HIDROLOGA

NDICE1. INTRODUCCIN32. OBJETIVOS32.1 OBJETIVO GENERAL32.2 OBJETIVO ESPECFICO33. INFORMACIN BSICA44. ESTUDIO MORFOLGICO DE LA CUENCA44.1 COEFICIENTE DE FORMA DE LA CUENCA54.2 COEFICIENTE DE COMPACIDAD64.3 INDICE DE ALARGAMIENTO74.4 RECTANGULO EQUIVALENTE84.5 INDICE DE HOMOGENEIDAD94.6 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA (smc)104.7 CURVA HIPSOMTRICA114.8 INDICE DE PENDIENTE GLOBAL (Ig)134.9 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL135. ESTUDIO HIDROLGICO145.1ESTUDIO DE CRECIDAS375.2 CAUDAL DE ESTIAJE405.3 ESTUDIO DE SEDIMENTOS435.3.1 GENERALIDADES E IMPORTANCIA435.3.2 PRODUCCIN DE SEDIMENTOS DE UNA CUENCA445.3.3 ORIGEN Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS445.3.4 ESTUDIO DE SEDIMENTOLOGA DE LA MICROCUENCA DE LA QUEBRADA LOS DERRUMBES.466. CONCLUSIONES487. ANEXOS49Delimitacin de la Microcuenca50Vegetacin existente en la Microcuenca52ESTACIONES PLUVIOMTRCIAS CERCANAS AL PUNTO DE INTERS53

1. INTRODUCCIN

La Hidrologa como la ciencia que se ocupa del estudio del ciclo hidrolgico.

La Hidrologa est ligada al estudio de fenmenos naturales, de manera que los mtodos que emplea no pueden ser rgidos, quedando algunas decisiones al criterio del ingeniero. Pero es necesario hacer notar que es la falta de precisin previsible no ocurre nicamente en la Hidrologa sino que es comn a toda la ingeniera, como comn es la toma de precauciones.

Se define precipitacin a toda forma de humedad, que, originndose en las nubes, llega hasta la superficie terrestre. De acuerdo a esta definicin, las lluvias, las granizadas, las garas y las nevadas son formas distintas del mismo fenmeno de la precipitacin.

La importancia econmica de la determinacin del caudal producto de las crecidas de un curso de agua, en un punto dado, es evidente por razn de efectos destructivos bien conocidos, de ah la necesidad de disear ciertas obras apropiadas con vistas a esa eventualidad.2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar el estudio morfolgico, hidrolgico e hidrulico de las quebradas Quinguilanchi, para determinar los parmetros requeridos, con la finalidad de aportar a los estudios definitivos de los dos alcantarillados transversales que cruzan la va-------, Sector Quinguilanchi, parroquia, cantn Loja, provincia de Loja.

2.2 OBJETIVO ESPECFICO Delimitacin de las cuencas hidrogrficas de acuerdo a las coordenadas de los puntos de inters. Realizar el estudio morfolgico para determinar las caractersticas fsicas de las cuencas hidrogrficas. Obtener el caudal de mxima crecida y caudal de estiaje para cada cuenca en estudio.3. INFORMACIN BSICA

Para realizar el presente estudio, se ha obtenido los datos pluviomtricos de la estacin Zamora, La Argelia Loja, Sabanilla y Cajanuma, posteriormente se ha procediendo a rellenar los datos faltantes por el mtodo de correlacin ortogonal con base en la estacin Zamora.La ubicacin de los puntos de inters son las siguientes:Datum: WGS84, ZONA 17SPto1.-Latitud: 9563164Longitud: 698350Elevacin: 2020 m.s.n.mPto2.-Latitud: 9561835Longitud: 699796Elevacin: m.s.n.m

4. ESTUDIO MORFOLGICO DE LA CUENCA

La cuenca hidrogrfica se define como un conjunto de terrenos que drenan sus aguas hacia un cauce comn.

La interrelacin entre las caractersticas fsicas de una cuenca Hidrogrfica, sobre la respuesta hidrolgica de la misma ha permitido desarrollar algunas relaciones tiles con el fin de predecir el carcter hidrolgico a partir de aquellos parmetros fsicos que son fciles de medir.

