PROYECTO FINALCuencas HidrogrficasPresentado a:

Ingeniero. Luis Felipe Pinzn Uribe

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANDA

Facultad de IngenieraIngeniera Civil

Fotogrametra y FotointerpretacinBogot D.C.

2015

PROYECTO FINAL

Cuencas HidrogrficasPresentado por:

Gustavo Andrs Caldern Perdomo

1102061

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANDA

Facultad de IngenieraIngeniera Civil

Fotogrametra y FotointerpretacinBogot D.C.

2015

1. TABLA DE CONTENIDO

2. Objetivos 2.1. Objetivo General

2.2. Objetivos Especficos

3. Introduccin4. Marco Terico

5. Formulas 6. Desarrollo

7. Anlisis de los resultados

8. Conclusiones

9. Bibliografa

10. Anexos2. OBJETIVOS

2.1. General

Identificar los principales parmetros fsicos que podemos encontrar en una cuenca hidrogrfica, donde se interpretara la informacin que estos nos estn suministrando, para aplicaciones en la ingeniera.2.2. Especficos2.2.1. Comprender la importancia de disponer de una buena descripcin que incluya datos precisos de su ubicacin y caractersticas marfomtircas.2.2.2. Reconoces las divisorias de aguas.2.2.3. Calcular los parmetros diferentes parmetros descriptivos.2.2.4. Clasificar las cuencas hidrogrficas en atencin a sus parmetros principales.2.2.5. Interpretar la designacin numrica de los cauces.2.2.6. Analizar los datos que nos suministr los clculos matemticos, y que implicaciones tienen en nuestra cuenca hidrogrfica.3. INTRODUCCIONA lo largo del tiempo ha surgido la necesidad del hombre por conocer e interpretar todos los fenmenos naturales que se pueden apreciar en la madre Tierra. De esta curiosidad se ha dado lugar a diversa teoras fsica y qumicas, que con aplicaciones matemticas, nos da una idea ms exacta de cmo es el funcionamiento de est. El hombre se enfrenta a un autntico reto, definido como desarrollo, debe salvar antiguos errores y reorientarse sobre bases sostenibles. Eso supone introducir profundas transformaciones, que partiendo de lo poltico y econmico, concurren en una correcta manipulacin de los recursos naturales. Tales cambios se deben enfrentar rompiendo la barrera que supone ser objeto y sujeto del medio ambiente.

Este informe lo que buscar es sustentar fundamentos bsicos de la hidrologa, por medio del anlisis de una cuenca hidrogrfica especfica. Proporcionando informacin que explicaran las caractersticas que posee esta cuenca.

La cuenta hidrogrfica a tratar se encuentra ubicada en la regin pacifica, por el sector del departamento de Antioquia; la cuenca desemboca en el Rio Cauca. Tendremos en cuenta las cartas 1:25000 (115-III-C) y (115-III-D) .Por medio de los diferentes clculos, se buscara hallar parmetros tales como: rea de la cuenca, permetro de la cuenca, altura media, pendiente media, longitud del cuse, perfil longitudinal del curso del rio principal, densidad del drenaje, tiempo de concentracin, y forma de la cuenca.4. MARCO TEORICO

La hidrologa versa sobre el agua de la Tierra, su existencia y distribucin, sus propiedades fsicas y qumicas, y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo su relacin con los seres vivos. El dominio de la hidrologa abarca la historia completa del agua sobre la Tierra.

El agua es la sustancia que ms abunda en la Tierra y es la nica que se encuentra en la atmsfera en estado lquido, slido y gaseoso. La mayor reserva de agua est en los ocanos, que contienen el 97% del agua que existe en la Tierra. Se trata de agua salada, que slo permite la vida de la flora y fauna marina. El resto es agua dulce, pero no toda est disponible: gran parte permanece siempre helada, formando los casquetes polares y los glaciales.Ciclo Hidrolgico

El ciclo hidrolgico, es un modelo conceptual que describe el almacenamiento y movimiento del agua entre la Biosfera, Atmosfera, Litosfera, Hidrosfera, lo que se denomina Sistema Climtico.Describe el movimiento continuo y cclico del agua en el planeta Tierra. El agua puede cambiar su estado entre lquido, vapor y hielo en varias etapas del ciclo, y los procesos pueden ocurrir en cuestin de segundos o en millones de aos. Aunque el equilibrio del agua en la Tierra permanece relativamente constante con el tiempo, las molculas de agua individuales pueden circular muy rpido.

El ciclo se lleva a cabo, mediante la energa solar, donde le agua es evaporada del ocano, ros, embalses, entre otros. Tambin puede ser evaporada del duelo, de la vegetacin e incluso de los animales y humanos. Mediante el proceso de transpiracin. El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua. Las corrientes de aire ascendentes toman el vapor de la atmosfera, junto con el agua de evapotranspiracin, que es agua procedente de las plantas y la evaporacin del suelo.

Figura 1. Ciclo hidrolgico.

