• Author / Uploaded
• Nicolas Ospina

• Categories
• Precipitación
• Hidrología
• Cuenca de drenaje
• Descarga (hidrología)
• Agua subterránea

Citation preview

CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

Nicolas Ospina - 1094945260

REVISADO POR: CESAR AUGUSTO RODRIGUEZ MEJIA INGENIERO CIVIL DOCENTE DE LA ASIGNATURA DE HIDROLOGÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

ARMENIA 16/12/2013

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................3 2 .OBJETIVOS..................................................................................................8 3. ALCANCE Y LIMITACIONES........................................................................9 4. MARCO TEORICO......................................................................................10 5. METODOLOGIA..........................................................................................11 6. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE PROYECTO. 7. DESARROLLO DEL PROYECTO..............................................................18 8. CONCLUSIONES........................................................................................20 9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...........................................................75 10. ANEXOS...................................................................................................76

Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

Programa de Ingeniería Civil -2-

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

1. INTRODUCCIÓN Las poblaciones humanas necesitan de un abastecimiento continuo y uniforme de agua para satisfacer las necesidades vitales de sus habitantes, por esto desde la antigüedad el hombre ha buscado un fácil acceso a este líquido en la naturaleza, y ha surgido la necesidad de estudiar y conocer a fondo las diversas fuentes hídricas, de allí la importancia del estudio de las cuencas hidrográficas, definidas como terrenos drenados naturalmente en los cuales las corrientes de agua convergen en un mismo punto de salida, de acuerdo al estudio de estas cuencas se puede determinar zonas de importancia social y económica alrededor de estas, pues son las principales fuentes de abastecimiento en el mundo de agua potable, en su interior se llevan a cabo los diferentes procesos del ciclo hidrológico como lo son Evaporación, Precipitación, Evapotranspiración, Infiltración, Percolación y la más importante para los ingenieros civiles por su aprovechamiento para las necesidades humanas y la construcción de obras hidráulicas: la Escorrentía Superficial. A continuación se presenta una descripción general de la zona donde se ubica la cuenca y el estudio de las características físicas y morfo-métricas de la cuenca de los ríos Santo Domingo y Rio Verde, ubicado entre los municipios de Córdoba y Calarcá, Quindío, y que constituye uno de los afluentes de la cuenca del rio Quindío, la cual es de gran importancia en el abastecimiento de varios municipios en el departamento y punto de desagüe de aguas residuales. A partir de estas características físicas se pueden definir planes de manejo para esta sub-cuenca con el fin de regular el suministro de agua que genera esta fuente hídrica y su entorno ambiental. Además se incluye un análisis detallado de la precipitación de la zona de 5 estaciones y distribución espacial de la misma usando polígonos de Thiessen e Isoyetas de precipitación. Adicionalmente se realizó una estimación de Caudales Máximos de diseño, para el posterior estudio hidráulico y diseño de un puente cerca a la desembocadura del rio de estudio.

Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

Programa de Ingeniería Civil -3-

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General 2.1.1 Realizar un estudio hidrológico de la cuenca de los ríos SantoDomingo y Rio Verde. 2.2 Objetivos Específicos 2.2.1 Realizar una descripción detallada de la zona de estudio correspondiente a las cuencas ya mencionadas que incluye, Clima, Geografía, Fauna, Flora. Etc. 2.2.2 Hallar las características físicas y morfo métricas de la cuenca: 2.2.2.1

Calcular e área y perímetro (longitud de la línea de divorcio) de la cuenca, por medio de la herramienta informática AutoCAD, y clasificar la cuenca según el área.

2.2.2.2

Identificar la forma de la cuenca calculando el índice de compacidad o factor de forma de Gravelius al igual que el factor de forma de Horton.

2.2.2.3

Determinar el sistema de drenaje de la cuenca de los ríos Santo Domingo y Río Verde por medio del Método de Strahler.

2.2.2.4

Calcular el grado de curvatura de la corriente principal y las características del relieve de la cuenca (pendiente media, pendiente media ponderada, y graficar la curva hipsométrica).

