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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA:

TEMA:

“ESTUDIO DE CUENCA HIDROGRÁFICA”

Fecha: 26 de Octubre del 2013

CUSCO – PERU

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HIDROLOGIA GENERAL


PRESENTACION

En esta oportunidad tenemos el agrado de dirigirnos a usted Ing. VíctorManuel Arangoitia con la finalidad de presentarle la asignación del ESTUDIO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA ubicada en el departamento de Apurímac, cuadrante 29-r SANTO TOMAS de la carta nacional.

En este trabajo desarrollado pusimos en práctica los conocimientos obtenido en el transcurso del dictado de clases en el curso de Hidrología General, cumpliendo la secuencia que nos proporcionó en clase, para lo cual pusimos dedicación y esmero esperando que sea de su completo agrado.

Atentamente

Los Alumnos

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ACOPUNCO

PARAMETROS VARIABLE UND MAGNITUD1. PARAMETROS GEOMORFOLOGICOSSUPERFICIE TOTAL At Km2 43.22SUPERFICIE TOTAL D DRENAJE Ad Km2 43.22PERIMETRO P Km 37.375

CENTRO DE GRAVEDADLATITUD Ls g°m´s´´ 14° 15´ 30´´LONGITUD Lw g°m´s´´ 72° 27´ 35´´

ALTITUD MEDIA H m.s.n.m 4566.77DESNIVEL TOTAL Dt Km 1.075PENDIENTE DE LOS TERRENOS Ip %PENDIENTE MEDIA DEL CURSO PRINCIPAL Ic % 3.70LONGITUD DEL CURSO PRINCIAPL Lcp Km 15.250LONGITUD DEL CURSO PRINCIAPAL AL C.G. Lcg Km2. INDICES CALCULADOS

RELACIONES DE FORMA

FACTOR DE CUENCA

COEFICIENTE DE COMPASIDAD Kc 1.604COEFICIENTE DE AREAS Kar 0.389

FACTOR DE FORMA

LONGITUD Lb Km 11.75ANCHO MEDIO Am Km 3.68FACTOR DE FORMA Ff 0.313

RECTANGULO EQUIVALENTE LADO MAYOR Le Km 15.983RECTANGULO EQUIVALENTE LADO MENOR Lm Km 2.704

1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA Para delimitar nuestra cuenca utilizamos la carta nacional a curvas de nivel a una

escala de 1:25000, trazando nuestra línea divisoria uniendo los puntos de máxima altitud.

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2. CÁLCULO DEL ÁREA DE LA CUENCA Para el cálculo del área de la cuenca, procedimos a calcar la línea perimetral y las

curvas maestras identificadas a cada 100m desde la cota 4000 a la cota 5000 de nuestra cuenca sobre un papel milimetrado.

Posteriormente se hizo el conteo de cuadraditos de 0.5cmx0.5cm de manera aproximada tanto de toda la cuenca como entre curvas de nivel.

Finalmente se compenso el error hallado entre el área total y el área total entre curvas de nivel.

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INTERVALO# DE CUADRADOS [0.5cm x 0.5cm]

# DE CUADRADOS COMPENSADOS

Area Cuadrado [cm2]

# FACTOR DE ESCALA

AREA [Km2]

[4000,4100] 42.4 42.74 10.69 0.0625 0.67[4100,4200] 126.4 127.42 31.86 0.0625 1.99[4200,4300] 175.2 176.62 44.15 0.0625 2.76[4300,4400] 293.4 295.78 73.94 0.0625 4.62[4400,4500] 342.2 344.97 86.24 0.0625 5.39[4500,4600] 447.4 451.02 112.76 0.0625 7.05[4600,4700] 525.2 529.64 132.41 0.0625 8.28[4700,4800] 377.2 380.26 95.06 0.0625 5.94[4800,4900] 303.2 305.66 76.41 0.0625 4.78[4900,5000] 110.4 111.29 27.82 0.0625 1.74

Ʃ= 2743.0 2765.40 691.35 43.22

# DE CUADRADOS [0.5cm x 0.5cm]

2765.40

AREA DE LA CUENCAAREA ENTRE CURVAS DE NIVEL

AREA TOTAL

3. CÁLCULO DEL PERÍMETRO DE LA CUENCA Para el cálculo del perímetro de la cuenca utilizamos un hilo metálico por su

mayor facilidad de trabajo. Se procedió a rodear la línea divisoria con sumo cuidado puesto que su forma era

muy irregular. Finalmente se midió la longitud del hilo con una cinta métrica y luego se halló su

verdadera longitud multiplicando por la escala respectiva.