Fig.1 Delimitacin de la Microcuenca

Para realizar el estudio morfolgico de las cuencas hidrogrficas se requiere de los siguientes datos generales:Microcuenca_1Permetro de la cuenca 12.10Km

rea de la cuenca 6.78Km

L.cauce4.84km

L.axial mxima4.43Km

L.ancho mximo1.83Km

Microcuenca_2Permetro de la cuenca 2.87Km

rea de la cuenca 0.538Km

L.cauce0.811km

L.axial mxima1.018Km

L.ancho mximo0.673Km

4.1 COEFICIENTE DE FORMA DE LA CUENCAEs larelacin entre el ancho medio de la cuenca (B) y la longitud de su cauce principal (Lc).El ancho medio se obtiene cuando se divide el rea de la cuenca por la longitud del cauce principal, por lo tanto el Coeficiente de Forma queda definido as:

Microcuenca_1A= 6.78 km2Lc= 4.83 kmKf= 0.29Microcuenca_1A= 0.538 km2Lc= 0.811 kmKf= 0.81

E coeficiente de forma tiende a la unidad, en la medida que el Coeficiente de Forma de una cuenca determinada sea ms bajo, estar menos sujeta a crecientes que otra del mismo tamao (rea) pero con mayor Coeficiente de Forma de forma.El valor obtenido en la microcuenca_1 se aleja de la unidad, por lo tanto la cuenca est menos sujeta a lluvias intensas y en la microcuenca_2 se acerca a la unidad por lo tanto est sujeta a lluvias intensas.

4.2 COEFICIENTE DE COMPACIDADLa expresin numrica de este ndice relaciona el permetro de la cuenca con el de un crculo de rea equivalente a la de drenaje.

Dnde:Kc = Coeficiente de compacidad.P = Permetro de la cuenca, KmA = rea de la cuenca, Km2

CLASE DE FORMARANGOS DE CLASEFORMA DE LA CUENCATENDENCIA CRECIDAS

Clase Kc1De 1,0 a 1,25Casi redonda a oval redondaALTA

Clase Kc2De 1,25 a 1,50Oval redonda a oval oblongaMEDIA

Clase Kc3De 1,50 a 1,75Oval oblonga a rectangular oblongaBAJA

Microcuenca_1Kc = 12.10 Km / (2 * ( 3.1416 * 6.78 Km2)^0.5)Kc = 1.31Microcuenca_2Kc = 2.87 Km / (2 * ( 3.1416 * 0.538 Km2)^0.5)Kc = 1.104

El coeficiente de compacidad corresponde a la clase de forma Kc (1.25-1.5), por lo tanto la cuenca tiene una forma oval redonda a oval oblonga, lo que significa que la cuenca tiene una tendencia de crecidas media.En la microcuenca_2 el coeficiente de compacidad est entre Kc (1-1.25), casi redonda a oval redonda, significa que tiene tendencia de crecidas alta.4.3 NDICE DE ALARGAMIENTOEste ndice relaciona la longitud mxima de la cuenca con el ancho mximo (perpendicular a la direccin anterior).

Dnde:Ia = ndice de alargamiento.L = Longitud mxima de la cuenca, Kml = Ancho mximo (perpendicular a la direccin anterior), Km

Microcuenca_1Ia = 4.43 Km / 1.83 KmIa = 2.42Microcuenca_1Ia = 1.018Km /0.673 KmIa = 1.51

Cuando la microcuenca tiene un valor cercano a uno o uno, presenta riesgo a las crecidas. En este caso el ndice de alargamiento de la microcuenca_1 est alejado a la unidad, por lo tanto la microcuenca no presentan riesgos a las crecidas, y en el caso de la microcuenca_2 est cercano a la unidad, por lo tanto la microcuenca presenta riesgos a las crecidas.4.4 RECTANGULO EQUIVALENTEEs un rectngulo que tendra un comportamiento hidrolgico semejante a la cuenca. Se trata de una transformacin puramente geomtrica en virtud de la cual se asimila la cuenca a un rectngulo que tenga el mismo permetro y superficie, y, por lo tanto, igual coeficiente de Gravelius (coeficiente de compacidad).