El vapor se eleva en el aire y al enfriarse se condensa en forma de nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes por todo el globo. Las partculas de las nubes chocan entre s, por lo que van aumentando su tamao y es donde el agua empieza a caer de las nubes como precipitacin en forma de lluvia, nieve y granizo. Al caer como nieve pueden acumularse como casquetes polares y glaciares, que almacenan agua congelada durante miles de aos.Cuando cae el agua por efectos de la gravedad, fluye sobre la superficie de la Tierra; puede volver a evaporarse antes de tocar el suelo, puede caer sobre la vegetacin y ser absorbida por las plantas, puede caer sobre un ro que va a parar al mar, puede caer sobre el mar directamente, puede caer sobre el suelo y ser filtrada para acabar en una corriente subterrnea y formar despus una corriente superficial, o almacenarse como agua dulce en lagos. No toda el agua fluye por los ros. La mayor parte de ella empapa la Tierra como infiltracin. Un poco de agua se infiltra profundamente en la Tierra y rellena acuferos, que almacenan cantidades enormes de agua dulce durante periodos largos del tiempo. Algunas infiltraciones permanecen cerca de la superficie de la tierra y pueden emerger, acabando como agua superficial (y ocenica). Algunas aguas subterrneas encuentran grietas en la tierra y emergen.Como podemos ver, el recorrido que realiza el agua en este ciclo puede ser muy corto o muy largo, pero este ciclo nos asegura la renovacin continua del agua.De toda el agua disponible en el planeta, slo el 3% corresponde a agua dulce. El resto est en forma de nieve o hielo y en los mares y ocanos.Cuenca Hidrogrfica:Podemos definir a la cuenca hidrogrfica como el rea de terreno que contribuye al flujo de agua en un punto comn, como un riachuelo, arroyo, quebrada, lago, laguna, rio, humedal, estuario, embalse, acufero, manantial o pantano cercano. Es donde nace el agua que proviene de las montaas o del deshielo, cada cuenca pequea drena agua en una mayor que, eventualmente, descienda por la depresin hasta llegar al ocano. En algunos casos, la cuenca puede no alcanzar el nivel del mar si se trata de un valle encerrado por montaas, en cuyo caso la formacin acufera ser una laguna o lago.Una cuenca hidrogrfica es delimitada por la lnea de las cumbres, tambin llamadadivisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrogrficas, y con miras al futuro las cuencas hidrogrficas se perfilan como las unidades de divisin funcionales con ms coherencia, permitiendo una verdadera integracin social y territorial por medio del agua. Tambin recibe los nombres dehoya hidrogrfica,cuenca de drenajey cuenca imbrfera.

Caractersticas de las cuencas hidrogrficas:

La curva cota superficie: Esta caracterstica es adems una indicacin del potencial hidroelctrico de la cuenca. El coeficiente de forma: Da indicaciones preliminares de la onda de avenida que es capaza de generar. EL coeficiente de ramificacin: Tambin da indicadores preliminares respecto a l tipo de onda de avenida.Elementos que hacen parte de una cuenca hidrogrfica: Divisoria de aguas:

Se designa como divisoria de aguasodivortium aquarumcomo una lnea imaginaria que delimita la cuenca hidrogrfica. Una divisoria de aguas marca el lmite entre una cuenca hidrogrfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ros distintos. Otro trmino utilizado para esta lnea se denomina parteaguas.La lnea divisoria devertientes, es la lnea que separa a dos o ms cuencas vecinas. Es la divisoria de aguas, utilizada como lmite entre dos espacios geogrficos o cuencas hidrogrficas.La divisoria sigue una lnea rgida, atravesando el curso de agua solamente en el punto de salida. La divisoria une los puntos de mxima cota entre cuencas, lo que no impide que en el interior de una cuenca existan picos aislados con una cota superior a cualquier punto de la divisoria.Los terrenos de una hoya son delimitados por dos tipos de divisorias: divisoria topogrfica o superficial, y divisoria fretica o subterrnea. Esta ltima establece los lmites de los embalses de agua subterrnea, de donde se deriva el caudal base de la cuenca. Las dos divisorias difcilmente coinciden. La divisoria fretica vara con la posicin del nivel fretico. Se acostumbra definir el rea de drenaje de una cuenca de acuerdo con su divisoria topogrfica.

El nivel fretico es el nivel que se establece debajo de la superficie del terreno por acumulacin de agua. Sobre un acufero fretico acta la presin atmosfrica. El caudal base es el caudal dado por el nivel fretico. En muchos casos la perdida de agua en una parte de la hoya es compensada por ganancias en otras partes. En grandes cuencas la magnitud de la diferencia entre prdidas y ganancias debida a divisorias topogrficas y freticas es usualmente pequea.

Figura 2. Partes relevantes de una cuenca hidrogrfica.

Rio Principal:El ro principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o mximo) o bien con mayor longitud o mayor rea de drenaje. Tanto el concepto dero principalcomo el denacimientodel ro son arbitrarios, como tambin lo es la distincin entre ro principal yafluente. Sin embargo, la mayora de cuencas de drenaje presentan un ro principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas. El ro principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura.En el curso de un ro se distinguen tres partes: Curso superior: Ubicado en lo ms elevado del relieve, en donde la erosin de las aguas del ro es vertical. Su resultado: la profundizacin del cauce.

