cuenca

HIDROLOGIA Cuenca hidrográfica

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA, METALURGICA Y GEOGRAFICA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

1 29 de septiembre de 2015

HIDROLOGIA

TRABAJO #1

TEMA: CUENCA HIDROGRAFICA PROFESOR: ING. GORGE GASTELO NOMBRE: GERI ZANABRIA KEVIN CODIGO: 12160079





Contenido 1 INTRODUCCION ..................................................................................................................... 3

2 características de la cuenca cuenca ...................................................................................... 4

2.1 UBICACION GEOGRAFICA .............................................................................................. 4

2.2 delimitación de la cuenca .............................................................................................. 4

2.3 El Orden de las Corrientes ............................................................................................. 5

2.4 parámetros característicos ............................................................................................ 6

2.4.1 INDICE DE COMPACIDAD O GRAVELIUS ................................................................ 7

2.4.2 FACTOR DE FORMA ............................................................................................... 7

2.4.3 PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL ........................................................... 7

2.4.4 DENSIDAD DE DRENAJE ......................................................................................... 7

2.4.5 EQUIVALENCIA A RECTANGULO ............................................................................ 7

2.4.6 CURVA HIPSOMETRICA Y POLIGONO DE FRECUENCIAS ..................................... 10

2.4.7 PERFIL LONGITUDINAL DEL RIO ........................................................................... 12





1 INTRODUCCION

El estudio integral de una cuenca y su evolución implica la ordenación y análisisde una gran

cantidad de datos espacialmente distribuidos y variables de formaaleatoria en el tiempo hace que

los recursos hídricos en el futuro sean los masescasos y por tal motivo el estudio y planificación

de las cuencas hidrográficashace importante el estudio de esta materia para el futuro profesional

del ingenieroagroforestal.





2 CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA CUENCA

Para el presente trabajo se ha escogido la cuenca ubicada en Cajamarca en jequetepeque.

2.1 UBICACION GEOGRAFICA

Jequetepeque es un Distrito que se encuentra ubicado a 6.5 Km. del puerto de Pacasmayo, entre las coordenadas 7°20'03" de latitud sur y 79°33'39" de latitud oeste, jurisdicción de la Provincia de Pacasmayo, Región La Liberta

2.2 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA Aplicando los conceptos dados en la clase, la divisoria de aguas queda definida con la siguiente

configuración:





2.3 EL ORDEN DE LAS CORRIENTES Se determina como se muestra en la figura siguiente:

El rio presenta:

17 cursos de agua del tipo 1( color amarillo oscuro)

7 cursos de agua del tipo 2(color rojo)

1 curso de agua del tipo 3(color negro)

A continuación se muestra la longitud de cada tramo de rio para calcular la densidad de drenaje

del rio:





2.4 PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS Los valores medidos en los planos topográficos, son:

𝐴𝑟𝑒𝑎(𝐴) = 176174310.4482𝑚2 = 176.17𝑘𝑚2

𝑃𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜(𝑃) = 70698.0094𝑚 = 70.698𝑘𝑚

𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑢𝑠𝑒 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙 (𝑙𝑐) = 30641.7998𝑚 = 30.64𝑘𝑚

𝐶𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎 (𝐻𝑚𝑎𝑥) = 3800.0000𝑚𝑠𝑛𝑚

𝐶𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙 (𝐻𝑚𝑎𝑥) = 3450.0000𝑚𝑠𝑛𝑚

4155.69m

2072.62m

4730.41m

1235.58m

2208.6m

3469.32m

3811.62m

6761.07m

5581.64m

3795.25m

5118.18m

2745.78m

3257.63m

2788.3m

6283.39m

4221.67m

4043.04m

2772.88m

1551.41m

917.85m

909.84m

1034.55m

872.05m

3720.72m

3 22152.83m

Long. Total= 100211.91m

1

2

tipo Longitud





𝐶𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙 (𝐻𝑚𝑖𝑛) = 900.0000𝑚𝑠𝑛𝑚

𝑙𝑏 = 22028.1525𝑚 = 22.03𝑘𝑚

2.4.1 INDICE DE COMPACIDAD O GRAVELIUS

𝑘 = 0.28 ∗𝑃

√𝐴

𝑘 = 0.28 ∗70.698𝑘𝑚

√176.17𝑘𝑚2

𝑘 = 1.491

No se aproxima a la configuración de un círculo.

