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• Frank Trujillo Marcos

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INDICE

I.

INTRODUCCION.........................................................................................................................4 1.1. Objetivos...................................................................................................... 5 1.2. Problema...................................................................................................... 5 1.3. Justificación.................................................................................................. 5

II. DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO...........................................................................7 2.1. Cuenca De Huari............................................................................................ 7 2.1.1. Ubicación.............................................................................................. 7 2.1.2. Hidrografía y Fisiografía..........................................................................8 2.1.3. Población Dentro de la Cuenca..................................................................9 2.1.4. Hidrología de la Cuenca.........................................................................10 III. MARCO TEORICO....................................................................................................................10 3.1. Antecedentes............................................................................................... 10 3.1.1. Antecedentes Nacionales........................................................................10 3.1.2. Antecedentes Locales.............................................................................11 IV. METODOLOGIA........................................................................................................................11 4.1. Forma de la Cuenca...................................................................................... 11 4.1.1. Delimitación de la Cuenca......................................................................11 4.1.2. Área y Perímetro de la Cuenca................................................................12 4.2. Índices de la Cuenca..................................................................................... 12 4.2.1. Factor Forma....................................................................................... 12 4.2.2. Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius.......................................12 4.3. Elevación Media de la Cuenca.........................................................................13 4.3.1. Promedio Ponderado de las Áreas Entre las Curvas De Nivel........................13 4.3.2. Criterio de la Curva Hipsométrica...........................................................13 4.4. Determinación de la Pendiente Media de la Cuenca.............................................14 4.4.1. Criterio de Alvord.................................................................................14

Pág. 1

4.4.2. Criterio del Rectángulo Equivalente.........................................................16 4.4.3. Criterio de Nash................................................................................... 17 4.5. Pendiente del Curso Principal.........................................................................18 4.5.1. Método del Área Compensada.................................................................18 4.5.2. Metodo de Taylor Shwart.......................................................................18 4.6. Sistema de Drenaje....................................................................................... 20 4.6.1. Orden de las Corrientes del Agua.............................................................20 4.6.2. Densidad de Drenaje.............................................................................21 4.6.3. Densidad de Corriente...........................................................................22 V.

MATERIALES Y MÉTODOS....................................................................................................22

VI. RESULTADOS Y DISCUSION..................................................................................................22 6.1. CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS DE LA CUENCA DEL RIO HUARI........22 6.1.1.............................................................Clasificación de la cuenca. 24 6.1.2.............................................Características físicas de la cuenca. 25 6.1.3...............................................................Clasificación de la cuenca 26 6.1.4..............................................................Elevación de la quebrada: 26 6.1.5.......................................................................Densidad de drenaje. 26 6.1.6.........................................................................Curva hipsométrica. 26 6.1.7.......................................................Elevación media de la cuenca. 27 6.1.8..............................................Pendiente de la corriente principal. 28 VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.........................................................................29 VIII.

BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................30

Pág. 2

Pág. 3

I.

INTRODUCCION El distrito de Huari, es la capital de la provincia de Huari, se encuentra ubicada en la micro cuenca del río Purhuay, en el flanco oriental de la cordillera blanca, en la región y departamento de Ancash. Su altitud varía desde los 2, 000 hasta los 4600 m.s.n.m. y tiene una población de 62,598 habitantes. La superficie provincial es de 2,771 Km2. Está conformado por 16 distritos y 32 centros poblados, entre ellos 48 comunidades campesinas. La densidad poblacional es 22.59 habitantes por Km2. Teniendo nuestra región el agua superficial es la única fuente que se le aprovecha para los fines como en la agricultura, pecuario, minero y más en lo que es el abastecimiento de agua para los distintos centros poblados influenciados por una mencionada cuenca. Entendiéndose por “cuenca hidrográfica” al espacio delimitado por la unión de todas las cabeceras que forman el rio principal o el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural y surge la siguiente interrogante: ¿Las características físicas e hidrográficas de la cuenca del rio Purhuay; serán las apropiadas para irrigar el sector de Huari? Debido a la interrogante y necesidad es importante realizar un estudio hidrológico en la cuenca del rio Huari, la cual servirá como fuente de abastecimiento a la zona en estudio. En el presente informe tenemos como objetivo principal determinar las características físicas de la cuenca del rio Huari, para lo cual se requiere de una previa delimitación, que abarca su origen en las lagunas Pauccacocha, Otutococha, Tembladera, etc, con ello se determinará el área y perímetro con la ayuda del software AutoCAD del mapa político, físico, y la carta nacional, así también obtendremos los índices representativos (factor de forma e índice de compacidad), elevación media de la cuenca, pendiente de la cuenca, pendiente de la corriente principal, y el sistema de drenaje con todos los diferentes métodos y criterios existentes. Por último, el informe se complementa con los planos que se realizaron para el estudio y tratamiento de la mencionada cuenca. Los Alumnos.

