INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA“Tecnología propia, independencia económica”

“PROYECTO CUENCA HIDROLÓGICA”

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

Bustamante Bustamante Isidro

Cabrera López José Luis

MATERIA: Diseño y construcción de pavimentos

MAESTRA: Ing. Raquel López Celis

CARRERA: Ingeniería Civil

Oaxaca de Juárez, Oax., 14 de junio de 2014.

Contenido

PROYECTO CUENCA HIDROLÓGICA....................................................................................................1

MAPA DE LA REPUBLICA MEXICANA-IDENTIFICACIÓN DEL ESTADO DE OAXACA..............................2

MAPA DEL ESTADO DE OAXACA-IDENTIFICACIÓN DE LA CUENCA.....................................................3

CUENCA CON ESCURRIMIENTOS........................................................................................................4

CUENCA CON ESCURRIMIENTOS Y CURVAS DE NIVEL........................................................................4

CUENCA RED DE DRENAJE..................................................................................................................6

PENDIENTES.......................................................................................................................................6

GRÁFICA DE LAS PENDIENTES..........................................................................................................10

GRÁFICA DE LAS ELEVACIONES........................................................................................................11

CONCLUSIONES................................................................................................................................14

PROYECTO CUENCA HIDROLÓGICA

Una cuenca es una superficie terrestre asociada a uno o varios elementos, la cuenca hidrológica de un río o de una estación es la porción de territorio para la cual cada gota de agua cayendo en ella es susceptible de llegar al río o a la estación. Su límite se llama también parteaguas.

En zonas afectadas por tuberías y canales artificiales, la cuenca real puede ser diferente de la cuenca natural. En general el parteaguas se traza con base en las orientaciones de los pendientes del terreno, pero la geología y pedología de la zona estudiada pueden implicar un límite variable en función de la profundidad.

Este concepto permite definir las entidades espaciales básicas en gestión de los recursos hídricos. Es una noción que lleva jerarquía implícita: una cuenca se puede dividir en subcuenca, o al revés, la cuenca del punto inicial de un río está incluida en la cuenca de un punto aguas abajo.

En este trabajo se presentara el proyecto de una cuenca hidrológica, se presentara cada uno de los aspectos tomados para su construcción, así como un análisis de los realizado.

1

MAPA DE LA REPUBLICA MEXICANA-IDENTIFICACIÓN DEL ESTADO DE OAXACA

La localización de la cuenca hidrológica se realizó en el estado de Oaxaca de la república mexicana, a continuación se presenta esta en la figura 1, la cual fue extraída en el mapa digital.

2

Figura 1.- Ubicación del estado de Oaxaca en la República Mexicana.

MAPA DEL ESTADO DE OAXACA-IDENTIFICACIÓN DE LA CUENCA

La cuenca hidrológica se definió en el estado de Oaxaca, se encuentra ubicada en la Sierra Norte, en la figura 2 se muestra lo antes descrito y fue extraída de mapa digital.

3

Figura 2.- Localización de la cuenca hidrológica en el estado de Oaxaca.

Nota: La cuenca hidrológica es la delimitada con color rojo.

CUENCA CON ESCURRIMIENTOS

La delimitación de la cuenca se basó en un estudio de una carta topográfica presentada en mapa digital, se definió las partes más altas de las curvas de nivel, posteriormente se localizó los escurrimientos conformados por perenes e intermitentes, en la figura 3 se presenta una imagen extraída en mapa digital, en la cual se utilizó para los análisis próximos.

4

Figura 3.- Cuenca hidrológica con escurrimientos.

Perenes: Escurrimiento principal el cual tiene un caudal constante en todo el tiempo analizado.

Intermitentes: Escurrimiento secundario el cual tiene un caudal variable en el tiempo analizado.

