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• Mijail Paul Esteban

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Parámetros Fisiográficos de la Cuenca del Rio Chancay – Huaral

HIDROLOGÍA

¨AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DE MAR DE GRAU¨

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL “PARAMETROS FISIOGRAFICOS DE LA CUENCA DEL RIO CHANCAY – HUARAL”

DOCENTE

: Frank Loroña Calderón

CURSO

: Hidrología N

INTEGRANTES

: Esteban Cutipa, Mijaíl P. Gutiérrez Sauñe Jhosep Machuca Quichua Kevin

FECHA

: 03/03/2017

LIMA – PERÚ

pág. 2

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

INDICE I.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 5

II.

OBJETIVOS ......................................................................................................................... 6 2.1.

Objetivo general ............................................................................................................ 6

2.2.

Objetivos específicos..................................................................................................... 6 MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 7

III. 3.1.

Cuenca ........................................................................................................................... 7

3.2.

Clasificación de una cuenca .......................................................................................... 8

3.3.

Elementos de las cuencas. ............................................................................................. 8

3.3.1.

Divisoria de las aguas:........................................................................................... 8

3.3.2.

Río principal: ......................................................................................................... 9

3.3.3.

Los afluentes ......................................................................................................... 9

3.3.4.

El relieve de la Cuenca: ......................................................................................... 9

3.3.5.

Las obras humanas: ............................................................................................... 9

3.4.

Trazado de líneas divisorias y reglas practicas ........................................................... 10

3.5.

Características físicas de la cuenca ............................................................................. 10

3.6.

Parámetros geomorfológicos de la cuenca .................................................................. 11

IV. V. VI.

3.6.1.

Parámetros de Forma ........................................................................................... 11

3.6.2.

Parámetros de la Red hídrica ............................................................................... 13

3.6.3.

Parámetros de Relieve ......................................................................................... 15

TRABAJO APLICATIVO .............................................................................................. 21 CONCLUSIÓN ....................................................................................................................... 49 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 50

pág. 3

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Índice de Ilustraciones Ilustración 1Tipos de cuencas: a) Exorreicas b) Endorreicos c) Arreicas...................................... 8 Ilustración 2 Divisoria de aguas ..................................................................................................... 8 Ilustración 3 Partes de un rio ........................................................................................................ 9 Ilustración 4 Efluente de origen artificial .................................................................................... 10 Ilustración 5 Descripción de los valores de coeficiente o índice de compacidad ....................... 12 Ilustración 6 Descripción de los valores de los factores de forma .............................................. 12 Ilustración 7 Partes de la cuenca ................................................................................................ 12 Ilustración 8 Métodos de orden de ríos ..................................................................................... 13 Ilustración 9 Rectángulo equivalente de la Cuenca .................................................................... 28 Ilustración 10 Distribución de ríos mediante HORTON ............................................................... 31 Ilustración 11 Parámetros geomorfológicos Carac .........................Error! Bookmark not defined. Ilustración 12 Parámetros geomorfológicos Huataya .....................Error! Bookmark not defined. Ilustración 13 Parámetros geomorfológicos Subcuenca Media ................................................. 46 Ilustración 14 Parámetros geomorfológicos Subcuenca Baja ..................................................... 47

Índice de Tabla Tabla 1 Forma de cuenca según Coeficiente de Gravelius.......................................................... 21 Tabla 2 Cuadro de áreas entre curvas de nivel Chancay-Huaral ................................................. 24 Tabla 3 Tabla de distribución y longitud de cotas Chancay Huaral ............................................ 26 Tabla 5 Grado de Ramificación de Ríos de la Cuenca Huaral-Chancay ..................................... 31 Tabla 6 Resumen de los parámetros Geomorfológicos ............................................................... 34 Tabla 8 Parámetros geomorfológicos Baños............................................................................... 39

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I.

INTRODUCCIÓN El agua es uno de los recursos naturales más importantes y por tal forma parte de una de las unidades territoriales que priman en una región, posee el siguiente comportamiento: El agua que cae en forma de lluvia avanza por la tierra formando y alimentando ríos, lagos, esteros y otros afluentes; avanza siguiendo el camino que la naturaleza le va ofreciendo. Como una cuncuna, se va contorsionando a través de los distintos suelos, quebradas, cerros y caminos. En otras palabras, el agua avanza siguiendo una trayectoria. A todo este ejemplo, le llamamos Cuenca. Una cuenca hidrográfica tiene una variedad de definiciones. “Es la unidad territorial definida por un sistema hídrico, en el cual su corriente principal conduce a sus aguas a un océano, lago u otro sistema hídrico mayo” o también se le puede definir como:” El área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación se unen para formar un solo curso de agua.

Cada curso de agua tiene una Cuenca bien definida para cada punto de su recorrido. Los significados con que designemos a una cuenca deslindan de la gran importancia que tienen para una región ya que son la mejor alternativa para desarrollar con mayor eficiencia la gestión de acciones para incrementar la productividad y lograr un desarrollo sostenible.

En una cuenca van a interactuar variables biofísicas y socioeconómicas que funcionan como un todo, con entradas y salidas, límites definidos, estructura interna y subsistemas jerarquizado, con lo cual para su análisis se hacen estudios de parámetros como son, forma, relieve y red hídrica.

En el presente informe se analizan las características más resaltantes de la cuenca, así como también los parámetros utilizados para la elaboración de la misma y póstumamente la elaboración de una de ellas, en este caso la Cuenca Chancay- Huaral.

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II.

OBJETIVOS 2.1.

Objetivo general

Identificar y generar los parámetros fisiográficos de la cuenca Chancay Huaral y de todas las subcuencas.

2.2.

Objetivos específicos

 Delimitar la cuenca, Chancay-Huaral.  Identificar los parámetros geomorfológicos

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III.

MARCO TEÓRICO 3.1.

Cuenca

Se denomina cuenca hidrográfica al área territorial de drenaje natural donde todas las aguas pluviales confluyen hacia un colector común de descarga. Los límites de una cuenca están determinados por la línea “divortium aquarum” o divisoria de aguas. Debemos señalar que no siempre los límites geográficos (superficiales) suelen coincidir con los límites del acuífero, pudiendo existir transferencias de masas líquidas entre una cuenca y otra adyacente o cercana. La línea divisoria se inicia y termina en la cota más baja o de la salida de cuenca. La cuenca hidrográfica también se define como un ecosistema en el cual interactúan y se interrelacionan variables biofísicas y socioeconómicas que funcionan como un todo, con entradas y salidas, límites definidos, estructura interna de subsistemas jerarquizados (por ejemplo, en el sistema biofísico: los subsistemas biológicos y físicos). En este sistema ocurren entradas como la energía solar, hídrica, eólica y gases como el CO2, además ingresan insumos como semillas, alimentos, tecnologías y otros, ambos dan origen a procesos como el flujo de energía, ciclo de nutrientes, ciclo hidrológico, erosión y actividades productivas. Las cuencas son espacios socio geográficos donde las personas y sus organizaciones comparten el territorio, la identidad, tradiciones y culturas; socializan y trabajan en función de la disponibilidad de recursos. Las cuencas hidrográficas se reconocen como un sistema debido a la existencia de interacciones entre el sistema natural del suelo, el agua y la biodiversidad y el sistema socioeconómico, que, si bien éste no tiene un límite físico, sí depende de la oferta, calidad y disposición de los recursos. Los diferentes componentes del sistema cuenca no siempre se encuentran dispuestos de manera coordinada. También a la cuenca hidrográfica se le reconoce como un área de terreno conformada por un sistema hídrico, el cual tiene un río principal, sus afluentes secundarios, terciarios o de cuarto orden. El sistema hídrico refleja un comportamiento adecuado de acuerdo a como se están manejando los recursos agua, suelo y bosque; y que actividades o infraestructuras afectan su funcionamiento. Algunas definiciones de cuenca: “Es una unidad del territorio que capta la precipitación, transita el escurrimiento y la escorrentía hasta un punto de salida en el cauce principal” o “es un área delimitada por una divisoria topográfica que drena a un cauce común” (Brooks K.N. 1985). También y desde la misma concepción se sostiene que cuenca hidrográfica “es toda el área que genera escorrentía aguas arriba de un punto de referencia en el cauce principal. (Schwartz F.et al. 1976)

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3.2.

