80139139 modulo hidrologia 2010

Universidad Jos Carlos Maritegui HIDROLOGA GENERAL

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Ing. Omar Francisco Castro Zeballos

CONTENIDO CAPITULO 1 ................................................................................................................................... 4

1 LA PROBLEMTICA DE LA GESTIN DEL AGUA Y CARACTERSTICAS DEL RECURSO HDRICO DEL PER ......................................................................................... 4

1.1 INTRODUCCIN ....................................................................................................................4

1.2 LA SITUACIN DE LOS RECURSOS HDRICOS ...................................................................5

1.2.1 LA ESCASEZ DE AGUA .........................................................................................................6

1.2.2 DETERIORO DE LA CALIDAD DEL AGUA ...........................................................................8

1.2.3 INSUFICIENTE INVERSIN .....................................................................................................9

1.3 EL RECURSO HDRICO EN EL PER .................................................................................. 10

1.3.1 Oferta Hdrica Superficial ................................................................................................ 10

1.3.2 Demanda Hdrica ............................................................................................................. 13

1.3.3 Agua Subterrnea ............................................................................................................ 14

CAPITULO 2 ................................................................................................................................. 17

2 EL CICLO HIDROLGICO Y LA CLASIFICACIN CLIMTICA DEL PER ................... 17

2.1 EL CICLO HIDROLGICO................................................................................................. 17

2.1.1 Sistema Hidrolgico .......................................................................................................... 20

2.2 CLIMATOLOGA DEL PER ............................................................................................... 20

2.2.1 Generalidades .................................................................................................................. 20

2.2.2 Tipos de Clima ................................................................................................................... 21

2.3 EL SISTEMA FLUVIAL DEL PERU .......................................................................................... 23

CAPITULO 3 ................................................................................................................................. 24

3 LA CUENCA HIDROGRFICA ....................................................................................... 24

3.1 INTRODUCCIN ................................................................................................................. 24

3.2 DEFINICIONES GENERALES ............................................................................................... 25

3.2.1 Cuenca Hidrogrfica ....................................................................................................... 25

3.2.2 Divisoria o parte aguas .................................................................................................... 27

3.3 REA DE UNA CUENCA .................................................................................................... 28

3.4 FORMA DE LA CUENCA ................................................................................................... 30

3.4.1 Coeficiente de Compacidad (Cc) .............................................................................. 30

3.4.2 Relacin de Elongacin .................................................................................................. 30

3.4.3 Factor de Forma ............................................................................................................... 30

3.5 CURVA HIPSOMTRICA DE UNA CUENCA .................................................................... 31

3.6 RECTNGULO EQUIVALENTE ........................................................................................... 31


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3.7 PENDIENTE DE UNA CUENCA .......................................................................................... 32

3.7.1 Criterio de Alvord .............................................................................................................. 32

3.7.2 Criterio de Horton ............................................................................................................. 33

3.7.3 Criterio de Nash ................................................................................................................ 35

3.8 ELEVACIN DE UNA CUENCA ........................................................................................ 36

3.9 CARACTERSTICAS DE LA RED DE DRENAJE .................................................................. 36

3.9.1 Tipos de corrientes ............................................................................................................ 36

3.9.2 Modelos de drenaje ......................................................................................................... 37

3.9.3 Orden de las corrientes ................................................................................................... 37

3.9.4 Longitud de tributarios ..................................................................................................... 38

3.9.5 Densidad de corriente ..................................................................................................... 38

3.9.6 Densidad de drenaje ....................................................................................................... 38

3.9.7 Frecuencia de corrientes ................................................................................................ 39

3.9.8 Extensin media del escurrimiento ............................................................................... 40

3.9.9 Coeficiente de Torrencialidad ....................................................................................... 40

3.9.10 Pendiente del cauce ....................................................................................................... 40

CAPITULO 4 ................................................................................................................................. 43

4 PRECIPITACIN ............................................................................................................. 43

4.1 INTRODUCCIN ................................................................................................................. 43

4.2 LA PRECIPITACIN EN LA SUPERFICIE TERRESTRE ......................................................... 43

4.2.1 La velocidad de cada de las gotas de lluvia ............................................................ 43

4.2.2 Distribucin del tamao de las gotas de lluvia .......................................................... 44

4.3 MECANISMO DE FORMACIN DE LA LLUVIA ............................................................... 45

4.4 NOMBRES DE LA LLUVIA ................................................................................................... 46

4.5 MEDICIN DE LA LLUVIA .................................................................................................. 46

4.6 OTROS TIPOS DE PRECIPITACIN .................................................................................... 47

4.6.1 La nieve .............................................................................................................................. 47

4.6.2 El granizo ............................................................................................................................. 48

4.6.3 El roco ................................................................................................................................. 49

4.7 ESTIMACIN DE LA PRECIPITACIN MEDIA O PROMEDIO SOBRE UN REA .................................................................................................................................... 50

4.7.1 MTODO DEL PROMEDIO ARITMTICO ......................................................................... 51

4.7.2 MTODO DE LAS CURVAS ISOYETAS .............................................................................. 51

4.7.3 MTODO DE LOS POLGONOS DE THIESSEN ................................................................. 52

4.7.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MTODOS ANTERIORES ...................................... 53

4.8 COMPLETACIN DE INFORMACIN DE PRECIPITACIN FALTANTE ........................ 54

4.8.1 Mtodos para la estimacin de registros diarios y mensuales faltantes ............... 55

4.8.2 Estimacin de registros anuales faltantes .................................................................... 56

4.8.3 Ajuste de registros de precipitacin ............................................................................. 58

4.9 RELACIN ENTRE LAS CARACTERSTICAS DE UNA TORMENTA Y SU REA LLOVIDA .............................................................................................................................. 59


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4.9.1 Relacin de un punto al rea de lluvia ....................................................................... 59

4.9.2 Curvas de altura de precipitacin-rea-duracin .................................................... 60

4.10 PRECIPITACIN MXIMA PROBABLE ............................................................................. 62

CAPITULO 5 ................................................................................................................................. 65

5 ESCURRIMIENTO ............................................................................................................ 65

5.1 FUENTES DEL ESCURRIMIENTO ......................................................................................... 65

5.2 PROCESO DEL ESCURRIMIENTO ...................................................................................... 66

5.3 HIDROGRAMA ................................................................................................................... 67

5.4 ANLISIS DE HIDROGRAMAS ........................................................................................... 71

5.4.1 Anlisis de hidrogramas de tormentas aisladas ......................................................... 71

5.4.2 Anlisis de hidrogramas de tormentas consecutivas ................................................ 75

5.5 AFORO DE CORRIENTES ................................................................................................... 77

5.5.1 Secciones de control ....................................................................................................... 77

5.5.2 Relacin seccin-velocidad .......................................................................................... 78

5.5.3 Relacin seccin-pendiente .......................................................................................... 84

5.6 CURVAS ELEVACIONES-GASTOS .................................................................................... 85

5.6.1 Ajuste por variaciones en la seccin de control ........................................................ 86

5.6.2 Ajuste por cambio de rgimen ...................................................................................... 87

5.6.3 Ajuste por remanso .......................................................................................................... 90

5.6.4 Extrapolacin de curvas elevaciones-gastos ............................................................. 92

5.7 ESTIMACIN DEL CAUDAL MAXIMO.............................................................................. 94

5.7.1 MTODO RACIONAL ........................................................................................................ 95

5.7.2 MTODO DEL SOIL CONSERVATION SERVICE (SCS) .................................................... 97

5.7.3 METODO EMPIRICO MAC MATH. ................................................................................... 97

5.7.4 PROCEDIMIENTO DE CALCULO: ..................................................................................... 97

CAPITULO 6 ............................................................................................................................... 100

6 EVAPORACIN ........................................................................................................... 100

6.1 INTRODUCCIN ............................................................................................................... 100

6.2 EVAPORACIN ................................................................................................................ 100

6.2.1 Definiciones ...................................................................................................................... 100

6.2.2 Mtodos analticos para calcular la evaporacin .................................................. 101

7 CAPITULO 6 .................................................................................................................. 108

8 EVAPORACIN ........................................................................................................... 108

8.1 INTRODUCCIN ............................................................................................................... 108


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CAPITULOCAPITULOCAPITULOCAPITULO 1111

1 LA PROBLEMTICA DE LA GESTIN DEL AGUA Y CARACTERSTICAS DEL RECURSO HDRICO DEL PER

1.1 INTRODUCCIN El curso de Mtodos de Anlisis en Recursos Hdricos, tiene como objeto el brindar al estudiante los conocimientos necesarios para sistematizar y programar mtodos de solucin utilizados en hidrologa superficial para temas especficos como la modelacin del escurrimiento superficial en cuencas, trnsito de caudales a lo largo de un ro, modelacin de algn proceso fsico del ciclo hidrolgico, etc. Asimismo ser tambin competencia del curso sistematizar y crear modelos computacionales para realizar balances hidrolgicos de algunos sistemas hidrulicos existentes en el pas. A manera de introduccin, se presenta un resumen sobre la problemtica del agua a nivel mundial y particularmente en Amrica Latina, con el objeto de sensibilizar el tema sobre la gestin del agua. Posteriormente se presenta informacin bsica sobre la oferta y demanda hdrica del Per por vertiente hidrogrfica. Segn el documento Polticas e Instrumentos de la Gestin del Agua en la Agricultura Volumen 1, FAO-2002. La escasez creciente de los recursos hdricos renovables en el mundo junto con el deterioro paulatino de la calidad de las aguas, y la dificultad progresiva de los sectores pblicos para afrontar las inversiones destinadas a aumentar la disponibilidad del recurso, ha puesto de manifiesto, en muchos pases, la necesidad de revisar los planteamientos esenciales de las polticas de agua. En la regin de Amrica Latina y el Caribe, coexiste una gran diversidad de regiones y zonas agroclimticas, de tal forma que, en las reas hmedas la gestin del agua se ha centrado en cuestiones tales como el control de las avenidas, las inundaciones y drenajes y en las zonas ridas en los problemas derivados de la escasez del recurso y de su gestin eficiente.