Dnde:A rectngulo = rea del rectngulo equivalente.Lm = Lado mayor del rectngulo equivalente, KmLn = Lado menor del rectngulo equivalente, KmKc = Coeficiente de Compacidad de Gravelius.A = rea cuenca (Km)Microcuenca_1Lm = (1.31*(6.78 Km2)^0.5) / 1.12*(1+(1-(1.12/1.31)^2)^0.5)Lm = 4.630 Km

Ln = (1.31*(6.78 Km2)^0.5)/1.12*(1-(1-(1.12/1.31)^2)^0.5)Ln = 1.465 Km

Microcuenca_2Lm = (1.104*(0.538 Km2)^0.5) / 1.12*(1+(1-(1.12/1.104)^2)^0.5)Lm = 0.723 Km

Ln = (1.104*(0.538 Km2)^0.5)/1.12*(1-(1-(1.12/1.104)^2)^0.5)Ln = 0.723 Km

Microcuenca_1A rectngulo = 4.630 Km * 1.465 KmA rectngulo = 6.77 Km2

Microcuenca_2A rectngulo = 0.723 Km * 0.723 KmA rectngulo = 0.523 Km2

4.5 NDICE DE HOMOGENEIDADRelaciona la superficie de la microcuenca con la superficie del rectngulo equivalente.

Dnde:Ih = ndice de homogeneidad.S = rea de la cuenca, Km2Sz = Superficie del rectngulo, con dimensiones: L igual a longitud mxima de la cuenca y P igual al ancho mximo de la cuenca.Microcuenca_1Ih = 6.78 Km2 / 6.77 Km2Ih = 1.00

Microcuenca_2Ih = 0.538 Km2 / 0.523 Km2Ih = 1.02

Si el valor tiende a cero, la microcuenca_1 presenta riesgo a las crecidas. En este caso en valor del ndice de homogeneidad es uno, por lo tanto, la microcuenca no presenta riesgo a las crecidas en la microcuenca_2 si presenta.

4.6 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA (smc)Tiene estrecha relacin con la infiltracin, el escurrimiento superficial, la humedad del suelo y la contribucin del agua subterrnea al caudal de la corriente, afecta notablemente a la relacin lluvia- escurrimiento, pues reduce el tiempo de concentracin y acorta el periodo de infiltracin, se la puede encontrar con los resultados del rectngulo equivalente, que admite que una cuenca se comporta hidrolgicamente como un rectngulo que tuviera la misma rea, permetro, igual ndice de compacidad e igual distribucin de altura.

Dnde:Smc = Pendiente media de la cuenca.Hmx = Nivel mximo de la cuenca.Hmn = Nivel mnimo de la cuenca (sitio de captacin).L = Longitud del lado mayor del rectngulo equivalente.Microcuenca_1Smc = ((2890 msnm 2020msnm)/(1000*4.63))*100Smc =18.79 %Microcuenca_2Smc = ((2328 msnm 2140msnm)/(1000*0.723))*100Smc =26.01 %

4.7 CURVA HIPSOMTRICALa curva hipsomtrica sugerida por Langbein (1974), proporciona una informacin sintetizada sobra la altitud de la cuenca, que representa grficamente la distribucin de la microcuenca vertiente por tramos de altura. Dicha curva presenta, en ordenadas, las distintas cotas de altura de la microcuenca, y en abscisas la superficie de la microcuenca que se halla por encima de dichas cotas, bien en Km2 o en tanto por cien de la superficie total de la cuenca.

Microcuenca_1

Microcuenca_2

Fase de la vida de los ros:A- juventudB- MadurezC- Vejez

Por la forma de las curvas hipsomtricas se trata de dos cuencas en estado de equilibrio. (Fase de madurez).

4.8 NDICE DE PENDIENTE GLOBAL (Ig)Permite caracterizar el relieve usando informacin tomada de la curva hipsomtrica y del rectngulo equivalente, se expresa en m/Km.

Microcuena_1Ig= (2700-2070)/4.63Ig= 136.069 m/kmPor el valor obtenido de Ig, representa un relieve fuerte.Microcuena_2Ig= (2300-2160)/0.723Ig= 193.64 m/kmPor el valor obtenido de Ig, representa un relieve muy fuerte.