Clasificación de una cuenca

Existen tres tipos de cuencas: 

Exorreicas o abiertas: drenan sus aguas al mar o al océano. Un ejemplo es la cuenca del Plata, en Sudamérica.



Endorreicas o cerradas: desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicación fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del río Desaguadero, en Bolivia.



Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. También son frecuentes en áreas del desierto del Sáhara y en muchas otras partes. Ilustración 1Tipos de cuencas: a) Exorreicas b) Endorreicos c) Arreicas

Fuente: 1Fuente: http://recuperapatzcuaro.com/lacuenca.php.

3.3. 3.3.1.

Elementos de las cuencas. Divisoria de las aguas: La divisoria de aguas es una línea que delimita la cuenca hidrográfica. Una divisoria de aguas marca el límite entre una cuenca hidrográfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ríos distintos. Ilustración 2 Divisoria de aguas

Fuente: 2 Fuente: http://recuperapatzcuaro.com/lacuenca.php#, adaptado por Casaverde (2011).

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3.3.2.

Río principal: Actúa como el único colector de las aguas. El río principal tiene un curso, que es la distancia entre donde nace y su desembocadura. En el curso de un río distinguimos tres partes: curso superior (parte más elevada del relieve) curso medio (parte donde zigzaguea) y curso inferior (partes más bajas de la cuenca). Ilustración 3 Partes de un rio

Fuente: 3 Fuente: http://kalipedia.com/klpgeogra_17.Kes.

3.3.3.

Los afluentes: Corresponde a un curso de agua, también llamado tributario, que desemboca en otro río más importante con el cual se une en un lugar llamado confluencia. En principio, de dos ríos que se unen es considerado como afluente el de menor importancia (por su caudal, su longitud o la superficie de su cuenca).

3.3.4.

El relieve de la Cuenca: El relieve de una cuenca consta de los valles principales y secundarios, con las formas de relieve mayores y menores y la red fluvial que conforma una cuenca. Está formado por las montañas y sus flancos; por las quebradas o torrentes, valles y mesetas.

3.3.5.

Las obras humanas: Se refiere a las construcciones cercanas a la cuenca como viviendas, ciudades, campos de cultivo, obras para riego, obras de energía y vías de comunicación. El ser humano es el causante de muchos desastres dentro de la cuenca, ya que se sobreexplota la cuenca quitándole vegetación y trayendo inundaciones en las partes bajas.

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Ilustración 4 Efluente de origen artificial

Fuente: 4 Adaptado de http://biombohistorico.blogspot.com/ por Casaverde (2011)

3.4.

Trazado de líneas divisorias y reglas practicas

La línea divisoria es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas. Para trazar éstas líneas, se necesita saber que nos representan las curvas topográficas (lengüetas, pequeñas montañas, depresiones, etc.) además de ir recorriendo las corrientes propias de la cuenca y de las cuencas vecinas; suponer a donde se dirigirá una gota de lluvia que caiga en la zona. Existen cuatro reglas básicas para el trazado de líneas divisorias: 

La línea divisoria corta ortogonalmente a las curvas de nivel y pasa por los puntos de mayor nivel topográfico.



Cuando la línea divisoria va aumentando su altitud, corta a las curvas de nivel por la parte convexa.



Cuando la altitud de la línea divisoria va decreciendo, corta a las curvas de nivel por su parte cóncava.



Como comprobación, la línea que divide una cuenca de otra nunca corta una corriente, excepto en el punto de interés de la cuenca (salida).

3.5.

Características físicas de la cuenca

Las características físicas de una cuenca son elementos que tienen una gran importancia en el comportamiento hidrológico de la misma. Dichas características físicas se clasifican en dos tipos según su impacto en el drenaje: las que condicionan el volumen de escurrimiento como el área y el tipo de suelo de la cuenca, y las que condicionan la velocidad de respuesta como el orden de

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corriente, la pendiente, la sección transversal, etc. Existe una estrecha correspondencia entre el régimen hidrológico y dichos elementos por lo cual el conocimiento de éstos reviste gran utilidad práctica, ya que, al establecer relaciones y comparaciones de generalización de ellos con datos hidrológicos conocidos, pueden determinarse indirectamente valores hidrológicos en secciones de interés práctico donde falten datos o donde por razones de índole fisiográfica o económica no sea factible la instalación de estaciones hidrométricas.

3.6.

Parámetros geomorfológicos de la cuenca

La morfología comprende el estudio de las superficiales y en este sentido la geomorfología estudia y pretende cuantificar determinados rasgos propios de la superficie terrestre. La cuenca hidrográfica funciona como un gran colector que recibe precipitaciones y las transforma en escurrimientos. Esta transferencia se realiza con pérdidas y es una función bastante compleja de numerosos factores, entre los que predomina el clima y la configuración del terreno, en el cuál se desarrollan los fenómenos hidrológicos; los índices y magnitudes físicas de la cuenca que expresan en términos simples los valores medios de ciertas características del terreno, juegan un papel muy importante y son condicionantes de su régimen hidrológico. En realidad, resulta fácil establecer la acción de diferentes factores físicos de la cuenca sobre la transformación de la precipitación de en escurrimientos, pues ello se puede establecer en forma intuitiva, la dificultad estriba en expresar estas influencias por parámetros que representen exactamente esa forma de acción. A la fecha, se ha comprobado la influencia que determinados índices tienen en la respuesta hidrológica de una cuenca y por ello son punto de partida de los análisis y determinaciones cuantitativas; entre tales parámetros cabe citar el área o tamaño de la cuenca, su forma, pendiente, elevación media, las características de su red de drenaje y las del cauce principal o colector principal. Cabe resaltar que podemos hacer una clasificación de acuerdo a sus características como lo son: 3.6.1.

Parámetros de Forma

3.6.1.1.

Área: El área de la cuenca se define como la superficie, en proyección horizontal, delimitada por el parte aguas. Usualmente el área es determinada con un planímetro, sin embargo, vamos a hacer uso de la herramienta informática de diversos programas, lo cual nos proporciona el área automáticamente.

3.6.1.2.

Perímetro: El perímetro de la cuenca es simplemente la longitud del parte aguas, como si se extendiera horizontalmente.

3.6.1.3.

Coeficiente o Índice de compacidad (Kc): El coeficiente de compacidad Kc es el cociente adimensional entre el perímetro de la cuenca (P ) y la circunferencia (Pc) de un círculo con área igual al tamaño de la cuenca en km², es decir:

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𝐤 𝐜 = 𝟎. 𝟐𝟖𝐱

𝐏 √𝐀

Donde: P: Perímetro de la cuenca (km) A: área de la cuenca (Km²) Ilustración 5 Descripción de los valores de coeficiente o índice de compacidad

valores de kc 1.00 - 1.25

Forma

Característica

Compacta a redondo o cuenca aval redondo

1.25 - 1.50

peligroso

oval redonda a aval presenta ablanda

1.50 - 1.75

torrencial

peligros

torrenciales moderados

oval ablanda a regular presenta oblonda.

peligros

torrenciales bajos

Fuente: 5 Billón

3.6.1.4.

Factor de forma (𝐅𝐟 ): El factor de forma Ff es la relación entre el ancho promedio y la longitud axial de la cuenca, expresado de la siguiente manera: 𝐅𝐟 =

𝐀 𝐋𝐛 ²

Donde: A: área de la cuenca (Km²) Lb : Longitud del rio más largo de la cuenca (Km) Ilustración 6 Descripción de los valores de los factores de forma

Factor forma

Tipo de cuenca

< 0.30

rectangular alargado

0.30 - 0.4

Oval

0.4 - 0.5

cuadrado con salida lateral

0.5 - 0.79

circular o redonda

Ilustración 7 Partes de la cuenca

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Fuente: 6 Adaptado de http://biombohistorico.blogspot.com

3.6.2.

Parámetros de la Red hídrica

3.6.2.1.