2.4.2 FACTOR DE FORMA

𝑅𝑓 =𝐴

𝑙𝑏2

𝑅𝑓 =176.17𝑘𝑚2

(22.03𝑘𝑚)2

𝑅𝑓 = 0.368

2.4.3 PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL

𝑠 =𝐻

𝑙𝑐=

𝐻𝑚𝑎𝑥 − 𝐻𝑚𝑖𝑛

𝑙𝑐

𝑠 =𝐻

𝑙𝑐=

3450 − 900

30641.7998

𝑠 = 0.083

2.4.4 DENSIDAD DE DRENAJE

𝐷𝑑 =𝐿𝑇(𝑘𝑚𝑟𝑖𝑜)

𝐴(𝑘𝑚2)

Longitud total de ríos=100211.91m=100.21km

𝐷𝑑 =100.21(𝑘𝑚𝑟𝑖𝑜)

176.17(𝑘𝑚2)

𝐷𝑑 = 0.569(𝑘𝑚𝑟𝑖𝑜)

(𝑘𝑚2)

2.4.5 EQUIVALENCIA A RECTANGULO

Este parámetro geomorfológico es muy importante, porque expresa el comportamiento

hidrológico de una cuenca, mediante un rectángulo de igual área, el mismo perímetro,





igual coeficiente de compacidad e idéntica variación hipsométrica. En otras palabras, se

dice que es una expresión que relaciona el perímetro y el área de una cuenca tratando de

reducirla a las dimensiones de un rectángulo.

})12,1(11{12,1

2

Kc

AKcL

})12,1(11{12,1

2

Kc

AKcl

Donde: Kc = Coeficiente de Compacidad

A = Área de la cuenca

L = Lado mayor del rectángulo

l = Lado menor del rectángulo

Para una cuenca en desarrollo (A = 176.17𝑘𝑚2 km2; P = 70.698𝑘𝑚) , a continuación

se está estimando las longitudes del rectángulo equivalente.

2 ∗ (𝑙𝑟1 + 𝑙𝑟2) = 70.698𝑘𝑚 … … … … … … … … … … (1)

𝑙𝑟1 ∗ 𝑙𝑟2 = 176.17𝑘𝑚2 … … … … … … … … … … … . . (2)

Resolviendo 1 y 2:

𝑙𝑟1 = 29345.6𝑚

𝑙𝑟2 = 6003.44𝑚

Para la ubicación, dentro de este rectángulo equivalente, en el plano se ha medio las áreas

parciales de curva de nivel a curva de nivel como se muestra en el siguiente gráfico:





Las curvas de nivel utilizadas para definir las áreas parciales, se ha preparado el Cuadro

y la Figura siguiente que presenta el rectángulo equivalente para la cuenca en estudio

mencionada anteriormente.

Datos para la elaboración del rectángulo equivalente

Entonces el rectángulo equivalente será:

COTA

(msnm) (m2) 0 Ai cod ancho

890 0 A0 0

900 987564.749 A1 164.4998116

900 18886530.05 A2 3145.95133

1300 22503936.21 A3 3748.506892

1700 21310942.54 A4 3549.788544

2100 18505721.68 A5 3082.519636

2500 33138416.49 A6 5519.90467

2900 32674869.65 A7 5442.691132

3300 26207203.33 A8 4365.364413

3700 2020630.365 A9 336.5787556

3800 0 A10 0

SUMA= 176235815.1 SUMA= 29345.6

AREAS PARCIALES





2.4.6 CURVA HIPSOMETRICA Y POLIGONO DE FRECUENCIAS

La curva hipsométrica relaciona el valor de la cota, en las ordenadas, con el porcentaje del