4.9 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL

Microcuenca_1

PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL

L (Km)L ACUMH (msnm)AREA

0026400

0.2220.2222520124.0960

0.3380.5602400148.7200

0.3830.9432280122.5600

1.2882.2312160257.6000

2.6054.8362020182.3500

4.836620835.33

m= 7.14%Microcuenca_2PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL

L (Km)L ACUMH (msnm)AREA

0023000

0.0680.068228010.2000

0.1360.204224016.3200

0.1110.31522008.8800

0.2980.613216011.9200

0.1980.81121401.9800

0.81116049.30

m= 14.99%5. ESTUDIO HIDROLGICO

Para el estudio hidrolgico de las microcuencas, se requiere de los siguientes datos generales que se presentan a continuacin:Microcuenca_1rea de la cuenca = 12.95 Km2Permetro de la cuenca = 14.55 KmMicrocuenca_2rea de la cuenca = 0.538 Km2Permetro de la cuenca = 2.87 Km

La microcuenca_1 no presenta riesgo a las crecidas de acuerdo al estudio morfomtrico, en cambio la microcuenca_2 si presenta riesgo a las crecidas.Para el estudio hidrolgico se hace uso de cuatro estaciones meteorolgicas, las mismas que se encuentran envolviendo la microcuenca en estudio, detalladas a continuacin: Zamora La Argelia-Loja Sabanilla Cajanuma

Cuadro 1. Estaciones circundantes a las zonas de estudio.EstacinTIPOCDIGOLongitudLatitudAltituddesdehastaInstitucin

ZamoraMETM-20778 56 15 W04 03 14 S900Oct/1963INECEL

La ArgeliaMETM-03379 12 00 W04 01 45 S2140Oct/1929INAMHI

SabanillaPGM-67879 01 05 W04 01 48 S1520Oct/1974Jul/1986INECEL

CajanumaPVM-54379 12 24 W04 05 27 S2380Feb/1981PREDESUR

Cuadro 2. Resumen pluviomtrico de estaciones Meteorolgicas y pluviomtricas consideradas.EstacinENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEPOCTNOVDICANUAL

Zamora171.55157.73210.02191.32182.77167.77134.31138.35155.86153.10130.24156.641949.73

Argelia62.2056.1965.2963.7950.0249.7747.5042.2244.8262.0449.4958.57649.78

Sabanilla230.55199.70269.73252.24223.40227.65180.79170.97199.10192.76166.91201.25515.05

Cajanuma134.48128.96170.68123.68100.4980.1158.1765.0473.2492.7567.15105.491200.26

Las precipitaciones mensuales de las estaciones meteorolgicas y pluviomtricas circundantes al rea de estudio son las siguientes:

Cuadro 3. Precipitacin mensual (mm)Estacin: ZamoraCdigo: M-207Latitud: 04 03 14 SLongitud: 78 56 15 WFuente: INECELElaborado por: El Consultor

Cuadro 4. Precipitacin mensual (mm)Estacin: Argelia_LojaCdigo: M-033Latitud: 04 01 45 SLongitud: 79 12 00 W

Fuente: INAMHIElaborado por: El consultor

Cuadro 5. Precipitacin mensual (mm)Estacin: SabanillaCdigo: M-678Latitud: 04 01 48 SLongitud: 79 01 05 W

Fuente: INECELElaborado por: El consultor

Cuadro 6. Precipitacin mensual (mm)Estacin: CajanumaCdigo: M-543Latitud: 04 05 27 SLongitud: 79 12 24 W

Fuente: PREDESURElaborado por: El Consultor

Cuadro 7. Clculo de precipitacin para elaborar la curva de doble masa Anlisis de homogeneidad Est. Zamora-Est. Argelia

Anlisis de homogeneidad Est. Zamora-Est. Sabanilla

Anlisis de homogeneidad Est. Zamora-Est. Cajanuma

PRECIPITACIN PROMEDIO SOBRE UN REA En muchos tipos de problemas hidrolgicos es necesario determinar la precipitacin promedio sobre un rea especfica, para una tormenta especfica o para un periodo de tiempo dado (por ejemplo en base anual). El mtodo ms simple de obtener la precipitacin promedio es hacer un promedio aritmtico de las cantidades medias en el rea. Este mtodo da unos buenos estimativos si los pluvimetros estn distribuidos uniformemente y el valor captado por cada uno de los pluvimetros no vara mucho a partir de la media.La lluvia generada en los cuadros nmero 10 y 11, est en funcin de la distancia de las estaciones y la precipitacin; adems, es la influencia que tiene la estacin con respecto al rea a generar la informacin

Px = Precipitacin generada mensual al sitio de captacin.Pi = Precipitacin de la estacin de influencia.di = Distancia a la estacin de influencia.

