parámetros morfométricos de una cuenca
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informe sobre los parámetros morfométricos de una cuencaTRANSCRIPT
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Tingo Mara, PER
2015
Alumna: Mayli Andrea Vela Sandoval
Docente: Ing. Ricardo Chvez Ascencio
Curso: Hidrologa General
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I. INTRODUCCIN
La caracterizacin es un inventaro detallado de los recursos y las
condiciones biofsicas, socioeconmicas y ambientales de la cuenca y sus
interrelaciones. La caracterizacin est dirigida fundamentalmente a cuantificar
las variables que presenta la cuenca con el fin de establecer la vocacin,
posibilidades y limitaciones de sus recursos naturales con el ambiente, y las
condiciones socioeconmicas de las comunidades que la habitan (Jimnez,
2009).
El Per cuenta con importantes recursos hdricos superficiales
(lagos, lagunas, ros, quebradas, manantiales, etc.) distribuidos en 159
unidades hidrogrficas: conforman las tres grandes vertientes que caracterizan
al territorio nacional Pacifico, Atlntico y Titicaca.
La Provincia de Chachapoyas es una de las siete que conforman
el Departamento de Amazonas, en la zona nororiental del Per, bajo al
administracin del Gobierno regional de Amazonas. Limita por el norte con las
provincias de Luya y Bongara; por el este con el Departamento de San Martn y
la Provincia de Rodrguez de Mendoza; por el sur con el Departamento de San
Martn; y por el oeste con el Departamento de Cajamarca.
En este informe nos corresponde ofrecer informacin de la
caracterizacin de la cuenca hidrogrfica de Imaza que se localiza entre los
distritos de Quinjalca, Olleros y Granada, provincia de Chachapoyas, regin
Amazonas.
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1.1. Objetivo general
- Caracterizar la cuenca hidrolgica de Imaza.
1.2. Objetivos especficos
- Determinar los parmetros morfomtricos de la cuenca hidrolgica
Imaza.
- Elaborar mapas de ubicacin, localizacin, rea y permetro, orden
de cauce de la cuenca y georreferenciacin.
II. REVISIN BIBLIOGRFICA
2.1. Cuenca hidrolgica
La cuenca de drenaje de una corriente, es el rea de
terreno donde todas las aguas cadas por precipitacin, se unen para
formar un solo curso de agua. Cada curso de agua tiene una cuenca
bien definida, para cada punto de su recorrido (VILLN, 2011)
La cuenca es aquella superficie en la cual el agua
precipitada se transfiere a las partes topogrficas bajas por medio del
sistema de drenaje, concentrndose generalmente en un colector
que descarga a otras cuencas aledaas, o finalmente al ocano. La
cuenca hidrolgica, junto con los acuferos, son las unidades
fundamentales de la hidrologa. (BREA Y JACOBO, 2006).
2.1.1. Clasificacin de una cuenca.
2.1.1.1. En relacin al tamao.
Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamao,
en cuencas grandes y cuencas pequeas.
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2.1.1.1.1. Cuenca grande
Es aquella cuenca donde su rea es mayor a 250 km2,
donde predominan las caractersticas fisiogrficas (pendiente,
elevacin, rea, cauce). El efecto de almacenaje del cauce es
muy importante.
2.1.1.1.2. Cuenca pequea.
Es aquella cuenca donde su rea es menor a 250 km2, la
forma y la cantidad de escurrimiento est influenciado por las
caractersticas fsicas (tipo de suelo y vegetacin) del suelo. La
cuenca pequea responde a las lluvias de fuerte intensidad y
pequea duracin.
2.1.1.2. En funcin a la salida.
Desde el punto de vista de la salida de una cuenca,
existen dos tipos de cuencas: endorreicas y exorreicas.
2.1.1.2.1. Cuencas endorreicas.
El punto de salida est dentro de los lmites de la cuenca
y generalmente es un lago.
2.1.1.2.2. Cuencas exorreicas.
En las cuencas exorreicas el punto de salida se encuentra
en los lmites de la cuenca, pudiendo ser en otra corriente de
agua o en el mar.
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2.1.1.3. En funcin a la elevacin.
Otra forma de clasificarlas, de clara aplicacin en las
cuencas andinas, basada en la elevacin relativa de sus partes,
se clasifica en: cuencas, alta, media y baja.
2.1.1.3.1. Cuenca alta.
Llamado como cuenca cabecera o de recepcin de la
cuenca; por su posicin, capta y almacena en los nevados y
glaciares de sus cumbres, y en las lagunas y represamientos de
las altiplanicies, la mayor parte de los aportes de la precipitacin;
adems, tiene una cobertura vegetal tpica de pastos o bosques,
y una menor presin demogrfica.
2.1.1.3.2. Cuenca media.
De mayor pendiente relativa, con un caudal caracterizado
por torrentes turbulentos, tambin se le denomina zona de
transporte de sedimentos o de escurrimiento.
2.1.1.3.3. Cuenca baja.
Cuenca de menor pendiente relativa, con un caudal de
flujo continuo, cauce definido y amplia planicie de inundacin,
suele llamarse cono de deyeccin o zona de depsito.
