hidrologia clase 3
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UNIVERSIDAD SAN
PEDRO CURSO: HIDROLOGIATEMA: PARAMETROS
GEOMORFOLOGICOS DE UNA CUENCA
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En las ciencias de la tierra ha sid
recncida la de!endencia de la"e#r$l"%a en la interacci&n de la"el"%a' el cli#a ( el #)i#ient del a"*as+re la tierra, Esta interacci&n es de "ran
c#!le-idad ( !r.ctica#ente i#!si+le deser cncretada en #dels deter#in%stics'( se de+e t#ar c# *n !rces dec#!rta#ient #i/t cn *na $*ertec#!nente estc.stica,
GEOMORFOLOGIAS DE CUENCAS
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Para el est*di ( deter#inaci&n de ls !ar.#etrs
"e#r$l&"ics se !recisa de la in$r#aci&ncart"r.0ca de la t!"ra$%a' del *s del s*el (de la !er#ea+ilidad de la re"i&n en est*di, Ls!lans !ara ests an.lisis sn *sads en $r#atsc# D1G ( SHP' !ara la edici&n es!acial de la
in$r#aci&n cn-*nta#ente cn la +ase de datsc# caracter%sticas sci ecnicas de la!+laci&n ( trs !ar.#etrs t2cnics,
CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGICASDE UNA CUENCA HIDROGRAFICA
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SUPERFICIE O AREA DE LA CUENCA El .rea de la c*enca es !r+a+le#ente la caracter%stica
"e#r$l&"ica #.s i#!rtante !ara el dise3, Est. de0nidac# la !r(ecci&n hri4ntal de tda el .rea de drena-e de *n
siste#a de escrrent%a diri"id directa indirecta#ente a *n#is# ca*ce nat*ral,
METODOS: 5alan4a analitica Us del !lani#etr,
Us de !r"ra#as de trata#ients de dats es!aciales: A*t Cad'Arc Ma!' CartMa!' Micr Statin' etc,
PARAMETROS:
UNIDADHIDROLOGICA
AREA
CUENCA 67 777 8 977 777
SU5 CUENCA 6 777 67 777MICRO CUENCA ; 6 777
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PERIMETRO DE UNA CUENCA: El !er%#etr de la c*enca la ln"it*d de la l%nea de
di)rci de la h(a es *n !ar.#etr i#!rtante' !*esen cne/i&n cn el .rea ns !*ede decir al" s+re la$r#a de la c*enca, Us*al#ente este !ar.#etr $%sices si#+li4ad !r la #a( Us del c*r)%#etr, Us de !r"ra#as de trata#ients de dats es!aciales:
A*t Cad' Arc Ma!' CartMa!' Micr Statin' etc,
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PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS DE LACUENCALa "e#r$l"%a de *na c*enca ?*eda
de0nida !r s* $r#a' relie)e ( drena-e' !aral c*al se han esta+lecid *na serie de!ar.#etrs' ?*e a tra)2s de ec*acines#ate#.ticas' sir)en de re$erencia !ara la
clasi0caci&n ( c#!araci&n de c*encas, Para*n #e-r est*di de las c*encas se hanesta+lecid ls si"*ientes !ar.#etrs:
Par.#etrs de $r#a Par.#etrs de relie)e Par.#etrs de red hidr"r.0ca,
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1.- PARMETROS DE FORMADada la i#!rtancia de la cn0"*raci&n de lasc*encas' se trata de c*anti0car !ar.#etrs
!r #edi de %ndices ce0cientes' ls c*alesrelacinan el #)i#ientdel a"*a ( las res!*estas de la c*enca a tal#)i#ient =hidr"ra#as>,
1.1.- ndice de compcidd o Coe!cien"ede G#$e%i&' (Ic)Es el cciente ?*e e/iste entre el !er%#etr dela c*enca res!ect al !er%#etr de *n c%rc*l
del .rea de la #is#a c*enca @B,
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Si Ic la c*enca es de $r#a circ*lar, Estece0ciente ns dar. l*ces s+re la escrrent%a( la $r#a del hidr"ra#a res*ltante de *na
