primer trabajo escalonado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA

Facultad De Ingeniería Civil

“CUENCA DEL RIO CHANCAYANO – PARÁMETROS HIDROLÓGICOS”




INDICE

I. RESUMEN

II. INTRODUCCIÓN

III. JUSTIFICACION

IV. OBJETIVOS

V. REVISION LITERARIA

VI. DATOS GENERALES

VII. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO

VIII. DESARROLLO DEL TEMA

IX. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

XI. BIBLIOGRAFIA




I. RESUMEN

El presente trabajo se realizo con la finalidad de hacer un estudio de todos los

parámetros geomorfológicos de la cuenca del río “CHANCAYANO”, así como

observar las diferentes características fisiográficas (Pendiente, altitud, etc.) de la

cuenca que influyen en cada uno de los parámetros geomorfológicos, los cuales nos

da una idea de forma, almacenamiento, escorrentía, etc. de la cuenca en estudio,

para el cálculo de dichos parámetros se aplicó los conocimientos adquiridos en las

sesiones de clase. En el desarrollo del informe se presenta un estudio más detallado

del tema.

II. INTRODUCCIÓN

La hidrología es una rama de la ciencia que estudia los fenómenos físicos y eventos

atmosféricos que se presentan en una cuenca hidrográfica y que influyen en la vida y

desarrollo de las poblaciones que habitan en ella.

Desde los últimos 50 años, la hidrología ha incrementado su uso debido a que la

información que integran los datos meteorológicos son de gran importancia para la

realización de actividades tales como: inundaciones, construcción de redes de

acueducto, alcantarillado y canales, vías, pesca, siembra, industria e investigaciones,

entre otras.

El régimen de caudales de una corriente de agua durante un período determinado, es

el único término del balance hidrológico de una cuenca que puede ser medido

directamente con una buena precisión. Los otros elementos de ese balance, como las

precipitaciones, la evaporación, etc., no pueden ser sino estimados a partir de

mediciones observadas en distintos puntos de la cuenca o deducidos de fórmulas

hidrológicas, los cuales son siempre estimativos muy aproximados.

Una creciente es un evento que produce en un río o canal niveles muy altos, en los

cuales el agua sobrepasa la banca e inunda las zonas aledañas. Las crecientes causan

daños económicos, pérdidas de vidas humanas y trastornan toda la actividad social y

económica de una región. Para el diseño de estructuras hidráulicas tales como

canales, puentes, presas, alcantarillados, obras asociadas al diseño y construcción de

vías es necesario estimar los caudales máximos asociados a un período de retorno

determinado. Sintéticas, los métodos de regionalización de caudales máximos, el

Gradex, el índice de crecientes.




III.JUSTIFICACION

Estudiar el comportamiento hidrológico de la cuenca del río Chancay y establecer

los mecanismos para generar información al Sistema de Información Ambiental en

lo referente al recurso hídrico, aportando los datos y la información necesaria.

Producir y proponer indicadores ambientales en el campo de la hidrología y de los

recursos hídricos, alimentando el sistema de información ambiental en lo referente

al recurso hídrico y determinando el comportamiento hidrológico de la cuenca del

río Chancay.

IV. OBJETIVOS

Realizar la delimitación de un sistema hidrológico (cuenca Chancay).

Calcular y analizar los parámetros geomorfológicos:

Parámetro geomorfológico:

Área de la cuenca.

Perímetro de la cuenca.

Longitud del cauce principal.

Ancho promedio

Pendiente de los cauces.

Coeficiente de Gravelius.

Densidad de drenaje.

Pendiente de cuenca.

Número de orden de una cause.




V. REVISION LITERARIA

1. CUENCA HIDROLOGICA:Es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen para formar

un solo curso. Cada curso de agua tiene una cuenca bien definida para cada punto de su

recorrido

2. DELIMITACION DE UNA CUENCA:La delimitación de una cuenca se hace sobre un plano a curvas de nivel siguiendo las líneas

del DIVORTIUM ACUARIUM, que es una línea imaginaria, que divide a las cuencas

adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación, en que cada

sistema de corriente fluye hacia el punto de salida de la cuenca.