Figura 1.1. Tipos de cuenca
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2.1.2. Elementos de las cuencas.
Las cuencas presentan los siguientes elementos:
Parteaguas o divisoria de aguas, rea de la cuenca y el cauce
principal de la cuenca.
2.1.3. Parteaguas o divisoria de aguas
Lnea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel
topogrfico, que separa la cuenca en estudio de las cuencas vecinas.
2.1.4. rea de la cuenca
Superficie en proyeccin horizontal, delimitada por la
divisoria de aguas.
2.1.5. Cauce principal de una cuenca
Corriente que pasa por la salida de la cuenca; las dems
corrientes se denominan cauces secundarios (tributarios).
Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias
se llaman cuencas tributarias o subcuencas.
En la Figura 1.2, son expuestos los elementos de una cuenca.
Figura 1.2. Componentes de una cuenca
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2.2. Delimitacin
La delimitacin de una cuenca, se hace sobre un plano o
mapa a curvas de nivel (como el mapa de Costa Rica a escala 1:50
000), siguiendo las lneas del divotium acuarium (parteaguas), la cual
es una lnea imaginaria, que divide a las cuencas adyacentes y
distribuye el escurrimiento originado por la precipitacin, que en cada
sistema de corriente, fluye hacia el punto de salida de la cuenca. El
parteaguas est formado por los puntos de mayor nivel topogrfico y
cruza las corrientes en los puntos de salida, llamado estacin de
aforo (VILLN, 2011).
La cuenca hidrogrfica se puede delimitar por medio de
una carta topogrfica, que tenga suficiente detalle de relieve del
terreno. Entre las escalas ms comunes se tienen, 1/25 000 y 1/50
000, aunque para fines de diseo e intervencin, las escalas ms
recomendables pueden ser 1/10 000 o 1/5 000; el tamao y
complejidad del relieve de la cuenca indicarn tomar en cuenta la
escala ms apropiada (Figura 2). Terrenos planos requieren ms
detalle de las curvas de nivel y la escala ser mayor, por los
contrarios terrenos muy accidentados requerirn menor detalle de
curvas a nivel y la escala podra ser menor (FAUSTINO, 2006).
Figrua 1.3. Delimitacin de una cuenca
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La frontera de una cuenca topogrfica y su
correspondiente cuenca de agua subterrnea, no necesariamente
tienen la misma proyeccin horizontal, por lo que se puede realizar
una delimitacin topogrfica (como se explic anteriormente) o real,
que corresponde a la delimitacin considerando el aporte de las
aguas subterrneas. (VILLN, 2011)
2.3. Parmetros morfomtricos de una cuenca
Una cuenca hidrogrfica o cuenca de drenaje de un ro es
el rea limitada por un contorno al interior del cual las aguas de la
lluvia que caen se dirige hacia un mismo punto, denominado salida
de la cuenca hidrogrfica. Es en suma, el rea de captacin de
aguas de un ro delimitado por el parte aguas.
La cuenca hidrogrfica acta como un colector natural,
encargada de evacuar parte de las aguas de lluvia en forma de
escurrimiento. En esta transformacin de lluvias en escurrimiento se
producen prdidas, o mejor desplazamiento de agua fuera de la
cuenca debido a la evaporacin y la percolacin. Para este tipo de
estudio no solamente interesa el volumen total a la salida de la
cuenca, sino tambin su distribucin espacial y temporal, para lo cual
se necesita tener un buen conocimiento de sus caractersticas. El
movimiento del agua en la naturaleza es una funcin compleja en la
cual intervienen diversos factores, entre los cuales se pueden
resaltar su clima y sus caractersticas fisiogrficas (MAIDMENT,
1992).
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2.3.1. Longitud, permetro y ancho.
La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la
distancia horizontal del ro principal entre un punto aguas abajo
(estacin de aforo) y otro punto aguas arriba donde la tendencia
general del ro principal corte la lnea de contorno de la cuenca El
permetro de la cuenca o la longitud de la lnea de divorcio de la hoya
es un parmetro importante, pues en conexin con el rea nos
puede decir algo sobre la forma de la cuenca. Usualmente este
parmetro fsico es simbolizado por la letra mayscula P (Figura
1.4.).
El ancho se define como la relacin entre el rea (A) y la
longitud de la cuenca (L) y se designa por la letra W (VILLON, 2011).
2.3.2. rea de la cuenca
Se refiere al rea proyectada en un plano horizontal es de
forma muy irregular, se obtiene despus de delimitar la cuenca.
Anteriormente se calculaba el rea de la cuenca por los siguientes
mtodos:
Figura 1.4. Longitud y permetro de la cuenca
-
Uso de la balanza analtica
Uso del planmetro
Actualmente ya no se suele utilizar esos mtodos, y a
cambio de ellos se utilizan software como el ARGIS que son muy
fciles de emplear y no toman mucho tiempo.
2.3.3. Permetro de la cuenca
Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada
desde un plano horizontal, que se obtiene despus de delimitar una
cuenca.
