proyecto de hidrologia

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS AMBIENTALES CARACTERIZACIÓN DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA (SURUMALLO) CURSO : HIDROLOGÍA ALUMNOS : PUCHOC HUAMÁN, Rosario P. PROFESOR : Ing. CHÁVEZ ASENCIO, RICARDO CICLO : 2015 - 1 TINGO MARÍA- PERÚ

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Page 1: Proyecto de Hidrologia

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS AMBIENTALES

CARACTERIZACIÓN DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA

(SURUMALLO)

CURSO : HIDROLOGÍA

ALUMNOS : PUCHOC HUAMÁN, Rosario P.

PROFESOR : Ing. CHÁVEZ ASENCIO, RICARDO

CICLO : 2015 - 1

TINGO MARÍA- PERÚ

2015

Page 2: Proyecto de Hidrologia

1. INTRODUCCIÓN

La caracterización es un inventarío detallado de los recursos y las

condiciones biofísicas, socioeconómicas y ambientales de la cuenca y sus

interrelaciones. La caracterización está dirigida fundamentalmente a cuantificar

las variables que tipifican a la cuenca con el fin de establecer la vocación,

posibilidades y limitaciones de sus recursos naturales con el ambiente, y las

condiciones socioeconómicas de las comunidades que la habitan (Jiménez,

2009). .

El Perú cuenta con importantes recursos hídricos superficiales (lagos,

lagunas, ríos, quebradas, manantiales, etc.) distribuidos en 159 unidades

hidrográficas: conforman las tres grandes vertientes que caracterizan al territorio

nacional Pacifico (62 unidades), Atlántico (84 unidades) y Titicaca (13 unidades).

Asimismo cerca del 80% de la población peruana se asienta fundamentalmente

en la costa árida y en la sierra semiárida y sub húmeda seca, lugares donde se

concentran las actividades sociales y económicas, particularmente las actividades

agropecuarias, industriales y mineras.

Asimismo, los gobiernos regionales como la región cusco, constituidos

dentro del proceso de descentralización tienen dentro de sus objetivos el

ordenamiento territorial y del entorno ambiental, desde los enfoques de la

sostenibilidad del desarrollo y la gestión sostenible de los recursos naturales y

mejoramiento de la calidad ambiental entre ellos el agua contenida en las

diferentes cuencas hidrográficas que en nuestro caso corresponden a la cuenca

hidrográfica surumallo que se localiza en el distrito de Quiquijana, huaros

provincia de Quispicanchis, región cusco.

El propósito de este documento es ofrecer un alcance de la Caracterización

de la cuenca de Surumallo, ubicado en los distritos de Quiquijana, huaros

provincia de Quispicanchis, Región Cusco.

Page 3: Proyecto de Hidrologia

1.1 ANTECEDENTES

Para Muñoz (s/f), la cuenca es una unidad del territorio en donde funciona

la combinación de un subsistema hídrico que produce agua, simultáneamente con

los subsistemas ecológico, económico, social y político.

Un rápido resumen de las funciones, valores y beneficios de las cuencas

pone de manifiesto que éstas son un elemento clave para hacer frente a la crisis

ambiental; debido a que los principales beneficios de las cuencas, son fruto de las

funciones inherentes a los ecosistemas. En términos generales, los aportes de las

cuencas según Rendón (2003) son los siguientes:

1.1.1Abastecimiento continúo de agua dulce

Las cuencas son un elemento fundamental en la obtención de agua para

atender las necesidades de los diferentes usuarios, a largo plazo. Los procesos

naturales que se producen en la cuenca, a través de la interacción entre el agua,

suelo, clima y vegetación favorecer la captación de agua, abasteciendo los

cauces incluso en secas; además, la cuenca puede cumplir mucho mejor la

función de tratamiento de aguas residuales que un sistema técnicamente

avanzado que cuesta miles de dólares.