El DIVORTIUM ACUARUM está formado por los puntos de mayor nivel topográfico y

cruza las corrientes en los puntos de salida llamado estación de aforo (punto emisor).

Ejemplo: Delimitación de una cuenca

3. CLASIFICACION DE UNA CUENCA:La cuenca se puede clasificar de acuerdo a su tamaño:

Cuenca Grande: es aquella cuenca en la que predomina las

características fisiográficas de la misma, es decir su pendiente,

elevación, área, cauce, etc. Se puede considerar que una cuenca es

grande cuando su área es mayor de 250km2




Cuenca Pequeña: se considera cuenca pequeña, cuando su área varia

de unas pocas hectáreas hasta 250km2; en esta cuenca sus

características físicas como el tipo de suelo, vegetación son más

importantes que las de cauce

4. CURVAS CARACTERISTICAS DE UNA CUENCA: Curva Hipsométrica:

Esta curva es una especie de perfil longitudinal promedio de la cuenca

y tiene especial significación debido a que la altitud es un parámetro

preponderante de la Hidrología Regional. Grafica las alturas en el eje

de las ordenadas versus el área acumulada que queda por encima de la

curva de nivel correspondiente en el eje de las abscisas.

Curva de Frecuencia de altitudes:

Curva de Frecuencia de altitudes: Es el complemento de la curva

hipsométrica, puesto que es la representación gráfica de la distribución

de áreas ocupadas por las diferentes altitudes. Las áreas parciales, en

porcentaje, se plotean en el eje de las abscisas versus las alturas en el

eje de las ordenadas.

Altitud Media: Esta definida por la ordenada media H−

de la curva

hipsométrica.

H−

= 1A∑i=1

n

H i∗A i

Donde:

H−

= altitud media (m.s.n.m)

Hi= altura correspondiente al área Ai.

A= Área de la cuenca.

N= número de áreas parciales de la cuenca.

5. SISTEMA HIDROLÓGICO.Conjunto de procesos (físicos, químicos y/o biológicos) que actuando sobre




una o más variables de entrada los transforman en una o más variables de

salida.

6. PARÁMETROS GEOMORFOLÒGICOS. AREA DE LA CUENCA: (A)

Representa el área de la Cuenca en proyección horizontal.

PERIMETRO DE LA CUENCA: (P)

Es la longitud de la curva cerrada correspondiente al Divortio

Aquarum, se expresa generalmente en Km. y se determina mediante el

curvímetro.

LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L):

La longitud del cauce principal es un parámetro asociado con la

geometría y tiempo de concentración en consecuencia expresa de

alguna manera el grado de intensidad de la escorrentía directa de la

cuenca.

ANCHO PROMEDIO: (B)

Se obtiene dividiendo el área de la cuenca por la longitud del cauce

principal.

B= AL

Donde

B : Ancho promedio.

A: Área de la cuenca.

L: Longitud del cauce principal.

FACTOR FORMA: (F)

Parámetro adimensional introducido por Horton que denota el efecto

combinado de la cuenca y la configuración neta del drenaje.




F= A

L2=B

L

Donde:


L: Longitud del curso principal.

B. Ancho promedio de la cuenca.

Es un parámetro indicador de la escorrentía instantánea y por lo tanto de la geometría del Hidrograma resultante de una lluvia caída en la cuenca.

Coeficiente de Gravelius ( Kc ) : Llamado también coeficiente de

compactación, mide el grado de circularidad de la cuenca y tiene gran

influencia en el tiempo de equilibrio del área colectora,

matemáticamente, se expresa como la relación entre el perímetro P de

la cuenca y el perímetro πD de un círculo equivalente de igual área A

de la cuenca.

Kc= Pπ xD

= P2√πA

=0. 2821PA−1/ 2

Donde:

Kc : Coeficiente de Gravelius.


P: Perímetro de la cuenca.