1.1.

Objetivos 

Objetivo General  Realizar el Estudio Hidrológico de la Cuenca del río Purhuay, a partir de los 3300 m.s.n.m, para que sirva de base a posteriores estudios.



Objetivos Específicos

Pág. 4

 Diagnóstico de la hidrología en general de la cuenca del rio Purhuay.  Determinar los parámetros básicos de la cuenca del rio Purhuay como: área, perímetro, pendiente del curso principal, altitud media de la cuenca, otros.  Calcular el índice de compacidad, factor de forma y el rectángulo equivalente.  Determinar la pendiente de la cuenca del rio Purhuay, así como la pendiente de su cauce principal y el perfil longitudinal del curso de agua aplicando los métodos existentes. 1.2.

Problema ¿La cuenca del rio Purhuay cuenta con suficiente cantidad de agua para satisfacer las necesidades de sus habitantes?

1.3.

Justificación Mediante el diagnóstico realizado. según el Instituto Nacional de Recursos Naturales – INRENA y Censo nacional 2007, XI de población y VI de vivienda; los distritos de la provincia de Huari, la población económicamente activa se dedica a la producción agropecuaria de subsistencia, recolección de leña de los bosques relictos de especies nativas, las viviendas están ubicadas en la mayoría en laderas con fuerte pendiente, poca disponibilidad de agua, suelos sobre pastoreados y erosionados por el manejo inadecuado de los recursos naturales en este caso del recurso hídrico y falta de cobertura vegetal. Por los motivos mencionados Realizar el estudio hidrológico de la cuenca del rio Huari es indispensable para cualquier proyecto a realizarse en estos pueblos. Está orientado principalmente a la evaluación, cuantificación y simulación de la cuenca, mediante el estudio de los procesos de funcionamiento de la cuenca; así como de sus componentes geomorfológicos, coadyuvando a ellos, los elementos meteorológicos y la escorrentía superficial. Como la agricultura en la sub cuenca constituye la principal actividad socioeconómica, por tanto requiere un reparto equitativo de sus aguas. También pueden existir conflictos entre usuarios que habitan en la parte baja y parte alta, distribuyendo una mayor disponibilidad hídrica en los meses secos (máximo déficit).

Pág. 5

II. DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO 2.1. Cuenca De Huari 2.1.1. Ubicación La cuenca del rio purhuay está ubicada al norte de la provincia de huari que está comprendido entre 3300 a 4600 m.s.n.m. aproximadamente, cuenca con 2 centros poblados (acopalca y …….) que cuenta aproximadamente con Laguna de Purhuay: ubicada en la Quebrada de Jacabamba del sector Ichic Potrero del Parque Nacional Huascarán. La laguna de Purhuay, es la laguna más cercana a la ciudad de Huari, en ella se crían truchas. Posee una superficie territorial de: 2,771 Km2, enclavada en el Callejón de los Conchucos, que corre paralelo al Callejón de Huaylas, la ciudad de Huari muestra una belleza excepcional y panoramas paisajísticos típicos y singulares, propio del lugar al estar enclavada en la falda occidental de la Cordillera Oriental. Sus ríos principales, son afluentes al valle de Puchka, las aguas son tributarios del río Marañón, dando nacimiento al río más caudaloso del mundo: El río Amazonas. 2.1.1.1. Ubicación geográfica La provincia de Huari se ubica en las siguientes Coordenadas: 09º 10’ 32” - 09º 40’ 38”, Latitud Sur y 76º 42’ 11” - 77º 20’ 30”, Longitud Oeste. Rango altitudinal: 3300 Hasta 4600 m.s.n.m. 2.1.1.2. Ubicación Política Distrito: Huari Provincia: Huari Departamento: Ancash Región: Ancash 2.1.1.3. Límites de la provincia de Huari Por el Norte: Antonio Raymondi, Carlos Fermín Fitzcarrald y Asunción Por el Sur: Recuay e Bolognesi Por el Este: Departamento de Huánuco Por el Oeste: Huaraz y Carhuaz 2.1.1.4. Vías de Acceso al distrito de Huari La accesibilidad de Lima a Huari es de 560 km, en un tiempo de 12 horas con carretera asfaltada, desde la ciudad de Huaraz al distrito de Huari, es de 150 km, con carretera asfaltada, el tiempo de viaje es de aproximadamente 2 horas y media en camioneta y 4 horas en transporte público; aunque la carretera en algunos tramos se encuentra deteriorada por falta de mantenimiento, especialmente en el tramo Catac – Túnel Kahuish. La región Ancash y provincial no cumplen con su obligación del