Debido a la forma irregular de la cuenca, el clculo no se
puede realizar por medio de frmulas geomtricas, para ello se
emplean los siguientes mtodos:
Uso del mecante (hilo)
Uso del curvmetro.
2.3.4. Longitud de una cuenca
Se refiere a la longitud ms grande que tiene la cuenca.
2.3.5. Ancho de la cuenca
Se refiere a la longitud ms gruesa que presenta dicha cuenca.
2.3.6. Factor de forma ndice o factor de forma de una cuenca (F)
Expresa la relacin, entre el ancho promedio de la cuenca y su
longitud, es decir:
-
Suponiendo que la cuenca de forma rectangular:
Si una cuenca tiene un F mayor que otra (tal es el caso de
F2 en la figura 1.4.), existe mayor posibilidad de tener una tormenta
intensa y simultnea, sobre toda la extensin de la cuenca.
Por lo contrario, si la cuenca tiene un F menor, tiene
menos tendencia a concentrar las intensidades de lluvias, que una
cuenca de igual rea pero con un F mayor.
Figura 1.5. Factor de forma para dos cuencas
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2.3.7. ndice de compacidad (ndice de Gravelious)
Designado por Kc e igualmente propuesto por Gravelius,
compara la forma de la cuenca con la de una circunferencia, cuyo
crculo inscrito tiene la misma rea de la cuenca en estudio. Kc se
define como la razn entre el permetro de la cuenca que es la
misma longitud del parte aguas que la encierra y el permetro de la
circunferencia (MONSALVE, 2000). La ecuacin de este coeficiente
corresponde a:
El ndice de compacidad de una cuenca, definida por
Gravelious, expresa la relacin entre el permetro de la cuenca y, el
permetro equivalente de una circunferencia, que tiene la misma rea
de la cuenca, es decir:
El ndice de compacidad, trata de expresar la influencia
del permetro y el rea de una cuenca en la escorrenta,
particularmente en las caractersticas del hidrogramas. Si K=1, la
-
cuenca ser de forma circular, por lo general, para cuencas a
alargadas se espera que K
-
escurrimiento y concentracin de la lluvia en los canales de drenaje,
y tiene una importancia directa en relacin a las crecidas.
La pendiente de la cuenca es la relacin del desnivel que
existe entre los extremos de la cuenca, siendo la cota mayor y la
cota menor, y la proyeccin horizontal de su longitud, siendo el lado
ms largo de la cuenca (VILLON, 2011).
2.4.2. Perfil y pendiente del cauce principal
El conocimiento de la pendiente del cauce principal de
una cuenca, es un parmetro importante, en el estudio del
comportamiento del recurso hdrico, como por ejemplo, para la
determinacin de las caractersticas optimas de su aprovechamiento
hidroelctrico en la solucin de problemas de inundaciones. Se
determina segn la relacin entre el desnivel que hay entre los
extremos el cauce y la proyeccin horizontal de su longitud (VILLON,
2011).
2.4.3. Curva hipsomtrica
Es la curva que puesta en coordenadas rectangulares,
representa la relacin entre la altitud, y la superficie de la cuenca que
-
queda sobre esa altitud. La curva hipsomtrica es la representacin
grfica de la variacin altitudinal de una cuenca y se obtiene a partir
de un plano topogrfico tomndose los valores en porcentajes del
rea que estn por debajo de una determinada altura, que
inicialmente sern la del punto ms bajo de la cuenca e ir
aumentando de acuerdo a los valores de las cotas de la curva de
nivel que encierra las franjas de terreno por ellas definidas y el punto
de salida que es generalmente el sitio ms bajo de la cuenca
(VILLON, 2002).
Se divide en tres zonas (Figura 1.6):
1.-Zona donde predomina la produccin de sedimentos y aguas
(Ros jvenes).
2.- Zona donde predomina el transporte de ambos (Ros maduros)
3.- Zona caracterizada por la deposicin de sedimentos (Ros en
etapa de vejez) (LLAMAS, 1993).
Figura 1.6. Clasificacin de los ros segn la curva Hipsomtrica
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2.4.4. Histograma de frecuencias altimtricas (Rectngulo Equivalente)
Es una transformacin geomtrica, que permite presentar
a la cuenca, de su forma heterognea, con la forma de un rectngulo,
que tiene la misma rea y permetro, igual distribucin de alturas, e
iguala distribucin de terreno, en cuanto a sus condiciones de
cobertura. En este rectngulo, las curvas de nivel se convierten en
paralelas al lado menor, siendo estos lados, la primera y ltima
curvas de nivel. (VILLON, 2011).
2.4.5. Altura media
Es la ordenada media de la curva hipsomtrica, en ella, el
50% del rea de la cuenca, est situado por encima de esa altitud y
50% est situado por debajo de ella.
2.4.6. Altitud ms frecuente
Es el mximo valor en el porcentaje de la curva de
frecuencia de altitudes.
2.4.7. Altitud de frecuencia
Es la altitud correspondiente al punto de abscisa de la
curva de frecuencia de altitudes.