Orden de ríos: Usando un cauce se une con un cauce de orden mayor el canal resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de los órdenes. El orden de la cuenca es el mismo del de su cauce principal a la salida. El orden de la cuenca refleja el grado de Ramificación de la cuenca o microcuenca. El número de orden es extremadamente sensitivo a la escala del mapa utilizado. Un estudio cuidadoso de fotografías aéreas o imágenes de alta resolución de muestra, generalmente, la existencia de un buen número de cauces de orden inferior muy superior a los que aparecen en un mapa estándar de escala 1:50000. Los mapas a una escala 1:20000 muestran dos o tres órdenes. Ilustración 8 Métodos de orden de ríos

Fuente: 7 Fuente: Gregory y Walling, 1973.

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3.6.2.2.

Grado de ramificación: El orden de las corrientes se determina como se explica a continuación: Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, una de orden 2 tiene sólo tributarios de primer orden, etc. Dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos corrientes de orden 3 forman una de orden 4, etc, pero, por ejemplo, una corriente de orden 2 y una de orden 3 forman otra de orden 3.

Figura 7. Orden de ríos, en una cuenca de quinto orden. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/cuenca_hidrografica

3.6.2.3.

Densidad de drenaje (Dd): Se define como la longitud de corrientes por unidad de área. Comúnmente se encuentran bajas densidades de drenaje en regiones de rocas resistentes o de suelos muy permeables con vegetación densa y donde el relieve es débil. En cambio, se tienen altas densidades de drenaje en áreas de rocas débiles o de suelos impermeables, vegetación escasa y relieve montañoso. 𝐃𝐝 =

𝐋𝐭 𝐀

Donde: Lt: Longitud total de la cuenca A: Área de la cuenca

3.6.2.4.

Extensión media de escurrimiento: Es la distancia media en línea recta que el agua precipitada tendrá que recurrir para llegar al lecho de un curso de agua. Se obtiene de la siguiente relación:

𝐄𝐒 =

𝐀 𝟒𝐋𝐭

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Donde: A: área de la cuenca (Km²), Área de la microcuenca (km²) Lt : Suma de la longitud de los ríos de 1er, 2do y 3er Orden (km) Es: Extensión Media de escurrimiento Superficial

3.6.2.5.

Frecuencia de los ríos: Se define como por el número total de ríos dividido con el área de la cuenca. Se mide en ríos/km².

𝐅𝐫í𝐨𝐬 =

𝐍°𝐜𝐮𝐫𝐬𝐨 𝐚𝐠𝐮𝐚 𝐀

Donde: N°: Número total de cursos de agua A: Área de la cuenca

3.6.2.6.

Coeficiente de Torrencialidad: Este coeficiente se emplea para estudios de máximas crecidas; y se determina por la ecuación:

𝐂𝐭 =

𝐍𝟏 𝐀

Dónde: N1: Número de cursos de primer orden A: Área de la cuenca

3.6.2.7.

Constante de estabilidad del río (C): La constante de estabilidad de un río, propuesta por Schumm (1956) como el valor inverso de la densidad de drenaje. Representa, físicamente, la superficie de cuenca necesaria para mantener condiciones hidrológicas estables en una unidad de longitud de canal (cauce).

𝐂=

𝐀 𝟏 = 𝐋𝐭 𝐃𝐝

Donde: A: Área de la cuenca Lt: Longitud total de la cuenca Dd: Densidad de drenaje

3.6.3. Parámetros de Relieve 3.6.3.1.

Altitud media: Se define como la altitud media a través de una curva hipsométrica, que es la representación gráfica del relieve medio de la cuenca,

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construida llevando en el eje de las abscisas, longitudes proporcionales a las superficies proyectadas en la cuenca, en km² o en porcentaje, comprendidas entre curvas de nivel consecutivas hasta alcanzar la superficie total, llevando al eje de las ordenadas la cota de las curvas de nivel consideradas. La altura o elevación media tiene importancia principalmente en zonas montañosas donde influye en el escurrimiento y en otros elementos que también afectan el régimen hidrológico, como el tipo de precipitación, la temperatura, etc. Para obtener la elevación media se aplica un método basado en la siguiente fórmula.

𝐇=

∑(𝐂𝟏 . 𝐚𝟏 ) 𝐀

Dónde: H: Altitud Media C1 : Altura media entre dos curvas de nivel (m) a1 : Áreas Parciales (km) A: Superficie de la cuenca (km²)

3.6.3.2.

Pendiente media del Río: Se calcula como media ponderada de las pendientes de todas las superficies elementales de la cuenca en las que la línea de máxima pendiente se mantiene constante; es un índice de la velocidad media de la escorrentía y, por lo tanto, de su poder de arrastre o poder erosivo.

𝐉=

∑ 𝐋𝐢 ∗ 𝐄 𝐗𝟏𝟎𝟎 𝐀

Donde: J: Pendiente media de la cuenca Li: Longitud de cada una de las curvas de nivel (km) E: Equidistancia de las curvas de nivel (km) A: Superficie de la cuenca (km²)

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Figura 8. Curvas de nivel Fuente: Adaptado de http://biombohistorico.blogspot.com

3.6.3.3.

Rectángulo equivalente o rectángulo de Gravelius: El rectángulo equivalente es una transformación geométrica, que permite representar a la cuenca, de su forma heterogénea, con la forma de un rectángulo, que tiene la misma área y perímetro (mismo índice de compacidad), igual distribución de alturas (igual curva hipsométrica), e igual distribución de terreno, en cuanto a sus condiciones de cobertura. En este rectángulo, las curvas de nivel se convierten en rectas paralelas al lado menor, siendo estos lados, la primera y última curva de nivel.

Figura 9. Rectángulo equivalente Fuente: Adaptado de http://biombohistorico.blogspot.com

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Figura 10. Transformación de una cuenca en un rectángulo. Fuente: Hidrología, Máximo Villón Béjar (2002).

Cálculo de los lados l y L del rectángulo

El rectángulo equivalente es lógicamente una transformación puramente geométrica de la cuenca en un rectángulo de igual perímetro, convirtiéndose las curvas de nivel en rectas paralelas al lado menor, siendo éstos la primera y la última curva de nivel. Si L y l, son respectivamente los lados mayor y menor del rectángulo equivalente a P y A, el perímetro y el tamaño de la cuenca, en Km y Km2, entonces se tiene por las definiciones precedentes que: 𝐀=𝐋∗𝐥 𝐩 = 𝟐 ∗ (𝐋 ∗ 𝐥)

El índice de Gravelius (Índice de Compacidad) es: 𝐈𝐜 = 𝟎. 𝟐𝟖𝐱

𝐏 √𝐀

Sustituyendo en la ecuación y despejando se obtienen:

𝐋=

𝐈𝐂 √𝐀 𝟏. 𝟏𝟐𝟖 𝟐 ) ⌋ ⌊𝟏 + √𝟏 − ( 𝟏. 𝟏𝟐𝟖 𝐈𝐂

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𝐥=

𝐈𝐂 √𝐀 𝟏. 𝟏𝟐𝟖 𝟐 ) ⌋ ⌊𝟏 − √𝟏 − ( 𝟏. 𝟏𝟐𝟖 𝐈𝐂

Donde: L: Longitud del lado mayor del rectángulo l: Longitud del lado menor del rectángulo IC : Índice de Compacidad o de Gravelius A: Área de la cuenca P: Perímetro de la cuenca Con los resultados de las ecuaciones se dibuja en rectángulo de base l y de altura L, después se hallan los cocientes, y estas magnitudes se llevan en el lado mayor del rectángulo. 𝐋𝟏 =

𝐀𝟏 𝐀𝟐 𝐀𝟑 𝐀𝟒 , 𝐋𝟐 = , 𝐋𝟑 = , 𝐋𝟒 = , … … … … .. 𝐥 𝐥 𝐥 𝐥

En el caso de dos cuencas con rectángulos equivalentes similares, se admite que poseen un comportamiento hidrológico análogo siempre que posean igual clima y que el tipo y la distribución de sus suelos, de su vegetación y de su red de drenaje sean comparables (Martínez et al, 1996).

3.6.3.4.

