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FACULTAD DE INGENIERIA

HIDROLOGIA E INGENIERIA DE LOS RECURSOS HIDRAULICOS

CODIGO

:

IP17 – P81B

PROFESOR:

SANCHEZ VERASTEGUI, WILLIAM MARTIN

TEMA:

TRABAJO Nº 1 – CUENCA HIDROGRAFICA

ALUMNO:

PEÑA BACA, GILBER

NOVIEMBRE - 2017

u201318134

1.

INTRODUCCION

El conocimiento de los parámetros geomorfológicos de la cuenca hidrográfica es una parte fundamental en el ciclo hidrológico que tiene lugar en ella. Al obtener estos parámetros, se puede establecer diversas conclusiones sobre sus

características

y

comportamiento

hídrico,

además

de

realizar

comparaciones entre cuencas. También es importante para poder dar un aprovechamiento racional de los recursos naturales presentes en la cuenca.

En un proyecto de ingeniería dentro de una cuenca hidrográfica, se pueden obtener pronósticos importantes a partir de los parámetros geomorfológicos. De esta manera se puede optimizar la inversión que se requiere para el proyecto a realizarse.

El manejo de herramientas para el procesamiento de datos climáticos como la precipitación, es importante para el desarrollo de un estudio hidrológico. Una de estas técnicas es el Método de Thiessen para la estimación de la precipitación media en una cuenca hidrográfica.

Actualmente se dispone de diversos medios para la realización de cálculos matemáticos en forma rápida. En el presente trabajo, se emplearán programas informáticos que nos permitirán conocer y procesar los parámetros geomorfológicos de una cuenca hidrográfica, de acuerdo a los requerimientos para el curso de Hidrología e Ingeniería de los Recursos Hidráulicos.

2.

DESCRIPCION GENERAL DE LA SUBCUENCA RIO CHECRAS

2.1

Ubicación geográfica

La Subcuenca Río Checras se encuentra ubicada entre las coordenadas geográficas 10º 45’ 52.16’’ y 11º 3’ 10.14’’ de Latitud Sur y 76º 33’ 49.27’’ y 76º 54’ 54.76’’ de Longitud Oeste (UTM Zona 18 L 290776.04 y 329023.09 E y 8777510.09 y 8809625.85 S).

2.2

Ubicación hidrográfica

La Subcuenca del Río Checras pertenece hidrográficamente a la Cuenca del Río Huaura, que a su vez pertenece a la vertiente del Pacífico.

2.3

Ubicación política

Políticamente la Subcuenca Río Checras, se encuentra ubicada en la región Lima, en la zona limítrofe con la región Pasco (norte de la región Lima). Comprende las provincias de Huaura y Oyón. El cauce del río principal de la subcuenca es el límite entre las provincias de Huaura y Oyón.

2.4

Demarcación administrativa

La entidad administrativa que regula el uso de los recursos hídricos en la Subcuenca del Río Checras, es la Administración Local de Agua HUAURA, que es parte de la Autoridad Administrativa del Agua CAÑETE – FORTALEZA, que depende de la Autoridad Nacional del Agua – ANA, adscrita al Ministerio de Agricultura.

Provincias de Oyón y Huaura – Región Lima.

Subcuenca Río Checras en el Este de la Cuenca del Río Huaura – Vertiente del Pacífico

Las provincias de Oyón y Huaura en la Región Lima.

3.

CARACTERIZACION GEOMORFOLOGICA DE UNA CUENCA

3.1

Parámetros de forma de una cuenca

3.1.1

Area de la cuenca (A): Es la superficie de la cuenca comprendida dentro de la curva cerrada de divortium acuarium. Se suele expresar en km2.

3.1.2

Perímetro de la cuenca (P): Es la longitud de la línea curva cerrada de divortium acuarium. Se expresa en km.

3.1.3

Longitud de cuenca (L): Es la longitud de la línea recta que va aproximadamente a lo largo del cauce del río principal, desde el inicio de la cuenca hasta la parte más alejada en el divortium acuarium. Este parámetro no debe ser confundido con la longitud del río principal. Está expresado en km.

3.1.4

Longitud del río principal (LC): Es la longitud de recorrido que realiza el río principal de la cuenca, siguiendo todos los cambios de dirección o sinuosidades. Se expresa en km.