deter#inada ll*)ia ca%das+re la c*enca,Si: Ic c*enca re"*lar
Ic c*enca irre"*lar =Ic "rande' #ens
s*sce!ti+le a in*ndacines>,1.*.- Fc"o# de Fo#m (F+)F*e de0nid !r Hrtn' c# el ccienteentre el
anch !r#edi de la c*enca ( s* ln"it*d delca*ce !rinci!al:
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Dnde:5 Anch Pr#edi de la c*enca' =#>
A Area de la c*enca' =#>Lc Ln"it*d de la c*enca' ?*e se de0ne c# la
distancia entre la salida ( el !*nt #.s ale-ad' cercan ala ca+ecera del ca*ce
!rinci!al' #edida en l%nea recta,
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La $r#a de la c*enca a$ecta ls hidr"ra#asde ca*dales #./i#s' !r l ?*e se han hechn*#erss es$*er4s !ara tratar de c*anti0car
este e$ect !r #edi de *n )alr n*#2ric,
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1.,.- Coe!cien"e de +o#m (+)Relaci&n entre la anch*ra #edia 5# de lac*enca ( la ln"it*d #edia =L#c>:
Dnde:5# Anch #edia de la c*enca
L#c Ln"it*d #edia de la c*enca=distancia entre la salida ( el !*nt #asale-ad de la c*enca>,
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1..- Re%ci/n de E%on0ci/n (Re)de0nid !r Sch*##' es la relaci&n entre eldi.#etr de *n c%rc*l =D> de .rea i"*al a la
c*enca ( la ln"it*d de la c*enca =Lc>,
E/!resand el di.#etr en $*nci&n del .rea dela c*enca =A> ?*eda:
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Si Re )ar%a entre 7,J7 ( ,77 c*encacn a#!lia )ariedad de cli#as ("el"%as, Ade#.s esta $*erte#entecrrelacinad cn el relie)e de lac*enca' de #anera ?*e )alrescercans a la *nidad sn t%!ics de
re"ines cn relie)e +a-' en ca#+idnde Re ?*e )ar%a de 7,J7 a 7,97 est.asciad a $*ertes relie)es ( !endientes!rn*nciadas del terren =Ca#!s
Aranda>, relie)es ( !endientes!rn*nciadas del terren !r ?*e estaentre 7,J ( 7,9,
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1..- Re%ci/n de ci#c&%#idd (Rci)Relaci&n de circ*laridad' =Rci>' den#inadta#+ien c# radi de circ*laridad' es el
cciente entre el .rea de la c*enca =A> ( la delc%rc*l c*( !er%#etr =P> es i"*al al de lac*enca:
Dnde: AArea de la C*enca en #
PPeri#etr de la c*enca en #,C*and Rci' la c*enca es circ*lar ( siRci7,K96' la c*enca es c*adrada,
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1.2.- Rec"3n0&%o e4&i$%en"e o #ec"3n0&%o deG#$e%i&'
El rect.n"*l e?*i)alente es *na
trans$r#aci&n "e#2trica' ?*e !er#itere!resentar a la c*enca' de s* $r#aheter"2nea' cn la $r#a de *n rect.n"*l'?*e tiene la #is#a .rea ( !er%#etr =#is#
%ndice de c#!acidad>' i"*al distri+*ci&n dealt*ras =i"*al c*r)a hi!s#2trica>' e i"*aldistri+*ci&n de terren' en c*ant a s*scndicines de c+ert*ra, En este
rect.n"*l' las c*r)as de ni)el se cn)iertenen rectas !aralelas al lad #enr' siendests lads' la !ri#era (
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1.2.1.- C3%c&%o de %o' %do' % 5 L de%#ec"3n0&%oEl rect.n"*l e?*i)alente es l&"ica#ente *na
trans$r#aci&n !*ra#ente "e#2trica de lac*enca en *n rect.n"*l de i"*al !er%#etr'cn)irti2ndse las c*r)as de ni)el en rectas!aralelas al lad #enr' siend 2sts la
!ri#era ( la