Elementos que pueden desencadenar la crisis del agua

Escasez de agua Deterioro de la calidad del agua Insuficiente inversin


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1.2 LA SITUACIN DE LOS RECURSOS HDRICOS El desarrollo, la evolucin y la gestin de los recursos hdricos en el mundo estn condicionados, entre otros factores, por aquellos elementos que configuran la evolucin del nuevo orden internacional. Es evidente que, aunque el futuro es siempre incierto, el mundo est sujeto a modificaciones profundas y pautas cambiantes y, en lneas generales podemos identificar una serie de factores que contribuirn al cambio de ese nuevo orden internacional:

El sector del agua es un elemento integrante del sistema global, y por tanto, tambin se ver sometido a importantes cambios como consecuencia del impacto de estos factores. Por ello, algunos expertos afirman que las pautas de uso y gestin del agua cambiarn ms en los prximos 25 aos que en los ltimos 2 000 aos. La mayora de las predicciones a medio y largo plazo sobre la situacin futura de los recursos hdricos, muestra que la escasez de agua ser un problema cada vez ms frecuente en los pases en desarrollo, ya que las necesidades superarn en muchos casos a las disponibilidades. Sin embargo, estas predicciones no tienen en cuenta por regla general los profundos cambios que se producirn en las prximas dcadas, de modo que su fiabilidad es discutible. Entre las causas de la estimacin por exceso de las necesidades y por defecto de las disponibilidades, pueden destacarse la creciente importancia de las fuentes de agua no convencionales (reutilizacin y desalacin de aguas), el impulso de las polticas de gestin de la demanda de agua (precios y mercados del agua) y el incremento de disponibilidad de agua subterrnea gracias a los avances tecnolgicos en la prospeccin y extraccin de dichos recursos. Sin embargo, aunque las predicciones sobre la creciente escasez fsica del recurso puedan resultar excesivamente pesimistas, el riesgo de que se produzca una grave crisis del agua sigue existiendo. En efecto, adems de la que, hasta la fecha, no se ha prestado la atencin que merecen: el creciente deterioro de la calidad del agua y la imposibilidad de hacer frente a las enormes inversiones necesarias para aumentar la cantidad disponible de agua y mejorar la calidad del recurso (Biswas, 1999).

Factores que contribuirn al cambio del orden internacional en los prximos 25 aos:

Rpida evolucin de las condiciones demogrficas. Innovacin tecnolgica en todos los campos. Rapidez y amplitud del

proceso de globalizacin. Mejoras del capital humano. Cambios en las polticas nacionales e internacionales.


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1.2.1 LA ESCASEZ DE AGUA Los 2 100 millones de personas adicionales que se prevn para el ao 2030 necesitarn unos 1 200 km3 de agua al ao. Esta cifra incluye las cantidades de agua necesarias para producir los alimentos consumidos y las necesidades que normalmente se incluyen en el abastecimiento de poblaciones. El consumo actual de agua en el mundo es del orden de 3 200 km3 y como el incremento futuro se estima en 1 200 km3 se llega a un total de 4 400 km3. Por otro lado, la disponibilidad de agua econmicamente utilizable se estima en 12 500 km3 (Ver Figura 1). Es decir estaramos utilizando el 40% de los recursos disponibles. Por lo tanto, en el futuro inmediato el problema que plantea la demanda futura de agua a nivel global est dentro de mrgenes aceptables pero estas cifras enmascaran los desequilibrios continentales, nacionales y regionales que en algunos casos son extremadamente graves.

Figura No. 01 De los 3 200 km3 que se utilizan en la actualidad el 70 % van a la agricultura y el 30% restante al abastecimiento de aguas a las poblaciones e industria. Esta distribucin global registra grandes variaciones dependiendo de que se trate de pases ridos o hmedos. En los pases ridos el uso del agua en la agricultura puede alcanzar hasta el 90 % mientras que en los hmedos industrializados puede bajar hasta el 30%. La competencia por el uso del agua entre la agricultura, la industria y el abastecimiento de las ciudades, est ya limitando el desarrollo econmico de muchos pases en desarrollo donde las necesidades de agua superan ya a las disponibilidades. Conforme la poblacin aumente y la economa crezca, la competencia por la oferta limitada de agua se intensificar y los conflictos entre los distintos usuarios de agua se agravarn.


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La medida en que una regin o pas es vulnerable desde el punto de vista hdrico, depende de la cantidad de agua disponible y de su distribucin temporal, de la calidad del agua y de la demanda de agua. Si dejamos a un lado el tema de la calidad del agua, cuyo conocimiento es muy pobre, especialmente en los pases en desarrollo, el concepto de vulnerabilidad hdrica de un pas se puede medir calculando su balance hdrico, es decir, comparando la oferta y demanda de agua del pas en cuestin (Kulshreshta, 1993). El clima es el factor determinante de la oferta de agua y de su distribucin temporal, mientras que la evolucin de la poblacin y el desarrollo econmico determinan la demanda de agua. La mayora de los pases que se enfrentan a problemas crnicos de escasez de agua, estn en el norte de frica, Oriente Prximo y frica Subsahariana. Los pases con recursos anuales renovables internos entre 1 000 y 2000 m3/cpita se enfrentan a problemas espordicos de escasez de agua, especialmente en aos de sequa. Sin embargo, la distincin del grado de vulnerabilidad hdrica segn el nivel espacial de anlisis es un tema clave, puesto que hay pases que no padecen una escasez nacional de agua, pero en los que s existen graves dficits hdricos en alguna o algunas regiones como sucede por ejemplo en Espaa, Mxico, Chile, Argentina, USA, Reino Unido, Italia, Australia, China o India. Centrndonos ya en la situacin de los recursos hdricos en Amrica Latina y Caribe, la primera pregunta sera: es una regin vulnerable en cuanto a la escasez de agua? Los datos publicados en un reciente estudio realizado por la Divisin de Agua y Tierras de la FAO, permiten contestar esta pregunta con cierta fiabilidad (Aquastat FAO, 2000). En primer lugar, hay que sealar que la amplia diversidad de climas existentes en Amrica latina y Caribe genera una gran variacin espacial de regmenes hidrolgicos. Como resultado de dicha diversidad climtica, la Regin muestra una distribucin de la precipitacin, de los recursos hdricos disponibles y de sus condiciones de uso muy desigual. En coherencia con tal diversidad, los temas a los que se dedica atencin preferente dentro de la gestin del agua, varan de unos pases a otros. As, en las reas hmedas la gestin del agua se ha centrado en el control de las avenidas y la proteccin contra las inundaciones, mientras que en las reas ms ridas la gestin del agua se ha orientado a la evaluacin de los recursos hdricos y a los problemas de escasez de agua. Estas caractersticas climticas generan adems fuertes diferencias interestacionales e interanuales en su hidrologa. Fenmenos meteorolgicos como El Nio o las tormentas tropicales y huracanes que azotan las Antillas, Amrica Central o Mxico, se alternan con perodos de sequa prolongados, no slo en las reas ridas o semiridas sino incluso en las zonas ms hmedas. Como consecuencia, los valores


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medios anuales o mensuales son generalmente un mal indicador de los recursos hdricos disponibles, de la misma forma que las cifras medias de cada pas no refleja sus variaciones regionales. En general, la regin presenta abundantes recursos hdricos. Para una superficie que es el 15 por ciento de la superficie total mundial, recibe casi el 30 por ciento de la precipitacin y genera el 33 por ciento de la escorrenta mundial. Adems, la regin alberga casi un 10 por ciento de la poblacin mundial, por lo que las dotaciones de agua por habitante, cercana a los 28 000 m3/hab./ao como media para la regin, constituyen una cifra muy superior a la media mundial. Pero, estas cifras medias esconden condiciones de escasez manifiestas, que suelen coincidir con las reas ms pobladas de la regin. ste es el caso del Valle Central en Chile, la Regin del Cuyo y el Sur en Argentina, la Costa peruana y sudecuatoriana, los valles del Cauca y Magdalena en Colombia, el altiplano boliviano, el Gran Chaco, compartido por Bolivia, Argentina y Paraguay, el Nordeste brasileo, la costa pacfica de Amrica Central o buena parte de Mxico. Es necesario a sealar que dentro de las cifras de un pas, pueden esconderse situaciones muy diversas. Por ejemplo, Chile presenta una disponibilidad de agua para el conjunto del pas de 63.064 m3/hab/ao, pero en las Regiones I a V y en la Regin Metropolitana la disponibilidad de agua es inferior a 1.500 m3/hab./ao, mientras que las Regiones XI y XII superan los 2 millones de m3/hab./ao (Aquastat FAO, 2000).