Índice de Pendiente (Ip): Es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el río. Con este valor se puede establecer el tipo de granulometría que se encuentra en el cauce. Además, expresa en cierto modo, el relieve de la cuenca. Se obtiene utilizando el rectángulo equivalente, con la siguiente ecuación: 𝐈𝐩 =

𝟏

𝐧

∑ √𝛃𝐢 (𝛂𝐢 − 𝛂𝐢−𝟏 ) √𝐋 𝐢=𝟐

𝛃𝐢 =

𝐀𝟏 𝐀𝐓

Donde: α1 , α2 …: Son las curvas de nivel consideradas en Km βi : Fracción de la superficie de la cuenca comprendida entre las cotas αi y αi−1 L: longitud del lado mayor del rectángulo

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A1 : Área entre curvas de nivel AT : Área total de la cuenca 3.6.3.5.

Curva Hipsométrica: Es la representación gráfica del relieve de una cuenca; es decir la curva hipsométrica indica el porcentaje de área de la cuenca o superficie de la cuenca en Km2 que existe por encima de una cota determinada, representado en coordenadas rectangulares.

Figura 11. Curva Hipsométricas Fuente: Hidrología, Máximo Billón Béjar

Construcción Curva Hipsométrica 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 100 en 100 m.



Con el planímetro o software adecuado (AutoCAD, Iris, ArcView, etc), 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 plotean las altitudes, versus las correspondientes áreas acumuladas que quedan sobre esas altitudes.

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IV.

TRABAJO APLICATIVO

PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA CHANCAY HUARAL Antes de desarrollar los parámetros de forma se requieren establecer dos parámetros básicos: él área y el perímetro de la cuenca que son extraídos del ArcGis. 

Área de la Cuenca (A)

:

𝟑𝟎𝟔𝟐. 𝟏𝟖 𝐊𝐦𝟐



Perímetro de la Cuenca (P)

:

𝟑𝟑𝟔. 𝟕 𝐊𝐦

Desarrollo: Se delimito una línea imaginaria del contorno de una cuenca hidrográfica que separa de las demás (divortium aquarum) y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación en el sistema de cauces que fluye hacia la salida de la cuenca mediante la siguiente metodología del ArcGis

1. Determinación de los parámetros de forma 1.1 Índice de Compacidad (IC) Relaciona el perímetro de la cuenca con el perímetro de otra cuenca teórica circular de la misma superficie, se expresa de la siguiente forma Cg = 0.28x

P √A

Donde: Cg

:

Es el coeficiente de Gravelius

P

:

Es el perímetro de la Cuenca en Kilómetros

A

:

Es la superficie de la cuenca

El Valor que toma esta expresión siempre es mayor que 1 y crece con la irregularidad de la forma de la cuenca, estableciéndose la siguiente clasificación: Tabla 1 Forma de cuenca según Coeficiente de Gravelius

Índice de Gravelius

Forma de la Cuenca

1,00 a 1,25

Redonda

1,26 a 1,50

Ovalada

1,51 a 1,75

Oblongada a rectangular

Desarrollando:

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Cg = 0.28

336.7 Km √3062.18 Km2

Cg = 1.69 Km El valor de la cuenca Huaral Chancay corresponde a la Forma de la Cuenca Oblongada a rectangular según Tabla 1 Forma de Cuenca según coeficiente de Gravelius 1.2 Factor de Forma: Es la relación entre el área A de la cuenca y el cuadrado del máximo recorrido (L). Este parámetro mide la tendencia de la cuenca hacia las crecidas, rápidas y muy intensas a lentas y sostenidas, según que su factor de forma tienda hacia valores extremos grandes o pequeños, respectivamente. Es un parámetro adimensional que denota la forma redondeada o alargada de la cuenca F=

A L2

Dónde: A

: Área de la cuenca

L

: Longitud de máximo recorrido

Desarrollando: F=

3062.18 Km2 1.2 F = 0.32

1.3 Relación de Elongación (R): 𝐑 = 𝟏, 𝟏𝟐𝟖

√𝐀 𝐋

Donde: L

: Longitud de la cuenca principal

A

: Área de la superficie

Desarrollando R = 1,128

√3062.18Km2 97.76

R = 0.78 Km

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

1.1 Ancho Medio ∆m =

A L

Dónde: L

: Longitud del río más largo

A

: Área de la Cuenca

Desarrollando: ∆m =

3062.18 Km2 97.71 Km

∆m = 31.3427 Km

2. Determinación de Parámetros de relieve La influencia del relieve sobre el hidrograma es aún más evidente. A una mayor pendiente corresponderá una menor duración de concentración de las aguas de escorrentía de la red de drenaje y afluentes al curso principal, los parámetros más utilizados son:

2.1 Altitud Media: Es el parámetro ponderado de las altitudes de la cuenca obtenidas en la carta o mapa topográfico. En cuencas de altas montañas o muy accidentadas, este parámetro está relacionado con la magnitud de la lámina de precipitación, variación lineal muy importante en estudios regionales donde la información local es escasa. Se calcula como el cociente entre el volumen de la cuenca (que es la superficie comprendida entre la curva hipsométrica y los ejes coordenados) y su superficie, es decir: 𝐇=

𝐕 𝐀

Donde: H

: Altitud media en Km

V

: Volumen de la cuenca (producto de áreas parciales entre curvas de nivel

A

por

cada

valor

de

la

misma)

Km2

en

: Altura de la cuenca en Km2

La altura media es mayor cuando más se eleva el relieve por encima de la altitud mínima y un tanto menor cuando menores variaciones de altitud presente el relieve pág. 23

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Desarrollando: H=

8229114.74Km3 3062.18Km2

H = 2687 Km Los valores de Volumen y Altura de la cuenca son Tomado de la Tabla Cuadro de áreas entre curvas de nivel Tabla 2 Cuadro de áreas entre curvas de nivel Chancay-Huaral

pág. 24

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Tabla 3 Tabla general para hallar Índice de pendiente

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

COTA MIN

COTA MAX

COTAS

Área Parcial (km2)

Aparcial*Hcota

Acum. Por Debajo (km2)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5312

250 750 1250 1750 2250 2750 3250 3750 4250 4750 5156

243.53 367.96 385.9 258.31 229.44 203.94 186.77 188.25 351.74 639.43 6.91

60882.89 275968.95 482370.24 452034.1 516240.37 560847.94 606996.04 705955.34 1494898.6 3037298.66 35621.62

243.53 611.49 997.39 1255.69 1485.13 1689.08 1875.84 2064.1 2415.84 3055.27 3062.18

3062.18

35621.62

Total

% Acum. Acum. Por % Acum Por Por Debajo Encima (km2) Encima 7.95 19.97 32.57 41.01 48.5 55.16 61.26 67.41 78.9 99.78 100

3062.18 2818.65 2450.69 2064.79 1806.49 1577.05 1373.1 1186.34 998.08 646.34 6.91

100 92.05 80.03 67.43 58.99 51.5 44.84 38.74 32.59 21.11 0.23

% de área intervalo 7.95% 12.02% 12.60% 8.44% 7.49% 6.66% 6.10% 6.15% 11.49% 20.88% 0.23%

pág. 25

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

2.2 Pendiente Media de la Cuenca: También conocido como pendiente de laderas, es el promedio de las pendientes de la cuenca, es u parámetro muy importante que determina el tiempo de concentración y su influencia en las máximas crecidas y en el potencial de degradación de la cuenca, sobre todo en terrenos desprotegidos de cobertura vegetal. Existen variadas metodologías, tanto gráficas como analíticas, que permiten estimar la pendiente de la cuenca. Dentro de las metodologías gráficas, la más recomendada por su grado de aproximación es el método de Horton y dentro de las analíticas la que se expresa mediante la siguiente ecuación usando en el criterio de ALVORD: 𝐒𝐦 = 𝟏𝟎𝟎

𝐋𝐢𝐱𝐄 𝐀

Dónde: Sm

: Es la Pendiente media en %

Li

: Es la suma de longitudes de las curvas de nivel en Km

E

: Es la equidistancia entre curvas de nivel en Km

A

: Es la superficie de la cuenca en Km2

Desarrollando: 𝐒𝐦 = 𝟏𝟎𝟎 ∗

𝟐𝟑𝟎. 𝟗𝟔𝟗𝟐 ∗ 𝟎. 𝟓 𝟑𝟎𝟔𝟐 𝐊𝐦𝟐

𝐒𝐦 = 𝟑. 𝟕𝟕% Lo datos de la suma de longitudes de las curvas de nivel en Kilómetros son obtenidos de la Tabla 2 Tabla de distribución y longitud de cotas, el dato de superficie es usado como dato base calculado en un inicio. Tabla 4 Tabla de distribución y longitud de cotas Chancay Huaral

