LA CUENCA HIDROLOGICA

DOCENTE: EFRAIN JIMENEZ B.

CUENCA HIDROGRAFICA:

Es el espacio de territorio delimitado por la línea divisoria de las aguas, conformado por un sistema hídrico que conducen sus aguas a un río principal, a un río muy grande, a un lago o a un mar (Fig.1). Este es un ámbito tridimensional que integra las interacciones entre la cobertura sobre el terreno, las profundidades del suelo y el entorno de la línea divisoria de las aguas.

DELIMITACION:

La delimitación de una cuenca , se hace sobre un plano o mapa a curvas de nivel, siguiendo las líneas del divortium acuarum (parteaguas), el cual es una línea imaginaria, que divide a as cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación, que en cada sistema de corrientes, fluye hacia el punto de salida de la cuenca. El parteaguas está formado por los puntos de mayor nivel topográficoy cruza las corrientes en los punto de salida, llamados estación de aforo.

Por su tamaño geográfico: Las cuencas hidrográficas pueden ser grandes, medianas o pequeñas

En la cuenca hidrográfica se encuentran los recursos naturales, la infraestructura que el hombre ha creado, allí el hombre desarrolla sus actividades económicas y sociales generando diferentes efectos favorables y no favorables para el bienestar humano. No existe ningún punto de la tierra que no pertenezca a una cuenca hidrográfica.

Por su Ecosistema: También existen otras consideraciones acerca de las cuencas hidrográficas, el medio o el ecosistema en la que se encuentran, establecen una condición natural, así tenemos, las cuencas áridas, cuencas tropicales, cuencas húmedas y cuencas frías

Por su Objetivo: Por su vocación, capacidad natural de sus recursos, objetivos y características, las cuencas pueden denominarse, hidroenergéticas, para agua poblacional, agua para riego, agua para navegación, ganaderas, hortícolas y municipales

LA CUENCA HIDROGRAFICA COMO SISTEMAPara comprender el porqué la cuenca hidrográfica es un sistema (Fig. 2), es necesario explicar que:a) En la cuenca hidrográfica existen entradas y salidas, por ejemplo, el ciclo hidrológico permite cuantificar que a la cuenca ingresa una cantidad de agua por medio de la precipitación y otras formas; y luego existe una cantidad que sale de la cuenca, por medio de su río principal en las desembocaduras o por el uso que adquiera el agua.

b) En la cuenca hidrográfica se producen interacciones entre sus elementos, por ejemplo, si se deforesta irracionalmente en la parte alta, es posible que en épocas lluviosas se produzcan inundaciones en las partes bajas.

c) En la cuenca hidrográfica existen interrelaciones, por ejemplo, la degradación de un recurso como el agua, está en relación con la falta de educación ambiental, con la falta de aplicación de leyes, con las tecnologías inapropiadas, etc

El sistema de la cuenca hidrográfica, a su vez está integrado por los subsistemas siguientes:a) Biológico, que integran esencialmente la flora y la fauna, y los elementos cultivados por el hombre.b) Físico, integrado por el suelo, subsuelo, geología, recursos hídricos y clima (temperatura, radiación, evaporación, etc.).c) Económico, integrado por todas las actividades productivas que realiza el hombre, en agricultura, recursos naturales, ganadería, industria; servicios (caminos, carreteras, energía, asentamientos y ciudades)d) Social, integrado por los elementos demográficos, institucionales, tenencia de la tierra, salud, educación, vivienda, culturales, organizacionales, políticos, etc.

Criterio 1 Altitud: Si el criterio utilizado es la altura, se podrían distinguir la parte alta, media y baja, sucesivamente, en función de los rangos de altura que tenga la cuenca. Si la diferencia de altura es significativa y varía de 0 a 2,500 msnm, es factible diferenciar las tres partes, si esta diferencia es menor, por ejemplo de 0 a 1000 msnm, posiblemente sólo se distingan dos partes, y si la cuenca es casi plana será menos probable establecer partes. Generalmente este criterio de la altura, se relaciona con el clima y puede ser una forma de establecer las partes de una cuenca. Criterio 2 Topografia: Otro criterio muy similar al anterior es la relación con el relieve y la forma del terreno, las partes accidentadas forman las montañas y laderas, las partes onduladas, casi planas y planas, forman los valles; y finalmente otra parte es la zona por donde discurre el río principal y sus afluentes, a esta se le denomina cauce.