Pág. 6

2.1.2.

mantenimiento de las vías de comunicación por ser de nivel Regional. Hidrografía y Fisiografía El drenaje general del área del Callejón de los Conchucos, se realiza a través de las cuencas de los ríos Rupac, Mosna, Yanamayo y Puchka los cuales a su vez conforman parte de la cuenca del rio Marañon. La Cuenca del río Rupac, está ubicada al norte del callejón de Conchucos está formado principalmente por el rio Sihuas y el río Chullin y sus tributarios, al norte de la provincia de Sihuas. La Cuenca del río Yanamayo, está conformada por los ríos Pomabamba y Asnococha con sus tributarios, abarca las provincias de Pomabamba y Luzuriaga. La cuenca del rio Puchka está formada por las cuencas del rio Huari y Mosna. De la confluencia de los ríos Huari y Mosna se forma el río Puchka que recorre todo el valle de los Distritos de Masin y Rahuapampa, haciendo un recorrido de 44 Km. Hasta descargar en el río Marañon que tiene aproximadamente 31,920 Km2 con un caudal promedio de 751 m3/s en su desembocadura. En la provincia de Antonio Raymondi, en su recorrido recibe afluentes el río Colca, las quebradas de San Jerónimo, Quechuragra, Chancharagra, Callash y Chullpa. De acuerdo a las características de los ríos y cursos menores, puede generalizarse que son de cauce poco profundo y de régimen torrentoso, cuyo caudal aumenta considerablemente durante la estación lluviosa, portando gran cantidad de sólidos en suspensión derivados de los procesos erosivos que afectan la cuenca. Es importante señalar que la red hidrográfica de la provincia de Huari se encuentra importantes lagunas que nacen de la cordillera blanca destacando las siguientes y se encuentran en el Distrito de Huari: Laguna de Purhuay: ubicada en la Quebrada de Jacabamba del sector Ichic Potrero del Parque Nacional Huascarán. La laguna de Purhuay, es la laguna más cercana a la ciudad de Huari, en ella se crían truchas. Laguna de Reparín: se ubica a una altura de 3400 msnm. La laguna de Reparín es un ecosistema de vida de patos silvestres y de aves migratorias que llegan a la laguna para abastecerse de alimentos para continuar con su viaje hacia el sur. Laguna Yurajcocha: Presentan una coloración especial, de color de sus aguas azulinas Laguna Ishcaycocha: Lagunas mellizas con características propias de la zona de color

Pág. 7

verdoso Laguna Sajra Cocha: Se encuentra abundante flora y fauna con una coloración especial Laguna Santa Barbará: Presenta abundante flora y fauna En resumen tenemos la siguiente tabla

2.1.3.

CUENCA MARAÑON SUB CUENCA PUCHKA MICRO CUENCAS HUARITAMBO Y OTROS VALLES HUARITAMBO Y OTROS Población Dentro de la Cuenca Dentro de la cuenca se ubican varias ciudades como: Huari, Pomachaca, Yacya, Huamparan, etc. El distrito de Huari es la que presenta mayor población aproximadamente 9630 habitantes según el censo del 2005 Cuadro Nº 01. Superficie, población y densidad poblacional de los distritos de la provincia de Huari

Fuente: Censo nacional 2005, Instituto Nacional de estadística INEI.

2.1.4.

Hidrología de la Cuenca La cuenca presenta Lagunas (Pauccacocha, Otutococha, Tembladera, etc.) que contribuyen al mejoramiento del régimen de descargas del río Huari en el período de estiaje, el caudal de escorrentías se incrementan con las precipitaciones

III.

estacionales. MARCO TEORICO 3.1. Antecedentes

Pág. 8

3.1.1.