2.5. Red de drenaje
La red de drenaje de una cuenca, se refiere a las
trayectorias o al arreglo que guardan entre s, los cauces de las
corrientes naturales dentro de ella. Es otra caracterstica importante
en el estudio de un cuenca, ya que manifiesta la eficiencia del
sistema de drenaje en el escurrimiento resultante, es decir, la rapidez
-
con que desaloja la cantidad de agua que recibe. La forma de
drenaje, proporciona tambin indicios de las condiciones del suelo y
de la superficie de la cuenca. (VILLN, 2011).
Las caractersticas de una red de drenaje, pueden
describirse principalmente de acuerdo con:
El orden de las corrientes
Longitud de los tributarios
Densidad de corriente
Densidad de drenaje
2.5.1. Orden de las corrientes
Antes de hablar del orden de las corrientes, conviene ver
su clasificacin. Todas las corrientes pueden dividirse en tres clases
generales dependiendo del tipo de escurrimiento, el cual est
relacionado con las caractersticas fsicas y condiciones climticas de
la cuenca. (VILLN, 2011).
As, una corriente puede ser efmera, intermitente o
perenne.
Una corriente efmera, es aquella que solo lleva agua cuando
llueve e inmediatamente despus.
Una corriente intermitente, lleva agua la mayor parte del
tiempo, pero principalmente en poca de lluvias; su aporte
cesa cuando el nivel fretico desciende por debajo del fondo
del cauce.
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La corriente perenne, contiene agua todo el tiempo, ya que
an en poca de sequa es abastecida continuamente, pues el
nivel fretico siempre permanece por arriba del fondo del
cauce.
El orden de las corrientes, es una clasificacin, es una
clasificacin que proporciona el grado de bifurcacin dentro de la
cuenca. Para hacer esta clasificacin, se requiere de un plano de la
cuenca que incluya tanto corrientes perennes como intermitentes. El
procedimiento ms comn para esta clasificacin, es considerar
como corrientes de orden uno, aquellas que no tienen ningn
tributario; de orden dos, a las que solo tienen tributarios de orden
uno; de orden tres, aquellas corrientes con dos o ms tributarios de
orden dos, etc (figura 1.7). As, el orden de la principal, indicar la
extensin de la red de corrientes dentro de la cuenca. (VILLN,
2011).
Figura 1.7. Orden de las corrientes de una cuenca
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2.5.2. Longitud de los tributarios
La longitud de los tributarios es una indicacin de la
pendiente de la cuenca, as como el grado de drenaje- Las reas
escarpadas y bien drenadas, usualmente tienen numerosos
tributarios pequeos, mientras que en regiones planas, donde los
suelos son profundos y permeables, se tienen tributarios largos, que
generalmente son corrientes perennes.
La longitud de los tributarios se incrementa como una
funcin de su orden. Este arreglo es tambin, aproximadamente, una
ley de progresin geomtrica. La relacin no es vlida para corrientes
individuales.
La medicin de las corrientes, se realiza dividiendo la
corriente en una serie de segmentos lineales, trazados lo ms
prximo posible a las trayectorias de los cauces de las corrientes.
(VILLN, 2011).
2.5.3. Densidad de corriente
Es la relacin entre el nmero de corrientes y el rea
drenada, es decir:
Dnde:
Dc= densidad de corriente
Nc= nmero de corrientes perennes e intermitentes
A = rea totalde la cuenca, en km2.
Para determinar el nmero de corrientes, solo se
consideran las corrientes perennes e intermitentes. La corriente
-
principal se cuenta como una desde su nacimiento hasta su
desembocadura. Despus se tendrn todos los tributarios de orden
inferior, desde su nacimiento hasta la unin con la corriente principal,
y as sucesivamente, hasta llegar a los tributarios de orden uno.
Esta relacin entre el nmero de corrientes y el rea
drenada no proporciona una medida real de la eficiencia de drenaje,
pues puede suceder, que se tenga dos cuencas con la misma
densidad de corriente, y estn drenadas en muy diferente forma,
dependiendo de la longitud de sus corriente. (VILLN, 2011).
2.5.4. Densidad de drenaje
Esta caracterstica proporciona una informacin ms real
que la anterior, ya que se expresa como la longitud de las corrientes,
por unidad de rea, es decir:
Dnde:
Dd= densidad de drenaje
L= Longitud total de las corrientes perennes e intermitentes en Km
A = rea total de la cuenca, en km2
La densidad de drenaje, es un parmetro que indica la
posible naturaleza de los suelos, que se encuentran en la cuenca.
Tambin da una idea sobre el grado de cobertura que existe en la
cuenca. Valores altos, representan zonas con poca cobertura
vegetal, suelos fcilmente erosionables o impermeables. Por el
contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco erosionables o
muy permeables y cobertura vegetal densa. (VILLN, 2011).
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III. MATERIALES Y MTODOS
3.1. rea de estudio.