Curso medio: En donde el ro empieza a zigzaguear, ensanchando el valle.

Curso inferior: Situado en las partes ms bajas de la cuenca. All, el caudal del ro pierde fuerza y los materiales slidos que lleva sesedimentan, formando las llanuras aluviales o valles.

Figura 3. Ramificacin de los afluentes, desembocando en el Rio Principal. Afluentes:Unafluentecorresponde a un curso de agua, tambin llamadotributario,que no desemboca en elmar, sino en otroroms importante con el cual se une en un lugar llamadoconfluencia. Relieve de la Cuenca:El relieve de una cuenca consta de los valles principales y secundarios, con las formas de relieve mayores y menores y laredfluvial que conforma una cuenca. Est formado por las montaas y sus flancos; por las quebradas o torrentes, valles y mesetas. Clasificacin de los cursos de agua:Con base en la constancia de la escorrenta, los cursos de agua se pueden dividir en:

a) Perennes:

Corrientes con agua todo el tiempo:

El nivel de agua subterrneo mantiene una alimentacin continua y no desciende nunca debajo del lecho del rio.

b) Intermitentes:

Corrientes que escurren en estaciones de lluvia y se secan durante el verano.

El nivel del agua subterrnea se conserva por encima del nivel del lecho del rio solo en la estacin lluviosa. En verano el escurrimiento cesa, u ocurre solamente durante o inmediatamente despus de las tormentas.

c) Efmeros:

Existen apenas durante o inmediatamente despus de los perodos de precipitacin, y solo transportan escurrimiento superficial.

El nivel de agua subterrneo se encuentra siempre debajo del nivel inferior del lecho de la corriente; no hay, por lo tanto, posibilidad de escurrimiento subterrneo.

Caractersticas Fsicas de una Cuenca Hidrogrfica (Morfomtricas)Estas caractersticas dependen de la morfologa (forma, relieve, red de drenaje, etc.), los tipos de suelo, la capa vegetal, la geologa, las prcticas agrcolas, etc. Estos elementos fsicos proporcionan la ms conveniente posibilidad de conocer la variacin en el espacio de los elementos del rgimen hidrolgico.

Segn el rea y estado de desarrollo en la cuenca se pueden distinguir tres zonas fundamentalmente:

La parte alta o recepcin, que se caracteriza por poseer las mayores pendientes y la vegetacin boscosa. En esta zona se presentan los mayores problemas de erosin.

La garganta, que es la transicin de la zona alta a los valles y presenta en encajonamiento de la corriente principal.

El lecho o cono de deyeccin, que es el lugar de depsito del material trasportado por el rio. En esta zona de la cuenca de los ros varan su cauce debido a procesos de sedimentacin y erosin acelerada por las crecientes.

En muchos casos para la aplicacin de los diferentes modelos hidrolgicos es necesario dividir la cuenca de estudio en una serie de unidades de menor rea y de comportamiento homogneo segn los criterios de la orografa, los usos mayoritarios del suelo, la intensidad de las precipitaciones, etc.; a estas subdivisiones se les denomina unidades hidrolgicas. Estas unidades hidrolgicas pueden ser subcuencas, o bien tramos intermedios entre estas.El movimiento del agua dentro de la cuenca es una funcin compleja que est condicionada a las caractersticas fisiogrficas de la cuenca. El rea, el tipo y uso del suelo, la posicin y orientacin, la forma, la pendiente, la elevacin y la red de drenaje son las principales caractersticas fisiogrficas de una cuenca. Para la determinacin de estas caractersticas es necesario el uso de un plano topogrfico en una escala adecuada dependiendo del rea de estudio. Area (Km)Escala

11:5000

1001:10000

10001:25000

50001:50000

100001:100000

250001:200000

Figura 4. Tabla de escalas apropiadas para el estudio de una cuenca segn su rea.

rea de la Cuenca (A)El rea de la cuenca es el rea plana. Esta lnea separa la precipitacin de la cuenca de estudio de la que cae en las cuencas vecinas. La lnea divisoria de aguas no debe cortar ninguna corriente de agua, salvo en el punto de salida y une los puntos de mxima altura entre cuencas, lo que no impide que en el interior de una cuenca existan picos aislados con una cota superior a cualquier cota de la divisoria.El rea dela cuenca est conformada por las vertientes que son las reas receptoras que se extienden a lado y lado del rio principal. Para uniformizar la terminologa dada a las diferentes subreas que conforman una cuenca hidrolgica.

El rea de una cuenca tiene gran influencia en el rgimen hidrolgico, mas especficamente en la magnitud del caudal que va a drenar, pues dependiendo del tamao, los caudales resultantes sern mayores o menores. Normalmente a medida que crece al rea de la cuenca, as mismo lo harn los caudales promedios mnimos y los mximos instantneos.

unidad hidrolgivamenor a 5.0 km

Sector HidrolgicoDe 5.0 a 20.0 km

MicrocuencaDe 20.0 a 100.0 km

SubcuencaDe 100.0 a 300.0 km

CuencaMayor a 300.0 km

Figura 5. Clasificacin de la cuenca segn su rea.El rea de la cuenca influye tambin en la atenuacin de crecientes, es as como en cuencas de poca extensin la avenida se presenta en un corto lapso de tiempo que puede ser de algunos minutos u horas, mientras que para grandes zonas la creciente se presentara al cabo de algunos das o semas debido a que el agua precipitada debe recorrer una mayor distancia para llegar al punto de drenaje. La precipitada de zonas inundables y bajas tambin atena las crecientes que se puedan presentar aguas debajo de estas zonas, porque sirven como colectores retardadores del trnsito del agua.