1.1.2 Regulación de la cantidad de agua

Los ríos son una fuente segura de agua durante todo el año; debido a que

en ocasiones el caudal alimenta zonas de pantanos y ciénagas. Esto propicia que

el agua en la temporada de lluvias fluya más lentamente, lo cual amplía, en las

épocas más secas, el período en el que puede disponerse de agua.

Page 4: Proyecto de Hidrologia

1.1.3 Regulación climática

La preservación de los sistemas hidrológicos naturales como los

humedales, pantanos y bosques dentro de la cuenca tiene efectos micro climático

y macroclimáticos evidentes.

1.1.4 La evapotranspiración

Es una fuente de niveles locales de humedad y la biodiversidad local. En las

áreas con vegetación arbórea, gran parte del agua de las lluvias regresa a la

atmósfera por evaporación o transpiración volviendo a precipitar en la zona

circundante. Zonas en donde la evapotranspiración real es más alta, tienden a

albergar mayor biodiversidad.

Por ello, es importante conocer los procesos físicos de generación y

circulación por las que pasa el agua dentro de una cuenca. De acuerdo con

Llerena (2003), “el concepto de cuenca como unidad territorial natural es el más

importante ya que a partir de esta apreciación se puede comprender que

únicamente en la cuenca hidrográfica es posible realizar balances hídricos. Es

decir, cuantificar la oferta de agua que “produce” la cuenca durante el ciclo

hidrológico. Es por sus cualidades de unidad hidrológica y de medio colector-

almacenador-integrador de los procesos naturales y antrópicos que ocurren en la

cuenca, que esta puede ser también una unidad política, administrativa, de

gestión ambiental o de manejo de los diversos recursos naturales que alberga”.

Page 5: Proyecto de Hidrologia

OBJETIVO DEL PROYECTO

Caracterizar la cuenca hidrográfica surumallo, Distrito de

Quiquijana, Provincia de Quispicanchis, Departamento de

cusco, con relación a los cuerpos de agua.

Objetivos específicos

Determinar los parámetros de la cuenca hidrográfica surumallo.

Elaborar mapas de ubicación, Mapa de localización, orden de la

cuenca, cuenca sobre una imagen de google earth

Page 6: Proyecto de Hidrologia

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL

2.1.1 Cuenca hidrográfica

Una cuenca hidrográfica es un área natural en la que el agua proveniente de

la precipitación forma un curso principal de agua; también se define como la

unidad fisiográfica conformada por el conjunto de los sistemas de cursos de agua

definidos por el relieve. Los límites de la cuenca “divisoras de aguas” se definen

naturalmente y corresponden a las partes más altas del área que encierra un río

(Figura 1).

También se define como un ecosistema en el cual interactúan y se

interrelacionan variables biofísicas y socioeconómicas que funcionan como un

todo (SÁNCHEZ y ARTIEDA, 2004).

Figura 1. Imagen de satélite Landsat del territorio de una cuenca

hidrográfica.

Page 7: Proyecto de Hidrologia

2.1.1.1 Micro cuenca

Una Microcuenca es toda área en la que su drenaje va a dar al

cauce principal de una sub cuenca; o sea que una sub cuenca está dividida en

varias Microcuenca. Las Microcuenca son unidades pequeñas y a su vez son

áreas donde se originan quebradas y riachuelos que drenan de las laderas y

pendientes altas. También los micros cuencas constituyen las unidades

adecuadas para la planificación de acciones para su manejo.

En la práctica, las Microcuenca se inician en la naciente de los

pequeños cursos de agua, uniéndose a las otras corrientes hasta constituirse en

la cuenca hidrográfica de un río de gran tamaño.

2.1.1.2 Sub cuenca

Una sub cuenca es toda área en la que su drenaje va directamente

al río principal de la cuenca. También se puede definir como una subdivisión de la

cuenca. Es decir que en una cuenca pueden haber varias sub cuencas

(FAUSTINO, 2006).