4. CALCULO DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA CUENCA (NO PIDIO) Se recortó el perímetro de la cuenca calcado en un cartón cartulina. Luego con ayuda de una plomada se determinó el centro de gravedad por la

intersección de 4 rectas cuya intersección es aproximadamente el C.G.

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Area=43.22 Km2

Perímetro=37.375 Km


X= 774097Y= 8422206

LATITUD 14° 15´ 30´´LONGITUD 72° 27´ 35´´

COORDENADAS U.T.M.

COORDENADAS GEODESICAS

5. CURA HIPSOMÉTRICA Y CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES Para el cálculo de la curva hipsométrica y de frecuencia de altitudes se procedió a

dividir la cuenca en 10 intervalos de curvas maestras a cada 100m.

AREA AREA ACUMULADA

[4900,5000] 1.74 1.74 4950 4.03 4.03 199.49[4800,4900] 4.78 6.52 4850 11.06 15.09 536.41[4700,4800] 5.94 12.46 4750 13.74 28.83 652.65[4600,4700] 8.28 20.74 4650 19.16 47.99 890.94[4500,4600] 7.05 27.79 4550 16.31 64.30 742.11[4400,4500] 5.39 33.18 4450 12.47 76.77 554.92[4300,4400] 4.62 37.80 4350 10.69 87.46 465.02[4200,4300] 2.76 40.56 4250 6.39 93.85 271.58[4100,4200] 1.99 42.55 4150 4.60 98.45 190.90[4000,4100] 0.67 43.22 4050 1.55 100.00 62.78

Ʃ= 43.22 100.00 ALTITUD MEDIA= 4566.77

ALTITUD [m.s.n.m.]

AREA [Km2]

AREA ACUMULADA

MARCA DE CLASE

REPRESENTACION PORCENTUAL (%) MARCA DE CLASE x %AREA

frecuencia % acumulado4050 1.554150 4.64250 6.394350 10.694450 12.474550 16.314650 19.164750 13.744850 11.064950 4.03

4000

4100

4200

4300

4400

4500

4600

4700

4800

4900

50000.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

ALTI

TUD

(m.s

.n.m

.)

AREA ACUMULADA (%)

1.55%

4.60%

6.39%

10.69%

12.47%

16.31%

19.16%

13.74%

11.06%

4.03%

4637

ALTITUD MEDIANA

CURVA HIPSOMÉTRICA

CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES

6. ELEVACIÓN MEDIA Y ELEVACIÓN MEDIANA

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Del gráfico y la tabla anterior se obtuvieron los siguientes valores:

7. ÍNDICE O FACTOR DE FORMA:

K f=ALa2

Dónde;Kf: Factor de forma.A: Área de la cuenca [Km2]La: Longitud Axial [Km]

Reemplazando valores:

Kf= 43.2211.752

=0.313

8. ÍNDICE DE COMPACIDAD O DE GRAVELIUS:

K c=0.2821P

√ADónde;Kc: Índice de compacidad.A: Área de la cuenca.P: Perímetro de la cuenca.

Reemplazando Valores:

K c=0.2821∗37.375

√43.22=1.604

9. ÍNDICE DE ÁREAS

K AR=1K c

2=1

1.6042=0.389

10. RECTÁNGULO EQUIVALENTE Calculo de los lados del rectángulo equivalente:

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Altitud Media=4566.77 m.s.n.m.

Altitud Mediana=4637 m.s.n.m.


L= P4 [1+√1− A

( P4 )2 ]

l= P4 [1−√1− A

( P4 )2 ]

Donde;L: Lado mayor y menor del rectángulo equivalente.l=Lado menor del rectángulo equivalente.A: Área de la cuenca.P: Perímetro de la cuenca

Reemplazando Valores:L=15.983kml=2.704 km

ALTITUD [m.s.n.m.]