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Dnde:L Ln"it*d del lad #a(r del rect.n"*ll ln"it*d del lad #enr del rect.n"*l
Ic ndice de C#!acidad de Gra)eli*sA rea de la c*encaP Per%#etr de la c*enca
Cn ls res*ltads de las ec*acines , (, se di+*-a en rect.n"*l de +ase l ( dealt*ra L' des!*2s se hallan ls ccientes'
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,.- PARMETROS DE RELIE6EPara descri+ir el relie)e de *na c*enca e/istenn*#erss !ar.#etrs ?*e han sid
desarrllads !r )aris a*tres entre ls #.s*tili4ads sn: !endiente de la c*enca' indice de!endiente' c*r)as Hi!s#2tricas' hist"ra#a de$rec*encias alti#2tricas ( relaci&n de relie)e,,.1.- Pendien"e de % c&encLa !endiente #edia de la c*enca tiene *nai#!rtante !er c#!le-a relaci&n cn lain0ltraci&n' el esc*rri#ient s*!er0cial' lah*#edad del s*el ( la cntri+*ci&n del a"*a
s*+terr.nea al *- en ls ca*ces, Es *n de ls$actres $%sics ?*e cntrlan el tie#! del *-s+re el terren ( tiene in*encia directa en la#a"nit*d de las a)enidas crecidas,
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,.1.1.- C#i"e#io de 7.8. A%$o#dAnali4a la !endiente e/istente entre c*r)as deni)el' tra+a-and cn la $a-a de0nida !r las
l%neas #edias ?*e !asan entre las c*r)as deni)el' Para *na de ellas la !endiente es:
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a .rea de la $a-a a' +' c' d' en #, anch !r#edi de la $a-a a+cd' en #,L ln"it*d de la c*r)a de ni)el J' en #,
S !endiente !r#edi de la $a-a a' +' c' d'adi#ensinal,Sc !endiente !r#edi de la c*enca'adi#ensinal,
De inter)al desni)el cnstante entre c*r)asde ni)el' en #,A .rea ta#a3 de la c*enca' en #,Ln ln"it*d ttal de las c*r)as de ni)el dentrde la c*enca' en #,
Entnces' se c*#!le ?*e: SiDlD=li>ai '( la!endiente de la c*enca Sc' ser. el !r#edi!esad =!nderad> de las !endientes de cada $a-a'en relaci&n a s* .rea' est es:
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De dnde se +tiene' al si#!li0car ( $actri4ar:
Cn el +-et de +tener res*ltads cn0a+les (a la )e4 e)itar el desarrll tedis del criteri'se rec#ienda *tili4ar inter)als entre c*r)as de
ni)el de 7 a 67 #etrs en c*encas "randes de $*erte !endiente ( del rden de 6 a 6#etrs en el cas de c*encas !e?*e3as det!"ra$%a !lana,
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,.1.*.- C#i"e#io de R.E. Ho#"onCnsiste en tra4ar *na #alla de c*adradss+re la !r(ecci&n hri4ntal de la c*enca
rient.ndla se"
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La !endiente de la c*enca en cada direcci&n de la #alla se calc*la as%:
Siend:L/ Ln"it*d ttal de l%neas de la #alla en sentid /' dentr dela c*encaL( ln"it*d ttal de l%neas de la #alla en sentid (' dentr dela c*encaN/ n
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,.*.- ndice de Pendien"e (Ip) (M.Roc9e)
El %ndice de !endiente' es *na!nderaci&n ?*e se esta+lece entre las!endientes ( el tra# recrrid !r elr%, Cn este )alr se !*ede esta+lecerel ti! de "ran*l#etr%a ?*e seenc*entra en el ca*ce, Ade#.s'e/!resa en ciert #d' el relie)e de la
c*enca, Se +tiene *tili4and elrect.n"*l e?*i)alente' cn la si"*ienteec*aci&n:
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Dnde:I! %ndice de !endiente
n n