N° Equidistancia (m) 1 0 – 500 2 500 – 1000 3 1000 – 1500 4 1500 – 2000 5 2000 – 2500 6 2500 – 3000 7 3000 – 3500 8 3500 - 4000 9 4000 - 4500 10 4500 - 5000 11 5000 - 5312 TOTAL

Ai (Km2) 243.53 367.96 385.9 258.31 229.44 203.94 186.77 188.25 351.74 639.43 6.91 3062.18

Li(Km) 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 20.9972 230.9692 pág. 26

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

2.3 Rectángulo Equivalente: Es una Transformación geométrica que permite representar a la cuenca, de su forma heterogénea, con la forma de un rectángulo, que tiene la misma área y perímetro 

Lado Mayor:

𝐋=

𝐏 𝐏 + √( )𝟐 − 𝐀 𝟒 𝟒

Donde: L

: Lado Mayor del rectángulo

P

: Perímetro

A

: Área de la Cuenca

Desarrollando:

𝐋=

𝟑𝟑𝟑. 𝟔𝟕 𝐊𝐦 𝟑𝟑𝟏. 𝟔𝟕 𝐊𝐦 𝟐 + √( ) − 𝟑𝟎𝟔𝟐. 𝟏𝟖 𝐊𝐦𝟐 𝟒 𝟒 𝐋 = 𝟏𝟒𝟓. 𝟖𝟑𝟕𝟐 𝐊𝐦



Lado Menor: 𝐥=

𝐏 −𝐋 𝟐

Donde: L

: Lado menor de la Cuenca

P

: Perímetro

L

: Lado Mayor

Desarrollando: 𝐥=

𝟑𝟑𝟑. 𝟔𝟕 𝐊𝐦 − 𝟏𝟒𝟓. 𝟖𝟑𝟕𝟐 𝟐 𝐥 = 𝟐𝟎. 𝟗𝟗𝟕𝟐 𝐊𝐦

pág. 27

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Ilustración 9 Rectángulo equivalente de la Cuenca

pág. 28

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Grafico 1 Porcentaje de área entre curvas de nivel

Porcentaje de area entre curvas de nivel Porcentaje

25 20 15 10 5 0 0

500

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Cotas Areas Km2

2.4 Índice de Pendiente : Valor medio de las pendientes, se deduce del rectángulo 𝐈𝐩 =

√∑(á𝐫𝐞𝐚 𝐏𝐚𝐫𝐜𝐢𝐚𝐥 ∗ 𝐃𝐢𝐟𝐞𝐫𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐝𝐞 𝐀𝐥𝐭𝐮𝐫𝐚) √𝐋

Dónde: Área parcial

: Area que existe entre cotas

Diferencia de Altura

:

L

: Lado mayor del Rectángulo

Desarrollando:

𝐈𝐩 =

𝟏𝟐𝟐. 𝟔𝟑𝟖 √𝟏𝟒𝟓. 𝟖𝟑𝟕𝟐

𝐈𝐩 = 𝟏𝟎. 𝟏𝟓𝟓

2.5 Curva Hipsométrica: Es la representación gráfica del relieve de la cuenca, se logra por medio de las cotas de terreno en función de las superficies correspondiente. Para su representación se utiliza un gráfico similar a un perfil topográfico (en las ordenadas las alturas y en las abscisas las superficies). La curva hipsométrica permite caracterizar el relieve una Pendiente fuerte en el origen hacia cotas inferiores indica llanuras o zonas planas, si la pendiente es muy fuerte hay peligro de inundaciones. Un pendiente muy débil en el origen revela un valle encajonado, y una pendiente fuerte hacia l parte media significa una meseta

pág. 29

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Desarrollo: Se utilizarán los datos de la Tabla 2 Cuadro de áreas entre curvas de nivel para representar dos curvas de áreas acumuladas encima y debajo del nivel en función a los polígonos de frecuencia que representan su altitud. Grafico 2 Grafico de Curva Hipsométrica Chancay-Huaral

CURVA HIPSOMÉTRICA Área acumulada en (%)

Altitud en (m.s.n.m)

0% 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.23% 20.88% 11.49% 6.15% 6.10% 6.66% 7.49% 8.44% 12.60% 12.02% 7.95% 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Área acumulada (km2) Polígonos de frecuencia

Área acumulada por encima

Área acumulada por debajo

Grafico 3 Curva de frecuencia de altitudes

CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES 5312

0.23% 20.88%

11.49%

4500

6.15% 6.10% 6.66% 7.49% 8.44%

3500 2500

12.60% 12.02%

1500 7.95%

500 0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

pág. 30

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

3. Determinación de Parámetros de la red hidrográfica Ilustración 10 Distribución de ríos mediante HORTON

3.1 Orden de Ríos

3.2 Grado de Ramificación Tabla 5 Grado de Ramificación de Ríos de la Cuenca Huaral-Chancay

ORDEN N° total de ríos

Longitud total Longitud de Ríos (Km)

de los ríos (Km)

1

393

757.289

1.93

2

92

395.006

4.29

3

22

229.630

10.44

4

6

76.748

12.79

5

1

97.706

97.71

1556.38

127.16

TOTAL 514

promedio

pág. 31

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

3.3 Densidad de drenaje: Esta definida por la longitud de todos los cauces divididos entre el área total de la cuenca. Sin tomar en consideración Otros aspectos de la Cuenca, cuando mayor sea la densidad de drenaje más rápida es la respuesta de la cuenca frente a una tormenta, drenando el agua en menor tiempo D=

Lc A

Donde: Lc

: Sumatoria de los cauces principales

A

: área de la cuenca

Desarrollando: D=

1556.38 Km 3062.18Km2

D = 0.5083 km/km2 Los datos de la longitud de ríos son obtenidos de la Tabla Grado de Ramificación de ríos los datos de Superficie son los calculados de base al inicio de la metodología 3.4 Pendiente media del cauce Principal: Controla en parte la velocidad con que se da la escorrentía superficial afectando por lo Tanto el tiempo que lleva el agua de la Lluvia 𝐈𝐫 =

𝐇𝐌 − 𝐇𝐦 𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝐋

Donde: HM

: Cota mayor

Hm

: Cota menor

L

: Longitud del rio Principal

Desarrollando Se utilizarán los datos de la Tabla Cuadro de áreas entre curvas de nivel respecto a la Cota Mayor= 5312 y Cota menor = 0 asi como lo datos de Tabla3 Grado de Ramificación de ríos de la Cuenca Huaral Chancay respecto a la longitud del curso de agua más largo, L= 97.71 Km.

𝐈𝐫 =

𝟐𝟖𝟎𝟎 𝐊𝐦 − 𝟎 𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝟗𝟕. 𝟕𝟏 𝐊𝐦

pág. 32

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

𝐈𝐫 = 𝟓. 𝟒 % 3.5 Extensión media de escorrentía 3.6 Frecuencia de Ríos 𝐅𝐫 =

∑ 𝐂𝐮𝐫𝐬𝐨 𝐝𝐞 𝐚𝐠𝐮𝐚 𝐀

Dónde: W

: Total de cursos de agua

A

: Superficie de la Cuenca

Desarrollando: 𝐅𝐫 =

𝟓𝟏𝟒 𝐫𝐢𝐨𝐬 𝟑𝟎𝟔𝟐. 𝟏𝟖 𝐊𝐦𝟐

𝐅𝐫 = 𝟎. 𝟏𝟔𝟕𝟗 𝐫𝐢𝐨𝐬/𝐊𝐦𝟐 Donde los datos de los ríos están en la tabla Grado de ramificación de los ríos de la cuenca Chancay-Huaral y los datos de la superficie de la Cuenca es conocido 3.7 Coeficiente de Torrencialidad Sirve para estudio de máximas crecidas, ya que este representa un índice de características física y morfológicas de la cuenca, siendo este valor muy pobre 𝐂𝐭 =