Cuadro 10. Precipitacin mensual al sitio de intersLugar: micro-cuenca chinguilnachi_1Datos:

CuadranteEstacinDistancia

1Sabanilla23.44

2Zamora32.74

3Cajanuma15.57

4Argelia8.86

Elaboracin: El Consultor

Cuadro 11. Precipitacin mensual al sitio de intersLugar: micro-cuenca chinguilnachi_2Datos:

CuadranteEstacinDistancia

1Sabanilla21.61

2Zamora30.92

3Cajanuma14.24

4Argelia7.41

COEFICIENTE DE ESCORRENTAEl coeficiente de escorrenta es la variable menos precisa del mtodo racional. Su uso implica una relacin fija entre la tasa de escorrenta pico y la tasa de lluvia para la cuenca de drenaje, lo que no es cierto en realidad. La proporcin de la lluvia total que alcanzarn los drenajes de tormenta depender del porcentaje de permeabilidad, de la pendiente y de las caractersticas de encharcamiento de la superficie.El coeficiente de escorrenta tambin depende de las caractersticas y las condiciones del suelo. La tasa de infiltracin disminuye a medida de que la lluvia contina y tambin es influida por las condiciones de humedad antecedentes.Para el clculo del caudal medio mensual utilizando el mtodo racional, se necesita encontrar el valor de coeficiente de escorrenta, el cual se lo obtiene de la tabla 1.

Datos: Micro-cuenca Chinguilanchi_1Pendiente del terreno (smc)= 18.79 % K = 30Permeabilidad del suelo= Arcilla K= 15 Vegetacin= bosque natural al 20% K= 15Capacidad de almac. de agua = poca K= 15 KTOTAL= 75Micro-cuenca Chinguilanchi_2Pendiente del terreno (smc)= 26.01 % K = 30Permeabilidad del suelo= Arcilla K= 15 Vegetacin= pastos K= 15Capacidad de almac. de agua = poca K= 15 KTOTAL= 75

Sumando todos los valores obtenidos con respecto a las caractersticas de la zonas de inters se tiene un K=75 en ambas, se lo remplaza en la tabla 2, obteniendo el coeficiente de escorrenta C= 0.56.

Cuadro 11. Caudales medios mensuales promediados con el Mtodo Racional y el Mtodo de INHERI (L/s)Microcuenca: Chingulianchi_1

Mtodo RacionalQ=

Mtodo del EX-INHERIQ=

Cuadro 1. Caudales medios mensuales (L/s)Microcuenca: Chinguilanchi_1

Elaborado por: El Consultor

Microcuenca: Chingulianchi_2

Mtodo RacionalQ=

Mtodo del EX-INHERIQ=

Cuadro 1. Caudales medios mensuales (L/s)Microcuenca: Chinguilanchi_2

Cuadro 14. CURVA DE DURACIN GENERALElaborado por: El Consultor

Cuadro 15. Ordenamiento descendente de Q (l/s) microcuenca derrumbes para la construccin de la curva de variacin estacional

Elaborado por: El Consultor

Cuadro 16. CURVA DE VARIACIN ESTACIONAL DE CAUDALES

5.1 ESTUDIO DE CRECIDAS

1. METODO DE HOFFMAN

Dnde:Q = Caudal de crecida (m3/s)A = rea de drenaje (Km2)2. METODO DEL INERHI

Dnde:Q = Caudal de crecida (m3/s)A = rea de drenaje (Km2) K = Coeficiente, depende del periodo de retorno escogido

VALORES DE k

PERIODO RETORNO1000500100502551

k1,00,8560,6460,5740,5070,3610,139

3. METODO RACIONAL

Dnde:Q = Caudal de crecida (m3/s)C = Coeficiente de escorrentaI = Intensidad de la lluviaA = rea de la cuenca1. Mtodo de Hofman