Antecedentes Nacionales Uno de los primeros trabajos diagnósticos de los Recursos Hídricos en las micro cuencas alto andinas, se desarrolló el año 1996 en la provincias de Celendín, departamento de Cajamarca, en la cual participaron: el fondo de cooperación Holandesa (SNV – Holanda), la agencia de PRONAMACHCS – Celendín y la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria la Molina, como resultado de dicha actividad se publicó la “Guía para el inventario y planeamiento de los Recursos Hídricos en Micro cuencas” (IPRH), en Diciembre del 2002. La metodología empleada ha sido replicada en otras micro-cuencas de la zona de Cajamarca, Cuzco y Tarma, etc…, a través del proyecto MIMA (Manejo Intensivo de Micro cuencas Alto andinas) y el PRONAMACHCS (Programa Nacional de Manejo

3.1.2.

de Cuencas Hidrográficas y Conservación de Suelos). Antecedentes Locales En la tesis “Inventario del Recurso Hídrico y de la Infraestructura Hidráulica en la subcuenca del rio Quillcay – Huaraz”, se realizó el inventario de los recursos hídricos así como también de la infraestructura hidráulica que permitió identificar el potencial hídrico existente tanto en los nevados, lagunas y quebradas de la sub-cuenca Quillcay, para así distribuir equitativamente y de acuerdo a las necesidades de los diferentes sectores. En la tesis “Inventario y Planificación de Recurso Hídrico en la microcuenca Santo Toribio con fines Agrícolas”, se hizo el inventariado y planificación del total de recursos hídricos existentes en la zona utilizando la Guía para el inventario y planeamiento de los Recursos Hídricos en Microcuencas IPRH- PRONAMACHCS; con lo cual se evaluó el potencial existente de cada una de las fuentes de agua y se tubo reuniones de planificación con los representantes de los comités de regantes, para la priorización de los usos potenciales e identificación de los proyectos de

aprovechamiento de los recursos hídricos a nivel de caseríos. IV.METODOLOGIA 4.1. Forma de la Cuenca

Pág. 9

4.1.1.

Delimitación de la Cuenca1  Con el uso del AutoCAD 2014 se procedió a delimitar la cuenca, incluyendo el Perímetro, área, todas las curvas de nivel, además del cauce principal y de sus

4.1.2.

afluentes. Área y Perímetro de la Cuenca Con la ayuda del AutoCAD 2014 calculamos algunas características de la cuenca como el área, longitud de cauce principal, perímetro, longitud axial que luego nos servirán para el cálculo de los parámetros geomorfológicos.

4.2.

Índices de la Cuenca2 4.2.1. Factor Forma Expresa la relación entre el ancho promedio de la cuenca y la longitud del curso de agua más largo.

A Am A Ff   L  2 ...............................................1 L L L

4.2.2.

Donde: A = Área Total de la Cuenca Km2 L = Longitud del Curso de Agua más largo Km. Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius Expresa la relación entre el perímetro de la cuenca, y el perímetro equivalente de una circunferencia que tiene la misma área de la cuenca.

Kc 

4.3.

0.28 * P P  A 2*  * A

Donde: P = Perímetro de la Cuenca Km. A = Área de la Cuenca Km2 Elevación Media de la Cuenca3 4.3.1. Promedio Ponderado de las Áreas Entre las Curvas De Nivel Es un método muy útil que nos sirve para determinar la Altitud Media de la Cuenca Se determina la cota intermedia de cada curva de nivel.

1 http://www.gispoint.es/manual_cuencas.pdf 2 Máximo Villon Béjar 3 Ing. Luis V. Reyes Carrasco

Pág. 10

Luego se determina el área de cada tramo comprendida entre las curvas de nivel (cada 200 m). Multiplicamos la cota intermedia con el área parcial hallada, dicho producto lo dividimos entre el área de la cuenca lo que nos da como resultado la Altitud media de la Cuenca. Esta expresado como sigue: n

H 

4.3.2.

  CotaMediaXAi  i 1

Ac

Donde: Ai = Área de cada tramo. Ac = Área de la cuenca. Criterio de la Curva Hipsométrica Es la representación gráfica del relieve de una cuenca. Es una curva que indica el

porcentaje de área de la cuenca o bien la superficie de la cuenca en

Km2 que existe

por encima de una cota determinada. Dicha curva presenta, en ordenadas, las distintas cotas de altura de la cuenca, y en abscisas la superficie de la cuenca que se halla por encima de dichas cotas, bien en

Km

2

o en tanto por ciento de la superficie total de la cuenca. La ilustración (a)

muestra una curva hipsométrica tipo.

Ilustración (a), Curva hipsométrica.