CUENCA CON ESCURRIMIENTOS Y CURVAS DE NIVEL

Del análisis realizado a la carta topográfica, se marcan las curvas de nivel del terreno y la delimitación de la cuenca a partir del parteaguas, la figura 4 extraída de mapa digital nos muestra las curvas de nivel obtenidas así como los escurrimientos de la cuenca.

5

Figura 4.- Cuenca hidrológica con curvas de nivel y escurrimientos.

CUENCA RED DE DRENAJE

Una de las características importantes de cualquier cuenca son los arreglos de los cauces naturales dentro de la misma, esto se basa en la eficiencia del sistema de drenaje en los escurrimientos, las características de una red de drenaje pueden describirse principalmente de acuerdo con el orden de las corrientes, las longitudes de los tributarios y la densidad de corriente, a continuación se muestra la figura 5, la cual fue extraída de mapa digital y en donde encontramos la longitud de los escurrimientos tributarios.

6

1

2

34

5

7

Figura 5.- Red de drenaje de la cuenca.

Escurrimientos intermitentes

Escurrimientos perenes

TributarioLongitud

(km)

1 1.76

2 8.6

3 3.5

4 5.2

5 8.28

6 19.70

PENDIENTES

Por medio del análisis realizado podemos encontrar por dos métodos las pendientes de la cuenca hidrológica, como primer punto empleamos el criterio de Alvord, el cual se realizó midiendo todas las longitudes de las curvas de nivel limitadas por el parteaguas de la cuenca, la figura 6, nos muestra el cálculo de la pendiente por el método Alvord realizado en Excel, recalcando que solo es una parte, el método completo se encuentra en el anexo A.

Como segundo metodo empleamos Nash para determinar la pendiente de la cuenca, el cual se muestra en la figura 7, cabe mencionar que el calculo se realizo en excel y el metodo completo se encuentra en el anexo A, la figura 8 muestra la cuadricula utilizada por el metodo.

7

Figura 6.- Método Alvord para el diseño de cuencas.

Con base a los resultados obtenidos por los dos métodos se tiene:

8

Figura 7.- Método Nash para el diseño de cuencas.

Figura 8.- Cuadricula utilizada por el método Nash para el diseño de cuencas.

Po lo cual podemos determinar que en análisis realizado por los dos métodos es aproximado, por lo cual podemos formar una media de los dos métodos.

9

Alvord Nash

0.49 0.45

Pendiente

0.47

GRÁFICA DE LAS PENDIENTES

Para elaborar las gráficas de las pendientes se inició por hacer un análisis estadístico de las pendientes; este procedimiento se describe en el Anexo A. A continuación se presenta la tabla en la figura 9 donde se resumen todos los valores obtenidos:

Clase Lim. InferiorLím.

SuperiorMarca de

clase FrecuenciaFrec. Relativa

%Frec.

Acumulada

1 0.1429 0.1873 0.1651 4 1.2012 1.20122 0.1875 0.2319 0.2097 12 3.6036 4.80483 0.2321 0.2765 0.2543 29 8.7087 13.51354 0.2767 0.3211 0.2989 32 9.6096 23.12315 0.3213 0.3657 0.3435 41 12.3123 35.43546 0.3659 0.4103 0.3881 48 14.4144 49.84987 0.4105 0.4549 0.4327 28 8.4084 58.25838 0.4551 0.4995 0.4773 18 5.4054 63.66379 0.4997 0.5441 0.5219 46 13.8138 77.4775

10 0.5443 0.5887 0.5665 27 8.1081 85.585611 0.5889 0.6333 0.6111 7 2.1021 87.687712 0.6335 0.6779 0.6557 12 3.6036 91.291313 0.6781 0.7225 0.7003 3 0.9009 92.192214 0.7227 0.7671 0.7449 7 2.1021 94.294315 0.7673 0.8117 0.7895 6 1.8018 96.096116 0.8119 0.8563 0.8341 4 1.2012 97.297317 0.8565 0.9009 0.8787 2 0.6006 97.897918 0.9011 0.9455 0.9233 3 0.9009 98.798819 0.9457 0.9901 0.9679 4 1.2012 100.0000

∑ 333 100

Después de obtener la tabla anterior se procedió a realizar la gráfica de las pendientes utilizando la columna de la marca de clase y la columna de la frecuencia acumulada; dicha grafica se muestra en la figura 10.

