Informe1_Parametros Geomorf Cuenca

7/31/2019 Informe1_Parametros Geomorf Cuenca

1/23

Universidad Nacional de

CajamarcaFacultad de Ingeniera

Escuela Acadmico Profesionalde Ingeniera Civil

PARMETROS GEOMORFOLGICOSDE UNA CUENCA

ASIGNATURA: HIDROLOGA SUPERFICIAL

DOCENTE : ING. LUIS ORTIZ DE FRANSECH

ALUMNOS : INCIO ABANTO, PAULLLANOS CERCADO, YSIDERIOMENDOZA LINARES, CSARSNCHEZ CHUQUILN, ALEX

GRUPO : A

Cajamarca, Mayo del 2012


2/23

Hidrologa Superficial Ingeniera Civil UNC

INTRODUCCIN.

Hoy en da es de mucha importancia el estudio hidrolgico de un sistema, pues aqu se

obtiene los datos que se van a tomar en cuenta en el diseo, si este paso no se tomar en

cuenta con plena seguridad que cualquier estructura hidrulica colapsara y con ello

traera prdidas irreparables, el estudio hidrolgico debe hacerse con mucha cautela ya

que el ms mnimo error podra variar considerablemente muchos parmetros con lo

cual no obtendramos los datos exactos para empezar a desarrollar cualquier proyecto.

En este tipo de proyectos es necesario conocer todo lo que esta relacionado con la

hidrologa superficial, en donde veremos: la distribucin, cuantificacin y utilizacin de

los recursos hdricos que estn disponibles en el globo terrestre. Estos recursos se

distribuyen en la atmsfera, la superficie terrestre y las capas del suelo. Es importante

tener cocimiento de stos datos ya que nuestro campo profesional es muy comn

encontrase conproblemasrelacionados al cauce de aguas, cabe resaltar que es una de las

aplicaciones ms importantes para el desarrollo socio econmico de una poblacin

I. JUSTIFICACIN.

El desarrollo del siguiente trabajo tiene como finalidad delimitar la cuenca hidrogrfica

del rio Catuden, calcular los diferentes parmetros geomorfolgicos de sta cuenca, para

que tener una idea del comportamiento, distribucin y variabilidad, de las principales

variables que conforman el ciclo hidrolgico.

II. OBJETIVOS

Realizar la delimitacin de un sistema hidrolgico (cuenca del Rio Catuden).

Calcular y analizar los parmetros geomorfolgicos, de la cuenca asignada,

aplicando los conocimientos adquiridos en clase.

Cuenca hidrogrfica 2
http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT


3/23


III. DEFINICIONES IMPORTANTES

1. CUENCA HIDROLOGICA

Es el rea de terreno donde todas las aguas cadas por precipitacin, se unen para

formar un solo curso. Cada curso de agua tiene una cuenca bien definida para cada

punto de su recorrido

2. DELIMITACION DE UNA CUENCA

La delimitacin de una cuenca se hace sobre un plano a curvas de nivel siguiendo

las lneas del DIVORTIUM ACUARIUM, que es una lnea imaginaria, que divide

a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la

precipitacin, en que cada sistema de corriente fluye hacia el punto de salida de la

cuenca.

El DIVORTIUM ACUARIUM est formado por los puntos de mayor nivel

topogrfico y cruza las corrientes en los puntos de salida llamado estacin de aforo

(punto emisor).

Ejemplo: Delimitacin de una cuenca



4/23


3. CLASIFICACION DE UNA CUENCA

La cuenca se puede clasificar de acuerdo a su tamao:

Cuenca Grande: es aquella cuenca en la que predomina las caractersticas

fisiogrficas de la misma, es decir su pendiente, elevacin, rea, cauce, etc. Se

puede considerar que una cuenca es cuando su rea es mayor de 250km2

Cuenca Pequea: se considera cuenca pequea, cuando su rea varia de unas

pocas hectreas hasta 250km2; en esta cuenca sus caractersticas fsicas como el

tipo de suelo, vegetacin son ms importantes que las de cauce

4. CURVAS CARACTERISTICAS DE UNA CUENCA

Curva Hipsomtrica: Esta curva es una especie de perfil longitudinal promedio

de la cuenca y tiene especial significacin debido a que la altitud es un

parmetro preponderante de la Hidrologa Regional. Grafica las alturas en el eje

de las ordenadas versus el rea acumulada que queda por encima de la curva de

nivel correspondiente en el eje de las abscisas.