Pág. 11

Para construir la curva hipsométrica, se utiliza un mapa con curvas de nivel, el proceso es como sigue:  Se marcan sub-áreas de la cuenca siguiendo las curvas de nivel, por ejemplo de 200 a 200m.  Con el planímetro o balanza analítica, se determinan las áreas parciales de esos contornos.  Se determinan las áreas acumuladas, de las porciones de la cuenca.  Se determina el área acumulada que queda sobre cada altitud del contorno.  Se grafican las altitudes, versus las correspondientes áreas acumuladas que quedan sobre esas altitudes. Una curva hipsométrica puede darnos algunos datos sobre las características fisiográficas de la cuenca. Por ejemplo, una curva hipsométrica con concavidad hacia arriba indica una cuenca con valles extensos y cumbres escarpadas y lo 4.4.

contrario indicaría valles profundos y sabanas planas. Determinación de la Pendiente Media de la Cuenca4 4.4.1. Criterio de Alvord La obtención de la pendiente de la cuenca está basada en la obtención previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel. Para ello se toman tres curvas de nivel consecutivas (en línea llena en figura). y se trazan las líneas medias (en línea discontinua) entre las curvas, delimitándose para cada curva de nivel un área de influencia (que aparece achurado) cuyo valor es a1. El ancho medio b1 de esta área de influencia puede calcularse como: b1 

a1 l1

En la que l1 es la longitud de la curva de nivel correspondiente entre los límites de la cuenca. La pendiente del área de influencia de esta curva de nivel estará dado por: S1 

D D * l1  b1 a1

En la que D es el desnivel constante entre curvas de nivel. Se procede de la misma forma para todas las curvas de nivel comprendidas dentro de la cuenca, y el promedio pesado de todas estas pendientes dará, según Alvord, la 4 Ing. Luis V. Reyes Carrasco

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pendiente Sc de la cuenca. Luego tendremos:

Sc  De donde se obtiene:

Sc 

4.4.2.

D * ln * an D * l1 * a1 D * l 2 * a 2   .... a1 * A a2 * A an * A

D l1  l 2  ....l n  A

Sc 

D*L A

Donde: A = Área de la cuenca D = Desnivel constante entre curvas de nivel. L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca Sc = Pendiente de la Cuenca. Criterio del Rectángulo Equivalente Es un rectángulo que tiene la misma superficie de la cuenca, el mismo coeficiente de compacidad e identifica repartición Hipsométrica. Se trata de una transformación puramente geométrica de la cuenca en un rectángulo del mismo perímetro convirtiéndose las curvas de nivel en rectas paralelas al lado menor siendo estas la primera y la última curva de nivel respectivamente. Teniendo el área y perímetro de la Cuenca, calculamos el coeficiente de Compacidad para reemplazarlo a la fórmula general. Calculamos el lado mayor y menor del Rectángulo equivalente. Posteriormente se particiona arbitrariamente el área de la cuenca para hallar las curvas de nivel que son paralelos al lado menor. Los lados del rectángulo equivalente están dados por las siguientes relaciones.

Kc * A   1.12  L *  1 1   1.12  Kc  



2

 

Donde: Kc = Coeficiente de Compacidad A = Área de la Cuenca L = Lado mayor del rectángulo I = Lado menor del rectángulo. Debiendo verificarse que: L + I = P/2 (semiperímetro) L*I=A También es posible expresar la relación del cálculo de los lados del rectángulo equivalente en función del perímetro total de la cuenca (P), teniendo en cuenta que:

Pág. 13

Kc  0.28 *

P A

Quedando en consecuencia convertida las relaciones anteriores en lo siguiente:

P  P L    4  4 4.4.3.

2

P  P I    4  4

A

2

A

Criterio de Nash Con la ayuda del Auto CAD se procede de la siguiente manera:  Se traza un reticulado de tal forma que se obtengan aproximadamente 100  

intersecciones. Se asocia a este reticulado un sistema de ejes rectangulares x, e y. A cada intersección se le asigna un número y se anotan las coordenadas x, y

 

correspondientes. En cada intersección se mide la distancia mínima entre las curvas de nivel. Se calcula la pendiente en cada intersección dividiendo el desnivel entre las 2



curvas de nivel y la mínima distancia medida. Cuando una intersección se ubica entre dos curvas de nivel de la misma cota, la pendiente se considera nula y esa intersección no se toma en cuenta para el cálculo

de la media, (consideramos como “m”, en el cuadro). Es mejor contar con un cuadro para ordenar cada dato por ejemplo: DETERMINACIÓN DE LA PENDIENTE DE LA CUENCA DE SANTA CRUZ SEGÚN EL CRITERIO DE NASH. Desnivel constante entre curvas de Nivel: Distancia Pendiente Intersecciones Coordenadas Elevación Mínima S Nº 1 2 . . N N-m 

X

Y

Km

m.s.n.m.

S=

Según el cuadro la pendiente de la cuenca, de acuerdo al criterio de Nash será:

S

Sc =

N m

Pág. 14

4.5.