1.2.2 DETERIORO DE LA CALIDAD DEL AGUA A pesar del manifiesto deterioro de los recursos hdricos, el problema de la calidad del agua no est recibiendo la atencin adecuada. Si los datos sobre cantidad de agua son a veces poco fiables, los datos sobre calidad de agua son prcticamente inexistentes. En pases como EEUU, Japn o la Unin Europea, los datos sobre calidad del agua son incompletos y no proporcionan una visin global del problema. En los pases en vas de desarrollo, las redes de evaluacin y seguimiento de la calidad del agua son muy deficientes, no existe apenas experiencia sobre gestin de la calidad del agua y los laboratorios de anlisis no estn sometidos a un estricto control de calidad. Como consecuencia de esas deficiencias, el deterioro de la calidad de agua constituye ya un serio problema en todos los pases en desarrollo. Por ejemplo, las masas de agua cercanas a los principales centros urbanos e industriales presentan ya elevados niveles de contaminacin y la sobreexplotacin y degradacin de acuferos es frecuenten en muchos de los pases en desarrollo. Debido a los deficientes sistemas de gestin de la calidad del agua, los escasos datos disponibles sobre el deterioro del recurso ofrecen una visin de la calidad del agua que no se corresponde con una realidad mucho ms crtica. Recientes estimaciones del Third World Centre for Water Management indican que en Amrica Latina solo el 6% de las


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aguas residuales son tratadas y depuradas. El informe Aquastat (FAO, 2000), aunque reconoce que las cifras sobre agua residual producida y tratada solo estn disponibles en algunos pases de Latinoamrica, tambin concluye que el porcentaje de aguas residuales tratadas es muy bajo. En los pases en vas de desarrollo (PVDs), la mayor parte de los vertidos urbanos e industriales (90%)se descargan directamente en los cursos de aguas y canales de riego y drenaje con graves consecuencias para la salud. A nivel global las enfermedades trasmitidas por el agua afectan a ms de 2000 millones de personas. Ms de 100 millones de personas estn afectadas por malaria. La Organizacin Mundial de la Salud (OMS) estima que ms de 2 millones de nios mueren cada ao por enfermedades que usan el agua como vehculo de transmisin y que 5 millones mueren por enfermedades causadas por beber agua que no rene las condiciones higinicas debidas. Este retrato rpido de la situacin actual tender a empeorar considerablemente si el crecimiento urbano alcanza las proporciones previstas. En la actualidad son ms de 1500 millones de personas las que no cuentan con abastecimiento de aguas ni servicios sanitarios y esta cifra se espera que se duplique para el ao 2030 si no se toman acciones urgentes para remediarla.

1.2.3 INSUFICIENTE INVERSIN Aunque algunos pases en vas de desarrollo disponen de informacin sobre las inversiones hidrulicas necesarias para aumentar las disponibilidades de sus recursos hdricos y mejorar la calidad del agua, esta informacin no existe para la mayora de ellos. No obstante, se considera seguro que su cuanta hace a las inversiones prcticamente inabordables. Por ejemplo, no hay estimaciones fiables de la inversin que se requerira para pasar del 6% de tratamiento actual de aguas residuales al 60-70% que se considera razonable, pero sin duda sera astronmica, por lo que la mayora de los pases en desarrollo no podr afrontar tales niveles de inversin. Adems, esta inversin concierne solo a las fuentes puntuales de contaminacin urbana e industrial, de manera que a dicha inversin habra que sumar la correspondiente al tratamiento del problema de la contaminacin difusa del agua utilizada en el regado. La mayora de las infraestructuras hidrulicas de los pases en desarrollo presentan un estado de conservacin lamentable como consecuencia de la escasa inversin pblica y/o privada en su mantenimiento, situacin agravada en muchas transferencias de los sistemas de riego al sector privado, que se han realizado sin el necesario apoyo del Estado. Por tanto, en los prximos aos sern necesarias inversiones masivas para su rehabilitacin y modernizacin. Por otro lado, los nuevos proyectos a desarrollar sern cada vez ms caros debido a que los proyectos ms eficientes ya han sido realizados, y por tanto estamos ya en el tramo fuertemente creciente de la curva


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de costes marginales, y a que los futuros proyectos tendrn grandes impactos sociales y medioambientales que habr que corregir con el consiguiente aumento del coste del proyecto. La pregunta que esta situacin plantea es la siguiente de donde saldrn los recursos necesarios para financiar estas enormes inversiones?. Los gobiernos de la mayora de los pases en desarrollo tienen altos niveles de deuda pblica y se encuentran inmersos en planes de ajuste, uno de cuyos elementos clave es la reduccin del gasto pblico, de modo que no es posible incrementar de modo significativo del presupuesto pblico destinado a inversiones hidrulicas. Adems, la capacidad de generar recursos de estos pases es limitada, lo que limita no solo la inversin pblica sino tambin la inversin privada interna. Por ltimo, el Banco Mundial y los bancos regionales de desarrollo han reducido significativamente su apoyo a los proyectos de infraestructuras hidrulicas, lo que se refleja en una disminucin del porcentaje del volumen total de crditos destinado a proyectos relacionados con el agua. Adems la fuerte contestacin social y de las organizaciones ecologistas est contribuyendo a que las instituciones financieras internacionales se muestren reticentes a financiar nuevos proyectos hidrulicos, especialmente grandes presas. En definitiva, si la situacin actual no mejora, la falta de inversin para mejorar el suministro y la calidad del agua en los pases en desarrollo, puede provocar una grave crisis hidrulica en el siglo XXI. Por otro lado, las estimaciones de la FAO indican que para mantener un nivel mnimo de seguridad alimentaria sera necesario desarrollar 40 millones de hectreas de riego en los pases en vas de desarrollo en los prximos 30 aos. El desarrollo de 40 millones de hectreas requerir inversiones de ms de 250 000 millones de dlares en estos pases, algunos de los cuales se encuentran en situacin de fuerte endeudamiento y su acceso a prstamos internacionales es limitado y otros tienen una capacidad de endeudamiento limitada. Por ello parece poco probable que estas cuantiosas inversiones se produzcan pero si no se viabilizan una buena parte de ellas es muy probable que se produzca un deterioro de la seguridad alimentaria con todas las consecuencias sociales, polticas y econmicas que una situacin de esta naturaleza puede llevar consigo.

1.3 EL RECURSO HDRICO EN EL PER

1.3.1 Oferta Hdrica Superficial El Per es un pas rico en agua, pero lamentablemente el 98% del agua que precipita sobre su superficie en forma de lluvia, escurre por la Amazona hacia el Ocano Atlntico. El resto del Per vive con el 2% del agua producida y que no es de fcil disponibilidad. Vertiente del Pacfico Los ros de la vertiente del Pacfico se originan por los deshielos de la cordillera de los Andes, as como de las precipitaciones concentradas en un 70% entre los meses de enero a marzo, sobre un territorio


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accidentado con grandes diferencias de nivel, atravesando la regin costera para desembocar en el Ocano Pacfico, esto origina que los ros sean de corto curso, rgimen irregular y carcter torrentoso. Los ros que aportan mayor volumen de agua anual son: Santa, Chira y Tumbes en el norte y los que menos aportan son Atico, Topar y Lacramarca en el Sur.

Masa hdrica ros Vertiente del Pacfico


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Vertiente del Atlntico La vertiente del Atlntico est constituida por el gran colector continental que es el ro Amazonas, el cual a su vez est constituido por 04 sistemas: Amazonas, Yura, Purs y el Madre de Dios. Los ros que aportan mayor volumen de agua anual son: Amazonas, Madre de Dios y Maraon y los que menos aportan son Llaucano, Huancabamba y Chotano.

Masa hdrica ros Vertiente del Atlntico

Vertiente del Lago Titicaca Los ros que aportan mayor volumen de agua anual son : Ramis, Ilave y Coata y los que menos aportan son Maure y Zapatilla.


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Masa hdrica ros Vertiente del Lago Titicaca

En resumen:

1.3.2 Demanda Hdrica En lo que concierne a la demanda hdrica, se puede sealar que el Per utiliza 18 972 MMC/ao, lo que representa el 0.93% de la disponibilidad total calculada en 2'040 400 MMC/ao. El consumo de los diversos sectores es: Agricultura 85.7%, poblacin 6.7%, industrial 6.1%, minero 1% y pecuario 0.4%. El consumo no consuntivo con fines energticos es de 11,138 MMC. Fuente : DGAS (1995) Vertiente del Pacfico Los ros de la vertiente del Pacfico descargan 34 600 MMC al ao de los cuales 16 501 MMC (48%) se aprovechan en los usos siguientes: Municipal: 2 184 MMC al ao (13%), para abastecer a 16'000 000 de personas. Agricultura y Pecuario: 14 228 MMC al ao (86%), para un rea bajo riego de 919 605 ha. (DGAS - 2001) Minera: 152 MMC al ao (1%). La diferencia: 18 099 MMC (52%) se descarga al Ocano Pacfico. El uso del agua para la agricultura en la regin de la vertiente del Pacfico del Per tiene las siguientes caractersticas:


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Los agricultores han adaptado los cultivos nativos maz, algodn, pallar y otros a la oferta hdrica de los ros. Una alta intensidad de uso de la tierra (Para cultivos permanentes, dos o ms cultivos temporales en el ao). El uso no consuntivo energtico en la vertiente del Pacfico se estima en 4 245 MMC/ao. (Fuente : DGAS - 1995) Vertiente del Atlntico En la vertiente del Atlntico el volumen anual utilizado es de 2 367 MMC/ao, lo que representa el 0.11%, de una oferta hdrica de 1'998 700 MMC. Su distribucin es la siguiente: Municipal: 277 MMC al ao (12%). Agricultura y Pecuario: 2037 MMC al ao (86%), para un rea bajo riego de 205 482 ha. (DGAS - 2001) Minera: 53 MMC al ao (2%). La diferencia: 1'996 333 MMC/ao (99.89%), sigue su curso hacia Bolivia y Brasil. El uso no consuntivo energtico en la vertiente del Atlntico se estima en 6 881 MMC/ao. (Fuente : DGAS - 1995) Vertiente del Titicaca En la vertiente del Titicaca el volumen utilizado es de 104 MMC/ao, lo que representa el 1.5% de una oferta hdrica de 7 000 MMC/ao, Su distribucin es la siguiente: Municipal: 21 MMC al ao (20%). Agricultura y Pecuario: 81MMC al ao (78%), para un rea bajo riego de 9 365 ha. (DGAS - 2001). Minera: 2 MMC al ao (2%). La diferencia: 6 896 MMC/ao (98.5%), sigue su curso hacia el Lago Titicaca. El uso no consuntivo energtico en la vertiente del Atlntico se estima en 12 MMC/ao. (Fuente: DGAS - 1995)