Dnde:Microcuenca_1A= 6.78 Km2Q= 11.22 m3/s

Microcuenca_2A= 0.538 Km2Q= 1.42 m3/s

2. Mtodo del INHERI

Microcuenca_1

Q= 10.77 m3/s

Microcuenca_2Q= 0.90 m3/s

3. Mtodo RacionalMicrocuenca_1

Clculo Lc

Coordenadas punto de intersCoord. C.g. microcuenca

SESE

95631646983509564556700499

L=4.84Km

Lc=2.56km

Ct=1.65

Tp= 3.98 hr

Tr= 0.72 hrTr= 43.42 min

t = 43.42 minIdtr= 3 para 25 aosItr= 58.68 mm/hrC= 0.45Q= 49.76 m3/s

Microcuenca_2

Clculo Lc

Coordenadas punto de intersCoord. C.g. microcuenca

SESE

95618356997969562265699954

L=0.81Km

Lc=0.46km

Ct=1.65

Tp= 1.17 hr

Tr= 0.21 hrTr= 12.73 min

t = 12.73 minIdtr= 3 para 25 aosItr= 166.30 mm/hrC= 0.50Q= 12.43 m3/s

Cuadro 16. Promedio de Crecidas. Microcuenca_1METODOQ (M3/S)

1. Hofman11.22

2. INHERI10.77

3. PROMEDIO 11.00

Microcuenca_2METODOQ (M3/S)

1. Hofman1.42

2. INHERI0.90

3. PROMEDIO 1.16

5.2 CAUDAL DE ESTIAJEPara efectos de manejo de cuencas y por efectos de escurrimientos o prdidas de agua en la microcuenca se considera el 95% de probabilidad de ocurrencia.Chinguilanchi_1N de ordenAosQ mnimo de estiaje

1196469.9

2196573.0

3196674.9

4196740.8

5196865.6

6196962.6

7197053.7

8197170.6

9197279.1

10197361.7

11197474.5

12197545.4

13197660.3

14197769.8

15197889.0

16197953.0

17198069.1

18198145.5

19198256.8

20198348.8

21198488.5

22198583.2

23198654.4

24198760.5

25198866.6

26198935.3

27199066.0

28199173.5

29199269.0

30199368.9

Elaborado por: El Consultor

N de ordenAosQ mnimo de estiajeProb %

1197889.01.67

2198488.55.00

3198583.28.33

4197279.111.67

5196674.915.00

6197474.518.33

7199173.521.67

8196573.025.00

9197170.628.33

10196469.931.67

11197769.835.00

12198069.138.33

13199269.041.67

14199368.945.00

15198866.648.33

16199066.051.67

17196865.655.00

18196962.658.33

19197361.761.67

20198760.565.00

21197660.368.33

22198256.871.67

23198654.475.00

24197053.778.33

25197953.081.67

26198348.885.00

27198145.588.33

28197545.491.67

29196740.895.00

30198935.398.33

Elaborado por: El Consultor

El caudal de captacin se considera al 95% de probabilidad de ocurrencia, dando un caudal de estiaje de 40.81 lit/s.Chinguilanchi_2N de ordenAosQ mnimo de estiaje

119645.5

219655.8

319665.9

419673.1

519685.2

619694.7

719704.2

819715.6

919726.0

1019734.7

1119745.7

1219753.6

1319764.6

1419775.4

1519786.8

1619794.1

1719805.3

1819813.4

1919824.2

2019833.7

2119846.7

2219856.5

2319864.1

2419874.5

2519885.1

2619892.9

2719905.2

2819915.7

2919925.2

3019935.3

N de ordenAosQ mnimo de estiajeProb %

119786.81.67

219846.75.00

319856.58.33

419726.011.67

519665.915.00

619655.818.33

719745.721.67

819915.725.00

919715.628.33

1019645.531.67

1119775.435.00

1219805.338.33

1319935.341.67

1419685.245.00

1519925.248.33

1619905.251.67

1719885.155.00

1819694.758.33

1919734.761.67

2019764.665.00

2119874.568.33

2219704.271.67

2319824.275.00

2419864.178.33

2519794.181.67

2619833.785.00

2719753.688.33

2819813.491.67

2919673.195.00

3019892.998.33

El caudal de captacin se considera al 95% de probabilidad de ocurrencia, dando un caudal de estiaje de 3.13 lit/s.