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,.,.- C%'i!cci/n de Pendien"e' en &nc&encEl )alr de la !endiente !er#ite clasi0car el
relie)e t!"ra$%a del terren se"
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,..- C$ Hip'om:"#icEs la re!resentaci&n "r.0ca del relie)e de *nac*enca es decir la c*r)a hi!s#2trica indica el
!rcenta-e de .rea de la c*enca s*!er0cie de lac*enca en # ?*e e/iste !r enci#a de *nacta deter#inada' re!resentad en crdenadasrectan"*lares,
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,..1.- Con'"#&cci/n C$ Hip'om:"#icPara cnstr*ir la c*r)a hi!s#2trica se *tili4a *n#a!a cn c*r)as de ni)el' el !rces es c# si"*e:
Se #arcan s*+.reas de la c*enca si"*iend lasc*r)as de ni)el' !r e-e#!l de 77 en 77 #,
Cn el !lan%#etr & s$tare adec*ad =A*tCad'Ilis' ArcVie' etc>' se deter#inan las .reas
!arciales de ess cntrns,Se deter#inan las .reas ac*#*ladas' de las!rcines de la c*enca,
Se deter#ina el .rea ac*#*lada ?*e ?*eda s+recada altit*d del cntrn,
Se !ltean las altit*des' )ers*s lascrres!ndientes .reas ac*#*ladas ?*e ?*edans+re esas altit*des,
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,..*.- U"i%idd de % c$ Hip'om:"#icDe la c*r)a hi!s#2trica se !*ede e/traer *nai#!rtante relaci&n' c# es la relaci&n hi!s#2trica
=RH>:
Dnde:As .rea s+re la c*r)a hi!s#2tricaA+ .rea +a- la c*r)a hi!s#2tricaSe"
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c*r)a A: C*enca en $ase -*)ent*dc*r)a 5: C*enca en $ase #ad*re4
c*r)a C: C*enca en $ase de )e-e4
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,..,.- C#c"e#;'"ic' de% Cic%o E#o'i$o 5 de%"ipo de c&enc "#$:' de %' c$'9ip'om:"#ic',A%"i"&d de +#ec&enci medi' es la altit*d #ediacrres!ndiente a la #edia de la a+scisa delhist"ra#a de $rec*encia de altit*des, Gr.0ca#entela ele)aci&n #edia de la c*enca se +tiene'entrand cn el 67 W del .rea en el e-e X' tra4and*na !er!endic*lar !r este !*nt hasta interce!tar a
la c*r)a hi!s#2trica' ( !r 2ste !*nt tra4ar *na
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,.2.- Re%ci/n de #e%ie$e (R#)Sch*## =Z6J> !r!ne *na e/!resi&n #*( si#!le!ara la descri!ci&n del relie)e' =Reli$ Rati' Rr>>'
$*nci&n de la ln"it*d de la c*enca L ( de ladi$erencia de alt*ra entre la salida de la c*enca ( el!*nt #.s alt en la di)isria de la c*enca =h>:
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,.=.- Tiempo de concen"#ci/nTie#! necesari !ara ?*e td el siste#a =tda lac*enca> cntri+*(a e0ca4#ente a la "eneraci&n de
*- en el desa"*e, C#
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Dnde:Tc Tie#! de cncentraci&n =hr>L! Ln"it*d del c*rs !rinci!al =#>S! Pendiente del c*rs !rinci!alH Di$erencia de ctas entre el !*nt #.s alt ( el
de est*di =#>A rea de drena-e =area de la c*enca>'=#>
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>..- PARMETROS DE LA RED HIDROGRAFICADE LA CUENCALa red hidr"r.0ca crres!nde al drena-e nat*ral'
!er#anente te#!ral' !r el ?*e *(en las a"*asde ls esc*rri#ients s*!er0ciales' hi!d2r#ics (s*+terr.nes de la c*enca,>..1.- Componen"e' de % #ed de d#en?e
La red de drena-e de *na c*enca est. $r#ada !r elca*ce !rinci!al ( ls ca*ces tri+*taris,