Pendiente del Curso Principal5 4.5.1. Método del Área Compensada Este parámetro es empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos y se determina mediante la siguiente relación:

Ic 

HM  Hm 1000 * L

Donde: Ic = Pendiente media del río L = longitud del río HM y Hm = altitud máxima y mínima (en metros) del lecho del río, referida al nivel 4.5.2.

medio de las aguas del mar. Metodo de Taylor Shwart En general, la pendiente de un tramo de río se considera como el desnivel entre los extremos del tramo, dividido por la longitud horizontal de dicho tramo, de manera que:

Siendo: S: pendiente del tramo del cauce H:desnivel entre los extremos del tramo del cauce L: longitud horizontal del tramo del cauce Esta definición se aproxima al valor real de la pendiente cuando es reducida la longitud del tramo analizado. Una forma más precisa que la anterior de aproximarse al valor real consiste en aplicar el criterio de Taylor y Schwarz, que considera al río formado por una serie de canales de pendiente uniforme, en los cuales el tiempo de recorrido del agua es igual al del río. Entonces, dividiendo al cauce principal del río en “n” tramos iguales de longitud Vx, el tiempo de recorrido por tramo será:

Siendo: Vi : Velocidad media en el tramo i considerada 5 http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/calculo-de-la-pendiente-media-delcauce-principal-de-una-cuenca-hidrografica/

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Vx :

Longitud de cada tramo, igual a la longitud total del cauce dividido por el

número de tramos m (Vx es igual para todos los tramos i considerados) Ti : Tiempo de recorrido del flujo de agua por el tramo i considerado Adoptando como válida la expresión de Chezy, se tiene que:

Siendo: Vi: velocidad media del flujo de agua en el tramo i considerada Ci: coeficiente de Chezy en el tramo i considerado Rhi: radio hidráulico en el tramo i considerado Si: pendiente media en el tramo i considerado K: constante T: tiempo total del recorrido del flujo de agua por el cauce El tiempo total de recorrido (T) será igual a la suma de los tiempos parciales de los “n” tramos, y puede calcularse como

Siendo: L: longitud total del cauce V: velocidad del flujo de agua por el cauce S: pendiente media del cauce Igualando expresiones y resolviendo se tiene: 



2

 

n

S   



1 1 1    ..........  S1 S2 S n 

Siendo: n: número de segmentos iguales en los que se divide el cauce principal Para la resolución, se debe confeccionar la siguiente Tabla:

Pág. 16

4.6.

Sistema de Drenaje 4.6.1. Orden de las Corrientes del Agua El ingeniero hidráulico e hidrólogo americano Robert Horton sostiene que las corrientes fluviales son clasificadas jerárquicamente: las que constituyen las cabeceras, sin corrientes tributarias, pertenecen al primer orden o categoría; dos corrientes de primer orden que se unen forman una de segundo orden, que discurre hacia abajo hasta encontrar otro cauce de segundo orden para constituir otro de tercera categoría y así sucesivamente. Consecuentemente Horton estableció unas leyes o principios sobre la composición de las redes de drenaje relacionadas con los órdenes de las corrientes y otros indicadores asociados, tales como la longitud de los cursos fluviales y su número. Sin embargo, las leyes de Horton han sido criticadas en los últimos años porque se apoyaban en una aproximación estadística que no tenía su base en la manera de discurrir naturalmente el agua y la formación de canales. 4.6.2.

Densidad de Drenaje Este parámetro indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes y perennes de una cuenca y el área total de la misma. Valores altos de este parámetro indicarán que las precipitaciones influirán inmediatamente sobre las descargas de los ríos (tiempos de concentración cortos). La baja densidad de drenaje es favorecida en regiones donde el material del subsuelo es altamente resistente bajo una cubierta de vegetación muy densa y de relieve plano. La densidad de Drenaje se calcula con la siguiente fórmula:

Dd 

Li A

Donde: Li = Largo total de cursos de agua en Km. A = Área de la cuenca en Km2

Pág. 17

La longitud total de los cauces dentro de una cuenca, dividida por el área total de drenaje, define la densidad de drenaje o longitud de canales por unidad de área. Una densidad alta refleja una cuenca muy bien drenada que debería responder relativamente rápido al influjo de la precipitación; una cuenca con baja densidad refleja un área pobremente drenada con respuesta hidrológica muy lenta. 4.6.3.

Densidad de Corriente Determinamos el número de corrientes considerando solo las corrientes perennes e intermitentes. La corriente principal se cuenta como una desde su nacimiento hasta su desembocadura. Se obtiene dividiendo el número de corrientes de la cuenca entre el área de la cuenca: n

Dc 

 h xS i

i

i

A

V.