2.2.2.5

Elaborar el perfil del cauce principal de la cuenca para hallar

su

pendiente

y

determinar

el

tiempo

de

concentración de la cuenca por los diferentes métodos vistos. Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

Programa de Ingeniería Civil -4-

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

2.2.3 Analizar

los

datos

de

precipitación

usando:

Hietogramas,

Histogramas, Curva de doble masa, análisis de consistencia de los datos, y distribución espacial de la precipitación con Polígonos de Thiessen e Isoyetas de Precipitación, usando la herramienta AUTOCAD. 2.2.4 Obtener el caudal de diseño para el posterior estudio hidráulico y diseño de un puente cerca a la desembocadura del rio Santo Domingo- Rio Verde. 2.2.4.1

Determinar el Número de Curva (NC) de escorrentía del SCS. (Coberturas de suelo).

2.2.4.2

Determinar Coeficiente de Escorrentía (C) para la cuenca en estudio.

2.2.4.3

Calcular las curvas IDF.

2.2.4.4

Calcular la precipitación efectiva (Pe) mediante el método de las abstracciones del SCS.

2.2.4.5

Obtener el hietograma de diseño utilizando el método del bloque alterno o la distribución temporal de tormentas del primer cuartil propuesto por Huff.

2.2.4.6

Análisis de frecuencias (Gumbel y Log Pearson tipo III) Método racional.

2.2.4.7

Hidrograma unitario sintético del SCS.

Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

Programa de Ingeniería Civil -5-

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

3. MARCO TEÓRICO 3.1 Definiciones: Cuenca Hidrográfica: Área delimitada topográficamente la cual es drenada por un sistema de corrientes, las cuales convergen en un solo punto de salida. Línea divisoria: línea imaginaria que representa los límites de la cuenca; generalmente corresponde a los valores de mayor altura topográfica. Corriente principal: curso de agua de mayor longitud que va desde la desembocadura hasta el punto más alto de la cuenca. Longitud axial: Es una línea aproximadamente paralela al cauce principal desde la desembocadura hasta el punto más alto de la cuenca.

3.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA  Área: proyección horizontal de la cuenca delimitada por la línea divisoria (Ac). Área (Km2) 300

Nombre Unidad de cuenca Sector de cuenca Micro-cuenca Sub-cuenca Cuenca

Tabla 1. Clasificación de la cuenca hidrográfica según el área.

 Perímetro: Longitud de la línea de divorcio (P).  Forma de la cuenca -

Índice de compacidad o Gravelius (Kc): Relación entre en perímetro de la cuenca y la longitud de una circunferencia cuya área es igual al área de la cuenca hidrográfica.

Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

Programa de Ingeniería Civil -6-

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

Kc 1-1,25 1,25-1,5 1,5-1,75

Clasificación Redonda- Oval-redonda Oval-redonda- Oval-oblonga Oval-oblonga- Rectangular-oblonga

Tabla 2. Clasificación de la cuenca hidrográfica según el índice de compacidad

-

Factor de forma de Horton (Kf): Relación entre el ancho medio de la cuenca y la longitud axial de la misma, es un factor de comparación entre cuencas de la misma área indicando cuál de ellas es más propensa a las crecientes.

3.3 SISTEMA DE DRENAJE 

Orden de las corrientes: Grado de ramificaciones de las corrientes de la cuenca hidrográfica. Se realiza a través del método de Strahler que indica lo siguiente: a) Cuando dos corrientes del mismo orden (n) se unen forman una corriente de orden superior (n+1). b) Cuando dos corrientes de diferente orden se unen, no implica un aumento en el orden de las corrientes y continúa aguas abajo el orden mayor.

 Densidad de drenaje: relación entre la longitud total de las corrientes y el área de la cuenca.

 Sinuosidad: Determina el grado de curvatura de la corriente principal relación entre la longitud de la corriente principal y la longitud del valle de la corriente principal. Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

Programa de Ingeniería Civil -7-

HIDROLOGÍA CUENCA SANTO DOMINGO- RÍO VERDE

3.4 RELIEVE DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA  Pendiente Media de la Cuenca:

D: Diferencia de nivel entre curvas Lt: Longitud total de las curvas de nivel  Curva Hipsométricas: Representación de la elevación de la cuenca con referencia al nivel del mar. -

Relación hipsométrica (Rh)

Ss: Área sobre la curva hipsométrica. Si: Área bajo la curva. Relación hipsométrica Rh=1 Rh>1 Rh