5/23


GRAFICOS DE CUENCA GRANDE-CUENCA PEQUEA

Superficie de la Cuenca: Se refiere al rea proyectada en un planohorizontal, es de forma muy irregular; y se obtiene despus de delimitar la

cuenca.

Clculo del rea de la Cuenca: Debido a su forma muy irregular, el rea

de una cuenca se calcula con Planmetro, o por el Mtodo de la Balanza

Analtica. El primero consiste en utilizar un planmetro para recorrer el

permetro de la figura, mediante lo cual, y a travs de una conversin deunidades en la lectura del planmetro, obtendremos una muy buena

aproximacin del rea de la cuenca. El segundo, consiste en recortar la cuenca

previamente dibujada sobre una superficie de cartn; para comparar su peso con

el de una figura conocida del mismo material; y por simple aplicacin de la

Regla de Tres, obtener el rea deseada.

Cabe resaltar sin embargo, que se puede realizar por el Mtodo Computacional,que consiste en utilizar una aplicacin de Autocad, mediante la cual, se obtendr



6/23


una mejor aproximacin del rea de nuestra Cuenca.

DIBUJO DE LA POLILNEA QUE DEMARCAR EL CONTORNA DE LA

PROYECCIN HORIZONTAL DE LA CUENCA CUYA REA DESEAMOS

CALCULAR.

CLCULO AUTOMTICO DEL REA DE LA FIGURA DIBUJADA, HACIENDO USO



7/23


DE AUTOCAD.

Curva de Frecuencia de altitudes: Curva de Frecuencia de altitudes: Es el

complemento de la curva hipsomtrica, puesto que es la representacin grfica

de la distribucin de reas ocupadas por las diferentes altitudes. Las reas

parciales, en porcentaje, se plotean en el eje de las abscisas versus las alturas en

el eje de las ordenadas.

Altitud Media: Esta definida por la ordenada media

Hde la curva

hipsomtrica.

=

=

n

i

ii AHA

H

1

*1

Donde:

H= altitud media (m.s.n.m)

Hi= altura correspondiente al rea Ai.

A= rea de la cuenca.

N= nmero de reas parciales de la cuenca.

5. SISTEMA HIDROLGICOConjunto de procesos (fsicos, qumicos y/o biolgicos) que actuando sobre una o

ms variables de entrada los transforman en una o ms variables de salida.

6. PARMETROS GEOMORFOLGICOS

AREA DE LA CUENCA(A)

Representa el rea de la Cuenca en proyeccin horizontal.

PERIMETRO DE LA CUENCA(P)

Es la longitud de la curva cerrada correspondiente al Divortio Aquarium, se

expresa generalmente en Km. y se determina mediante el curvmetro.

LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L)

La longitud del cauce principal es un parmetro asociado con la geometra y

tiempo de concentracin en consecuencia expresa de alguna manera el grado de

intensidad de la escorrenta directa de la cuenca.



8/23


ANCHO PROMEDIO (B)

Se obtiene dividiendo el rea de la cuenca por la longitud del cauce principal.

LAB =

Donde

B : Ancho promedio.

A: rea de la cuenca.

L: Longitud del cauce principal.

COEFICIENTE DE GRAVELIUS (Kc )

Llamado tambin coeficiente de compactacin, mide el grado de circularidad de

la cuenca y tiene gran influencia en el tiempo de equilibrio del rea colectora,

matemticamente, se expresa como la relacin entre el permetro P de la cuenca

y el permetro D de un crculo equivalente de igual rea A de la cuenca.

2/12821.02

=== PAA

P

D

PKc

Donde:

Kc : Coeficiente de Gravelius.

A: rea de la cuenca.

P: Permetro de la cuenca.

RECTNGULO EQUIVALENTE

Es el rectngulo que tiene la misma rea y el mismo permetro que la cuenca.

Sus lados estn definidos por:

= 112.1

12.11

12.1

.22/1 Kc

Kc

AKca



9/23


+= 1

12.1

12.11

12.1

.22/1 Kc

Kc

AKcb

Donde:

a= Lado menor del rectngulo.

b= Lado mayor del rectngulo.

Kc= Coeficiente de Gravelius.

A= rea de la cuenca.