Permetro de una Cuenca (P)Al igual que en el caso de la superficie y de todas las medidas lineales que se puedan medir sobre la representacin en un mapa topogrfico, al calcular la longitud de la lnea del permetro lo que realmente estaremos midiendo ser la de la proyeccin en el plano horizontal, medida que diferir de la real, dependiendo del relieve o inclinacin de dicha lnea. De todas formas, el error que se comete es de una magnitud muy inferior a la de la medida en si y, por tanto, totalmente despreciable.

Las unidades de dicha variable son las que corresponden a una longitud, y debido a las dimensiones de las cuencas de drenaje, suele utilizarse el kilmetro (km).

Este parmetro por s solo no da ningn tipo de informacin respecto al tamao o forma de la cuenca; solo si comparamos cuencas de igual superficie, el valor del permetro podr darnos una idea de su forma.

Si definimos el circulo asociado como un circulo de igual superficie a la de la cuenca, entonces podremos comparar el permetro de la misma con la longitud del crculo, obtenindose unos ndices que posteriormente sern analizados y que nos indicaran la mayor o menor lobulacin de dicho permetro.

El permetro (P) y su forma estn intimarnente relacionados con la litologa y edad de la cuenca de drenaje. Materiales blandos darn formas redondeadas, mientras que materiales ms duros darn formas ms quebradas o lobuladas. Igualmente, ya que la tendencia de las cuencas es la de conseguir formas redondeadas, a igualdad de litologa, una cuenca redondeada implicar mayor desarrollo.

Longitud del Cauce (L)La longitud L de la cuenca viene definida por la longitud de su cauce principal, siendo la distancia equivalente que recorre el ro entre el punto de desage aguas abajo y el punto situado a mayor distancia topogrfica aguas arriba. Al igual que la superficie, este parmetro influye enormemente en la generacin de escorrenta y por ello es determinante para el clculo de la mayora de los ndices morfomtricos.

Figura 6. Longitud y permetro de una cuenca.

En cuanto al procedimiento a seguir para medir longitudes de lneas, tambin resulta sencillo; al margen de las herramientas informticas o especficas para medida en papel (curvilmetros), un simple hilo o cordel fino que reproduzca lo ms fielmente posible las sinuosidades del cauce o del permetro exterior normalmente basta para determinarla con suficiente precisin. Como unidad de medida se utiliza el km. Altura media (H)

La altura media, H, es la elevacin promedia referida al nivel de la estacin de aforo de la boca de la cuenca.

La variacin altitudinal de una cuenca hidrogrfica incide directamente sobre su distribucin trmica y por lo tanto en la existencia de microclimas y hbitats muy caractersticos de acuerdo a las condiciones locales reinantes.

Constituye un criterio de la variacin territorial del escurrimiento resultante de una regin, el cual, da una base para caracterizar zonas climatolgicas y ecolgicas de ella.

Este valor puede ser calculado usando la curva hipsomtrica o el histograma de frecuencias altimtricas. La estimacin por una media aritmtica ponderada en el caso del histograma, o de la curva hipsomtrica calculando el rea bajo la curva y dividindola por el rea total.

Donde:

Cm: Cota Media, (Km o m)Ca: Cota Alta, (Km o m)Cb: Cota Baja, (Km o m)H: Altura Media

a : rea delimitada entre dos curvas de nivel Desnivel altitudinal (DA)Es el valor de la diferencia entre la cota ms alta de la cuenca y la ms baja.

Se relaciona con la variabilidad climtica y ecolgica puesto que una cuenca con mayor cantidad de pisos altitudinales puede albergar ms ecosistemas al presentarse variaciones importantes en su precipitacin y temperatura. Forma de la CuencaLas condiciones geolgicas son las encargadas de moldear la fisiografa de una regin y particularmente la forma que poseen las cuencas hidrogrficas. Para cuencas de igual rea y forma diferente, se espera su comportamiento hidrolgico diferente, influenciado por el factor forma, por ejemplo la forma afectara directamente la longitud y la pendiente de los ros que drenan la cuenca y por lo tanto su respuesta a la presencia de lluvia intensa. Ros de gran longitud, facilitaran el amortiguamiento o reduccin del efecto de una creciente, al aumentar el tiempo de la formacin de la avenida y reducir el caudal mximo. Por el contrario, cuando la forma de la cuenca permite la presencia de ros de poca longitud hay susceptibilidad a la formacin de avenidas ante eventos de precipitacin no muy altos.