área acumulada, en las abscisas. Para su construcción se grafican, con excepción de los

valores máximos y mínimos de cota hallados, los valores menores de cota de cada intervalo

de clase contra su correspondiente área acumulada. Al valor de la cota mayor encontrada

corresponde el cero por cien del porcentaje de área acumulada. Al valor de la cota mínima

encontrada corresponde el cien por cien del porcentaje de área acumulada. La curva

hipsométrica representa, entonces, el porcentaje de área acumulado igualado o excedido

para una cota determinada.

La moda de una curva hipsométrica es el valor más frecuente (mayor área) del intervalo de

clase de cota que se encuentra en una cuenca hidrográfica.

Los datos para la curva hipsométrica serán:

COTA

(msnm) (m2) (%) (m2) (%) (m2) (%)

890.00 0.00 0.00 0.00 0.00 176235815.08 100.00

900.00 987564.75 0.56 987564.75 0.56 175248250.33 99.44

1300.00 18886530.05 10.72 19874094.80 11.28 156361720.28 88.72

1700.00 22503936.21 12.77 42378031.01 24.05 133857784.06 75.95

2100.00 21310942.54 12.09 63688973.55 36.14 112546841.52 63.86

2500.00 18505721.68 10.50 82194695.24 46.64 94041119.84 53.36

2900.00 33138416.49 18.80 115333111.73 65.44 60902703.35 34.56

3300.00 32674869.65 18.54 148007981.38 83.98 28227833.70 16.02

3700.00 26207203.33 14.87 174215184.71 98.85 2020630.36 1.15

3800.00 2020630.36 1.15 176235815.08 100.00 0.00 0.00

AREAS PARCIALES AREA ACUMULADA POR DEBAJO AREA ACUMULADA POR ENCIMA





El polígono de frecuencias es un gráfico de barras de las áreas parciales (%) con respecto a las

altitudes (msnm) que las encierran. Representa la variación de las áreas parciales comprendidas

entre determinadas curvas de nivel consecutivas. De este polígono es posible encontrar el área

parcial más frecuente.

Con los datos de áreas parciales (%), del Cuadro anterior, se ha elaborado el polígono de

frecuencias que se presenta en la figura siguiente. Se observa que el área parcial más frecuente es

la comprendida entre las curvas 2900 y 3300 msnm (frecuencia del 18.80%).

100.00, 3800.000.00, 3800.00

0.00

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

3000.00

3500.00

4000.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

CO

TA

% DE AREA

CURVA HIPSOMETRICA

acumuladas por debajo por encima

0.00

0.56

10.72

12.77

12.09

10.50

18.80

18.54

14.87

1.15

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

890.00

900.00

1300.00

1700.00

2100.00

2500.00

2900.00

3300.00

3700.00

3800.00

POLIGONO DE FRECUENCIAS

Series1





2.4.7 PERFIL LONGITUDINAL DEL RIO

En el Cuadro siguiente se presentan los datos obtenidos de una cuenca que se utilizan

para elaborar el perfil longitudinal del cauce principal, que se puede observarse en la

figura, luego de graficar el perfil longitudinal, se observa que la pendiente del curso de

agua es menor en la parte baja de la cuenca y se incrementa hacia la parte alta de la misma.

cota(msnm) long. Horizontal(m)

850.00 0.00

900.00 3128.13

900.00 9196.72

1300.00 11098.64

1700.00 12214.76

2100.00 16788.39

2500.00 23920.64

2900.00 29136.49

3300.00 30608.82

800.00

1300.00

1800.00

2300.00

2800.00

3300.00

3800.00

0 2000 4000 6000 8000 1000012000140001600018000200002200024000260002800030000

CO

TA

LONG. HORINZONTAL

PERFIL LONGITUDINAL

cuenca

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