MATERIALES Y MÉTODOS  Plano digital de la cuenca del rio Purhuay.  Computadoras Intel Core i7.  Impresora hp laser 300.  Software AutoCAD 2015.  Software Microsoft Excel 2013.  Software Microsoft Word 2013.  Cuaderno de apuntes y lapiceros. VI. RESULTADOS Y DISCUSION 6.1. CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS DE LA CUENCA DEL RIO HUARI En el presente trabajo se estudiaran las características geomorfológicas del rio Purhuay y las características fisiográficas calculadas para las cuenca del río Purhuay son:

CUENCA DEL RIO PURHUAY

Pág. 18

6.1.1.Clasificación de la cuenca. ˃

Tomando en cuenta su salida se clasifica en:

Pág. 19

Cuenca exorreica: Por lo que el punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca y el sistema de drenaje está asociado a otra corriente. ˃

De acuerdo a sus dimensiones.  

˃

Superficie Cubierta: Clasificación:

154.979 km2. Pequeño.

Longitud del cauce principal. El cauce del río principal nace en la subcuenca de la Quebrada Clavos y atraviesa las subcuencas medias 01 y 02 sumando una longitud de 60.915 km.

˃

Según un orden de importancia, refleja el grado de ramificación .  Según el orden de importancia es de tercer orden.

6.1.2.Características físicas de la cuenca. 1. Área de drenaje y perímetro de la cuenca.

Pág. 20

 Área de cuenca: 154.979 km2.  Perímetro cuenca: 60.915 km.  Longitud axial: 21.616 km. 2. Forma de cuenca. 

K c=

Coeficiente de compacidad o índice de Gravelius.

0.28 P √A DONDE:

-

K c=

P:

Perímetro de la cuenca en km.

A : Área de la cuenca en km2.

0.28∗(60.915) ⇛ K c =1.379 √ 154.979 En una cuenca de 154.979 km² y 60.915 km. de perímetro el coeficiente de compacidad es de Kc = 1.379. 

Factor de forma.

Kf =

DONDE: -

Kf =

A L2

L : Longitud axial de la cuenca. A : Área de la cuenca en km2.

154.979 ⟹ K f =0.332 2 21.616 El cauce principal recorre 21.616 km. en una cuenca de 154.979 km² conformando un factor de forma de Kf = 0.332.

6.1.3.Clasificación de la cuenca El área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica más importante para el diseño. Para el caso de la cuenca del rio huari es área de la cuenca es 154.979 km2.

Pág. 21

UNIDAD HIDROLOGICA PARA LA CUENCA DEL RIO HUARI UNIDAD HIDROLOGICA

AREA (Ha) 50 000 - 800 000 5 000 - 50 000 < 5 000

Cuenca Subcuenca Microcuenca 6.1.4.Elevación de la quebrada:  

Elevación mínima: 2960.00 m.s.n.m. Elevación máxima: 4420.00 m.s.n.m.

6.1.5.Densidad de drenaje.

Dd =

DONDE:

L A

- L : Longitud total de las corrientes de agua. - A : Área de la cuenca en km 2.

Dd =

43.232 ⟹ Dd =0.279 154.979 En 154.979 km² de cuenca existen 43.232 km de ríos haciendo una densidad de drenaje de Dd = 0.279 km/km².

6.1.6.Curva hipsométrica. En el cuadro siguiente se muestran los resultados. 1

2

3

4

COTA

COTA MEDIA

AREA ENTRE

AREA BAJO

5 AREA SOBRE

INTERVALO

DEL

COTAS

DE CLASE

INTERVALO

(KM2)

LA CURVA ACUMULAD A

(M.S.N.M)

(M.S.N.M)

30003200

3100

7.7437

LA CURVA ACUMULAD A

6 (%) DE AREA BAJO LA CURVA ACUMULAD A

7 (%) DE AREA SOBRE LA CURVA

(KM2)

(KM2)

(%)

(%)

7.7437

147.2414 0

4.996

95.004

ACUMULADA

Pág. 22

32003400 34003600 36003800 38004000 40004200 42004400 44004600 TOTAL

3300

15.5323

23.276

3500

19.1756

42.4516

131.7091 0 112.5335 0

3700

25.7223

68.1739

3900

31.6121

99.786

4100

15.018

84.982

27.391

72.609

86.81120

43.987

56.013

55.19910

64.384

35.616

27.7959

127.5819 27.40320

82.319

17.681

4300

16.5547

144.1366 10.84850

93.000

7.000

4500

10.8485 154.9851

100.000

0.000

154.9851

0.00000

CURVA HIPSOMETRICA 4600 4400 4200 4000 COTA (m.s.n.m)

% AREA POR DEBAJO

3800

% AREA POR ENCIMA

3600 3400 3200 3000 0.000

50.000

100.000

AREA (%)

Según la curva hipsométrica es una cuenca con valles profundos y praderas amplias, geológicamente se trata de una cuenca, la grafica que representa la variación de la elevación de la cuenca con referencia al nivel medio del mar.