PENDIENTE DE LA CUENCA (SG)

Es un parmetro muy importante en el estudio de cuencas, pues influye entre

otras cosas en el tiempo de concentracin de las aguas en un determinado puntodel cauce. Existen diversos criterios para la estimacin de este parmetro.

Dada la necesidad de estimar reas entre curvas de nivel y para facilidad de

trabajo (funcin de la forma, tamao y pendiente de la cuenca) es necesario

contar con un nmero suficiente de curvas de nivel que expresen la variacin

altitudinal de la cuenca, tomndose entonces unas curvas representativas. Una

manera de establecer estas curvas representativas es tomando la diferencia entrela cota mxima y mnima presentes en la cuenca y dividindola entre seis.

El valor resultante tendr que aproximarse a la equidistancia de las cotas del

plano empleado.

CRITERIO DE ALVORD

Analiza la pendiente existente entre curvas de nivel, trabajando con la faja

definida por las lneas medias que pasan entre las curvas de nivel, para una de



10/23


ellas la pendiente es (Fig N 1)

CRITERIO DE HORTON

Consiste en trazar una malla de cuadrados sobre la proyeccin planimetra de la

cuenca orientndola segn la direccin de la corriente principal. Si se trata de

una cuenca pequea, la malla llevar al menos cuatro (4) cuadros por lado, pero

si se trata de una superficie mayor, deber aumentarse el nmero de cuadros porlado, ya que la precisin del clculo depende de ello.

Una vez construida la malla, en un esquema similar al que se muestra en la Fig.

(2), se miden las longitudes de las lneas de la malla dentro de la cuenca y se

cuentan las intersecciones y tangencias de cada lnea con las curvas de nivel.



11/23


La pendiente de la cuenca en cada direccin de la malla se calcula as:

NMERO DE ORDEN DE UN CAUCE

Existen diversos criterios para el ordenamiento de los cauces (o canales) en lared de drenaje de una cuenca hidrogrfica; destacando Horton (1945) y Strahler

(1957).

En el sistema de Horton (figura 3.3), los cauces de primer orden son aquellos

que no poseen tributarios, los cauces de segundo orden tienen afluentes de

primer orden, los cauces de tercer orden reciben influencia de cauces de segundo

orden, pudiendo recibir directamente cauces de primer orden. Entonces, un canalde orden u puede recibir tributarios de orden u-1 hasta 1.



12/23


Esto implica atribuir mayor orden al ro principal, considerando esta designacin

en toda su longitud, desde la salida de la cuenca hasta sus nacientes. El sistema

de Strahler (figura 3.3) para evitar la subjetividad de la designacin en las

nacientes determina que todos los cauces sern tributarios de aun cuando las

nacientes sean ros principales. El ro en este sistema no mantiene el mismo

orden en toda su extensin.

El orden de una cuenca hidrogrfica est dado por el nmero de orden del cauce

principal.

El nmero de orden es extremadamente sensitivo a la escala del mapa empleado.

As, una revisin cuidadosa de fotografas areas demuestra, generalmente, la

existencia de un buen nmero de cauces de orden inferior mucho mayor al que

aparecen en un mapa de 1:25 000.

Los mapas a esta escala, a su vez, muestran dos o tres rdenes de magnitud que

los de 1:100000. Se puede encontrar inclusive, diferencias en la delineacin de

los ros. De esta manera, cuando se va emplear este parmetro con propsitos

comparativos es necesario definirlo cuidadosamente. En ciertos casos puede ser

preferible hacer ajustes de los estimativos iniciales mediante comprobaciones de

terreno para algunos tributarios pequeos.

Graficar la Curva Hipsomtrica de la cuenca y determinar el valor de la

altitud media (m.s.n.m.), analtica y grficamente



13/23


Se define como curva hipsomtrica a la representacin grfica del relieve medio

de la cuenca, 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 elevacin media tiene importancia principalmente en zonas

montaosas donde influye en el escurrimiento y en otros elementos que tambin

afectan el rgimen hidrolgico, como el tipo de precipitacin, la temperatura,

etc. Para obtener la elevacin media se aplica un mtodo basado en la siguiente

frmula:

PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL

Pendiente del curso principal: El conocimiento de ste parmetro es tambin de

suma importancia en el estudio del comportamiento del recurso hdrico con

diversos fines, tales como: ubicacin de obras de toma, evaluacin y



14/23


optimizacin del potencial hidroenergtico, etc.

