Cuenca Hidrografica

ESTUDIO HIDROLOGICO

“CUENCA iguipinta”

OBJETIVO GENERAL

El objetivo principal de este proyecto, al hacer el análisis de la cuenca obtendremos todas las características y propiedades que se requiera, como por ejemplo: forma de la cuenca, calcular la superficie de la cuenca, determinar el comportamiento del agua a lo largo de la cuenca y por ultimo llegando al caudal máximo de la cuenca.

INTRODUCCION

Hidrología es una Ciencia Natural que estudia el agua, su existencia, circulación y distribución sobre y bajo la superficie terrestre. Así mismo estudia las propiedades físicas y químicas y sus relaciones con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos.

El estudio de la Hidrología es de mucha importancia porque da al Ingeniero o Hidrólogo los métodos necesarios para resolver prácticos en las etapas de diseño, planificación y operación de estructuras hidráulicas (represas, canales, vertederos). Problemas tales como:

Abastecimiento de agua para una población

Abastecimiento de agua para una industria

Satisfacer la demanda en un proyecto de irrigación

Satisfacer la demanda en un proyecto de generación de energía eléctrica

Permitir la navegación.

ANALISIS DEL TERRENO DE LA CUENCA.

Planimetría.

La superficie terrestre considerada en la cuenca estudiada; presenta la mayor parte de su extensión conformada por serranías.

Altimetría.

La zona en estudio esta entre dos serranias: serranía CAIPIPENDI y serranía HUACAYA

Relieve.

Esta región se caracteriza particularmente por presentar elevaciones de hasta 1500 m.s.n.m.

Vegetación.

La vegetación es abundante por la existencia principalmente por paja brava.

Clima.

El clima de la región se caracteriza por ser frígido y seco con más intensidad durante la época de invierno, caracterizada por tener bajas temperaturas a partir de la tarde y con mayor intensidad por la noche.

DEFINICIÓN DE CUENCA

Se define como cuenca hidrológica a drenaje de una corriente al área del terreno donde toda el agua caída por precipitación se une para formar un solo curso de agua.

En este estudio, nos basaremos en el conocimiento adquirido en la Materia de Hidrología, dando aplicación a éste en el presente proyecto.

Delimitación de la Cuenca

La delimitación de una cuenca se efectúa sobre un mapa hidrográfico de escala 1:50000:

Para delimitar correctamente una cuenca se debe seguir los siguientes pasos:

1. Marcar los puntos más altos que rodea al río seleccionado. Estas cotas serán pasa obligatorio de la línea divisoria de cuenca

2. Definir el sentido que recorre el agua en los diferentes corrientes de rio

3. En el mapa de curvas de nivel definir los canales naturales y las elevaciones convexas.

4. Trazar la línea divisoria de cuenca considerando los siguientes casos:

1º CASO: Trazo entre dos cotas máximas. El trazo de la línea divisoria de cuenca para dos cotas de máxima altura se las define tal que la línea resultante una estos dos puntos y sea lo más equidistante posible a las curvas de nivel que las rodean.

2º CASO: Trazo entre dos ríos, para este caso debemos imaginarnos la trayectoria que recorre una partícula de agua a través de los distintos canales naturales, de tal modo que quede perfectamente identificado, el área de terreno que influye en la aportación de cada corriente. Una vez identificado esta área de influencia el trazo de la línea divisoria de cuenca se efectúa por el eje de la elevación convexa que separa los canales naturales que aportan a cada río.

AREA DE LA CUENCA

Esta determinada por una línea imaginaria que encierra el área de confluencia. Esta línea que

separa una cuenca de las circundantes, se denomina línea divisoria de aguas o parte aguas y en su trazado no debe cortar ninguna corriente de agua, salvo a la salida de ella.

AREA=60,75 KM2

PERIMETRO DE LA CUENCA

Para el cálculo del perimetro de la cuenca en estudio se utilizan dos métodos

PERIMETRO=35,51km

ANALISIS DE LA CUENCA IGUIPINTA

Índice de compacidad “Ic”

Este índice de compacidad nos da una idea de la irregularidad y de la forma de la cuenca, y nos expresa la influencia del perímetro y el área de una cuenca en la escorrentía de la misma.