5.3 ESTUDIO DE SEDIMENTOS

5.3.1 GENERALIDADES E IMPORTANCIA

El arrastre de sedimentos a lo largo de un ro est relacionado con procesos de erosin, transporte y depsito del sedimento. Dado que el agua es uno de los principales agentes de la erosin y el vehculo principal del transporte del material erogado, este proceso reviste gran inters para el constructor de obras civiles.Los principales agentes erosionantes se deben a la accidentada topografa que presenta la microcuenca y a la deforestacin de las riveras de los cauces de quebradas y ros, lo que permiten el transporte de sedimentos y depsitos de los mismos aguas debajo de los cauces naturales.

El arrastre de slidos depende del dimetro del material, pues los sedimentos se mueven en un cauce natural como sedimento en suspensin en el flujo, o como carga de fondo, que se deslizan y ruedan a lo largo del lecho.Por lo tanto el estudio de estas caractersticas, permitir definir la Sedimentologa presente en la quebrada Quinghilanchi_1 y Quinghilanchi_2.

5.3.2 PRODUCCIN DE SEDIMENTOS DE UNA CUENCA

La produccin de sedimentos es la cantidad total de sedimentos descargados por una cuenca hidrolgica, la carga de sedimento de un ro depende de la produccin del material presente a lo largo del lecho, puesto que las cargas que actan en los sedimentos son variables, a continuacin se las clasifica de acuerdo como se presentan en la naturaleza.-Carga de fondo.- Aquella que se mueve cerca del lecho, ya sea rodando, saltando o deslizndose.-Carga en suspensin.- Es aquella parte del sedimento que se desplaza con facilidad.Carga de lavado.- Por lo general son las arcillas o limos producto del lavado por la escorrenta, los mismos que en proporcin son insignificantes, con respecto del material que reposa en el fondo del cauce.-Carga de material del fondo.- Conformada por partculas presentes en el lecho del ro. Puede ser transportado por el fondo y/o suspensin.

5.3.3 ORIGEN Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS

El caudal que circula por un ro lleva consigo sedimentos de muy variadas caractersticas tanto en su origen mineralgico como en su densidad y tamao.

El arrastre de sedimentos se debe a diversas causas, para identificarlas se las divide en dos grupos:

Erosin de la Cuenca.- Est presente en la lluvia que produce pequeos escurrimientos de agua, llevando consigo material fino suspendido como limos y arcillas.Erosin del lecho.- La acumulacin de agua en la unin de los afluentes da lugar al arrastre de partculas ms gruesas, debido a la formacin de grandes corrientes, las mismas que a su paso desgarran material de las paredes del ro o quebradas, produciendo erosin del lecho.Los sedimentos son transportados en el instante en que se sobrepasa el valor crtico del esfuerzo cortante en el fondo, muchas de estas partculas slidas se deslizan a lo largo del lecho, otras permanecen en el fondo, mientras que las ms pequeas son transportadas en suspensin a lo largo del ro. El acarreo de sedimentos que ocasiona una corriente ya sea con caudal variable o aun cuando permanece constante, es diferente en cada instante y en cada lugar, segn las propiedades y condiciones del flujo (velocidad, profundidad, pendiente de superficies, etc.).

Segn estudios realizados por Lane y Borland menciona tres parmetros importantes que afectan la carga de fondo que una corriente puede transportar:1. El tamao de las partculas de fondo o la velocidad de cada de las mismas.2. La pendiente longitudinal de la corriente o velocidad promedio de la corriente.3. La manera como se presenta el cauce, (forma, tamao, profundidad y rugosidad).

Basndose en los parmetros antes indicados, Lane y Borland emite algunos criterios prcticos que aplicados en la Ingeniera Hidrulica son de gran ayuda. Entre ellos se menciona los siguientes:

1. Cuanto menor sea la concentracin de sedimento en suspensin, mayor ser el porcentaje de la carga de fondo con relacin a la carga total.2. Cuantas ms pequeas sean las diferencias en el tamao de las partculas, tanto en el material de fondo como en el de suspensin, mayor ser el porcentaje de la carga de fondo con relacin a la carga total.3. La relacin entre la carga de fondo y la carga en suspensin parece ser ms elevada para niveles de agua altos y medios que para niveles bajos.4. Cauces de gran anchura y de poca profundidad transportan una proporcin mayor de sedimentos como carga de fondo que aquellos que son angostos y profundos.5. Corrientes con grados altos de turbulencia tienden a tener pequeas cantidades de carga de fondo.