En la provincia de Chachapoyas, con un superficie
aproximada de 3312 km, con una altitud de 2335 msnm,
encontrndose dentro de los distritos de Granada, Quinjalca y
Olleros; regin de Amazonas. El aforo est 203171.149291 O y
9330737.74234 N.
3.1.1. Aspectos climatolgicos.
En esta parte del Per, ubicada en la ceja de selva, la
temperatura promedio es de 18 C y la humedad relativa es de 74
por ciento. A pesar de ser una zona calurosa que pertenece a la
sierra y no a la selva, el visitante no debe confiarse demasiado, ya
que existen lugares en los que la temperatura puede llegar hasta los
2 C.
En Chachapoyas, el clima es templado, moderadamente
lluvioso y con amplitud trmica moderada. La media anual de
temperatura mxima y mnima (periodo 1960-1991) es 19,8 C y 9,2
C, respectivamente. La precipitacin media acumulada anual para el
periodo 1960-1991 es 777,8 mm.
Fuente: DISTANCIA ENTRE LAS PRINCIPALES CIUDADES DEL PAIS-[[INEI]]
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3.1.2. Aspectos socioeconmicos
3.1.2.1. Demografa
De acuerdo con el censo peruano de 2007, la poblacin
de la ciudad de Chachapoyas era de 23 202 habitantes.
3.1.2.2. Economa
Recursos
Por el clima templado de Chachapoyas, se obtienen
buenas cosechas de cereales, caa de azcar, caf y yuca. Presenta
buena cabaa ganadera.
3.1.2.3. Educacin
La Universidad Nacional Toribio Rodrguez de Mendoza
de Amazonas se encuentra en Chachapoyas.
3.1.2.4. Salud
La ciudad dispone de varios hospitales, entre los cuales el
Hospital I Higos Urco y el Hospital Regional Virgen de Ftima.
3.2. Materiales y equipos.
- Computadora
- Software:
Arcgis 10
Google earth
Microsoft Excel
- Coordenada geogrfica (X=203171.149291; Y=9330737.74234)
- Empalmes de la Carta nacional del Instituto Geogrfico Nacional
(IGN) - (13h).
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3.3. Metodologa.
3.3.1. Recopilacin y acceso al material logstico.
Primero se realiza una referencia para encontrar el lugar
de estudio, con el software Google Earth. Luego, se ubica el rea de
estudio exacto con el material informtico adquirido: las coordenadas
geogrficas que fue proporcionada por el docente, y el empalme 13h
de la carta nacional proporcionada tambin por el docente. Para esto
es necesario el software Arcgis 10, donde se introduce el material
informtico. Ubicado el rea de estudio se establece la cuenca
hidrolgica a estudiar.
3.3.2. Anlisis morfomtrico
Como primera actividad se realiz la delimitacin de la
cuenca (del ro Imaza) la cual fue basada en un modelo digital de
elevacin (DEM) el cual fue generado a partir de un TIN (Red de
tringulos irregulares) y este a partir de curvas de nivel, luego se
calcul los flujos de direccin que sirve para determinar la direccin
en la que el agua fluye fuera de cada pixel o celda (DEM),luego el
flujo de acumulacin ,de este modo es posible saber cunta agua
puede recibir una celda determinada, las lneas de drenaje que es un
sistema jerarquizado de cauces desde pequeas quebradas hasta
los grandes ros. Para realizar el clculo se utiliz las herramientas:
Flow accumulation, Flow direction, raster calculator, Stream Link,
Stream Order, Stream to feature y Feature Vertices to points del
men Arc Toolbox en el software ArcGis 10 y finalmente se obtuvo la
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cuenca delimitada con las herramientas: watershed y raster to
polygon.
Para los parmetros morfomtricos fue necesario calcular:
el rea de la cuenca, el permetro, largo y ancho de la cuenca (datos
que proporciona el Arcgis), as se pudo obtener el factor forma en
relacin al ancho y largo de la cuenca, y el ndice de compacidad o
coeficiente de Gravellius.
Seguidamente para calcular los parmetros relativos al
relieve, la pendiente media de la cuenca y pendiente media del cauce
principal se obtuvo en funcin de las cotas (cota mayor , cota menor)
del modelo digital de elevacin entre el desnivel que existe entre
estas siendo el caso de la cuenca y cauce principal respectivamente.
As mismo el clculo de las reas parciales en funcin a la altitud se
dividi el rea de la cuenca en 12 intervalos cada uno (para mayor
precisin).
Finalmente se determin los parmetros relativos al
drenaje tales como la densidad de drenaje en funcin de la longitud
total de los tributarios en km y el rea total de la cuenca en km2, as
como tambin la curva hipsomtrica, todos los resultados obtenidos
se basan en la utilizacin y digitalizacin del software ArcGis 10 y
con ayuda del Microsoft Excel.
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IV. RESULTADOS
Cuadro 4. Parmetros morfomtricos de la cuenca del Ro Imaza.