COEFICIENTE DE GRAVELIUS :(Kc )

Llamado también coeficiente de compactación, mide el grado de

circularidad de la cuenca y tiene gran influencia en el tiempo de

equilibrio del área colectora, matemáticamente, se expresa como la

relación entre el perímetro P de la cuenca y el perímetro πD de un




círculo equivalente de igual área A de la cuenca.

Kc= PπD

= P2√πA

=0. 2821 PA−1/ 2

Donde:

Kc : Coeficiente de Gravelius.


P: Perímetro de la cuenca.

RECTÁNGULO EQUIVALENTE:

Rectángulo equivalente: También es, en cierto modo, un parámetro

indicador de la geometría de la cuenca y por consiguiente de la forma

de los hidrogramas de escorrentía…Es además una forma simplificada

de la representación de una cuenca de tal manera que la geometría real

queda reducida a un rectángulo equivalente de la misma área y

perímetro de la cuenca.

a=Kc . A1 /2

1 .12 [1−1 .12Kc √( Kc

1 . 12 )2

−1]

b=Kc . A1 /2

1 .12 [1+ 1. 12Kc √( Kc

1 .12 )2

−1]




Donde:

a= Lado menor del rectángulo.

b= Lado mayor del rectángulo.

Kc= Coeficiente de Gravelius.

A= Área de la cuenca.

PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL:

Pendiente del curso principal: El conocimiento de éste parámetro es

también de suma importancia en el estudio del comportamiento del

recurso hídrico con diversos fines, tales como: ubicación de obras de

toma, evaluación y optimización del potencial hidroenergético, etc.

En general, la pendiente del cauce principal varía a lo largo de toda su

longitud, siendo necesario usar un método adecuado para estimar una

pendiente representativa. El concepto generalizado de que la pendiente

es el cociente dado por la diferencia de altura entre la longitud del

cauce principal es muy inexacto e impreciso…Para calcular la

pendiente equivalente calculada mediante diversas expresiones.

Algunas de estas expresiones son:

S=[ ∑i=1

n

Li

∑i=1

n

( Li2

Si )1/2 ]2

Donde:

Li= longitud de cada tramo de pendiente Si.

n= número de tramos en que se ha dividido el perfil del cauce.

ORIENTACIÓN DE LA CUENCA:

Esta referida a la mejor distribución de radiación solar en la cuenca.

Teniendo en cuenta el cauce principal se divide la cuenca en dos

vertientes, vertiente izquierda y vertiente derecha.




PARÁMETROS DE LA RED DE DRENAJE Número de Orden:

La cantidad y rapidez con la que se evacuan las aguas de escorrentía

superficial, al ocurrir una precipitación sobre determinada cuenca,

depende de varios factores. Conformación de la red de drenaje natural,

intensidad de precipitación, pendiente de la cuenca, etc.

Relación de confluencias (Rc): Mientras mayor es la relación de

confluencias más densificada es la red, se dice que tiene similitud

cinemática si tiene la misma relación de confluencias.

Donde:

Rc= Relación de confluencias.

ni = Números de cauces de orden i.

ni+1= Números de cauces de orden inmediato superior.

Relación de Longitudes (RL ):

Relación de Longitudes (RL ): Está relacionada con el recorrido, a

mayor recorrido de los cauces naturales la cuenca tiene mayor

capacidad de almacenamiento momentáneo.

r L=Li

Li−1

RL=1n∑i=1

n

rLi

Donde:

RL = Relación de longitudes.

Li = Longitud de cauces de orden i.

Li−1 = Longitud de cauces de orden inmediatamente inferior.

Rc=1n∑i=1

n

r circi=

ni

ni+1




Densidad de Drenaje (D):

Parámetro geomorfológico de mayor significación por ser un mejor

indicativo de la magnitud de la red de drenaje superficial. Está dado

por la siguiente expresión:

D= 1A∑i=1

n

Li=LcA

Donde:

D= Densidad de drenaje superficial (Km/Km2)

A= Área de la cuenca (km2)

Li= Longitud del i-ésimo curso natural.

Lc= ∑ Li = Longitud total de la red de drenaje (Km)




VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

VII. BIBLIOGRAFIA

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