1.3.3 Agua Subterrnea La cuantificacin de la reserva de agua subterrnea explotable data del ao 1982 con los trabajos realizados por INAF-AFATER y se estima en 2739.3 MMC. En la vertiente del Pacfico se han identificado ms de 8000 pozos operativos que explotan anualmente 1 511.3 MMC (DGAS-1995). El mayor volumen utilizado es en agricultura con 995.3 MMC, poblacional con 366.5 MMC, Industrial con 137.4 MMC y pecuario con 12 MMC. Los proyectos de irrigacin de La Yarada en Tacna y de la Pampa de los


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Castillos y Villacur en Ica, se desarrollan exclusivamente en base a este recurso. En la vertiente del Atlntico la explotacin se estima en 0.52 MMC/ao y en la del Lago Titicaca es de aproximadamente 2.4 MMC/ao. En general, el siguiente cuadro sintetiza los datos de reservas explotables y explotacin actual: Caractersticas del agua subterrnea por vertiente hidrogrfica

Segn la DGAS (2001), actualmente se cuentan con estudios hidrogeolgicos en los siguientes valles, los que proporcionan datos sobre volmenes de explotacin y reservas totales respectivamente. Entre las principales caractersticas de la explotacin del agua subterrnea se puede sealar que los acuferos de la zona costera estn constituidos principalmente por formaciones aluvionales correspondientes al periodo cuaternario reciente y en general son predominantemente libres. Se estima que el basamento en algunos sectores se encuentra entre los 400 a 500 metros de profundidad. La recarga anual de los acuferos tienen su origen aguas arriba del abanico fluvial, en la parte alta de los valles, donde se producen filtraciones directas a travs del lecho del ro y sus afluentes en 'poca de avenidas', por canales de riego no impermeabilizados y por las actuales reas bajo riego. Los pozos tubulares construidos en las zonas ridas de la costa tienen por lo general profundidades que varan entre 40 y 100 metros con una profundidad de napa fretica entre 10 y 30 metros y los caudales que se obtienen varan entre 12 y 100 l/s.

Universidad Jos Carlos Maritegui

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HIDROLOGA GENERAL


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2 EL CICLO HIDROLGICO Y LA CLASIFICACIN CLIMTICA DEL PER

2.1 EL CICLO HIDROLGICO

El ciclo hidrolgico es un trmino descriptivo aplicable a la circulacin general del agua en la tierra. "Sucesin de etapas que atraviesa el agua al pasar de la atmsfera a la tierra y volver a la atmsfera: evaporacin desde el suelo, mar o aguas continentales, condensacin de nubes, precipitacin, acumulacin en el suelo, escurrimiento y nuevamente la evaporacin." El ciclo hidrolgico involucra un proceso de transporte recirculatorio e indefinido o permanente, este movimiento permanente del ciclo se debe fundamentalmente a dos causas: la primera, el sol que proporciona la energa para elevar el agua (evaporacin); la segunda, la gravedad terrestre, que hace que el agua condensada descienda (precipitacin y escurrimiento). Se puede suponer que el ciclo hidrolgico se inicia con la evaporacin del agua en los ocanos, el valor de agua resultante del proceso anterior es transportado por las masas de aire en movimiento (viento) hacia los continentes. Bajo condiciones meteorolgicas adecuadas el vapor de agua se condensa para formar nubes, las cuales a su vez dan origen a las precipitaciones. No toda la precipitacin llega al terreno, ya que una parte se evapora durante su cada y otra es retenida (intercepcin) por la vegetacin, o los edificios, carreteras, etc. y poco tiempo despus, es retornada a la atmsfera en forma de vapor. Del agua que alcanza la superficie del terreno, una parte queda retenida en los huecos e irregularidades del terreno (almacenamiento en depresiones) y en su mayora vuelve a la atmsfera por evaporacin. Otra parte del agua que llega al suelo circula sobre la superficie (lluvia en exceso) y se concentra en pequeos surcos que luego integran arroyos, los cuales posteriormente desembocan en los ros (escurrimiento superficial) los que conducen las aguas a los lagos, embalses o mares, desde donde se evapora o bien, se infiltra en el terreno. Por ltimo, hay una tercera etapa que penetra bajo la superficie del terreno (infiltracin) y va rellenando los poros y fisuras del medio poroso. Si el agua infiltrada es abundante, una parte desciende hasta recargar el


acufero o agua subterrnea, en cambio cuando el volumen infiltrado es escaso el agua queda retenida en la zona no saturadsuelo), de donde vuelve a la atmsfera por evaporacin o principalmente, por transpiracin de las plantas, como en la prctica no es fcil separar ambos fenmenos, se suelen englobar en el trmino evapotranspiracin. Bajo la influencia de laescurrimiento superficial como el agua subterrnea se muevezonas bajas y con el tiempo integran el escurrimiento total de un ro para fluir hacia los ocanos. Finalmente debe tenerse en cuenta que el movimiento del agua en cada fase del ciclo hidrolgico no es a velocidad constante, sino ms bien es errtico tanto temporal como espacialmente. Cabe hacer notar tambin que las cualidades del agua cambian durante su paso a travs del ciclo hidrolgico.

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acufero o agua subterrnea, en cambio cuando el volumen infiltrado es escaso el agua queda retenida en la zona no saturada (humedad del suelo), de donde vuelve a la atmsfera por evaporacin o principalmente, por transpiracin de las plantas, como en la prctica no es fcil separar ambos fenmenos, se suelen englobar en el trmino evapotranspiracin. Bajo la influencia de la gravedad, tanto el escurrimiento superficial como el agua subterrnea se mueven

bajas y con el tiempo integran el escurrimiento total de un ro para fluir hacia los ocanos.

Finalmente debe tenerse en cuenta que el movimiento del agua en cada fase del ciclo hidrolgico no es a velocidad constante, sino ms bien es errtico tanto temporal como espacialmente. Cabe hacer notar tambin que las cualidades del agua cambian durante su paso a travs

HIDROLOGA GENERAL

acufero o agua subterrnea, en cambio cuando el volumen infiltrado es a (humedad del

suelo), de donde vuelve a la atmsfera por evaporacin o principalmente, por transpiracin de las plantas, como en la prctica no es fcil separar ambos fenmenos, se suelen englobar en el trmino

gravedad, tanto el hacia las

bajas y con el tiempo integran el escurrimiento total de un ro para

Finalmente debe tenerse en cuenta que el movimiento del agua en cada fase del ciclo hidrolgico no es a velocidad constante, sino ms bien es errtico tanto temporal como espacialmente. Cabe hacer notar tambin que las cualidades del agua cambian durante su paso a travs


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HIDROLOGA GENERAL


2.1.1 Sistema Hidrolgico Se define como un conjunto de elementos o procesos fsicos unidos a travs de alguna forma de interdependencia, que acta sobre un grupo de variables de entrada para convertirlas en las de salida. En estos sistemas cada uno de los elemresultado de complicadas interrelaciones de muchos factores de gran variabilidad espacial y temporal, cuyas caractersticas fsicas no son medibles y por ello no son calculables.

2.2 CLIMATOLOGA DEL

2.2.1 Generalidades El Per, por su ubicacin geogrfica debera ser un pas tropical, de clima clido y lluvioso; sin embargo, es un pas de variados climas subtropicales y tropicales debido a la existencia de dos factores determinantes que modifican completamente sus condicecolgicas, estos son: la Cordillera de los Andes y las corrientes marinas del Humboldt y del Nio. De acuerdo a estos factores determinantes, el Per posee casi todas las variantes climatolgicas que se presentan en el mundo.

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Se define como un conjunto de elementos o procesos fsicos unidos a travs de alguna forma de interdependencia, que acta sobre un grupo de variables de entrada para convertirlas en las de salida. En estos sistemas cada uno de los elementos o procesos integrantes es el resultado de complicadas interrelaciones de muchos factores de gran variabilidad espacial y temporal, cuyas caractersticas fsicas no son medibles y por ello no son calculables.