DESCRIPCIN UND VALOR
De la superficie
rea km2 180.309485
Permetro de la cuenca km 55.6571
ndice de Compacidad (K) 1.160564598
L mayor km 17.56085748
l menor km 10.26769252
Cotas
Cota mxima msnm 3900
Cota mnima msnm 2700
Centroide (PSC:wgs 1984 UTM Zone 18S)
X centroide m 210121.1884
Y centroide m 9326295.885
Z centroide msnm 3395.703394
Altitud
Altitud media msnm 3317.03
Altitud ms frecuente msnm 3250.00
Altitud de frecuencia media (1/2) msnm 3356.561628
Pendiente
pendiente promedio de la cuenca % 18.99340104
De la Red Hdrica
Longitud del curso principal km 24.627
-
Orden de la Red Hdrica UND 3
Nmero de corrientes 105
Longitud de la red hdrica km 114.202405
Pendiente Promedio de la Red Hdrica % 1.891556276
Parmetros Generados
Tiempo de concentracin horas 2.502133209
pendiente del cauce principal m/km 48.72700694
Densidad de Corriente km-1 0.582332094
Densidad de Drenaje km-2 0.633368816
Donde:
El rea, permetro, cota mxima, cota mnima, x centroide, y centroide, z
centroide son datos que el mismo arcgis te da en la tabla de atributos al
interpolar la delimitacin.
Para hallar el ndice de compacidad se us la siguiente frmula:
; P: permetro y A: rea.
Para hallar el lado mayor (L), se utiliz esta frmula:
( (
)
)
Para hallar el lado menor (l), se us la siguiente frmula:
( (
)
)
Mediente el siguiente clculo:
-
Al realizar reas parciales con tu delimitacin en el Arcgis nos da la
siguiente tabla:
OB VALUE COUNT AREA (m2) MIN MAX RANGE MEAN STD SUM
REA (km2)
1 1 103 957764 2700 2800 100 2752.674 33.50639 283525.4 0.957764
2 2 986 9168498 2800.069 2900 99.93091 2878.874 27.56487 2838570 9.168498
3 3 1881 17490816 2900.051 3000 99.94898 2954.442 30.5137 5557307 17.490816
4 4 2183 20299018 3000.009 3100 99.99072 3052.31 29.00352 6663194 20.299018
5 5 2000 18597360 3100.083 3200 99.91748 3155.321 30.15292 6310643 18.59736
6 6 2208 20531484 3200.007 3300 99.99316 3255.423 29.93619 7187975 20.531484
7 7 2194 20401302 3300.059 3400 99.94092 3351.415 29.2401 7353004 20.401302
8 8 2029 18867020 3400.092 3500 99.9082 3455.985 30.81679 7012193 18.86702
9 9 2044 19006500 3500.074 3600 99.92578 3559.971 29.94606 7276581 19.0065
10 10 1948 18113828 3600.212 3700 99.78833 3655.535 27.98714 7120982 18.113828
11 11 1582 14710511 3700.008 3800 99.99194 3753.695 29.46939 5938346 14.710511
12 12 239 2222384.5 3800.32 3900 99.67993 3834.868 24.11933 916533.4 2.2223845
Los cuadros que estn pintados son los datos que se van a utilizar,
considerando tambin:
Cota mnima (msnm) = 2700
Cota mxima (msnm) = 3900
Nmero de intervalos= 12
Altura de intervalo= 100
La altura de intervalo =
-
Luego se realiza la siguiente tabla:
Nro
Cota(msnm) Area (km2)
Mnimo Mximo Promedio Intervalo Acumulado % Acum % Inter
1 2700 2800.00 2750.00 0.96 180.37 100.07 0.53
2 2800.07 2900.00 2850.03 9.17 179.41 99.54 5.09
3 2900.05 3000.00 2950.03 17.49 170.24 94.45 9.70
4 3000.01 3100.00 3050.00 20.30 152.75 84.74 11.26
5 3100.08 3200.00 3150.04 18.60 132.45 73.48 10.32
6 3200.01 3300.00 3250.00 20.53 113.85 63.17 11.39
7 3300.06 3400.00 3350.03 20.40 93.32 51.77 11.32
8 3400.09 3500.00 3450.05 18.87 72.92 40.46 10.47
9 3500.07 3600.00 3550.04 19.01 54.05 29.99 10.54
10 3600.21 3700.00 3650.11 18.11 35.05 19.44 10.05
11 3700.01 3800.00 3750.00 14.71 16.93 9.39 9.39
12 3800.32 3900.00 3850.16 2.22 2.22 2.22 0.00
-
Con esto se puede realizar la curva hipsomtrica:
Y Tambin calculando esta tabla:
a e axe
0.955322 2750.00 2627.1355
9.145167 2850.03 26064.04192
17.476395 2950.03 51555.8109
20.335286 3050.00 62022.71686
18.683178 3150.04 58852.78138
20.416145 3250.00 66352.54066
20.450026 3350.03 68508.1914
18.858445 3450.05 65062.50085
donde:
a: rea entre dos
contornos
e: elevacin media entre
dos contornos
2600.00
2850.00
3100.00
3350.00
3600.00
3850.00
4100.00
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00
Alt
ura
(en
msn
m)
Area acumulada (en %)
Curva: Hipsomtrica & Frecuencia de Altitudes
Polgono de frecuencia de altitudes)
Curva Hisomtrica)
-
19.006161 3550.04 67472.57668
18.057787 3650.11 65912.83397