Esta caracterstica es importante pues se relaciona con el tiempo de concentracin, el cual es el tiempo necesario, desde el inicio de la precipitacin, para que toda la hoya contribuya a la seccin de la corriente en estudio, o, en otras palabras, el tiempo que toma el agua desde los limites ms extremos de la cuenca hasta llegar a la salida de la misma. ndice de Gravelius o coeficiente de compacidad (Kc)El ndice de compacidad Gravelius es un mtodo utilizado para caracterizar la forma de las cuencas hidrogrficas. El mtodo consiste en la extraccin de la forma general de una zona de captacin de agua desde un ndice obtenido a partir de la relacin entre permetro de la cuenca y el permetro de un circunferencia de un circulo de rea igual a la de la cuenca. (1) (2)Sustituyendo (1) en (2)

(3)Donde:

P: Permetro de la cuenca (Km)A: rea de drenaje de cuenca (Km)Cuanto ms irregular sea la cuenca, mayor ser su coeficiente de compacidad. Una cuenca circular posee el coeficiente mnimo, igual a uno. Hay mayor tendencia a las crecientes en la medida en que este nmero sea prximo a la unidad. Factor de forma (Kf)Propuesto por Gravelius, es la relacin entre el ancho medio y la longitud axial de la cuenca. La longitud axial de la cuenca se mide cuando se sigue el curso de agua ms largo desde la desembocadura hasta la cabecera ms distante en la cuenca.

El ancho medio, B, se obtiene cuando se divide el rea por la longitud axial de la cuenca.

(4)

(5)

(4)

Donde:

B: Ancho medio (Km)L: Longitud axial de la cuenca (Km)A: rea de drenaje,(Km)Una cuenca con factor de forma bajo esta menos sujeta a crecientes que otra del mismo tamao pero con mayor factor de forma.

Rectngulo equivalenteEste ndice fue introducido por los hidrlogos franceses como u intento de comparar la influencia de las caractersticas de la cuenca sobre la escorrentera.

La caracterstica ms importante del rectngulo equivalente es que tiene igual distribucin de alturas que la curva hipsomtrica original de la hoya.

Supone la transformacin geomtrica de la cuenca real en una superficie rectangular de lados L y l del mismo permetro de tal forma que las curvas de nivel se convierten en rectas paralelas a los lados menores del rectngulo (l). Esta cuenca terica tendr el mismo Coeficiente de Gravelius y la misma distribucin actitudinal de la cuenca original.

Donde:

Kc: Coeficiente de compacidad o ndice de Gravelius

A: rea de la Cuenca (Km)L y l: Lados mayor y menor del rectngulo equivalente (Km) Pendiente media o promedio de la cuenca (S)

Se calcula como media ponderada de las pendientes de todas las superficies elementales de la cuenca en las que la lnea de mxima pendiente se mantiene constante; es un ndice de la velocidad media de la escorrenta y, por lo tanto, de su poder de arrastre o poder erosivo. Criterio de ALVORD

Analiza la pendiente existente entre curvas de nivel, trabajando con la faja definida por las lneas medias que pasan entre las curvas de nivel.

Figura 7: Esquema de anlisis para el clculo de la pendiente segn ALVORD.As la pendiente media de la cuenca ser el promedio pesado de la pendiente de cada faja en relacin con su rea; se tiene en cuenta la siguiente formula:

Donde:S: Pendiente media de la cuenca.

L: Longitud total de las curas de nivel dentro de la cuenca.

D: Equidistancia entre las curvas de nivel.

A: rea de la cuenca. Densidad de drenaje

La densidad de drenaje expresa las caractersticas geo-ecolgicas del territorio de la cuenca. Los factores que controlan la densidad de drenaje son: Litologa del sustrato, permeabilidad del suelo, capacidad de infiltracin y cobertura vegetal.Estas caractersticas deben evaluarse en forma global ya que una alta densidad de drenaje expresa materiales geolgicos disgregables, suelos relativamente impermeables o escasa cobertura vegetal. Constituye por lo tanto un indicador del potencial de erosividad intrnseco al territorio en estudio.Los materiales geolgicos duros y resistentes tales como el granito, gneiss, arenisca y cuarcitas, tienden a originar BAJAS DENSIDADES de drenaje. Esto es debido a que la erosin fluvial es difcil (...) En materiales blandos, tales como margas y arcillas, las cuencas por pequeas que sean, pueden suministrar la escorrenta suficiente como para erosionar el cauce (...) Los materiales muy permeables, como las arenas o las gravas tienden a originar bajas densidades de drenaje, dado que la infiltracin es grande (...) Una roca dbil producir mucha menos densidad de drenaje en un clima hmedo, donde una espesa cobertura vegetal protege el material subyacente que en una regin rida, donde no existe dicha cobertura (Stanler, 1986).

Donde:

Dd: Densidad de drenaje (Km/Km)

Lc: Longitud total de todas las corrientes (Km)

A: rea de la cuenca (Km) Tiempo de concentracinSe define como el tiempo que tarda en llegar a la seccin de salida la gota de lluvia cada en el extremo hidrulicamente ms alejado de la cuenca. Otra definicin es el tiempo que se toma el agua en llegar al punto de diseo hasta el punto ms alejado de la cuenca y se determina mediante frmulas experimentales.