CLIMATOLOGA DEL PER

El Per, por su ubicacin geogrfica debera ser un pas tropical, de clima clido y lluvioso; sin embargo, es un pas de variados climas subtropicales y tropicales debido a la existencia de dos factores determinantes que modifican completamente sus condicecolgicas, estos son: la Cordillera de los Andes y las corrientes marinas del Humboldt y del Nio. De acuerdo a estos factores determinantes, el Per posee casi todas las variantes climatolgicas que se presentan en

HIDROLOGA GENERAL

Se define como un conjunto de elementos o procesos fsicos unidos a travs de alguna forma de interdependencia, que acta sobre un grupo de variables de entrada para convertirlas en las de salida. En

entos o procesos integrantes es el resultado de complicadas interrelaciones de muchos factores de gran variabilidad espacial y temporal, cuyas caractersticas fsicas no son

El Per, por su ubicacin geogrfica debera ser un pas tropical, de clima clido y lluvioso; sin embargo, es un pas de variados climas subtropicales y tropicales debido a la existencia de dos factores determinantes que modifican completamente sus condiciones ecolgicas, estos son: la Cordillera de los Andes y las corrientes marinas del Humboldt y del Nio. De acuerdo a estos factores determinantes, el Per posee casi todas las variantes climatolgicas que se presentan en


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El clima de la costa es templado y hmedo gracias a la fra corriente marina peruana. En la sierra, el clima vara desde el templado hasta el fro glacial; en las planicies selvticas transandinas es clido y hmedo, con abundantes lluvias. En trminos generales, existen dos tipos de clima en la regin costa: entre las localidades de Lambayeque y Tacna, el subtropical, con temperatura media que flucta entre 18 y 21C y la excesiva humedad atmosfrica que alcanza a 90 y 98%. Entre Tumbes y Piura es semitropical, de elevada temperatura con una media anual de 24C, lluvias peridicas de verano y abundante humedad. El clima de la sierra es variado; las temperaturas medias varan entre 6C y 16C. Las cumbres nevadas sobre los 4500 msnm presentan un clima glacial y el altiplano soporta un clima frgido; las vertientes bajas tienen temperaturas moderadas y los valles profundos son clidos. Las precipitaciones pluviales, encima de los 3800 msnm son en forma de nieve y granizo; por debajo de esta altitud hasta los 2500 msnm es abundante, particularmente durante el verano (diciembre a abril). El clima de la Amazona es clido y hmedo, las precipitaciones pluviales son abundantes durante todo el ao, pero son ms acentuadas durante los primeros cuatro meses del ao, perodo que influye en la creciente de los ros. La zona ms lluviosa es la denominada Selva Baja. Las temperaturas medias anuales fluctan entre los 16C y 35C; registrndose las ms bajas en la Selva Alta y las ms altas en el Llano Amaznico.

2.2.2 Tipos de Clima En el Per destacan principalmente los siguientes tipos climticos: Clima Semi-Clido Muy Seco (Desrtico-Arido-Sub Tropical) Este tipo de clima constituye uno de los eventos climticos ms notables del Per, comprende casi toda la regin de la costa, desde Piura hasta Tacna y desde el litoral del Pacfico hasta el nivel aproximado de 2000 msnm, representa el 14% de la superficie total del pas. Se distingue por ser su clima con precipitacin promedio anual de 150 mm. y temperatura media anuales de 18 a 19C, decreciendo en los niveles ms elevados de la regin. Clima Clido Muy Seco (Desrtico o Arido Tropical) Comprende el sector septentrional de la regin costera, que incluye gran parte de los departamentos de Tumbes y Piura, entre el litoral marino y la costa aproximada de 1000 msnm. Representa menos del 3,0% (35 mil km2) de la superficie territorial del pas. Se caracteriza por ser muy seco, con ms precipitacin media anual (alrededor de 200 mm.) y clido, con una temperatura promedio anual de 24C, sin cambio trmico invernal definido.


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Clima Templado Sub-Humedo (De Estepa y Valles Interandinos Bajos) Este clima es propio de la regin de la sierra, correspondiendo a los valles interandinos bajos e intermedios, situados entre los mil y 3 mil m.s.n.m. Las temperaturas sobrepasan los 20C. y la precipitacin anual se encuentra por debajo de los 500 mm. aunque en las partes ms elevadas, hmedas y orientales, puede alcanzar y sobrepasar los 1200 mm. Clima Frio o Boreal (De los Valles Mesoandinos) Este tipo climtico de la regin de la sierra, se extiende entre los 3 mil y 4 mil msnm. Se caracteriza por sus precipitaciones anuales promedio de 700 mm. y sus temperaturas medias anuales de 12C. Presenta veranos lluviosos e inviernos secos con fuertes heladas. Clima Frgido (De Tundra) Este tipo de clima, conocido como clima de Puna, corresponde a los sectores altitudinales de la regin andina comprendido entre los 4 mil y 5 mil msnm. Cubre alrededor de 13,0% del territorio peruano (170 mil km2). Se caracteriza por presentar precipitaciones promedio de 700 mm anuales y temperaturas tambin promedio anuales de 6C. Comprende las colinas, mesetas y cumbres andinas. Los veranos son siempre lluviosos y nubosos; y los inviernos (Junio-Agosto), son rigurosos y secos. Clima de Nieve (Glido) Este clima corresponde al de nieve perpetua de muy alta montaa, con temperaturas medias durante todos los meses del ao por debajo del punto de congelacin (0C). Se distribuye en los sectores altitudinales que sobrepasan los 5 mil msnm y que estn representados mayormente por las grandes masas de nieve y hielo de las altas cumbres de los andes peruanos. Clima Templado moderado Muy Hmedo Este tipo de clima predomina en la denominada ceja de selva, se caracteriza por ser seco en invierno. Se estima que la cantidad de lluvia del mes ms lluvioso es 10 veces lo que se registra en el mes ms seco. Clima Semi - Clido Muy Hmedo (Sub-Tropical muy Hmedo) Este tipo de clima predomina en la selva alta o contra fuertes orientales andinos boscosos. Se caracteriza por ser muy hmedo, con precipitaciones por encima de los 2 mil mm. y con bolsones pluviales que sobrepasan los 5 mil mm como en la zona de Quincenal. Las temperaturas estn por debajo de 22C. en su mayor extensin. Temperaturas ms elevadas se registran en los fondos de los valles y en la transicin a la llanura amaznica. Clima Clido Hmedo (Tropical Hmedo) Este clima corresponde a las llanuras amaznicas peruanas y se caracterizan por presentar precipitaciones promedios anuales de 2 mil


mm. y temperaturas de 25C a ms, sin cambio trmico invernal bien definido. El rea se encuentra bajo la influencia de este tipo climtico y comprende alrededor de 43,0% de la superficie

2.3 EL SISTEMA FLUVIAL DEL PERU

Los ros de la costa son la principal fuente aprovechable para abastecimiento poblacional e industrial, irrigaciones, energa y recarga del agua subterrnea, son torrenciales de fuerte pendiente y corto recorrido, de descargas irregulares y de gran transporte de slidos.Los ros de la Sierra se caracterizan por estar contenidos en valles estrechos, con fuerte erosin en la cuenca, poca tierra agrcola y grandes posibilidades de aprovechamiento h Los ros de la selva conducen grandes caudales, tienen pequeas pendientes, largos recorridos y fuerte inestabilidad y tendencia a la variacin de su curso. Segn el INRENA, se tiene lo siguiente:

Adems debe tenerse en cuenta que casi el 99%hidrulicos del Per se encuentran de algn modo comprometidos internacionalmente: el 100% de las cuencas del Atlntico y del Titicaca y un pequeo porcentaje de las cuencas del Pacfico. En la mayora de casos el Per es un pas de aguas aguas abajo. (Fuente

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mm. y temperaturas de 25C a ms, sin cambio trmico invernal bien definido. El rea se encuentra bajo la influencia de este tipo climtico y comprende alrededor de 43,0% de la superficie territorial del pas.

EL SISTEMA FLUVIAL DEL PERU

Los ros de la costa son la principal fuente aprovechable para abastecimiento poblacional e industrial, irrigaciones, energa y recarga del agua subterrnea, son torrenciales de fuerte pendiente y corto recorrido, de descargas irregulares y de gran transporte de slidos.Los ros de la Sierra se caracterizan por estar contenidos en valles estrechos, con fuerte erosin en la cuenca, poca tierra agrcola y grandes posibilidades de aprovechamiento hidro energtico.

Los ros de la selva conducen grandes caudales, tienen pequeas pendientes, largos recorridos y fuerte inestabilidad y tendencia a la variacin de su curso.

Segn el INRENA, se tiene lo siguiente:

Adems debe tenerse en cuenta que casi el 99% de los recursos hidrulicos del Per se encuentran de algn modo comprometidos internacionalmente: el 100% de las cuencas del Atlntico y del Titicaca y un pequeo porcentaje de las cuencas del Pacfico. En la mayora de casos el Per es un pas de aguas arriba y en algunos otros es aguas abajo. (Fuente: INRENA).

HIDROLOGA GENERAL

mm. y temperaturas de 25C a ms, sin cambio trmico invernal bien definido. El rea se encuentra bajo la influencia de este tipo climtico y

territorial del pas.

Los ros de la costa son la principal fuente aprovechable para abastecimiento poblacional e industrial, irrigaciones, energa y recarga del agua subterrnea, son torrenciales de fuerte pendiente y corto recorrido, de descargas irregulares y de gran transporte de slidos. Los ros de la Sierra se caracterizan por estar contenidos en valles estrechos, con fuerte erosin en la cuenca, poca tierra agrcola y