𝐍𝟏 𝐀

Dónde: N1

: Número de ríos de Primer orden

A

: Área de la Cuenca

Desarrollando: 𝐂𝐭 =

𝟑𝟗𝟑 𝐫𝐢𝐨𝐬 𝟑𝟎𝟔𝟐. 𝟏𝟖 𝐊𝐦𝟐

𝐂𝐭 = 𝟎. 𝟏𝟐𝟖𝟑 𝐫𝐢𝐨𝐬/𝐊𝐦𝟐 3.8 Constante de estabilidad de río 𝐂=

𝐀 𝐋𝐭

Donde:

pág. 33

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Lt

: Longitud total de las corrientes

A

: Superficie de la Cuenca

Desarrollando: 𝐂=

𝟑𝟎𝟔𝟐. 𝟏𝟖 𝐊𝐦𝟐 𝟏𝟓𝟓𝟔𝐊𝐦

𝐂 = 𝟑𝟎. 𝟔𝟐 𝐊𝐦

Resultados de la cuenca Chancay Huaral Tabla 6 Resumen de los parámetros Geomorfológicos cuenca Chancay Huaral

Parámetro

TIPO

VALOR

UNIDAD

Área

Básico

3062.18

Km2

Perímetro

Básico

336.7

Km

Índice de Compacidad

Forma

1.69

Km

Factor de Forma

Forma

0.32

adimensional

Relación de Elongación

Forma

0.78

Km

Ancho Medio

Forma

31.3427

Km

Altitud Media

Relieve

2687

Km

Pendiente media

Relieve

3.77%

%

Índice de Pendiente

Relieve

10.15%

%

Orden de los Ríos

Drenaje

6

Unidad

Longitud Total de los Ríos Drenaje

1556.38

Km

Frecuencia de ríos

Drenaje

0.169

Ríos/Km2

Drenaje

0.1283

Ríos/Km3

Drenaje

30.62

Km

Geomorfológico

Coeficiente

de

Torrencialidad Constante de Estabilidad de rio

pág. 34

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

DETERMINACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN CHANCAY HUARAL La cuenca de río Chancay Huaral, que abarca aproximadamente un área total de 3385.9 km2, durante últimos años cinco años hidrológicos (2003/04 a 2007/08), ha registrado un comportamiento pluviométrico espacial muy variable. Figura1. El régimen pluviométrico de esta cuenca al igual que en todas las cuencas de la vertiente del Pacífico, son de tipo estacional, es decir presenta dos periodos muy marcados, el periodo de avenidas (Diciembre – Abril) y el periodo de estiaje (Mayo – Noviembre). Es en el primer caso donde se presentan los mayores eventos extremos, lluvias localizadas e intensas que generan deslizamientos y en algunos casos obstrucciones de vías de acceso. De la evaluación pluviométrica de los últimos años lo estimado que el aporte pluviométrico promedio anual en la cuenca llegó a registrar 3.6 mm., sobre el litoral, hasta los 749,8 mm. en sus zonas alto andinas.

Tabla 7 Ubicación de estaciones de la Cuenca Chancay Huaral

Nombre Hda Retes Huaral Huayan Santa cruz Carac Pallac Pirca Pacaybamba

Latitud -11.467 -11.450 -11.200 -11.200 -11.350 -11.233 -11.450

Estaciones de Cuenca Chancay Longitud Altitud Pp real -77.233 182 14.9 -77.117 350 21.6 -76.633 3522 620.7 -76.783 2611 441.2 -76.800 2350 265.7 -76.650 3255 503.0 -76.900 1396 31.5

Pp generada 5.7184542 8.974731 630.9043302 343.3239497 277.114331 537.5229225 96.4236782

Error regresion 160.56% 140.68% -1.62% 28.51% -4.12% -6.42% -67.33%

Gráfico 1 Datos de tendencia y ecuación de precipitación

Regresión Precipitación Vs. Altitud 1600

y = 0.0000529x2 - 0.0087602x + 5.5605510 R² = 0.9603742

Precipitacion (mm)

1400 1200 1000 800

Estaciones

600

Poly. (Estaciones)

400 200 0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Altitud (msnm)

pág. 35

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Tabla 8 Precipitación media Chancay Huaral

Estaciones de Cuenca Chancay Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (Km2) 0 100 50 1053 100 200 150 295.8 200 300 250 192.15 300 400 350 114.09 400 500 450 95.34 500 600 550 94.48 600 700 650 102.49 700 800 750 139.2 800 900 850 180.92 900 1000 950 190.68 1000 1100 1050 280.56 1100 1200 1150 315.8 1200 a más 1200 3.04 Total 3057.55 Pp media = 473.32 mm

Pp*Area 52650 44370 48037.5 39931.5 42903 51964 66618.5 104400 153782 181146 294588 363170 3648 1447208.5

Regresion Precipitación Vs. Altitud Media 700

y = 0.0191x1.1961 R² = 0.7843

Precipitacion (mm)

600 500 400

Estaciones

300

Power (Estaciones)

200 100 0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Altitud (msnm)

Precipitacion Prom. Pp (mm) Area (Km2) 0 100 50 907.56 100 200 150 566.04 200 300 250 301.83 300 400 350 400.63 400 a más 400 860.96 Total 3037.02 Pp media = 227.310

Pp*Area 45378 84906 75457.5 140220.5 344384 690346

pág. 36

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS DE LAS SUBCUENCAS CHANCAY HUARAL Características de los recursos Hídricos superficiales y subterráneas Hidrográficamente la cuenca Chancay Huaral está delimitada en 8 subcuentas principales, seis de las cuales son tributarías y dos que conforman el cauce principal. SUBCUENCA VICHAYCOCHA Localizada al norte de la cuenca, entre las pampas de Antajirca y las cordilleras de Chungar y Puajanca, a una altura que va desde los 5000 a los 3000 msnm. La subcuena está conformada a su vez por tres microcuencas, cada una con su respectivo sistema de lagunas abastecidas por la cordillera de Puajanca Microcuenca Vichaycocha: Aporte de origen lagunar. Las principales lagunas que lo conforman son Chalhuancocha Alta y Baja, Chancan, Rahuite. Destacan la quebrada Jolpapampa y el río Shirpe, donde los caudales son de 50l/s en estiaje y llegando a triplicarse en épocas de grandes avenidas. Microcuenca Shalca: Aporte del mismo rio Shalca, donde los caudales son de 50 l/s en estiaje y llegando a 2m2/s en épocas de grandes avenidas, cuyo principal aporte es la precipitación fluvial. Microcuenca Chicrin: Aporte es de origen lagunar. Las principales lagunas, que se originan de la cordillera de Chungar y de los deshielos de la cordillera Puajanca, son Cacray, Yuncán, Yanahuin y Chungar. También recibe el aporte de pequeñas quebradas tributarias. Tabla 9 Parámetros subcuenca Vichaycocha Parámetros Geomorfológicos Area 624.73 Perímetro 33.67 Indice de compacidad 1.43 Ancho medio 27.49 Factor de forma 2.33 Relacion Elongación 1.72 Lado mayo del rectángulo 37.45 equivalente Lado menor del retángulo 8.65 equivalente Pendiente media de la 6.55 cuenca Pendiente media del río 18.77 principal Densidad de drenaje 0.44 Longitud total de los rios 382 Cantidad de rios 48.0 Rios más largo 12 Frecuencia de los ríos 0.10 Extensión media de 0.41 escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad 0.00 Coeficient de masividad 16.18 Indice de pendiente 0.49

Km Km Km Km Km Km Km % % Km/Km2 Km rios Km rios/Km2 Km rios/Km2 m/Km2

pág. 37

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Gráfico 2 Curva Hipsométrica subcuenca Vichaycocha 0 5 10 15 20 25 30

4793 4293 3793 3293 2793 0

20

40

60

80

100

120

Tabla 10 Datos de precipitación subcuenca Vichaycocha

| Precipitación (mm) Prom. Pp (mm)Area (km2) 450 650 550 1 650 850 750 7 850 1050 950 11 1050 1250 1150 11 1250 1450 1350 14 1450 1650 1550 15 1650 1850 1750 13 1850 2050 1950 14 2050 2250 2150 14 2250 2450 2350 15 2450 2650 2550 26 2650 2850 2750 29 2850 3050 2950 25 3050 3250 3150 24 3250 3450 3350 29 3450 3650 3550 32 3650 a mas 3650 44 Total 324 Pp media (mm)