L: Longitud del drenaje principal

H2: Altura del punto ms retirado en la parte Alta

H1: Altura del punto ms retirado en la parte Baja

Perfil LongitudinalEl perfil longitudinal de un ro es la lnea obtenida al representar las diferentes alturas desde su nacimiento a su desembocadura.

Generalmente los ros tienen un perfil longitudinal cncavo, aunque en ocasiones aparecen partes aplanadas y abruptas a causa de afloramientos de rocas duras, actividad tectnica reciente o cambios sbitos en el canal.

El nivel de base general est constituido por la altura mnima y corresponde, generalmente, al nivel del mar.

El perfil de equilibrio en un sistema fluvial se refiere a un estado en el que las variaciones que actan y el nivel de base son constantes. Cuanto ms importantes sean las modificaciones del perfil, mayor es el tiempo requerido para ajustarse al perfil de equilibrio.

Figura 7. Ejemplo de un perfil longitudinal.5. FORMULAS 6. DESARROLLO

reas.Escala 1:25000

(1 cm) (25000 cm)

(1 Km) (100000 cm) 1 Km (100000 cm) E (25000 cm) E = 0,0625 Km 100 cm 0,999

X 3,710 X = 371,371 cm 1 cm 0,0625 Km

371,371 cm 23,21 KmZONAConstante tomada con el planmetroAREA (cm)AREA (Km)

rea Total3,710371,37123,21

Curvas de nivel (m.s.n.m)3.2000,0191,9020,12

3.0000,0303,0030,19

2.8000,28528,5291,78

2.6000,30130,1301,88

2.4000,28328,3281,77

2.2000,24024,0241,50

2.0000,31131,1311,95

1.8000,25825,8261,61

1.6000,21221,2211,33

1.4000,24124,1241,51

1.2000,29829,8301,86

1.0000,46946,9472,93

8000,34534,5352,16

6000,27027,0271,69

4000,13313,3130,83

2000,0151,5020,09

Permetro (P)Permetro de la cuenca:

Promedio en la carta: 114,5 cmCon la conversin: 1cm 0,25Km.

114,5 (0,25 / 1) = 28625 Km Longitud de los drenajesDRENAJEDistancia (cm)Distancia (Km)

Principal49,60012,400

12,3000,575

22,6000,650

31,4000,350

4.14,3001,075

4.24,1001,025

51,1000,275

61,2000,300

72,3000,575

83,8000,950

93,2000,800

101,9000,475

11.12,5000,625

11.20,7000,175

11.31,2000,300

11.41,3000,325

11.51,7000,425

11.62,1000,525

122,8000,700

131,7000,425

141,7000,425

15.15,5001,375

15.22,8000,700

15.32,4000,600

15.41,1000,275

16.16,6001,650

16.22,5000,625

17.12,7000,675

17.21,7000,425

18.14,2001,050

18.21,3000,325

191,7000,425

204,6001,150

213,5000,875

224,0001,000

23.13,8000,950

23.22,3000,575

243,3000,825

253,9000,975

263,2000,800

272,1000,525

28.19,8002,450

28.22,0000,500

28.33,0000,750

28.42,0000,500

28.52,9000,725

28.61,9000,475

28.71,8000,450

28.81,2000,300

28.92,7000,675

28.101,8000,450

291,0000,250

301,8000,450

312,3000,575

32.15,4001,350

32.22,0000,500

32.31,5000,375

32.41,5000,375

32.53,0000,750

332,3000,575

341,7000,425

352,5000,625

36.12,4000,600

36.24,0001,000

372,9000,725

382,2000,550

391,8000,450

40.15,8001,450

40.22,4000,600

40.31,3000,325

40.42,1000,525

40.52,5000,625

40.61,7000,425

412,0000,500

421,2000,300

432,4000,600

443,0000,750

45.112,5003,125

45.22,7000,675

45.37,0001,750

45.42,3000,575

462,6000,650

473,7000,925

483,2000,800

493,5000,875

50.17,3001,825

50.25,4001,350

50.37,1001,775

50.43,5000,875

511,8000,450

522,2000,550

53.12,0000,500

53.22,4000,600

542,1000,525

55.13,6000,900

55.22,6000,650

56.15,8001,450

56.21,9000,475

56.31,4000,350

56.41,2000,300

56.52,4000,600

571,9000,475

584,3001,075

594,0001,000

Sumatoria348,90087,225

Altura mediaCa (m)Cb (m)Cm (m)Cm (Km)a (Km)Cm*a

3300320032503,250,120,39

3200300031003,10,190,589

3000280029002,91,785,162

2800260027002,71,885,076

2600240025002,51,774,425

2400220023002,31,53,45

2200200021002,11,954,095

2000180019001,91,613,059

1800160017001,71,332,261

1600140015001,51,512,265

1400120013001,31,862,418

1200100011001,12,933,223

10008009000,92,161,944

8006007000,71,691,183

6004005000,50,830,415

4003003500,350,090,0315

39,987

Hm = 39,9865 Km / 23,21 Km = 1,723 Km1 Km 1000 m1,723 Km 1723 m (Altura Media) Pendiente Media Curvas de nivelLongitud (cm)Longitud (Km)