2.1.2 Delimitación de la cuenca hidrográfica

Consiste en definir la línea de divortium aquarum, que es una línea curva

cerrada que parte y llega al punto de captación o salida mediante la unión de

todos los puntos altos e interceptando en forma perpendicular a todas las curvas

de altitudes del plano o carta topográfica, por cuya razón a dicha línea divisoria

también se le conoce con el nombre de línea neutra de flujo. La longitud de la

línea divisoria es el perímetro de la cuenca y la superficie que encierra dicha

curva es el área proyectada de la cuenca sobre un plano horizontal.

Page 8: Proyecto de Hidrologia

La cuenca hidrográfica se puede delimitar por medio de una carta

topográfica, que tenga suficiente detalle de relieve del terreno. Entre las escalas

más comunes se tienen, 1/25 000 y 1/50 000, aunque para fines de diseño e

intervención, las escalas más recomendables pueden ser 1/10 000 ó 1/5 000; el

tamaño y complejidad del relieve de la cuenca indicarán tomar en cuenta la escala

más apropiada (Figura 2). Terrenos planos requieren más detalle de las curvas de

nivel y la escala será mayor, por los contrarios terrenos muy accidentados

requerirán menor detalle de curvas a nivel y la escala podría ser menor

(FAUSTINO, 2006).

Figura 2. Cuenca hidrográfica y sus elementos básicos

Page 9: Proyecto de Hidrologia

2.1.3. Las cuatro dimensiones de una cuenca hidrográfica

Entre las dimensiones convencionales que siempre destacan en una

cuenca hidrográfica, está el largo y ancho (configuran la forma), pero no muy

frecuentemente se caracteriza la profundidad (del suelo, subsuelo y manto

rocoso, aquí la importancia de caracterizar y evaluar el agua subterránea) y el

vuelo (altura de la cobertura vegetal, relieve y características aéreas), o sea que

en términos prácticos se manejan tres ejes (X, Y, Z, ancho, largo y altura) como

se aprecia en la Figura 3. Pero para entender el comportamiento de la cuenca es

indispensable conocer escenarios en el tiempo, que expliquen cambios y

dinámicas, lo cual lleva a valorar la dimensión temporal (t) (FAUSTINO 2006).

Figura 3. Dimensiones de una cuenca hidrográfica.

Page 10: Proyecto de Hidrologia

2.1.4 Componentes de una cuenca hidrográfica

2.1.4.1 Biológicos

Los bosques, los cultivos y en general los vegetales conforman la flora,

constituyendo junto con la fauna el componente biológico.

2.1.4.2 Físicos

El agua, el suelo, el subsuelo, y el aire constituyen el componente físico

de la cuenca.

2.1.4.3 Socioeconómicos

Son las comunidades que habitan en la cuenca, las que aprovechan y

transforman los recursos naturales para su beneficio, construyen obras de

infraestructura, de servicio y de producción, los cuales elevan nivel de vida de estos

habitantes.

2.1.5 Funciones de una cuenca hidrográfica

Recordemos que la cuenca funciona como un todo, si bien tiene componentes,

estos de forma separada no son funcionales. La cuenca cumple diversas funciones,

tales como:

2.1.5.1 Hidrológica

a) Captación de agua de las diferentes fuentes de para formar manantiales,

manantiales, ríos y arroyos.

b) Almacenamiento del agua en sus diferentes formas y tiempos de duración.

c) Descarga del agua como escurrimiento.

Page 11: Proyecto de Hidrologia

2.1.5.2 Ecológica

a) Provee diversidad de sitios y rutas a lo largo de la cual se llevan a cabo

interacciones entre las características de calidad física y química del agua. (Permiten

que el agua intercambie elementos con el suelo).

b) Provee de hábitat para la flora y fauna que constituyen los elementos biológicos

del ecosistema y tienen interacciones con las características físicas y biológicas del

agua.

2.1.5.3 Ambiental

a) Constituyen sumideros de CO2. (Capturan y retienen carbono)

b) Alberga bancos de germoplasma.

c) Regula la recarga hídrica y los ciclos biogeoquímicos.

d) Conserva la biodiversidad.

2.1.5.4 Socioeconómica

1. Suministra recursos naturales para el desarrollo de actividades productivas

que dan sustento a la población.