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.1.*.- N&me#o de O#den de &n c&ceEs *n n: Ls ca*ces de !ri#er rden => sn a?*ells ?*e
n !seen tri+*taris' Ls ca*ces de se"*ndrden => tienen a*entes de !ri#er rden' Ls ca*ces de tercer rden => reci+en in*enciade ca*ces de se"*nd rden' !*diend reci+ir
directa#ente ca*ces de !ri#er rden, Un canal de rden n !*ede reci+ir tri+*taris derden n hasta ,
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E% 'i'"em de S"#9%e# =Fi"*ra ,+>' !ara e)itarla s*+-eti)idad de la desi"naci&n en las nacientesdeter#ina ?*e:
tds ls ca*ces ser.n tri+*taris' a
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.*.- Den'idd de d#en?e (Dd)Hrtn =ZQ6> de0ni& la densidad de drena-e de *nac*enca c# el cciente entre la ln"it*d ttal =Lt>
de ls ca*ces !ertenecientes a s* red de drena-e ( las*!er0cie de la c*enca =A>:
La densidad de drena-e es *n indicadr de lares!*esta de la c*enca ante *n a"*acer' (' !rtant' cndicina la $r#a del hidr"ra#a res*ltanteen el desa"[e de la c*enca,
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.1*.- Pendien"e de% c&ce p#incip%(Sm)Se !*eden de0nir )arias !endientes del ca*ce
!rinci!al' la !endiente #edia' la !endiente #edia!nderada ( la !endiente e?*i)alente,L pendien"e medi (Sm)< relaci&n entre la alt*rattal del ca*ce !rinci!al =cta #./i#a' H#a/ #ens
cta #%ni#a' H#in> ( la ln"it*d del #is#' L=Fi"*ra ,>,
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CURVA HIPSOMETRICA: Esta c*r)a re!resenta el .rea drenada )ariand cn la
alt*ra de la s*!er0cie de la c*enca, Ta#+i2n !dr%a
)erse c# la )ariaci&n #edia del relie)e de la h(a,
CURVAS CARACTERISTICAS DEUNA CUENCA
HIDROGRAMA DE FRECUENCIAS
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Es la re!resentaci&n de la s*!er0cie' en \# en !rcenta-e' c#!rendidaentre ds ni)eles' siend la #arca de clase el !r#edi de las alt*ras, De
esta $r#a' cn di$erentes ni)eles se !*ede $r#ar el hist"ra#a, Estedia"ra#a de +arras !*ede ser +tenid de ls #is#s dats de la c*r)ahi!s#2trica, Real#ente cntiene la #is#a in$r#aci&n de 2sta !er cn*na re!resentaci&n di$erente' d.ndns *na idea !r+a+il%stica de la)ariaci&n de la alt*ra en la c*enca,
HIDROGRAMA DE FRECUENCIASALTIMETRICAS:
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Es *na trans$r#aci&n "e#2trica' ?*e !er#itere!resentar a la c*enca en *na $r#a heter"2nea' cn la$r#a de *n rect.n"*l' ?*e tiene la #is#a .rea (
!er%#etr' i"*al distri+*ci&n de alt*ras e i"*al distri+*ci&nde terren, METODOLOGIA: rea A
Per%#etr P ndice de Gra)eli*s: 7,9]P Ln"it*d del Lad Ma(r del Rect.n"*l:
Ln"it*d del Lad Menr del Rect.n"*l:
RECTANGULO EUIVALENTE:
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Es *na !nderaci&n ?*e se esta+lece entre las !endientes( el tra# recrrid !r el ri, Cn este )alr se !*edeesta+lecer el ti! de "ran*l#etr%a ?*e se enc*entra en el
ca*ce,
: %ndice de !endiente, n: n*#er de c*r)as de ni)el e/istente en el rect.n"*l
e?*i)alente' incl*id e/tre#s, : ctas de las n c*r)as de ni)el cnsideradas =#>, : $racci&n dela s*!er0cie ttal de la c*enca c#!rendida
entre las ctas L: ln"it*d del lad #a(r del rect.n"*l e?*i)alente =#>
INDICE DE PENDIENTE