Pp*Area 550 5250 10450 12650 18900 23250 22750 27300 30100 35250 66300 79750 73750 75600 97150 113600 160600 853200 2633.3

pág. 38

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

SUBCUENCA BAÑOS Localizada al noreste de la cuenca, ente la cordillera de Puajanca y el nevado de Alcay está conformada a su vez por dos microcuencas, cada una con su respectivo sistema de lagunas abastecido, por la cordillera de Puajanca y la nevada de Alcay, entre los 5000 y 3000 msnm de altitud. La subcuenca está conformada a su vez por dos microcuencas, cada una con su respectivo sistema de lagunas abastecidas por la cordillera de Puajanca y el nevado de Alcay. Tabla 11 Parámetros geomorfológicos subcuenca Baños Parámetros Geomorfológicos Area 6.43 Perímetro 83.14 Indice de compacidad 1.43 Ancho medio 6.40 Factor de forma 6.42 Relacion Elongación 2.86 Lado mayo del rectángulo 33.66 equivalente Lado menor del retángulo 7.90 equivalente Pendiente media de la cuenca Pendiente media del río principal Densidad de drenaje Longitud total de los rios Cantidad de rios Rios más largo Frecuencia de los ríos Extensión media de escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

Km Km Km Km Km Km Km

13.09

%

77.17

%

0.43 115.5 34.0 6.4 0.12

Km/Km2

rios/Km2

0.58

Km

0.00 5.97 0.98

rios/Km2 m/Km2

rios

Fuente: 8 Elaboración propia

0

5

0

20

Gráfico 3 Curva hipsométrica Baños 10 15 20

25

30

100

120

4280 3780 3280 2780 2280 1780 1280 780 280 40

60

80

pág. 39

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Tabla 12 Datos de precipitación Subcuenca Baños

Datos de Precipitación de la subcuenca Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (km2) 850 1050 950 7 1050 1250 1150 16 1250 1450 1350 13 1450 1650 1550 12 1650 1850 1750 12 1850 2050 1950 13 2050 2250 2150 14 2250 2450 2350 15 2450 2650 2550 18 2650 2850 2750 22 2850 3050 2950 30 3050 3250 3150 21 3250 3450 3350 10 3450 3650 3550 7 3650 3850 3750 15 Total 225 Pp media (mm)

Pp*Area 6650 18400 17550 18600 21000 25350 30100 35250 45900 60500 88500 66150 33500 24850 56250 548550 2438.0

SUBCUENCA CARAC Localizada entre las cotas 4800 y 1600 msnm en la comunidad Acos. La subcuenca está conformada a su vez por dos micro cuencas, cuyo principal aporte es la precipitación fluvial. Tabla 13 Parámetro geomorfológicos subcuenca Carac Parámetros Geomorfológicos Area 296.74 Perímetro 89.00 Indice de compacidad 1.45 Ancho medio 6.40 Factor de forma 2.86 Relacion Elongación 2.86 Lado mayo del rectángulo 33.67 equivalente Lado menor del retángulo 7.90 equivalente Pendiente media de la 13.09 cuenca Pendiente media del río 13.09 principal Densidad de drenaje 0.43 Longitud total de los rios 116.3 Cantidad de rios 43.0 Rios más largo 10 Frecuencia de los ríos 0.13 Extensión media de 0.58 escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

Km Km Km Km Km Km Km % % Km/Km2 rios rios/Km2 Km

0.00

rios/Km2

5.97 0.98

m/Km2

pág. 40

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

Gráfico 4 Curva hipsométrica subcuenca Carac 0

5

10

15

20

25

30

0

20

40

60

80

100

120

5293 4793 4293 3793 3293 2793

Gráfico 5 Datos de precipitación subcuenca Carac

Datos de Precipitación de la subcuenca Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (km2) 0 50 25 1 50 250 150 14 250 450 350 24 450 650 550 23 650 850 750 18 850 1050 950 16 1050 1250 1150 15 1250 1450 1350 12 1450 1650 1550 12 1650 1850 1750 13 1850 2050 1950 15 2050 2250 2150 16 2250 2450 2350 29 2450 2650 2550 17 2650 2850 2750 19 Total 244 Pp media (mm)

Pp*Area 25 2100 8400 12650 13500 15200 17250 16200 18600 22750 29250 34400 68150 43350 52250 354075 1451.1

pág. 41

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

SUBCUENCA AÑASMAYO Localizada entre la cota de 4800 msnm en la naciente del rio Añasmayo y la quebrada Honda, hasta la localidad de Añasmayo a un nivel 1,200 msnm principal es la precipitación pluvial. Tabla 14 Parámetros geomorfológicos subcuenca Anasmayo Parámetros Geomorfológicos Area 202.95 Km Perímetro 72.38 Km Indice de compacidad 1.42 Km Ancho medio 2.49 Factor de forma 0.03 Km Relacion Elongación 0.06 Km Lado mayo del rectángulo 29.25 Km equivalente Lado menor del retángulo 6.94 Km equivalente Pendiente media de la cuenca Pendiente media del río principal Densidad de drenaje Longitud total de los rios Cantidad de rios Rios más largo Frecuencia de los ríos Extensión media de escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

12.56

%

4.50

%

0.75 82 31.0 22.4 0.16

Km/Km2

rios/Km2

0.34

Km

0.00 14.00 0.23

rios/Km2 m/Km2 %

rios

Tabla 15 Datos de precipitación subcuenca Añasmayo 0Datos de 5 Precipitación 10 15de la subcuenca 20 25 30 Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (km2) Pp*Area 0 4701 50 25 13 325 504201 250 150 15 2250 2503701 450 350 10 3500 4503201 650 550 8 4400 6502701 850 750 7 5250 850 1050 950 8 7600 2201 1050 1250 1150 9 10350 1701 1250 1450 1350 19 25650 14501201 1650 1550 25 38750 0 20 40 60 80 100 120 1650 1850 1750 18 31500 1850 2050 1950 16 31200 2050 2250 2150 15 32250 2250 2450 2350 16 37600 2450 2650 2550 12 30600 2650 2850 2750 8 22000 2850 3050 2950 3 8850 Total 202 292075 Pp media (mm) 1445.9

pág. 42

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

SUBCUENCA HUATAYA Localizada entre las cotas 4800 msnm hasta los 900 msnm en la localidad de Chala Alta. El único aporte es a través de precipitación hacia el rio Huataya, el cual desemboca en la Tabla 16 Parámetros geomorfológicos subcuenca Huataya Parámetros Geomorfológicos Area 132.81 Perímetro 77.07 Indice de compacidad 1.60 Ancho medio 28.39 Factor de forma 1.44 Relacion Elongación 1.34 Lado mayo del rectángulo 57.70 equivalente Lado menor del retángulo 9.67 equivalente Pendiente media de la cuenca Pendiente media del río principal Densidad de drenaje Longitud total de los rios Cantidad de rios Rios más largo Frecuencia de los ríos Extensión media de escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

Km Km Km Km Km Km Km

6.23

%

18.27

%

0.49 151.2 16.0 97.6 0.15

Km/Km2 Km rios rios/Km2

0.51

Km

7.27 7.26 0.49

rios/Km2 m/Km2 %

Gráfico 6 Curva hipsométrica subcuenca Huataya 0

5

10

15

20

25

30

0

20

40

60

80

100

120

4445 3945 3445

2945 2445 1945 1445 945

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Tabla 17 Datos de precipitación subcuenca Huataya

Datos de Precipitación de la subcuenca Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (km2) 0 50 25 2 50 250 150 44 250 450 350 11 450 650 550 7 650 850 750 8 850 1050 950 6 1050 1250 1150 4 1250 1450 1350 4 1450 1650 1550 4 1650 1850 1750 4 1850 2050 1950 6 2050 2250 2150 5 2250 2450 2350 5 2450 2650 2550 5 2650 2850 2750 7 2850 3050 2950 10 Total 132 Pp media (mm)

Pp*Area 50 6600 3850 3850 6000 5700 4600 5400 6200 7000 11700 10750 11750 12750 19250 29500 144950 1098.1

SUBCUENCA ORCON Conformada por dos microcuencas, siendo la precipitación pluvial el principal aporte.