En general, la pendiente del cauce principal vara a lo largo de toda su longitud,

siendo necesario usar un mtodo adecuado para estimar una pendiente

representativa. El concepto generalizado de que la pendiente es el cociente dado

por la diferencia de altura entre la longitud del cauce principal es muy inexacto e

imprecisoPara calcular la pendiente equivalente calculada mediante diversas

expresiones. Algunas de estas expresiones son:

2

1

2/12

1

=

=

=

n

i

n

i

SiLi

Li

S

Donde:

Scp= Pendiente del cauce principal

Li = Longitud de cada tramo del cauce principal

Si = Pend. de cada tramo del cauce dividido

Pi = Cota del tramo mayor

IV. DATOS GENERALES

1. UBICACIN.

UBICACIN POLTICA DE LA CUENCA:.

Distrito : Magdalena.

Provincia : Cajamarca.

Departamento : Cajamarca.

MAPAS DE UBICACIN :


i

ii

l

PPiS

1=


15/23


UBICACIN DEL PERU EN AMERICA DEL SUR



16/23


UBICACION DE CAJAMARCA EN EL PERU

MAPA DEL DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA

RADIO HIDROLGICO.



17/23


Sub-cuenca : Rio Catuden

Cuenca : Ro Magdalena

Sistema del : Atlntico.

ORIENTACIN DE LA CUENCA.

Noroeste - Sureste.

V. METODOLOGA Y PROCEDIMENTO

Metodologa y procedimiento.-Para realizar el presente trabajo, se utiliz metodologa

terica. Mediante la revisin literaria en diversos libros relacionados con el tema.

Para el clculo de los parmetros geomorfolgicos como rea, permetro, longitud del

cause principal y longitud al centroide se lo realizo en Auto CAD.

VI. MATERIAL DE TRABAJO

Para la realizacin de este trabajo domiciliario se usaron los siguientes materiales.

-La carta nacional digitalizada

- Material bibliogrfico, tiles de escritorio, etc.

VII. DESARROLLO DEL TEMA

PARMETROS GEOMORFOLGICOS CALCULADOS:

1. AREA DE LA CUENCA: (A)

A=56.29Km2

2. PERIMETRO DE LA CUENCA: (P)P=38.64 Km

3. COEFICIENTE DE COMPASIDAD: (Kc)

Kc = 1.45

La cuenca no es muy alargada ni muy circular, esto conlleva a una probabilidad

muy moderada de la cuenca a ser cubierta en su totalidad por una tormenta.

4. RECTANGULO EQUIVALENTE:



18/23


+=

=

112.1

12.1

112.1

112.1

12.11

12.1

22

1

22

1

Kc

Kc

KcA

b

Kc

Kc

KcAa

5. PENDIENTE DE LA CUENCA:

Sc=15.532%

5.1. MTODO DE ALVORD:

==n

ILi

A

CSc

1

c= equidistancia entre curvas de nivel

Li=Longitud de cada curva de nivel parcial

Sc= 137.008 %

6. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL :(L)

7. PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL:

Tenemos la siguiente frmula:

2

1

2

12

1

=

=

=

n

i

i

n

i

Si

L

LiS

Reemplazando tenemos:

S = 4.3%

Cuenca hidrogrfica

a= 3.53 Kmb= 15.93 Km

L= 16.678 Km

18


19/23


8. CURVA HIPSOMETRICA

COTAMEDIA(

m)REA (KM2)

REA/ REATOTAL(%)

(%) ACUMUL.

1589.7

50.058212 0.001034 0.0010341

1633.2

50.12454 0.002212 0.0032466

1676.7

50.173213 0.003077 0.0063238

1720.2

50.202315 0.003594 0.0099179

1763.7

50.50854 0.009034 0.0189522

1807.2

50.2313535 0.00411 0.0230622

1850.7

50.2813354 0.004998 0.0280602

1894.2

50.4064565 0.007221 0.035281

1937.75

0.705654 0.012536 0.047817

1981.2 0.644687 0.011453 0.05927

Cuenca hidrogrfica

Orden Rio N Rios Long. (Km) Long. Prom.