División de una cuenca .- La cuenca hidrográfica puede dividirse en espacios definidos por la relación entre el drenaje superficial y la importancia que tiene con el curso principal. El trazo de la red hídrica es fundamental para delimitar los espacios en que se puede dividir la cuenca. A un curso principal llega un afluente secundario, este comprende una subcuenca. Luego al curso principal de una subcuenca, llega un afluente terciario, este comprende una microcuenca, además están las quebradas que son cauces menores (Fig. 4).

Cuenca Colectora.- Se define como el area del terreno donde todas as aguas caen por precipitación para formar un cauce común.

Codigo Nombre de la Cuenca1001 ZARUMILLA1002 TUMBES1003 BOCAPAN1004 CHIRA1005 PIURA - CASCAJAL1006 OLMOS1007 MOTUPE - LA LECHE - CHANCAY1008 SAÑA1009 JEQUETEPEQUE1010 CHICAMA1011 MOCHE1012 VIRU1013 CHAO1014 SANTA1015 LACRAMARCA1016 NEPEÑA1017 CASMA1018 CULEBRAS

1019 HUARMEY1020 FORTALEZA1021 PATIVILCA1022 SUPE1023 HUAURA1024 CHANCAY - HUARAL1025 CHILLON1026 RIMAC1027 LURIN1028 CHILCA1029 MALA1030 OMAS1031 CAÑETE1032 TOPARA1033 SAN JUAN1034 PISCO1035 ICA1036 GRANDE1037 ACARI1038 YAUCA1039 CHALA1040 CHAPARRA

Cuencas hidrográficas de Pacífico

1041 ATICO1042 CARAVELI1043 OCOÑA1044 CAMANA1045 QUILCA1046 TAMBO1047 ILO - MOQUEGUA1048 LOCUMA1049 SAMA1050 CAPLINA

Cuencas Hidrográficas del Atlantico Codigo Nombre de la Cuenca Gran Cuenca2101 TIGRE MARAÑON2102 PASTAZA MARAÑON2103 MORONA MARAÑON2104 SANTIAGO MARAÑON2105 NIEVA MARAÑON2106 CENEPAMARAÑON2107 IMAZA MARAÑON2108 CHINCHIPE MARAÑON2109 UTCUBAMBA MARAÑON2110 CHAMAYA MARAÑON2111 LLAUCANO MARAÑON2112 CRISNEJAS MARAÑON2113 ALTO MARAÑON MARAÑON2114 BAJO MARAÑON MARAÑON2201 MAYO HUALLAGA2202 BIABO HUALLAGA2203 SISA HUALLAGA

2204 SAPOSOA HUALLAGA2205 HUALLABAMBA HUALLAGA2206 BAJO HUALLAGAHUALLAGA2207 ALTO HUALLAGAHUALLAGA2301 PUTUMAYO AMAZONAS2302 NAPO AMAZONAS2303 NANAY AMAZONAS2304 YAVARI AMAZONAS2305 INTERCUENCA DEL AMAZONAS AMAZONAS2401 AGUAYTIA UCAYALI2402 PACHITEA UCAYALI2403 URUBAMBA UCAYALI2404 YAVEROUCAYALI2405 PERENEUCAYALI2406 TAMBO UCAYALI2407 ENE UCAYALI

2408 MANTARO UCAYALI2409 APURIMAC UCAYALI2410 PAMPASUCAYALI2411 UCAYALI UCAYALI2501 YARUA MADRE DE DIOS2502 PURUS MADRE DE DIOS2503 DE LAS PIEDRASMADRE DE DIOS2504 TAMBOPATA MADRE DE DIOS2505 INAMBARI MADRE DE DIOS2506 ALTO MADRE DE DIOSMADRE DE DIOS2507 INTERCUENCAS MADRE DE DIOS MADRE DE DIOS