3.1.5

Ancho promedio de la cuenca (AP): Se calcula como la relación entre el área de la cuenca y la longitud de cuenca. Está expresado en km. AP = A / L

3.1.6

Coeficiente de compacidad o índice de Gravelius (KC): Es el parámetro adimensional que relaciona el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo de igual área que el de la cuenca. Está relacionado con el tiempo de concentración del sistema hidrológico. K C  0.282

P A

KC

Clase de forma

1 – 1.25

Casi redonda (compacta)

1.25 – 1.50

Oval oblonga

1.50 – 1.75

Rectangular oblonga

> 1.75

Casi rectangular (alargada)

3.1.7

Factor de forma (Ff): Parámetro adimensional, que está definido como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud de cauce principal. Ff = A / LC

3.1.8

2

Rectángulo equivalente: Es la representación geométrica de una cuenca definida como un rectángulo que tenga la misma área de la cuenca.

3.1.9

Lado mayor 

Kc A 1.12

1  1  (1.12 ) 2  Kc  

lado menor 

Kc A 1.12

1  1  (1.12 ) 2  Kc  

Radio de circularidad (RC): Relaciona el área de la cuenca y la del círculo que posee una circunferencia de longitud igual al perímetro de la cuenca. Para una cuenca circular es de valor 1 y 0.785 para una cuenca cuadrada. RC = 4 π A / P

2

3.2

Parámetros de relieve de una cuenca

3.2.1

Curva hipsométrica: Es la representación gráfica de las altitudes del terreno en función de las superficies acumuladas que abarcan. Esto se realiza para los casos de área arriba y área debajo de la cota indicada.

3.2.2

Polígono de frecuencias: Representa la relación entre la cota y el porcentaje del área que comprende la altitud indicada.

3.2.3

Perfil longitudinal del cauce: Es el gráfico que relaciona la altitud en función de la longitud del cauce del río principal de la cuenca.

3.2.4

Altitud media de la cuenca (H): Es el promedio ponderado de las altitudes de la cuenca. H = ∑(hiSi) / (∑ Si)

3.2.5

Altitud de frecuencia media: Es la altitud correspondiente al punto medio de las abscisas en la curva hipsométrica. En esta cota el 50% del área de la cuenca está situado por encima y el 50% por debajo la altitud.

3.2.6

Area por encima de frecuencia media: Corresponde a la superficie que se encuentra por encima de la altitud de frecuencia media. Este valor corresponde al 50% del área de la cuenca.

3.2.7

Altitud más frecuente: Es la altitud com mayor porcentaje del polígono de frecuencias de la cuenca.

3.2.8

Pendiente media de la cuenca: Relaciona el desnivel total de la cuenca con la longitud del lado mayor del rectángulo equivalente de la cuenca. Sm = Desnivel total / Lado mayor

3.2.9

Coeficiente de masividad (Cm): Es un parámetro adimensional que relaciona la altitud media de la cuenca con el área de la cuenca. Cm 

H (m) A (km 2 )

Rangos de Cm

Clase de Masividad

0 – 35

Muy montañosa

35 – 70

Montañosa

70 – 105

Moderada montañosa

3.2.10 Coeficiente orográfico (CO): Es el resultado de multiplicar el coeficiente de masividad por la altitud media de la cuenca, todo divido por 1000. CO = Cm x H(m) / 1000 Rangos de CO

Característica

< 6

Poco accidentado

> 6

Accidentado

3.2.11 Coeficiente de torrencialidad (CT): Es un parámetro adimensional, que resulta de dividir el número de ríos de primer orden con el área de la cuenca.

CT 

No R1 A (km 2 )

3.3

Parámetros de la Red Hidrográfica

3.3.1

Tipo de corriente: Tomando en consideración la permanencia del flujo en el cauce del río, el tipo de corriente presente puede ser perenne, intermitente y efímero.

3.3.2

Número de orden de los ríos: Nos indica el grado de ramificación de los cursos de agua de una cuenca. Los ríos de primer orden son las corrientes sin tributarios. Cuando dos ríos de primer orden se encuentran forman un río de segundo orden. Cuando dos ríos de segundo orden se encuentran forman un río de tercer orden. De esta forma se continúa hasta el río principal que será el de orden mayor de la cuenca.

3.3.3

Frecuencia de densidad de los ríos (Fr): Es el parámetro que relaciona el número de ríos con la superficie de la cuenca. Fr 

3.3.4

No ríos A (km 2 )

Densidad de drenaje (Dd): Es la relación entre la longitud total de las corrientes de agua y la superficie total de la cuenca.

Dd 

L total de ríos (km) A (km 2 )

Rangos de Dd

Característica

0.1 – 1.8 km/km 2

Baja

1.9 – 3.6 km/km 2

Moderada

3.7 – 5.6 km/km

2

Alta

3.3.5

Extensión media del escurrimiento superficial (ES): Este parámetro es el cociente entre el área de la cuenca y la longitud total de los ríos. Nos indica la distancia promedio que recorre el agua de precipitación hasta llegar a un curso de agua. ES 

3.3.6

A (km 2 ) L total de ríos (km)

Pendiente media del río principal: Es un parámetro que relaciona la diferencia entre las altitudes máxima y mínima del río principal con la longitud del río principal. Este valor nos da una aproximación de la velocidad de escurrimiento en el cauce del río principal.