Se deber tener presente que, cuando se quiere determinar la carga de fondo para un perodo de tiempo determinado, debe analizarse la variacin de las condiciones de flujo.As mismo las grandes crecidas transportan grandes masas de carga de sedimentos, lo que ocasiona que la carga de fondo tienda a ser ms baja debido a las grandes profundidades y a los altos niveles de turbulencia que producen las mismas.

Siendo as, cabe esperarse que con niveles altos, la carga de fondo sea ms baja con relacin a la carga en suspensin que con niveles bajos. Razn por la cual, corrientes con condiciones de flujo variables, tienden a tener cargas de fondo bajas con relacin a la carga en suspensin, medida en un perodo de tiempo dado.

Por lo general la carga de fondo, como parte de la carga total de material del fondo, es, cuantitativamente pequea y de hecho no representa un problema severo de sedimentacin en cauces aluviales. Sin embargo, la rugosidad en este tipo de cauces est determinada por el movimiento de la carga de fondo.

5.3.4 ESTUDIO DE SEDIMENTOLOGA DE LA MICROCUENCA DE LA QUEBRADAS CHINGUILANCHI

Normalmente, con datos reales de caudal slido en suspensin y caudal lquido, se elabora la curva de descarga slida en suspensin, pero debido a que en el rea en estudio no se cuenta con esta informacin, se procedi a realizar la estimacin de sedimentos por medio del mtodo de Fleming.

Fleming utiliz datos de ms de 250 cuencas alrededor del mundo para obtener la ecuacin que se detalla a continuacin, para la tasa media anual de transporte en suspensin Qs en toneladas, como una funcin del caudal medio anual en pies cbicos por segundo para varios tipos de cobertura vegetal.

Para la microcuenca en estudio se tiene que consta casi en su totalidad por bosques naturales, por consiguiente se toma los valores de n y a respectivos para luego obtener con la frmula de Fleming los siguientes resultados:

DATOS:Microcuenca_1 n= 0.65a= 19269Q= 116.023 l/sQ= 4.097 p3/sQs= 48193.103 Ton/ao

Microcuenca_2n= 0.65a= 19269Q= 8.894 l/sQ= 0.314 p3/sQs= 9077.217 Ton/ao

6. CONCLUSIONES

La quebrada Chinguilanchi_1 de acuerdo al estudio morfomtrico, no presenta riesgos a las crecidas altas como se muestra en los resultados obtenidos por: factor de forma, coeficiente de compacidad, ndice de alargamiento, e ndice de homogeneidad, y la quebrada Chinguilanchi_2 si presenta riesgos a las crecidas. La pendiente del cauce principal de la microcuenca Quinguilanchi_1 es 7.14 %. y Chinguilanchi_2 es 14.99 %. El caudal de mxima crecida en la microcuenca_1 de acuerdo al estudio hidrolgico en el punto de inters es de 11.00 m3/s y en la microcuenca_2 es de 1.16 m3/s. El caudal de estiaje para efectos de manejo de la cuenca y factor de seguridad se considera un 95% del caudal obtenido, ya sea por efectos de escurrimiento o prdidas; obteniendo como resultado en la microcuenca_1 un caudal de 40.81 lit/s y en la microcuenca_2 un caudal de 3.13 lit/s. La cantidad de sedimentos que transporta la microcuenca_1 de la quebrada de Chinguilanchi de acuerdo al mtodo de Fleming es de 48193.1034 Ton/ao y 9077.217 Ton/ao en la microcuenca_2.

7. ANEXOS

Delimitacin de las Microcuencas

Red de cauces

Vegetacin existente en la Microcuenca

Estaciones pluviomtrcias cercanas al punto de inters

-INFORMACIN DE ESTACIONES MET, PG, PV.

Loja-Loja-Ecuador