Cuencas Hidrográficas del Titicaca Codigo Nombre de la Cuenca3001 HUANCANE3002 RAMIS3003 CABANILLAS3004 ILLPA3005 ILAVE3006 ZAPATILLA3007 CALLACAME3008 MAURE CHICO3009 MAURE

CURVAS REPRESENTATIVAS

CURVA HIPSOMETRICA.- se desarrolla en función de la altitud y el area.

altitud

área

En el Estudio de la Morfología de Cuencas en Hidrología Superficial, se requiere la realización de una Curva de Distribución de elevaciones en dicha Cuenca, la cual es denominada Curva Hipsométrica. El procedimiento, en términos básicos, involucra la determinación del área que queda definida entre curvas de nivel, siempre dentro de los límites o divisorias de la Cuenca Hidrográfica en estudio.

CURVAS DE NIVEL (M) SUPERFICIE (KM2)

700-800 6.13

800-900 45.62

900-1000 215.00

1000-1100 281.25

1100-1200 89.38

1200-1300 20.62

Ejemplo 2.1 Obtener la curva hipsométrica de una cuenca, que tiene un perímetro de 142.5 km y las siguientes características:

Siempre es necesario para construir un reservorio las curvas hipsométricas

718.887 715.671 903.89715.671 680.137 24612.28680.137 651.904 31314.5651.904 621.299 40210621.299 587.919 44799.36587.919 553.722 47180.94553.722 512.996 44152.54512.996 474.17 34450.72

Cotas Intervalo Cota Media Intervalo

Area Parcial

(m2)Area

Acumulada % del Area

Total

Graficar la curva hipsométrica

Gráfico curvas de nivel

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

4600

1200

AltitudAreas

parciales

Km2

Areas acumuladas

Km2

Area que queda sobre la altitud

considerada

% de area tota l

Frecuencia de area

1200 01500 42000 152500 34.83000 37.23500 58.54000 30.94500 9.44600 3.8

Es la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo de área igual a la de la cuenca:

INDICE DE GRAVELIUS O INDICE DE COMPASIDDAD

Donde P es el perímetro (Km) y A el área de la cuenca (Km2).

A= Pi*r2

P = 2*pi*r

Notemos que, en ningún caso, el Coeficiente de Compacidad podrá ser menor a la unidad y, en la medida que éste se acerque a este valor la forma de la cuenca tenderá a parecerse a la de un círculo: De forma similar, y con relación a la figura anterior, si asociáramos el Coeficiente de Compacidad de cada cuenca con el Tiempo de Concentración, tendríamos que en el caso de la Cuenca con mayor Coeficiente de Compacidad (izquierda en la figura) tendríamos el mayor Tiempo de Concentración y, de allí, es de esperarse que la magnitud de la escorrentía generada por una precipitación en ella sea menor que en aquélla que posee el menor Coeficiente de Compacidad (cuenca de la derecha).

Ejercicio:

Red de drenaje:

La red de drenaje de una cuenca, se refiere a las trayectorias o al arreglo que guardan entre si, los cauces de las corrientes naturales dentro de ella. Es otra característica importantes en el estudio de una cuenca, ya que manifiesta la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento resultante, es decir la rapidez con que desaloja la cantidad de agua que recibe. La forma de drenaje, proporciona también indicios de las condiciones del suelo y de la superficie de la cuenca.

Las características de una red de drenaje, pueden describirse principalmente de acuerdo con:• El orden de las corrientes• Longitud de los tributarios• Densidad de la corriente• Densidad de drenaje

Orden de corrientes:

Antes de hablar del orden de las corrientes, conviene ver su clasificación. Todas las corrientes pueden subdividirse en tres clases generales dependiendo del tipo de escurrimiento, el cual está relacionado con las características físicas y condiciones climáticas de la cuenca.Así una corriente puede ser efímera, intermitente o perennea) Corriente efímera.- es aquella que solo lleva agua cuando

llueve e inmediatamente despuésb) Una corriente intermitente.- lleva agua la mayor parte del

tiempo, pero principalmente en época de lluvias; su aporte cesa cuando el nivel freático desciende por debajo del fondo del cauce.