6.1.7.Elevación media de la cuenca.

Pág. 23

En el cuadro siguiente se muestran los resultados. COTA

COTA MEDIA

INTERVALO

DEL

AREA PARCIAL ENTRE COTAS

DE CLASE

INTERVALO

(KM2)

(M.S.N.M)

(M.S.N.M)

3000-3200 3200-3400 3400-3600 3600-3800

3100 3300 3500 3700

3800-4000

3900

4000-4200 4200-4400 4400-4600

4100 4300 4500

TOTAL



Altitud Media=

COTA MEDIA X AREA PARCIAL

7.7437 15.5323 19.1756 25.7223

24005.47 51256.59 67114.60 95172.51 123287.1 31.6121 9 113963.1 27.7959 9 16.5547 71185.21 10.8485 48818.25 594803.0 154.9851 1

∑ Ai∗hi 594803.01 Altitud Media= ∑ Ai 154.9851

Altitud Media=3837.808 m 6.1.8.Pendiente de la corriente principal. COTA

COTA MEDIA

INTERVALO

DEL

DESNIVEL

LONGITUD

PENDIENTE

DE CLASE

INTERVALO

(KM)

(L)

(S)

(M.S.N.M)

(M.S.N.M)

3000-3200 3200-3400 3400-3600 3600-3800 3800-4000 4000-4200 4200-4400 4400-4600 TOTAL

3100 3300 3500 3700 3900 4100 4300 4500 

200 200 200 200 200 200 200 200 

859.389 932.861 1149.216 2114.033 3861.227 6371.895 3894.684 2443.005 21626.31

0.2327 0.2144 0.1740 0.0946 0.0518 0.0314 0.0514 0.0819 

1781.43 2014.70 2754.78 6873.10 16965.75 35965.65 17186.73 8538.30 92080.45

Pág. 24

Pendiente del cauce principal:

S=

∑ Li 21626.31 S= Li 92080.45 ∑ √ Si S=0.235

VII.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  CONCLUSIONES:  Se delimito la cuenca del rio Huari que tiene un área de aproximadamente 154.979 Km2.  El cauce del río principal nace en la subcuenca de la Quebrada Clavos y atraviesa las subcuencas sumando una longitud de 60.915 km.  En una cuenca de 154.979 km² y 60.915 km. de perímetro el coeficiente de compacidad es de Kc = 1.379.  El cauce principal recorre 21.616 km. en una cuenca de 154.979 km² conformando un factor de forma de Kf = 0.332.  En 154.979 km² de cuenca existen 43.232 km de ríos haciendo una densidad de drenaje de Dd = 0.279 km/km².  La cuenca del rio cedro se clasifica en Exorreica tomando en cuenta su salida y de tercer orden según su orden de importancia. 

RECOMENDACIONES.  Tener cuidado al momento de medir las áreas entre curvas de nivel para no confundirse con las cotas.  Al momento de delimitar la cuenca hay que tener cuidado con las cotas de las curvas de nivel.  Al delimitar la cuenca hay que tener en cuenta las divisorias.  Resaltar la corriente principal para no ocasionar confusiones con los afluentes al momento de trabajar.

VIII.

BIBLIOGRAFIA 1) REYES CARRASCO, LUIS V. “HIDROLOGIA BÁSICA”, Editorial del CONCYTEC, Lima-Perú, 1992. Pág. 25

2) VILLON BEJAR, MÁXIMO. “HIDROLOGIA”, Publicaciones del Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2º Edición, 2002. 3) Microsoft ® Encarta ® Biblioteca de Consulta 2003. © 1993-2002 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. PAGINAS WEB:  http://www.gispoint.es/manual_cuencas.pdf  http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/calculo-de-la-pendiente-mediadel-cauce-principal-de-una-cuenca-hidrografica/  http://es.wikipedia.org/wiki/Distrito_de_Olleros_(Huaraz)  http://portal.chapingo.mx/irrigacion/planest/documentos/apuntes/hidrol ogia_sup/CUENCAS.pdf

Pág. 26