32006,5001,625

300016,4004,100

280031,0007,750

260037,4009,350

240026,1006,525

220023,3005,825

200030,1007,525

180025,4006,350

160024,8006,200

140025,1006,275

120037,1009,275

100036,9009,225

80024,0006,000

60015,7003,925

4001,5000,375

Sumatoria90,325

S = (0,2Km*90.325Km) / 23,21 Km

S = 0,7783 S = 77,83% Densidad de drenajeDd = 87,225Km / 23,21KmDd = 3,801 Km / Km Tiempo de concentracinTc = 0,0195((12,4)/(3250-300))^0,385Tc= 0,2355

Perfil LongitudinalCurvas de nivel (m.s.n.m)Distancia entre curvas de nivelDistancia de C0 a Ca (cm)

CARTADistancia del C0 a Ca (Km)

REAL

3000,6000,6000,150

4006,8007,4001,850

6007,80015,2003,800

8005,40020,6005,150

10005,20025,8006,450

12004,50030,3007,575

14001,40031,7007,925

16002,10033,8008,450

18002,80036,6009,150

20003,40040,00010,000

22003,10043,10010,775

24002,60045,70011,425

26002,30048,00012,000

28000,90048,90012,225

30000,60049,50012,375

32000,10049,60012,400

Coeficiente de capacidadKc=(0.28)*(28645Km/sqrt(23,21Km) = 1663,67

Ancho Promedio

Ap=23,21/12,4= 1,872 Km

Factor de forma

Ff=23,21/12,4 = 0,151

7. ANALISIS DE RESULTADOS

Durante el laboratorio de la prctica de Determinacin de una cuenca, observamos que este proceso es de bastante importancia y cuidado, ya que en es logramos determinar parmetros de gran valor que nos permiten apoyar nuestro anlisis en informacin cuantitativa.

La informacin que se tuvo en cuenta es primeramente que las cartas 1:25000 seleccionadas se encuentras ubicadas en la regin de Antioquia, donde la altura sobre el nivel del mar va desde 1 hasta los 4000 metros. Esto nos da a entender que es un clima tropical, con un ecosistema bastante amplio. La cuenca seleccionada brota sus aguas hacia el rio Cauca, entre del municipio de Sabana Larga (Al norte), veredas como El Junco y La Ceja (Al Sur) y encontraremos a la Bermita en todo su interior; rodeado por un relieve como: Loma Pen, Alto El Volador, Loma El Junco, Loma El Albail, entre otras. Tambin muy rico en hidrografa, donde se destacan: Quebrada Pen, Quebrada La Soledad, Caada El Medio, y otros riachuelos de menor tamao. CARACTERISTICAS DE LA CUENCAObservamos que la cuenca tratada es de dimensiones considerables, ya que su rea alcanza a los 23,21 Kilmetros cuadrados. Que tiene una forma ms longitudinal que de circunferencia, con un permetro de _______ que abarca un amplio sector. Tendremos en cuenta que estos clculos se realizaron por medio de un planmetro sencillos donde se tomaron 6 datos, que ms tarde fueron promediados, y las curvas fueron dimensionadas con un curvmetro, donde se respaldaron con un mtodo ms ortodoxo, que consiste con un hilo y una cinta mtrica, igualmente con su respectivo ponderado.Se tuvo en cuenta que en esta cuenca hidrogrfica, varia la altura media bastante, ya que va desde los 3200 200 m.s.n.m, lo que desde ya nos va a advertir que su pendiente seguramente va a ser amplia, abran sectores donde sea posible encontrar cascadas con pendiente vertical o muy cercanas a esto. Al llevar a cabo los clculos respectivos de la pendiente de la cuenca, se determin que es muy amplio este valor y ms ubicndonos a la altura de los 1500 metros hacia arriba, porque de aqu en adelante su variacin de altura va a crecer ms con respecto a la distancia horizontal del terreno, incluso en el sector que va desde los 2800 hasta los 3200, es donde se presenta una amplia depresin, en el nacimiento de las quebradas. Seguramente en esta zona es donde probablemente la velocidad del agua sea mayor por efectos de la gravedad, mientras se ascienta en sectores ms llanos como son los de los 1000 metros hacia abajo, donde est desembocando en el rio Cauca.