Los ros de la selva conducen grandes caudales, tienen pequeas pendientes, largos recorridos y fuerte inestabilidad y tendencia a la

de los recursos hidrulicos del Per se encuentran de algn modo comprometidos internacionalmente: el 100% de las cuencas del Atlntico y del Titicaca y un pequeo porcentaje de las cuencas del Pacfico. En la mayora de

arriba y en algunos otros es el pas de


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3 LA CUENCA HIDROGRFICA

3.1 INTRODUCCIN La importancia de las cuencas hidrogrficas radica en que los recursos de agua continentales son un componente esencial y una parte imprescindible de todos los ecosistemas terrestres. El ambiente del agua se caracteriza por el ciclo hidrolgico, que incluye situaciones extremas como inundaciones y sequas. El cambio del clima mundial y la contaminacin atmosfrica tambin podran tener repercusin en los recursos de agua y su disponibilidad y, mediante el aumento del nivel del mar, podran amenazar las reas costeras bajas y los ecosistemas insulares pequeos. El recurso natural que genera impactos de mayor sensibilidad en la vida del hombre es el agua, especialmente el agua dulce o agua continental. Es fuente de vida. Sin ella no es posible concebir ninguna forma de desarrollo. En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Agua, realizada en Mar del Plata en 1977, se advirti sobre la sensible disminucin de los volmenes de agua continental, bsicamente la alteracin de ocurrencia de las lluvias, por variaciones climticas, generadas entre otras, por la desnudez del suelo; advirtindose que de no adoptarse medidas tendientes a proteger el medio ambiente, especialmente la cobertura de los bosques naturales, el agua disminuira paulatinamente hasta poner en grave riesgo la supervivencia del hombre sobre la tierra. A partir de este anuncio, la Organizacin de las Naciones Unidas a travs de la Organizacin para la Alimentacin y la Agricultura - FAO, reforz la recomendacin de prestar fundamental importancia al estudio, delimitacin y preservacin de las Cuencas Hidrogrficas. Si bien el fenmeno es de dimensin mundial, en el caso de Amrica del Sur, cobra caractersticas especiales por la presencia de la Cordillera de Los Andes y en el caso particular de Per y Chile, por la influencia de la Corriente de Humboldt, flujo de aguas fras que discurre paralela al litoral, del Antrtico hacia el Ecuador, con direccin Sur a Norte. Ella es responsable de la poca evaporacin del mar; por esta razn, el litoral que comparten Per y Chile es desrtico, las precipitaciones, en el mejor de los casos, apenas alcanzan entre 20 a 40 mm/ao. Debido a ello, toda forma de agricultura que se practica en el litoral de ambos pases se abastece con riego artificial, dependiendo ste de la


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lluvia que cae en la Cordillera de Los Andes, cuyo mayor volumen se concentra en los pisos ubicados por encima de los 3 000 metros sobre el nivel del mar, y desciende por manantiales o por el cauce de los ros para su aprovechamiento. En el caso de Per, son 57 los ros que descienden de Los Andes y atraviesan la Costa desde Tumbes hasta Tacna, configurando valles costeros que interrumpen de trecho en trecho el gran desierto del litoral. Por esta razn, la preservacin de aguas en la zona alta de Los Andes, es condicionante de vida en las zonas bajas. Y este trabajo, de preservacin del agua, implica tambin la conservacin de toda forma de vida, vegetal, animal y sobre todo humana, existente en las zonas ms altas. Fuente: I Symposium Internacional sobre Gestin Integral de Cuencas Hidrogrficas Con el objeto de describir fsicamente las cuencas hidrogrficas para efectos de comparacin entre ellas, estudiaremos la geomorfologa la cual pretende cuantificar determinados rasgos propios de la superficie terrestre de una cuenca. Para tal efecto, se definir a la cuenca hidrogrfica como un gran colector que recibe las precipitaciones y las transforma en escurrimiento. Como veremos sta transferencia depende de numerosos factores entre los que predominan el clima y la configuracin del terreno.

3.2 DEFINICIONES GENERALES

3.2.1 Cuenca Hidrogrfica La cuenca de drenaje de una corriente es el rea que contribuye al escurrimiento y que proporciona parte o todo el flujo de la corriente principal y sus tributarios. Esta definicin es compatible con el hecho de que la frontera de una cuenca de drenaje y su correspondiente cuenca de agua subterrnea no necesariamente tienen la misma proyeccin horizontal. La cuenca de drenaje de una corriente est limitada por su parteaguas (fig. 2.1), que es una lnea imaginaria que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento, originado por la precipitacin, que en cada sistema de corrientes fluye hacia el punto de salida de la cuenca. El parteaguas est formado por los puntos de mayor nivel topogrfico y cruza las corrientes en los puntos de salida.


Muchas veces se requiere dividir las grandes cuencas para facilitar su estudio. Las sub reas o cuencas tributarias estarn a su vez delimitadas por parteaguas interiores. En general estas subdivisiones se hacen de acuerdo con las estaciones hidromtricas

No necesariamente se analiza con el mismo criterio una cuenca tributaria o pequea que una cuenca grande. Para una cuenca pequea, la forma y cantidad de escurrimiento estn influidas principalmente por las condiciones fsicas del suelo; por lo tanto, el estudio hidrolgico debe enfocarse con ms atencin a la cuenca misma. Para una cuenca muy grande, el efecto de almacenaje del cauce es muy importante, por lo cual deber drsele tambin atencin a las caractersticas de este ltimo.

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Muchas veces se requiere dividir las grandes cuencas para facilitar su estudio. Las sub reas o cuencas tributarias estarn a su vez delimitadas por parteaguas interiores. En general estas subdivisiones se hacen de acuerdo con las estaciones hidromtricas existentes en la zona.

No necesariamente se analiza con el mismo criterio una cuenca tributaria o pequea que una cuenca grande. Para una cuenca pequea, la forma y cantidad de escurrimiento estn influidas principalmente por las

del suelo; por lo tanto, el estudio hidrolgico debe enfocarse con ms atencin a la cuenca misma. Para una cuenca muy grande, el efecto de almacenaje del cauce es muy importante, por lo cual deber drsele tambin atencin a las caractersticas de este

HIDROLOGA GENERAL

Muchas veces se requiere dividir las grandes cuencas para facilitar su estudio. Las sub reas o cuencas tributarias estarn a su vez delimitadas por parteaguas interiores. En general estas subdivisiones se hacen de

No necesariamente se analiza con el mismo criterio una cuenca tributaria o pequea que una cuenca grande. Para una cuenca pequea, la forma y cantidad de escurrimiento estn influidas principalmente por las

del suelo; por lo tanto, el estudio hidrolgico debe enfocarse con ms atencin a la cuenca misma. Para una cuenca muy grande, el efecto de almacenaje del cauce es muy importante, por lo cual deber drsele tambin atencin a las caractersticas de este


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Es difcil distinguir una cuenca grande de una pequea, considerando solamente su tamao. En hidrologa, dos cuencas del mismo tamao son diferentes. Una cuenca pequea se define como aquella cuyo escurrmiento es sensible a lluvias de alta intensidad y corta duracin, y donde predominan las caractersticas fsicas del suelo con respecto a las del cauce. As, el tamao de una cuenca pequea puede variar desde unas pocas hectreas hasta un lmite que, para propsitos prcticos, Chow* considera de 250 km2.

3.2.2 Divisoria o parte aguas Lnea imaginaria del contorno de una cuenca hidrogrfica que la separa de las adyacentes y concentra el escurrimiento originado por la precipitacin en el sistema de cauces que fluye hacia la salida de tal cuenca. Cuatro reglas prctica para el trazado de la divisoria topogrfica

1. La divisoria corta de forma perpendicular las curvas de nivel y pasa

por los puntos de mayor altitud. 2. Cuando la divisoria va aumentando de altitud, corta a las curvas de

nivel por la parte convexa. 3. Cuando la altitud de la divisoria va decreciendo, corta a las curvas

de nivel por su parte cncava. 4. La divisoria nunca corta a una quebrada o ro, excepto en los puntos

de salida de la cuenca.

El escurrimiento del agua en una cuenca depende de diversos factores, siendo uno de los ms importantes las caractersticas fisiogrficas de la cuenca. Entre estas se pueden mencionar principalmente su rea, pendiente, caractersticas del cauce principal, como son longitud y pendiente, elevacin de la cuenca y red de drenaje. A continuacin se describirn las formas de calcular las caractersticas fisiogrficas, segn su uso. En algunos casos, como por ejemplo al valuar la pendiente de la cuenca, se indican diversos criterios, no con el fin de resaltar el concepto, sino con la idea de obtener diversos resultados. Esto es de gran importancia, pues, como se ver posteriormente, muchas veces se requiere determinar una relacin entre las caractersticas del escurrimiento y las caractersticas fisiogrficas de una cuenca y, conociendo varios valores, se escoge el que proporcione mayor aproximacin a la relacin. Lo anterior implica la inconveniencia de agrupar, por ejemplo, los mtodos para valuar las pendientes, ya que cada uno proporciona un resultado diferente. Es necesario tomar cada criterio como un factor ms de las caractersticas fisiogrficas de una cuenca.


3.3 REA DE UNA CUENCA El rea drenada de una cuenca es el rea en proyeccin horizontal encerrada por el parteaguas. Generalmente esta rea se determina con un planmetro y se expresa en kilmetros cuadrados; as, por ejemplo, el rea de 1a cuenca de la muchas veces se expresan en hectreas. Investigaciones hidrolgicas diversas han puesto de manifiesto que existe diferencia entre una cuenca pequea y una grande. En una cuenca pequea la cantidad y distribucin del escurrimiento son influenciadas principalmente por el clima, geomorfologa, condiciones fsicas del suelo y la cobertura, etc.; en cambio para cuencas grandeshombre as como el efecto de almacenamiento en la cuenca determina que la estimacin del escurrimiento sea ms compleja. Existen dificultades en la distincin de una cuenca pequea y una grande, basndose nicamente en el tamao, pues freccuencas del mismo tamao tienen diferentes respuestas hidrolgicas. Segn Ven Te Chow, una cuenca pequea puede ser definida como aquella que es sensible a lluvias de alta intensidad y corta duracin y en la cual predominan las caracterstiprincipal. Menciona adems que una cuenca pequea puede bordear entre 4 a 130 km2. Como referencia se puede utilizar la siguiente clasificacin:

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REA DE UNA CUENCA

El rea drenada de una cuenca es el rea en proyeccin horizontal encerrada por el parteaguas. Generalmente esta rea se determina con

planmetro y se expresa en kilmetros cuadrados; as, por ejemplo, el rea de 1a cuenca de la fig. 2.1 vale 207 km2. Las reas pequeas muchas veces se expresan en hectreas.