Tabla 18 Parámetros geomorfológicos subcuenca Orcon Parámetros Geomorfológicos Area 558.16 Perímetro 134.00 Indice de compacidad 2.25 Ancho medio 6.40 Factor de forma 0.07 Relacion Elongación 0.29 Lado mayo del rectángulo 93.91 equivalente Lado menor del retángulo 6.65 equivalente Pendiente media de la cuenca Pendiente media del río principal Densidad de drenaje Longitud total de los rios Cantidad de rios Rios más largo Frecuencia de los ríos Extensión media de escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

Km Km Km Km Km Km Km

4.70

%

4.52

%

0.61 0 381.8

Km/Km2

0.10

rios/Km2

0.41

Km

0.00 4.59 0.21

rios/Km2 m/Km2

rios

pág. 44

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Gráfico 7 Curva hipsométrica subcuenca Orcon 0

5

10

15

20

25

30

0

20

40

60

80

100

120

5031 4531 4031 3531

3031 2531 2031 1531

Tabla 19 Datos de precipitación media subcuenca Orcon Datos de Precipitación de la subcuenca Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (km2) Pp*Area 0 50 25 266 6650 50 250 150 201 30150 250 450 350 18 6300 450 650 550 15 8250 650 850 750 14 10500 850 1050 950 14 13300 1050 1250 1150 19 21850 1250 1450 1350 10 13500 Total 557 110500 Pp media (mm) 198.4

SUBCUENCA MEDIA Localizada entre la localidad de Tingo (3000 msnm) Conforma el río principal de la Cuenca Chancay Huaral, desde la confluencia de Vichaycocha con Baños hasta la estación de Santo Domingo. Principal

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral Tabla 20 Parámetros geomorfológicos subcuenca Media Parámetros Geomorfológicos Area 624.73 Perímetro 33.67 Indice de compacidad 2.25 Ancho medio 6.40 Factor de forma 0.07 Relacion Elongación 0.29 Lado mayo del rectángulo 93.91 equivalente Lado menor del retángulo 6.65 equivalente Pendiente media de la cuenca Pendiente media del río principal Densidad de drenaje Longitud total de los rios Cantidad de rios Rios más largo Frecuencia de los ríos Extensión media de escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

Km Km Km Km Km Km Km

4.70

%

4.52

%

0.61 381.8 60.0 97.6 0.10

Km/Km2 Km rios Km rios/Km2

0.41

Km

0.00 4.59 0.21

rios/Km2 m/Km2

Fuente: 9 Elaboración Propia Gráfico 8Curva hipsométrica subcuenca Media 0

5

10

15

20

25

30

0

20

40

60

80

100

120

4594 3594 2594 1594 594

Tabla 21 Datos de precipitación Media

Datos de la precipitación de la subcuenca Precipitación (mm) Prom. Pp (mm) Area (km2) Pp*Area 0 50 25 459 11475 50 250 150 189 28350 250 450 350 14 4900 Total 662 44725 Pp media (mm) 67.6

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

SUBCUENCA BAJA Conforma el rio principal de la cuenca Chancay Huaral, desde la estación Santo domingo hasta su desembocadura en el océano Pacífico. Presenta escasa precipitación pluvial Conformado por algunas subcuenca al largo de su recorrido, entre las que se destaca la de Lumbra, que desemboca al océano Pacífico En cuanto a las aguas subterráneas, destacar la existencia de acuíferos locales en la cuenca alta, cuya formación está constituida por un acuífero superficial cuaternario “fracturado freático” y otro subyacente “fracturado confinado”. El agua fluye principalmente a través de fallas e en familias de discontinuidades. El acuífero recibe la recarga directa, por infiltración natural, del agua proveniente directa, por infiltración natural, del agua proveniente de las lluvias y de nieve procedente de zonas donde aún existen rezagos de glaciales. La descarga natural del acuífero se realiza por manantiales, ubicaciones sobre laderas, que drenan hacia bofedales y áreas contiguas a quebradas y hacia sistemas de drenaje artificial constituidos por antiguas labores mineras, estructuras hidráulicas construidas con fines de drenaje Ilustración 11 Parámetros geomorfológicos Subcuenca Baja

Parámetros Geomorfológicos Area 1287.95 Perímetro 988.45 Indice de compacidad 10.04 Ancho medio 1.77 Factor de forma 0.02 Relacion Elongación 0.06 Lado mayo del rectángulo 641.92 equivalente Lado menor del retángulo 2.01 equivalente Pendiente media de la cuenca Pendiente media del río principal Densidad de drenaje Longitud total de los rios Cantidad de rios Rios más largo Frecuencia de los ríos Extensión media de escurrimientos superficial Coeficiente de torrencialidad Coeficient de masividad Indice de pendiente

Km Km Km Km Km Km Km

0.53

%

0.47

%

0.12 726 181.0 98 0.14

Km/Km2 rios Km rios/Km2

2.12

Km

0.00 0.71 0.21

rios/Km2 m/Km2 %

Fuente: 10 Elaboración propia

pág. 47

Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

0

Ilustración 12 Curva hipsométrica cuenca Baja 5 10 15 20 25

30

3000 2500 2000

1500 1000 500 0 0

20

40

60

80

100

120

Tabla 22 Precipitación cuenca Baja Datos de la precipitación de la subcuenca Precipitación (mm) Prom. Pp (mm)Area (km2) Pp*Area 0 50 25 149 3725 50 250 150 157 23550 250 450 350 40 14000 450 650 550 38 20900 650 850 750 31 23250 850 1050 950 26 24700 1050 1250 1150 21 24150 1250 1450 1350 22 29700 1450 1650 1550 20 31000 1650 1850 1750 20 35000 1850 2050 1950 19 37050 2050 2250 2150 15 32250 2250 2450 2350 11 25850 2450 2650 2550 8 20400 2650 2850 2750 7 19250 2850 3050 2950 5 14750 3050 3050 3050 6 18300 3250 3050 3150 4 12600 3450 3050 3250 4 13000 3650 3050 3350 5 16750 3850 a mas 3850 11 42350 Total 619 482525 Pp media (mm) 779.5

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

V.

CONCLUSIÓN  Para la delimitación de la cuenca fue necesario utilizar los raster proporcionados por el geo servidor determinando como base de una delimitación  Un espacio geográfico delimitado posee aportes hídricos naturales alimentados exclusivamente por las precipitaciones y cuyos excedentes en agua son transportados formando así una cuenca hidrográfica, y desembocando en un punto espacial único.  Los parámetros fisiográficos de la cuenca determinan que se caracteriza por ser grande, exorreica y por ser de un tipo de terreno suave.  Para determinar diversos cálculos y los gráficos que lo acompañan se usó como herramienta el programa Excel, determinándose así varios cuadros con sus respectivos resultados.  La cuenca según la gráfica de curva hipsométrica se encuentra en un estado de fase de madurez.

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Parámetros geomorfológicos de la cuenca Chancay-Huaral

VI.

BIBLIOGRAFÍA 

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LINSLEY KOHLER, PAULUS (1977). Hidrología para ingenieros. Editorial Mc Graw- Hill. Colombia.

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ORGANIZACIÓN METEOROLOGICA MUNDIAL (1994), Guía de Prácticas Hidrológicas. Quinta edición. Págs.: 565-579.

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POSENDO DIAZ CHAVEZ (1994). Primera Edición. Hidrología Para Ingenieros. pág. 142

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RODRIGUEZ SORIANO ELMER (2009), Hidrología. Universidad Mayor de San Simón, Cochabamba – Bolivia. Págs.: 13-40.

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SANCHES SAN ROMAN JAVIER (2004), Hidrología para ingenieros. Universidad de Salamanca. Págs.: 25 – 41.

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SILVA MEDINA GUSTAVO (2007), Hidrología en cuencas pequeñas con información escasa. Págs.: 24 – 30

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