10

Figura 9.- Resumen de los datos estadísticos obtenidos.

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10.0000

20.0000

40.0000

60.0000

80.0000

100.0000

120.0000

Gráfica del análisis estadístico de las pendientes

PENDIENTE

% d

e in

ters

eccio

nes

GRÁFICA DE LAS ELEVACIONES

Primeramente se calculó la elevación media de la cuenca realizando un promedio de las elevaciones de todas las intersecciones.

Para representar de manera gráfica a las elevaciones se realizó la curva hipsométrica por el método de las intersecciones. Este método es el mismo que se utilizó para realizar el análisis estadístico de las pendientes; a continuación se muestra en la figura 11 donde se resumen los valores obtenidos:

11

Figura 10.- Grafica de las pendientes.

Utilizando los valores de la columna de la marca de clase y la columna de la frecuencia acumulada, se elaboró la gráfica de la curva hipsométrica de elevaciones. Dicha gráfica se muestra en la figura 12.

12

Figura 11.- Resumen de los datos estadísticos obtenidos

ClaseLim.

Inferior Lim.SuperiorMarca de

clase FrecuenciaFrec. Relativa

%Frec.

Acumulada

1 430 551.1053 490.55265 3 0.9009 0.90092 552.1053 673.2106 612.65795 11 3.3033 4.20423 674.2106 795.3159 734.76325 16 4.8048 9.00904 796.3159 917.4212 856.86855 19 5.7057 14.71475 918.4212 1039.5265 978.97385 20 6.0060 20.72076 1040.5265 1161.6318 1101.07915 29 8.7087 29.42947 1162.6318 1283.7371 1223.18445 19 5.7057 35.13518 1284.7371 1405.8424 1345.28975 30 9.0090 44.14419 1406.8424 1527.9477 1467.39505 27 8.1081 52.2523

10 1528.9477 1650.053 1589.50035 28 8.4084 60.660711 1651.053 1772.1583 1711.60565 17 5.1051 65.765812 1773.1583 1894.2636 1833.71095 27 8.1081 73.873913 1895.2636 2016.3689 1955.81625 22 6.6066 80.480514 2017.3689 2138.4742 2077.92155 18 5.4054 85.885915 2139.4742 2260.5795 2200.02685 18 5.4054 91.291316 2261.5795 2382.6848 2322.13215 10 3.0030 94.294317 2383.6848 2504.7901 2444.23745 10 3.0030 97.297318 2505.7901 2626.8954 2566.34275 7 2.1021 99.399419 2627.8954 2750.0000 2688.9477 2 0.6006 100.0000

∑ 333 100

0.0000 20.0000 40.0000 60.0000 80.0000 100.0000 120.00000

500

1000

1500

2000

2500

3000

CURVA HIPSOMÉTRICA DE ELEVACIONES

% de intersecciones

Elev

acio

nes

13

Figura 12.- Grafica de la curva hipsométrica de elevaciones.

CONCLUSIONES

De acuerdo a los cálculos realizados podemos darnos cuenta que la cuenca delimitada tiene una pendiente adecuada para favorecer el escurrimiento del agua pluvial, provocando así que se almacene en un área menor pero con una mayor profundidad. Esto se observa en la gráfica de pendientes y en la gráfica de elevaciones realizadas en el trabajo.

Es importante que la pendiente de la cuenca no sea muy cercana a 0, pues esto significa que se trata de un terreno casi plano y por consecuencia no es posible almacenar el agua. Lo ideal es determinar una cuenca donde las pendientes sean elevadas para que el agua sea almacenada.

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