1 2 4.664 2.332

2 2 10.412 5.2063 2 4.884 2.442

4 1 3.563 3.563

Total 7 23.523

19


20/23


5

2024.7

50.985465 0.017507 0.0767769

2068.2

51.155654 0.02053 0.0973073

2111.7

51.1245867 0.019978 0.1172857

2155.2

51.03545 0.018395 0.1356806

2198.7

51.55446 0.027615 0.1632958

2242.2

51.138974 0.020234 0.1835299

2285.7

51.304574 0.023176 0.2067058

2329.25

1.14487 0.020339 0.2270446

2372.7

51.3286845 0.023604 0.2506489

2416.2

51.2054654 0.021415 0.2720641

2459.7

51.0054575 0.017862 0.2899262

2503.2

51.106845 0.019663 0.3095895

2546.7

5 1.1554654 0.020527 0.3301165

2590.2

51.207878 0.021458 0.3515746

2633.7

51.00686 0.017887 0.3694616

2677.2

51.208787 0.021474 0.3909359

2720.

751.154585 0.020511 0.4114473

2764.

251.4056546 0.024972 0.4364189

2807.

751.56654 0.02783 0.4642488

2851.

251.3056846 0.023196 0.4874444

2894.

75 1.505464 0.026745 0.5141892

2938.

251.3154684 0.023369 0.5375587



21/23


2981.

751.475654 0.026215 0.5637739

3025.

251.3754 0.024434 0.5882081

3068.

751.405654 0.024972 0.6131797

3112.

251.518745 0.026981 0.6401605

3155.

751.346854 0.023927 0.6640875

3199.

251.10645 0.019656 0.6837438

3242.

751.2089687 0.021478 0.7052213

3286.

251.50454 0.026728 0.7319496

3329.

751.355654 0.024083 0.756033

3373.

251.31454 0.023353 0.779386

3416.

751.2956454 0.023017 0.8024034

3460.

251.334645 0.02371 0.8261135

3503.

751.3054568 0.023192 0.8493051

3547.

251.297645 0.023053 0.872358

3590.

750.9254685 0.016441 0.8887991

3634.

251.1545685 0.020511 0.9093102

3677.

750.7876845 0.013993 0.9233035

3721.

251.51546 0.026922 0.9502258

3764.75

0.904654 0.016071 0.9662972

3808.

250.764545 0.013582 0.9798794

3851.

750.3516535 0.006247 0.9861266

3895.

250.272153 0.004835 0.9909614

3938.

750.2313535 0.00411 0.9950715

3982.

25 0.175315 0.003114 0.9981859

4023.

250.1044654 0.001856 1.0000418



22/23


56.292352 1.000042

VIII. INTERPRETACIN DE LOS RESULTADOS

PARAMETROSRESULTADO

SCOMENTARIOS

rea 56.29 2KmComo el rea es menor a 250 km2 podemos

decir que se trata de una cuenca pequea.

Permetro 38.64 Km.Definido est permetro por el divortium

aquarium.

Longitud del Cauce

Principal16.678 Km.

Distancia que existe entre el punto emisor y el

extremo final del tramo.

Expresa la intensidad de la escorrenta directa

de la cuenca.

Rectngulo Equivalente

a= 3.53 km y

b= 15.93 km

Nos representan el rea del rectngulo la que

nos da una idea simplificada de la geometra

real de la cuenca.

Pendiente de la Cuenca Sc=15.532%=16%

Nos da a entender la topografa del terreno enestudio.

Pendiente del Cauce

Principal4.3 %

Como la pendiente no es muy fuerte implica

que no hay mucha erosin y se presenta ms

sedimentacin en las partes bajas del curso.

Nmero de Orden 4

Implica que es una cuenca y me representa la

densidad de la red, tiene una regular capacidad

de drenaje.



23/23


IX. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Despus de haber realizado la revisin bibliogrfica del tema, se logr determinar

los parmetros geomorfolgicos indicados de la cuenca, para lo cual se sigui las

metodologas ms adecuadas para el clculo de cada uno de ellos. Se recomienda que para obtener datos representativos de los parmetros calculados

se siga correctamente los pasos descritos en la bibliografa.

Se recomienda trabajar en una carta digitalizada (Auto Cad) para evitar errores que

se puedan presentar en el clculo manual de datos, como son rea, permetro,

longitud del cause principal, longitud al centroide, etc.

X. BIBLOGRAFIA:

Apuntes de clase, Ing. Luis Ortiz De Fransech.

Ing. Oswaldo Ortiz Vera, Hidrologa de Superficie.

Hidrologa, Mximo Villon Bjar.

Documents

Informe1_Parametros Geomorf Cuenca