14.687061 3750.00 55076.53823
2.175483 3850.16 8375.957736
Suma 180.246456 597883.6261
As se logra hallar los siguientes parmetros:
Altitud media
= 3317.03
Altitud ms frecuente = 3250.00
Altitud de frecuencia 1/2 = 3356.561628
Nota: Para saber la altitud ms frecuente se debe observar cual es el
mayor valor en el %inter y con eso se elige el promedio que viene a ser
la atura ms frecuente
Para hallar el pendiente promedio de la cuenca, se hizo los siguientes
clculos:
Al raster de la delimitacin se le agrega pendiente en el arcgis, se lo
reclasifica en 10 intervalos y sus valores deben estar en porcentaje. Al
obtener la tabla de atributos:
OBJ VALUE COUNT AREA MIN MAX RANGE MEAN STD SUM
1 1 4232 39352012 0 10.36561 10.36561 4.836287 3.779367 20467.16
2 2 7529 70009760 10.36825 20.73321 10.36496 15.79763 2.925969 118940.4
3 3 4926 45805296 20.73435 31.09666 10.36231 25.01586 2.89261 123228.1
4 4 1717 15965833 31.10123 41.46142 10.36019 35.30341 2.857993 60615.95
-
5 5 580 5393234 41.46766 51.81522 10.34756 45.81931 2.956005 26575.2
6 6 257 2389760.8 51.86285 62.18355 10.3207 56.39166 2.777475 14492.66
7 7 104 967062.69 62.20921 72.34515 10.13594 66.25999 2.749465 6891.039
8 8 37 344051.16 72.83099 82.4947 9.663712 76.92151 3.076288 2846.096
9 9 12 111584.16 82.93498 93.20692 10.27195 88.00964 3.900967 1056.116
10 10 3 27896.039 95.68079 103.6662 7.985443 99.89082 3.274497 299.6725
Lo que est resaltado se considera, porque son los nmeros de
ocurrencias.
Y se puede realizar la siguiente tabla:
Nro
Rango Pendiente (%) Numero de
(1)x(2)
Inferior Superior Promedio (1)
ocurrencias
(2)
1 0 10 5 4232 21160
2 10 20 15 7529 112935
3 20 30 25 4926 123150
4 30 40 35 1717 60095
5 40 50 45 580 26100
6 50 60 55 257 14135
7 60 70 65 104 6760
8 70 80 75 37 2775
9 80 90 85 12 1020
10 90 100 95 3 285
TOTAL= 19397 368415
Entonces:
-
La
longitud del curso principal y orden de la red hdrica son datos que se
obtienen a partir de un raster en el arcgis. Al aplicar esos raster, el
arcgis tambin lo editas para que nos de las longitudes de la red hdrica,
y nos bota la siguiente tabla:
Nota: La suma de los count_grid_code es el nmero de ocurrencias.
Al tener estos datos se puede realizar la siguiente tabla:
Orden Longitud
de la Red en
Hdrica Km
1 58.202602
2 42.413756
3 13.586047
Total= 114.202405
El total es longitud de la red hdrica.
Se interpola lo reclasificado y nos da los siguientes datos:
Pendiente media de la
cuenca = 18.99340104 %
OBJECTID GRID_CODE Count_GRID_CODE Sum_Longitud
1 1 54 58.202602
2 2 33 42.413756
3 3 18 13.586047
Nmero de corrientes 105
-
OB GRID_CODE COUNT AREA MIN MAX RANGE MEAN STD SUM VARIETY MAJORITY MINORITY MEDIAN
1 1 628 5839570.5 1 9 8 2.033439 0.979323 1277 8 2 9 2
2 2 445 4137912.5 1 5 4 1.782023 0.853092 793 5 1 5 2
3 3 135 1255321.8 1 7 6 1.592593 1.077008 215 7 1 5 1
Lo resaltado se considera, en la siguiente tabla:
Orden Nmero Pendiente
de la Red de Promedio (1)x(2)
Hdrica Veces (1) (%)(2)
1 628 2.033439 1276.99969
2 445 1.782023 793.000235
3 135 1.592593 215.000055
Total= 1208
2284.99998
Pendiente Promedio= 1.89155628 %
Para el tiempo de concentracin se usa la siguiente frmula:
(
)
: Longitud del cauce ms largo
Se halla pendiente del cauce principal con:
Pendiente del cauce principal=
Para hallar densidad de drenaje, se utiliza esta frmula:
-
Para saber la densidad de corriente se usa lo siguiente:
V. DISCUSIN
En la siguiente prctica solo se realiz la caracterizacin de una
cuenca hidrogrfica pues solamente se pudo determinar la
localizacin y ubicacin, la morfometra e hidrologa, estos dos
ltimos en conjunto se canalizan como parmetros morfomtricos de
la cuenca de Imaza. Segn JIMENEZ (2010) la caracterizacin es el
tercer elemento del proceso de manejo de cuencas hidrogrficas,
comprende el componente de base para la planificacin e
implementacin de este proceso. Los componentes y variables de
caracterizacin se agrupan en tres grandes temas: a) Ubicacin,
morfometra e hidrologa; b) caracterizacin biofsica y c)
caracterizacin socioeconmica.