c) La corriente perenne.- contiene agua todo el tiempo, ya que aún en época de sequia es abastecida continuamente, pues el nivel freático siempre permanece por arriba del fondo del cauce

El orden de las corriente, es una clasificación que proporciona el grado de bifurcación dentro de la cuenca. Para hacer esta clasificación, se requiere de un plano de la cuenca que incluya tanto corrientes perennes como intermitentes. El procedimiento más común para esta clasificación, es considerar como corrientes de orden uno, aquellas que no tienen ningún tributario; de orden dos, a las que solo tienen tributarios de orden uno; de orden tres, aquellas corrientes con dos o más tributarios de orden dos, etc. (Fig 218)Así, el orden de la principal, indicará la extensión de la red de corrientes dentro de la cuenca.

Colocar el orden de las corrientes

Longitud de los tributarios

La longitud de los tributarios es una indicación de la pendiente de la cuenca, así como el grado de drenaje. Las áreas escarpadas y bien drenadas, usualmente tienen numerosos tributarios pequeños, mientras que en las regiones planas, donde los suelos son profundos y permeables, se tienen tributarios largos, que general mente son corrientes perennes.La longitud de los tributarios se incrementa como una función de su orden. Este arreglo es también, aproximadamente, una ley de progresión geométrica. La relación no es valida para corrientes individuales.La medición de corrientes, se realiza dividiendo la corriente en una serie de segmentos lineales, trazando lo más próximo posible a las trayectorias de los cauces de las corrientes.

Densidad de corriente

Es la relación entre el número de corrientes y el área drenada, es decir Dc=Nc/ADonde:Dc = densidad de corrienteNc = número de corrientes perennes e intermitentesA = Area total de la cuenca en Km2 Para determinar el numero de corrientes, solo se consideran las corrientes perennes e intermitentes. La corriente principal se cuenta como una desde su nacimiento hasta su desembocadura. Después se tendrán todos los tributarios de orden inferior, desde su nacimiento hasta la unión con la corriente principal y así sucesivamente, hasta llegar a los tributarios de orden uno.Esta relación entre el número de corrientes y el área drenada no proporciona una medida real de la eficiencia de drenaj, pues puede suceder, que se tengan dos cuencas con la misma densidad de corrientes, y estén drenadas en muy diferente forma, dependiendo de la longitud de sus corrientes.

Densidad de drenaje:

Esta característica proporciona una información más real que la anterior, ya que se expresa como la longitud de las corrientes, por unidad de área es decir: Dd = L/A donde:Dd = densidad de drenajeL = longitud total de las corrientes perennes o intermitentes en KmA = area total de la cuenca en Km2

La densidad de drenaje , es un parámetro que indica la posible naturaleza de los suelos, que se encuentran en la cuenca. También da una idea sobre el grado de cobertura que existe en la cuenca, valores altos, representan zonas con poca cobertura vegetal, suelos fácilmente erosionables o inpermeables. Por el contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco erosionable o muy permeable y cobertura vegetal densa.

Ejemplo:

Analizar la red de drenaje de la cuenca del rio la H Qro. De la fig. 2.5 se deduce que el orden principal de la corriente es de 4 y la longitud de los tributarios es de 198 Km. La longitud toral de la cuenca es de 207 Km2

Solución:

Para calcular la densidad de la corriente se requiere conocer el numero de corrientes de la cuenca, se puede obtener con base en el orden de las corrientes, en la fig se puede observar que existen una corriente de orden cuatro, 3 de orden tres, 12 de orden dos y 48 de orden 1

N = 1+ 3 +12 +48 =64

Como el área de la cuenca vale 207 Km2, la densidad de corriente de acuerdo a la ecuación es:

Dc=Nc/A Dc = 64/207 = 0.309

Por otra parte la densidad de drenaje es:

Dd = L/A Dd = 198/207 = 0.96 por Km.

Gracias