AREA [Km2]

Li=Ai/l [Km]

Li [%]

Li [% Acum.]

[4900,5000] 1.74 0.643 4.026 4.026[4800,4900] 4.78 1.768 11.060 15.086[4700,4800] 5.94 2.197 13.744 28.829[4600,4700] 8.28 3.062 19.158 47.987[4500,4600] 7.05 2.607 16.312 64.299[4400,4500] 5.39 1.993 12.471 76.770[4300,4400] 4.62 1.709 10.689 87.460[4200,4300] 2.76 1.021 6.386 93.845[4100,4200] 1.99 0.736 4.604 98.450[4000,4100] 0.67 0.248 1.550 100.000

SUMA= 15.984 100.00

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11. DENSIDAD DE CORRIENTE

Dc=N cA

Donde;Dc: Densidad de corriente.A: Área de la cuenca.Nc: Numero de corrientes.Reemplazando Valores:

Dc=9

43.22=0.208

12. DENSIDAD DE DRENAJE

Dd=LtA

Donde;Dd: Densidad de drenaje.A: Área de la cuenca.Lt: Longitud total de los cauces.Reemplazando Valores:

Dd=23.02543.22

=0.53

13. PERFIL LONGITUDINAL DEL RIO Para graficar el perfil longitudinal del cauce principal utilizamos el paquete

AUTOCAD 2012

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14. PENDIENTE DEL RIO14.1. PENDIENTE UNIFORME

Sm= h1−h0L1−L0

Donde:H1=4490 mH0=3925 mL1=15375 mL0=125m

Reemplazando en la ecuación

Sm=4490−392515375−125

∗100

Sm=3.7%

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14.2. PENDIENTE POR COMPENSACIÓN DE ÁREAS

Sm= h1−h0L1−L0

Donde:H1=4490 mH0=3925 mL1= 15375 mL0=1330 m

Reemplazando en la ecuación

Sm= 4490−392515375−1330

∗100

S=4.02%

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14.3. PENDIENTE POR MÉTODO DE TAYLOR-SCHARZ

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S=(Σ (Li)

Σ ( Li√Si ))2

Donde;

H1=72.51 m H2=135.23 m H3=66.84 m H4=91.49 m H5=51.02 m H6=147.91 m

L1=1635 m L2=3700 m L3=3100 m L4=2160 m L5=3150 m L6=1505 mS1=4.34% S2=3.65% S3=2.16% S4=4.24% S5=1.62% S6=9.83%

Reemplazando valores:

S=( 1525088346.6

)2

S=2.98%

15. PENDIENTE DE LA CUENCA

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15.1. CRITERIO DE ALVORD

S=

D1∗l12

+D∗(l 2+l3+…+ln−1 )+Dn∗ln2

ADonde:S= Pendiente de la CuencaA= Area de lacuenca [Km2]D= desnível entre curva de nível y curva de nível [Km]L2, l3,... , ln-1= longitude de la curva de nível 2, 3, etc.

S=

75∗1.0752

+0.1∗(4.75+12.38+18.38+26.63+34.78+41+40+29.53+12.38 )+ 0.1∗4.252

43.22S=38.03%

15.2. CRITERIO DEL RECTÁNGULO EQUIVALENTE

S=HL

S= 115.983

=6.26%

16. RELACIÓN ÁREA-LONGITUD DEL CAUCEL=1.27∗An

Dónde: L: Longitud del cauce principal.A: Área de la cuenca.n: Coeficiente que varía entre 0.6 y 0.7.

Reemplazando valores se tiene:

15.374=1.27∗43.22n

n=0.662OK ¡

RELACIÓN ÁREA-LONGITUD DEL CAUCE REGIONALIZADOL=2∗An

Dónde: n: Coeficiente que varía entre 0.45 a 0.55

15.374=2∗43.22n

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n=0.54OK ¡

ANEXOS

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DELIMITANDO LA CUENCA HIDROGRAFICA

CALCADO DE LA DELIMITAACION DE LA CUENCA Y DE LAS CURVAS MAESTRAS EN PAPEL KANSON


PÁGINA 16

MEDICION DE LA LONGITUD DE LAS CURVAS MAESTRAS Y DEL PERIMETRO DE LA CUENCA UTILIZANDO LA WINCHA

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