Al ser un sector muy empinado en la zona alta de la cuenca, impide que una poblacin se pueda instalar con condiciones favorables, como se puede observar en la carta, donde solamente a los 1800 metro podemos ver que aparecen indicios del hombre como veredas. As mismo la variacin de ecosistemas tambin es drstica y los cultivos empiezan a variar segn los pisos trmicos y las propiedades climatolgicas.Para el clculo de la elongacin de una cuenca solo se precisa conocer su amplitud (W) y una cualquiera de las variables: razn de elongacin (R,), factor de forma (Rf) o coeficiente de redondez (K), ya que las tres son proporcionales. Y debido que para conocer la forma ms o menos lobulada de una cuenca solo ser preciso el clculo del ndice de forma (C) o el de la razn de circularidad (K), ya que las dos variables son proporcionales. Con esto podemos decir que nuestra forma se aleja bastante de este parmetro de circunferencia.Las cuencas hidrogrficas sirven para obtener energa hidroelctrica mediante la instalacin de represas, almacenar el agua que utilizamos para el consumo humano y animal, para los sistemas de riego agrcola y para proveer de agua a las ciudades..8. CONCLUSIONES8.1. Se aprendi a determinar parmetros significativos en una cuenca hidrogrfica, tales como: reas, Permetro, Pendiente, Densidad de drenaje, Altura Media, entre otros; que nos explican cmo es el comportamiento natural de nuestra cuenca.8.2. Todos los datos deben ser precisos, para que todo se fundamente una manera correcta, teniendo en cuenta que todos nuestros implementos siempre van a tener un ndice de error.8.3. Al identificar nuestras divisorias de aguas, podemos diferenciar hacia qu lado es el flujo de los drenajes y cul es el rea comprendida de la cuenca hidrogrfica.8.4. Se determin que es una cuenca con un coeficiente de Gravelius, inferior a 1, alejndonos de la forma circular que este nos quiere indicar.8.5. Todos los drenajes al estar ramificados nos proporcionan un sentido, que va jugando a favor de la altura del relieve junto con la gravedad, incidiendo en un punto.8.6. La informacin suministrada se va complementando una con otra, para formar un anlisis provocativo para quien desee estos datos, sea cual sea su aplicacin en la ingeniera.9. BIBLIOGRAFIA Monsalve Senz, German. Hidrologa en la ingeniera. Bogot: Escuela Editorial de ingeniera, 1995. Empresa Editorial Macro E.I.R.L. Manual de Hidrologa, Hidrulica y Drenaje. Lima-Per: Talleres grficos Editorial Macro E.I.R.L.,2011. Linsley, Kohler & Paulhus. Hidrologa para ingenieros, Editorial McGraw-Hill Latinoamericana S.A. Segunda edicin, Bogot-Colombia, 1977 Alfuente. F.J. Monkhose. Diccionario de trminos geogrficos. Barcelona: Oikos-Tau editores, 1978 Tomado del pdf: Morfometria (1).pdf PROTEGIDO Tomado del pdf: Ciclo_Hidrologico.pdf (Sociedad Geografica de Lima (Global Water Parthership)

Tomado del pdf: Forma_de_una_cuenca_de_drenaje_Anlisis_de_las_variables_morfomtricas_que_nos_la_definen(Montserrat Jardi).pdf Tomado del link: http://www.pnuma.org/gobernanza/cd/Biblioteca/Capacitacion%20cuencas/Modulo1.pdf Tomado del link: http://www.bvsde.paho.org/bvsade/fulltext/cuencas.pdf Tomado del link: http://www.jica.go.jp/project/spanish/panama/2515031E0/data/pdf/4-02_01.pdf Tomado del link: http://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1fica Tomado del link: http://www.ciclohidrologico.com/ Tomado del link: http://solacqua.com/agua_ciclo.html Tomado del link: http://www.gwp.org/Global/GWP-SAm_Files/Publicaciones/Varios/Ciclo_Hidrologico.pdf Tomado del link: http://www.fao.org/docrep/006/w1309s/w1309s06.htm Tomado del link: http://idrisi.uaemex.mx/index.php/esta-semana/nocion/lista-de-nociones/49-como-caracterizar-una-cuenca Tomado del link: http://www.fs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/fsbdev3_042839.pdf Tomado del link: http://www.buenastareas.com/ensayos/Cuencas-Hidrograficas/53725442.html Tomado del link: http://www.todacolombia.com/geografia/vertientescolombia.html Tomado del link: http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrograf%C3%ADa Tomado del link: http://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1fica Tomado del link: http://www.fs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/fsbdev3_042839.pdf Tomado del link: http://www.ecured.cu/index.php/Cuenca_hidrogr%C3%A1fica Tomado del link: http://comunidadplanetaazul.com/agua/aprende-mas-acerca-del-agua/las-cuencas-hidrograficas/ Tomado del link: http://www.monografias.com/trabajos96/cuencas-hidrograficas/cuencas-hidrograficas.shtml Tomado del link: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/adminverblobawa?tabla=T_NORMA_ARCHIVO&p_NORMFIL_ID=305&f_NORMFIL_FILE=X&inputfileext=NORMFIL_FILENAME Tomado del link: ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6707s/x6707s10.htm Tomado del link: http://www.sinchi.org.co/index.php/2013-09-03-20-10-50/411-zonificacion-guainia-vaupes-y-amazonas-2012/variables-submodelo-fisico/2096-densidad-de-drenaje Tomado del link: http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/algunos-parametros-de-forma-y-drenaje-de-la-cuenca-hidrografica-y-su-relacion-con-el-tiempo-de-concentracion/ Tomado del link: http://blog.educastur.es/juanrl/files/2012/06/dendritic_drainage_pattern.jpg Tomado del link: http://ced.agro.uba.ar/ubatic/sites/default/files/images/Cuenca-hidrografica.gif10. ANEXOS Se encuentran en el CD adjunto.