Investigaciones hidrolgicas diversas han puesto de manifiesto que existe encia entre una cuenca pequea y una grande. En una cuenca

pequea la cantidad y distribucin del escurrimiento son influenciadas principalmente por el clima, geomorfologa, condiciones fsicas del suelo y la cobertura, etc.; en cambio para cuencas grandes el control del hombre as como el efecto de almacenamiento en la cuenca determina que la estimacin del escurrimiento sea ms compleja.

Existen dificultades en la distincin de una cuenca pequea y una grande, basndose nicamente en el tamao, pues frecuentemente dos cuencas del mismo tamao tienen diferentes respuestas hidrolgicas.

Segn Ven Te Chow, una cuenca pequea puede ser definida como aquella que es sensible a lluvias de alta intensidad y corta duracin y en la cual predominan las caractersticas fsicas del suelo sobre las del cauce principal. Menciona adems que una cuenca pequea puede bordear

Como referencia se puede utilizar la siguiente clasificacin:

HIDROLOGA GENERAL

El rea drenada de una cuenca es el rea en proyeccin horizontal encerrada por el parteaguas. Generalmente esta rea se determina con

planmetro y se expresa en kilmetros cuadrados; as, por ejemplo, el 2.1 vale 207 km2. Las reas pequeas

Investigaciones hidrolgicas diversas han puesto de manifiesto que existe encia entre una cuenca pequea y una grande. En una cuenca

pequea la cantidad y distribucin del escurrimiento son influenciadas principalmente por el clima, geomorfologa, condiciones fsicas del suelo

el control del hombre as como el efecto de almacenamiento en la cuenca determina

Existen dificultades en la distincin de una cuenca pequea y una uentemente dos

cuencas del mismo tamao tienen diferentes respuestas hidrolgicas.

Segn Ven Te Chow, una cuenca pequea puede ser definida como aquella que es sensible a lluvias de alta intensidad y corta duracin y en

cas fsicas del suelo sobre las del cauce principal. Menciona adems que una cuenca pequea puede bordear


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HIDROLOGA GENERAL


3.4 FORMA DE LA CUENCA La forma de la cuenca definitivamente afecta las caractersticas del hidrograma de descargas, principalmente en los eventos de mximas avenidas. Generalmente los escurrimientos mximos de una cuenca de forma casi circular sern de duracin ms corta y de dmayor que una cuenca estrecha y alargada considerando que ambas soportan la misma precipitacin sobre una misma rea.

3.4.1 Coeficiente de Compacidad El coeficiente de compacidad se define como el cociente adimensionalentre el permetro de la cuenca (P) y la circunferencia (Pc) de un crculo con rea igual al tamao (A) de la cuenca.

El coeficiente de compacidad tendr como lmite inferior la unidad, indicando entonces que la cuenca es circular y conforme su valor crece indicar una mayor distorsin en su forma, es decir se volver ms alargada o asimtrica.Por ejemplo, para el caso de la cuenca del ro Chilln como una rea de 2 353.53 km2 y un permetro de 328.19 km, se tiene un Cc = 1.908, lo cual indica que la cu

3.4.2 Relacin de Elongacin Se define como el cociente adimensional entre el dimetro (D) de un crculo que tiene igual rea (A) que la cuenca y la longitud (Lc) de la misma. La longitud Lc se define como la ms grandcuenca, a lo largo de una lnea recta desde la salida hasta la divisoria, paralela al cauce principal.

Valores de Re cercanos a la unidad se encuentran correlacionados con relieves fuertes y pendientes pronunciadas.

3.4.3 Factor de Forma El factor de forma se define como la relacin entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el rea de la cuenca entre la longitud del cauce principal.

Por ejemplo, para el caso del ro Chilln Aentonces el FF ser 0.148

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FORMA DE LA CUENCA

La forma de la cuenca definitivamente afecta las caractersticas del hidrograma de descargas, principalmente en los eventos de mximas avenidas. Generalmente los escurrimientos mximos de una cuenca de forma casi circular sern de duracin ms corta y de descarga pico mayor que una cuenca estrecha y alargada considerando que ambas soportan la misma precipitacin sobre una misma rea.

Coeficiente de Compacidad (Cc)

El coeficiente de compacidad se define como el cociente adimensionalentre el permetro de la cuenca (P) y la circunferencia (Pc) de un crculo con rea igual al tamao (A) de la cuenca.

El coeficiente de compacidad tendr como lmite inferior la unidad, indicando entonces que la cuenca es circular y conforme su valor ece indicar una mayor distorsin en su forma, es decir se volver ms

alargada o asimtrica. Por ejemplo, para el caso de la cuenca del ro Chilln como una rea de 2 353.53 km2 y un permetro de 328.19 km, se tiene un Cc = 1.908, lo cual indica que la cuenca del Chilln es medianamente alargada.

Relacin de Elongacin

Se define como el cociente adimensional entre el dimetro (D) de un crculo que tiene igual rea (A) que la cuenca y la longitud (Lc) de la misma. La longitud Lc se define como la ms grande dimensin de la cuenca, a lo largo de una lnea recta desde la salida hasta la divisoria, paralela al cauce principal.

Valores de Re cercanos a la unidad se encuentran correlacionados con relieves fuertes y pendientes pronunciadas.

factor de forma se define como la relacin entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el rea de la cuenca entre la longitud del cauce principal.

Por ejemplo, para el caso del ro Chilln A = 2353.53 km2 y L = 126.1 km, entonces el FF ser 0.148.

HIDROLOGA GENERAL

La forma de la cuenca definitivamente afecta las caractersticas del hidrograma de descargas, principalmente en los eventos de mximas avenidas. Generalmente los escurrimientos mximos de una cuenca de

escarga pico mayor que una cuenca estrecha y alargada considerando que ambas

El coeficiente de compacidad se define como el cociente adimensional entre el permetro de la cuenca (P) y la circunferencia (Pc) de un crculo

El coeficiente de compacidad tendr como lmite inferior la unidad, indicando entonces que la cuenca es circular y conforme su valor ece indicar una mayor distorsin en su forma, es decir se volver ms

Por ejemplo, para el caso de la cuenca del ro Chilln como una rea de 2 353.53 km2 y un permetro de 328.19 km, se tiene un Cc = 1.908, lo

enca del Chilln es medianamente alargada.

Se define como el cociente adimensional entre el dimetro (D) de un crculo que tiene igual rea (A) que la cuenca y la longitud (Lc) de la

e dimensin de la cuenca, a lo largo de una lnea recta desde la salida hasta la divisoria,

Valores de Re cercanos a la unidad se encuentran correlacionados con

factor de forma se define como la relacin entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el rea de la cuenca entre la longitud del cauce principal.

= 2353.53 km2 y L = 126.1 km,


3.5 CURVA HIPSOMTRICA DE UNA CUENCA En razn que la topografa o el relieve tiene ms influencia que la forma de una cuenca en lo referente a la respuesta hidrolgica de sta, es frecuente utilizar la llamada curva hipsomtrica, la cual representa grficamente las elevaciones del terreno en funcin de las superficies correspondientes. La curva hipsomtrica o curva rea determinando el rea entre curvas de nivel y representandgrfica el rea acumulada por encima o por debajo de una cierta elevacin.

Otro parmetro que se puede estimar a partir de la curva hipsomtrica es la denominada elevacin media de la cuenca, la cual equivale a la cota correspondiente al 50

3.6 RECTNGULO EQUIVALENTE El principio del rectngulo equivalente es suponer que el escurrimiento de una cuenca dada se aproxima al de un rectngulo de igual rea, igual coeficiente de compacidad y misma reparticin hipsomtrica, adede suponer que la distribucin del suelo, vegetacin y densidad de

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CURVA HIPSOMTRICA DE UNA CUENCA

En razn que la topografa o el relieve tiene ms influencia que la forma de una cuenca en lo referente a la respuesta hidrolgica de sta, es

a llamada curva hipsomtrica, la cual representa grficamente las elevaciones del terreno en funcin de las superficies

La curva hipsomtrica o curva rea - elevacin se construye determinando el rea entre curvas de nivel y representando en una grfica el rea acumulada por encima o por debajo de una cierta

Otro parmetro que se puede estimar a partir de la curva hipsomtrica es la denominada elevacin media de la cuenca, la cual equivale a la cota correspondiente al 50% del rea de la cuenca.

RECTNGULO EQUIVALENTE

El principio del rectngulo equivalente es suponer que el escurrimiento de una cuenca dada se aproxima al de un rectngulo de igual rea, igual coeficiente de compacidad y misma reparticin hipsomtrica, adede suponer que la distribucin del suelo, vegetacin y densidad de

HIDROLOGA GENERAL

En razn que la topografa o el relieve tiene ms influencia que la forma de una cuenca en lo referente a la respuesta hidrolgica de sta, es

a llamada curva hipsomtrica, la cual representa grficamente las elevaciones del terreno en funcin de las superficies

elevacin se construye o en una

grfica el rea acumulada por encima o por debajo de una cierta

Otro parmetro que se puede estimar a partir de la curva hipsomtrica es la denominada elevacin media de la cuenca, la cual equivale a la

El principio del rectngulo equivalente es suponer que el escurrimiento de una cuenca dada se aproxima al de un rectngulo de igual rea, igual coeficiente de compacidad y misma reparticin hipsomtrica, adems de suponer que la distribucin del suelo, vegetacin y densidad de


drenaje se encuentran diferenciadas por las reas comprendidas entre curvas de nivel. El rectngulo equivalente es una transformacin puramente geomtrica de la cuenca en un rectngulocurvas de nivel en rectas paralelas al lado menor. Si L y l son los lados mayor y menor del rectngulo equivalente, P (km) y A (km2), el permetro y el tamao de la cuenca, adems de considerar la ecuacin del coeficiente de compacidad se tiene lo siguiente:

3.7 PENDIENTE DE UNA CUENCA Existen diversos criterios para valuar la pendiente de una cuenca, dependiendo del uso posterior que se le vaya a dar al resultado o bien al criterio que lo requiere.