El rea de la cuenca hidrolgica de Imaza es de 180.309485 km2 y el
permetro es de 55.6571 km, tal como seala VILLON (2002), una
cuenca pequea es aquella que cuenta con una superficie menor a
los 250 km2 y tal como se puede apreciar se trata de una cuenca
pequea.
La cuenca hidrogrfica de Choras tiene un factor de forma F=1.16>1,
tal como se muestra en el Cuadro 1, se trata de una cuenca redonda
segn VILLON (2002).
-
La longitud de los tributarios y el rea de la cuenca hidrogrfica de
Imaza se relacionan para hallar la densidad de drenaje en toda la
cuenca, el valor de Densidad de drenaje de la cuenca hidrogrfica de
Choras es de 0.63 tal como se puede observar en el cuadro 6,
representa un valor bajo segn el Cuadro 3 (DELGADILLO y PES
(2008)) la cual al tener este valor indica un drenaje pobre. Segn
VILLON (2002) es un parmetro que indica la naturaleza de los
suelos y tambin da una idea sobre la cobertura que existe en la
cuenca. Valores altos de densidad de drenaje representan zonas con
poca cobertura vegetal, suelos fcilmente erosionables, por el
contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco erosionables y
cobertura vegetales densas.
El comportamiento de la curva hipsomtrica tiene una tendencia a un
ro en etapa de madurez con transporte de sedimentos y agua como
se puede observar en la Grafico, con una altitud promedio de 3 317
msnm en el 50 % de su rea acumulada, segn LLAMAS (1993) la
curva hipsomtrica muestra el comportamiento de un rio: en su etapa
de juventud donde predominan la produccin de sedimentos y agua,
la etapa de vejez donde se caracteriza por la deposicin de
sedimentos y la etapa media de equilibrio y madurez donde
predomina el transporte de sedimentos y agua.
La pendiente media de la cuenca hidrogrfica tiene un valor de
18.9% (fuertemente inclinada) y la pendiente media del cauce un
valor de 4.8% (moderadamente inclinada).
-
VI. CONCLUSIN
- Se determin que la cuenca hidrogrfica tiene un rea de 180.309485 km2 y
un permetro de 55.6571km, un coeficiente de compacidad Kc = 1.16, por lo
que se caracteriza siendo una cuenca pequea y redonda.
- Se determin la pendiente media de la cuenca 18.9 % clasificndose en
Fuertemente inclinada y la pendiente media del cauce 1.18% clasificndose en
Ligeramente inclinado, as como la longitud total de las corrientes 24 km y la
densidad de drenaje con un valor de 0.6 km/km2.
- Se elaboraron los mapas respectivos tales como mapa de: ubicacin,
localizacin pendiente, rea y permetro de la cuenca, parmetros
morfomtricos y georeferenciacin.
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
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Superficie. Editorial LIMUSA. Grupo Noriega Editores, Mxico.
2. CHAVEZ, R. 1994 Hidrologa para Ingenieros. Pontificia
Universidad Catlica del Per. Fondo Editorial. Lima.
3. CHEREQUE, W 1989. Hidrologa. Pontificia Universidad Catlica
del Per, Lima.
4. CHOW, V., MAIDMENt, D. Y MAYS, L. 1994 Hidrologa
Aplicada. Editorial McGraw-Hill. Santaf de Bogota D.C. Colombia.
5. VILLON B., Mximo. 2002 Hidrologa. Instituto Tecnolgico de
Costa Rica. Facultad de Ingeniera Agrcola. Lima Per.
6. REYES C., LUIS.1992 Hidrologa Bsica. CONCYTEC.
Primera Edicin. Lima.
-
7. LINSLEY KOHLER PAULUS, 1990 Hidrologa para
Ingenieros, 2da. Edicin. Edit. Mc. Graw Hill. USA.
8. MONSALVE, GERMAN, 1999 Hidrologa en la Ingeniera,
Editorial Escuela Colombiana de Ingeniera. Colombia.
9. ORTIZ V., OSWALDO 1996 Hidrologa de Superficie.
Escuela de Post Grado. Universidad Nacional de Cajamarca.
Cajamarca. Per.
10. JIMNEZ, F. 2009. Reconocimiento inicial de la cuenca e
identificacin y caracterizacin de actores claves. Material de
referencia en curso de maestra en manejo y gestin integral de
cuencas hidrogrficas.
Centro Agronmico Tropical de Investigacin y Enseanza (CATIE)
Turrialba Costa Rica. 14 p.
11. JIMENEZ, F. 2010. Anlisis de Contexto, Caracterizacin,
Diagnostico de
Cuencas Hidrogrficas. Centro Agronmico Tropical de Investigacin
y Enseanza (CATIE). Turrialba Costa Rica. 21 p.
12. LLAMAS, J. (1993) Hidrologa general: Principios y aplicaciones
Servicio Editorial de la Universidad del Pas Vasco.