Pendiente media 

3.3.7

Hmáx - Hmín (m) 1000 x L (km)

Rangos de pendiente

Característica

0.01 – 0.05

Suave

0.06 – 0.11

Moderada

0.12 – 0.17

Fuerte

Altura media del río principal (Hm): Este parámetro es el valor medio de las alturas máxima y mínima del río principal.

Hm 

3.3.8

Hmáx  Hmín (m) 2

Tiempo de concentración (T C): Se interpreta como el tiempo que toma el agua para llegar desde el extremo remoto de un cauce hasta el punto de interés. Existen una serie de expresiones para su cálculo, entre las cuales destaca la Fórmula de Kirpich.

TC

 L (km)   0.06626   0.5   S 

0.385

4.

CONCLUSIONES

-

El área de la Subcuenca Checras es de 819.81 km2, lo cual nos indica que es de tamaño intermedio grande. El perímetro es de 137.47 km. La longitud de cuenca es de 40.01 km.

-

La longitud del río principal es de 21.18 km y la longitud total de todos los ríos de diferente grado es de 393.31 km.

-

El coeficiente de compacidad o índice de Gravelius (KC) para la Subcuenca Checras es de 1.34, lo cual nos indica que es de forma oval oblonga. Esto nos indica que está expuesta a crecientes.

-

El radio de circularidad (RC) de la Subcuenca Checras es 0.55, lo cual nos indica que es alargada.

-

La altitud media de la Subcuenca (promedio ponderado de altitudes) es de 4224.32 msnm.

-

La curva hipsométrica nos indica que la Subcuenca Checras tiene una altitud de frecuencia media de 4440 msnm. Además, su forma característica nos indica que la subcuenca se encuentra en fase de madurez.

-

De acuerdo con el polígono de frecuencias, la altitud más frecuente es de 4400 a 4800 msnm.

-

La pendiente media de la Subcuenca es de 0.0583.

-

El coeficiente de masividad es de 5.1528, lo cual nos indica que es muy montañosa. El coeficiente orográfico de 21.76 nos indica que es accidentada.

-

La Subcuenca es de orden 4 y el tipo de corriente es perenne.

-

La densidad de drenaje (Dd) es de 0.4798 que nos indica que la Subcuenca Checras es de bajo drenaje.

-

La pendiente media del río principal es de 0.0388 lo cual nos indica que es de tipo suave.

-

Las Estaciones Meteorológicas con datos de Precipitación Mensual apropiados, en el ámbito de la Subcuenca Checras, son las siguientes: Picoy, Parquín y Tupe.

-

Las Estaciones Meteorológicas fuera de la Subcuenca Checras, con datos trabajables de Precipitación, se encuentran muy alejadas o en la Vertiente del Amazonas.

-

De acuerdo al Método de Thiessen mejorado, la Precipitación Anual Media de la Subcuenca Checras es de 549.81 mm.

5.

RECOMENDACIONES

-

Para obtener los mejores resultados se debe realizar un adecuado manejo de la información disponible, aplicando las herramientas de software disponibles y apropiadas para el tipo de estudio a realizar.

-

De la información de Precipitación Diaria para la Estación Tupe, la cual se encuentra a 4598 msnm, se puede apreciar que solo se registra un dato para el último día de cada mes. Este mismo dato es el que se vuelve a repetir para la Precipitación Mensual Total. Verificar que esto sea consistente haciendo comparaciones rápidas con la información de Precipitación Diaria y Mensual Total para estaciones cercanas a menor altitud.

-

Para realizar estimaciones previas o tener conocimiento de la información existente, de esta manera decidir las acciones a realizar y optimizar los gastos, se recomienda acceder primero a los datos climatológicos y cartográficos disponibles en diferentes páginas electrónicas.

6.

BIBLIOGRAFIA

-

AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA (2010) Evaluación de los Recursos Hídricos en la Cuenca del Río Rímac. Lima: ANA.

-

CHOW, Ven Te (1994) Hidrología Aplicada. Santa Fé de Bogotá: McGrawHill Interamericana, S.A.

-

INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGIA (2004) Análisis Morfométrico de Cuencas: Caso de Estudio del Parque Nacional Pico de Tancítaro. México: INE.

-

FARFA, Fabio, y otros (2010) Caracterización y Red de Drenaje de la Subcuenca del Río Tin-Tin, PN. Los Cardones, Salta. Argentina: Universidad Nacional de Salta.

-

VILLON BEJAR, Máximo (2002) Hidrología. Lima: MaxSoft.