3.7.1 Criterio de Alvord Para obtener la ecuacin que proporciona la pendiente de la cuenca por este criterio, se analiza primero la pendiente existente entre curvas de nivel. Analizando la faja definida por las lneas medias que pasan

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drenaje se encuentran diferenciadas por las reas comprendidas entre

El rectngulo equivalente es una transformacin puramente geomtrica de la cuenca en un rectngulo de igual permetro, convirtindose las curvas de nivel en rectas paralelas al lado menor.

Si L y l son los lados mayor y menor del rectngulo equivalente, P (km) y A ), el permetro y el tamao de la cuenca, adems de considerar la

ciente de compacidad se tiene lo siguiente:

PENDIENTE DE UNA CUENCA

Existen diversos criterios para valuar la pendiente de una cuenca, dependiendo del uso posterior que se le vaya a dar al resultado o bien al criterio que lo requiere.

Para obtener la ecuacin que proporciona la pendiente de la cuenca por este criterio, se analiza primero la pendiente existente entre curvas de nivel. Analizando la faja definida por las lneas medias que pasan

HIDROLOGA GENERAL

drenaje se encuentran diferenciadas por las reas comprendidas entre

El rectngulo equivalente es una transformacin puramente geomtrica de igual permetro, convirtindose las

Si L y l son los lados mayor y menor del rectngulo equivalente, P (km) y A ), el permetro y el tamao de la cuenca, adems de considerar la

Existen diversos criterios para valuar la pendiente de una cuenca, dependiendo del uso posterior que se le vaya a dar al resultado o bien al

Para obtener la ecuacin que proporciona la pendiente de la cuenca por este criterio, se analiza primero la pendiente existente entre curvas de nivel. Analizando la faja definida por las lneas medias que pasan


entre las curvas de nivelsu rea tributaria es:

Donde: D, desnivel entre las lneas medias. Como son lneas intermedias entre curvas de nivel, se puede aceptar que es el desnivel entre dichas curvas. S1, pendiente media de la fajaW1, ancho de la faja, que es igual a

Siendo a, rea de la faja l, longitud de la curva de nivelEntonces, la pendiente de la cuenca ser el promedio pesado de la pendiente de cada faja en relacin con su rea; as, consifajas:

Ordenando

Por lo que

Donde A, rea de la cuenca, en km2D, desnivel constante entre curvas de nivel, en km L, longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca, en kmSc pendiente de la cuenca

3.7.2 Criterio de Horton En este criterio se traza una malla de cuadrados sobre el plano del rea de la cuenca en estudio, la cual conviene orientar en el sentido de la corriente principal (requiere por lo menos una malla de cuatro cuadros por lado; si la cuenca es mayor de 250 km2, deber incrementarse el nmero de cuadros de la malla, ya que la aproximacin del clculo depende del tamao de esta. Una vez hecho lo anterior, se mide la longitud de cada lnea de la malla comprendida dentro de la cuenca y se cuentan las intersecciones y

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entre las curvas de nivel, se tiene que para una de ellas la pendiente de

D, desnivel entre las lneas medias. Como son lneas intermedias entre curvas de nivel, se puede aceptar que es el desnivel entre dichas

S1, pendiente media de la faja referente a esa curva de nivel. W1, ancho de la faja, que es igual a

l, longitud de la curva de nivel Entonces, la pendiente de la cuenca ser el promedio pesado de la pendiente de cada faja en relacin con su rea; as, considerando n

A, rea de la cuenca, en km2 D, desnivel constante entre curvas de nivel, en km L, longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca, en km

pendiente de la cuenca

criterio se traza una malla de cuadrados sobre el plano del rea de la cuenca en estudio, la cual conviene orientar en el sentido de la corriente principal (fig. 2.2). Si la cuenca es de 250 km2 o menor, se requiere por lo menos una malla de cuatro cuadros por lado; si la cuenca es mayor de 250 km2, deber incrementarse el nmero de cuadros de la malla, ya que la aproximacin del clculo depende del

Una vez hecho lo anterior, se mide la longitud de cada lnea de la malla comprendida dentro de la cuenca y se cuentan las intersecciones y

HIDROLOGA GENERAL

, se tiene que para una de ellas la pendiente de

D, desnivel entre las lneas medias. Como son lneas intermedias entre curvas de nivel, se puede aceptar que es el desnivel entre dichas

Entonces, la pendiente de la cuenca ser el promedio pesado de la derando n

L, longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca, en km

criterio se traza una malla de cuadrados sobre el plano del rea de la cuenca en estudio, la cual conviene orientar en el sentido de la

2.2). Si la cuenca es de 250 km2 o menor, se requiere por lo menos una malla de cuatro cuadros por lado; si la cuenca es mayor de 250 km2, deber incrementarse el nmero de cuadros de la malla, ya que la aproximacin del clculo depende del

Una vez hecho lo anterior, se mide la longitud de cada lnea de la malla comprendida dentro de la cuenca y se cuentan las intersecciones y


tangencias de cada lnea con las curvas de nivel. La pendiente de la cuenca en cada direccin de la malla se vala

D desnivel constante entre curvas de nivelLx longitud total de las lneas de la malla en la direccin

comprendidas dentro de la cuencaLy longitud total de las lneas de la malla en la direccin y,

comprendidas dentro de la cuencaNx nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la

malla en la direccin x, con las curvas de nivelNy nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la

malla en la direccin y, con las curvas de nivelSx pendiente de la cuencaSy pendiente de la cuenca en la direccin y Finalmente, Horton considera que la pendiente media de la cuenca puede determinarse como

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tangencias de cada lnea con las curvas de nivel. La pendiente de la cuenca en cada direccin de la malla se vala como

desnivel constante entre curvas de nivel longitud total de las lneas de la malla en la direccin comprendidas dentro de la cuenca longitud total de las lneas de la malla en la direccin y, comprendidas dentro de la cuenca nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la malla en la direccin x, con las curvas de nivel nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la malla en la direccin y, con las curvas de nivel pendiente de la cuenca en la direccin x pendiente de la cuenca en la direccin y

Finalmente, Horton considera que la pendiente media de la cuenca puede determinarse como

HIDROLOGA GENERAL

tangencias de cada lnea con las curvas de nivel. La pendiente de la

longitud total de las lneas de la malla en la direccin

longitud total de las lneas de la malla en la direccin y,

nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la

nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la

Finalmente, Horton considera que la pendiente media de la cuenca


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el ngulo entre las lneas de la malla y las curvas de nivel. Como resulta demasiado laborioso determinar la sec de cada interseccin, Horton sugiere usar un valor promedio de 1.57.

3.7.3 Criterio de Nash Anlogamente al criterio de Horton, se requiere trazar una malla de cuadrados sobre el plano topogrfico de la cuenca, de manera que se obtengan aproximadamente 100 intersecciones. En cada interseccin se mide la distancia mnima entre las curvas de nivel y la pendiente en ese punto se considera como la relacin entre el desnivel de las curvas de nivel y la mnima distancia medida. As, se calcula la pendiente de cada interseccin y su media se considera la pendiente de la cuenca. Cuando una interseccin ocurre en un punto entre dos curvas de nivel del mismo valor, la pendiente se considera nula y ese punto no se toma en cuenta para el clculo de la media. Al emplear este criterio, es posible construir una grfica de distribucin de frecuencias de las pendientes medidas en cada punto, mostrndose as la distribucin total de la pendiente en la cuenca (fig. 2.3). Conviene hacer esta distribucin sobre papel semilogartmico, donde en el eje logartmico se tiene la pendiente de la superficie, y en el otro, el porcentaje de rea con pendiente igual o mayor que el valor indicado.


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3.8 ELEVACIN DE UNA CUENCA La variacin en elevacin de una cuenca, as como su elevacin media, puede obtenerse fcilmente con el mtodo de las intersecciones. El mapa topogrfico de la cuenca se divide en cuadrados de igual tamao, considerando que por lo menos 100 intersecciones estn comprendidas dentro de la cuenca. La elevacin media de la cuenca se calcula como el promedio de las elevaciones de todas las intersecciones. Muchas veces conviene calcular en una cuenca la grfica de distribuciones rea-elevaciones. Esta grfica se obtiene dibujando los porcentajes de rea abajo o arriba de las distintas elevaciones. El empleo de porcentajes de rea es conveniente cuando se desea comparar distribuciones de elevaciones en cuencas de diferentes tamaos. La curva rea-elevacin se puede considerar como el perfil de la cuenca y su pendiente media (en metros por kilmetro cuadrado) es de uso estadstico en comparacin de cuencas. Los datos rea-elevacin pueden obtenerse utilizando un planmetro en el plano topogrfico de la cuenca, y valuando el rea encerrada entre las curvas de nivel y el parteaguas de esta. Tambin se puede emplear el mtodo de las intersecciones; en este se calcula el nmero de intersecciones correspondiente al intervalo de elevacin escogido. La elevacin media de la cuenca puede calcularse de la curva rea-elevacin coma la elevacin correspondiente al 50 por ciento del rea.

3.9 CARACTERSTICAS DE LA RED DE DRENAJE La red de drenaje de una cuenca es el sistema de cauces por el que fluyen los escurrimientos superficiales, subsuperficiales y subterrneos, de manera temporal o permanente. Su importancia se manifiesta por sus efectos en la formacin y rapidez de drena

80139139 modulo hidrologia 2010

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