Es importante considerar que:

Si Ic = 1 cuenca circular

Si Ic = 1.128 cuenca cuadrada

Si Ic= 3 cuenca alargada

El 1.27 nos indica que la cuenca es alargada

Índice de Factor de Forma

Cálculo de L y B

Rectángulo equivalente

El rectángulo equivalente es una transformación puramente geométrica, que permite representar a una cuenca hidrográfica asemejándola a un rectángulo, que tenga la misma área y perímetro de la cuenca. De acuerdo a estas consideraciones su índice de compacidad (Ic) de la cuenca y del rectángulo equivalente deben ser iguales, de la misma manera la distribución de sus alturas (curvas de nivel) y la superficie del terreno, también deben ser iguales. Esta determinación geométrica nos sirve para poder comparar el comportamiento hidrológico de una cuenca con respecto a otra.

Curva Hipsométrica

La curva hipsométrica es una representación de la cuenca hidrográfica, a través de una curva que se la traza utilizando la relación entre la altitud y la superficie de la cuenca que se encuentra por encima de las curvas de nivel.

Para construir la curva hipsométrica, se maneja el dato de las áreas existentes entre cada curvas de nivel, posteriormente se calculan las áreas acumuladas que quedan sobre cada cota; después se obtienen los porcentaje de las altitudes en relación con las áreas acumuladas, (vale decir que las abscisas serán las áreas sobre la altitud en Km2; y las ordenadas serán las elevaciones correspondientes a las curvas de nivel, en m.s.n.m.)

TRAMO ÁREA Km2 ÁREA ACUMULADA ÁREA SOBRE LA COTA (KM2)

700 0 0 60,75

800 5,47 5,47 55,28

900 15,19 20,66 40,09

1000 17,62 38,28 22,47

1100 22,47 60,75 0

TOTAL AREA: 60,75

GRAFICO de Frecuencia de Altitudes

Esta curva de frecuencia de altitudes, es una representación gráfica de la distribución de las superficies ocupadas por diferentes altitudes, expresadas en porcentajes.

TRAMO ÁREA Km2 % ÁREA

700-800 5,47 9,004

800-900 15,19 25,004

900-1000 17,62 29,004

1000-1100 22,47 36,988

TOTAL: 60,75 100

Altitud más frecuente:

La altitud mas frecuente, se la obtiene del gráfico de frecuencia de altitudes (gráfico anterior) y se refiere a la elevación máxima del tramo que tiene mayor superficie porcentual.

De la frecuencia de altitudes: Ef = 1100 m.s.n.m.

Elevación Media

Este punto es como un anexo de la curva hipsométrica, lo que se desea buscar aquí es la ordenada media de la curva hipsométrica, en ella el 50 % del área de la cuenca esta situado por encima de esta altitud y el otro 50% por debajo de la misma.

TRAMO ÁREA Km2 COTA MEDIA Am*Zm

700-800 5,47 750 4102,5

800-900 15,19 850 12911,5

900-1000 17,62 950 16739

1000-1100 22,47 1050 23593,5

TOTAL: 57346,5

Em = 944m.s.n.m.

Indice de Pendiente (Ip)

El índice de pendiente es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el río, representa un valor medio de las pendientes de la cuenca, por lo tanto expresa el relieve de la cuenca, se obtiene utilizando el rectángulo equivalente, y viene dado por la siguiente expresión.

Ip = índice de pendiente (adimensional)

n = número de curvas de nivel existentes en el rectángulo equivalente, incluidos los extremos a1, a2, a3,…..,an = cotas de las “n” curvas de nivel consideradas (Km)

βi = fracción de la superficie total de la cuenca comprendida entre las cotas an - an-1.

L = longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (Km)

Altitud Areas Parciales

1100 22,47 0,369877 100 1,92322E-01

1000 17,62 0,290041 100 1,70306E-01

900 15,19 0,250041 100 1,58127E-01

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