2. Provee de un espacio para el desarrollo social y cultural de la sociedad

(FAUSTINO 2006).

2.1.6 Importancia de una cuenca hidrográfica

Las cuencas hidrográficas son algo más que sólo áreas de desagüe en o

alrededor de nuestras comunidades. Son necesarias para brindar un hábitat a

plantas y animales, y proporcionan agua potable para la gente, sus cultivos,

animales e industrias. También nos proporcionan la oportunidad para divertirnos y

disfrutar de la naturaleza. La protección de los recursos naturales en nuestras

Page 12: Proyecto de Hidrologia

cuencas es esencial para mantener la salud y el bienestar de todos los seres

vivos, tanto en el presente como en el futuro (VILLEGAS, 2004).

2.2 Manejo de cuencas hidrográficas

Para el ordenamiento y manejo de una cuenca hidrográfica, ésta se analiza

como una unidad conformada por sub cuencas y éstas, a su vez, por

Microcuenca. Por lo tanto, una sub cuenca, es toda área que desarrolla su

drenaje directamente al curso principal de la cuenca hidrográfica; varias sub

cuencas pueden conformar una cuenca; en cambio una Microcuenca, es toda

área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de una sub cuenca,

varias Microcuenca pueden conformar una sub cuenca (CIAT, 1997).

Se entiende por manejo de cuencas hidrográficas a la aplicación de

principios y métodos para el uso racional, integrado y participativo de los recursos

naturales de la cuenca; fundamentalmente del agua, del suelo y de la vegetación,

a fin de lograr una producción optima y sostenida de estos recursos con el mínimo

deterioro ambiental, para beneficio de los pobladores y usuarios de la cuenca. En

el manejo de la cuenca es importante la labor coordinada de las instituciones

públicas y privadas pertinentes.

2.3 Caracterización de cuencas hidrográficas

En el proceso de planificación, manejo y gestión de cuencas hidrográficas

es necesaria la caracterización de las mismas. La caracterización es un inventario

detallado de los recursos y las condiciones biofísicas, socioeconómicas y

ambientales de la cuenca y sus interrelaciones.

La caracterización está dirigida fundamentalmente a cuantificar las variables

que tipifican a la cuenca con el fin de establecer la vocación, posibilidades y

Page 13: Proyecto de Hidrologia

limitaciones de sus recursos naturales y el ambiente y las condiciones

socioeconómicas de las comunidades que la habitan.

En el proceso de manejo de cuencas, la caracterización cumple tres

funciones fundamentales:

1. Describir y tipificar las características principales de la cuenca.

2. Sirve de información básica para definir y cuantificar el conjunto de

indicadores que servirán de línea base para el seguimiento, monitoreo y

evaluación de resultados e impactos de los planes, programas o proyectos de

manejo y gestión de cuencas.

3. Sirve de base para el diagnóstico, donde se identifican y priorizan los

principales problemas de la cuenca, se identifican sus causas, consecuencias y

soluciones y se determinan las potencialidades y oportunidades de la cuenca.

La caracterización es el tercer elemento del proceso de manejo de

cuencas hidrográficas, constituye el componente de base sobre el cual se

empieza a edificar toda la planificación e implementación de este proceso. Esta

caracterización debe ser integral para poder entender la cuenca como sistema.

Con frecuencia, muchos proyectos de manejo de cuencas, omiten o parten de

caracterizaciones incompletas por razones económicas, de falta de

conocimientos, de claridad conceptual y práctica, o porque simplemente en la

formulación del proyecto no se contempló como un componente importante y

necesario. La caracterización es al especialista en manejo y gestión de cuencas

hidrográficas, lo que los exámenes del paciente son al médico. Una de las

deficiencias comunes en planes de manejo y gestión de cuencas, es que se

realizan caracterizaciones detalladas, pero luego no se utilizan ni relacionan en el

diagnóstico y la línea base.

Page 14: Proyecto de Hidrologia

Debido a que la gestión de cuencas es un proceso con objetivos a corto,

mediano y largo plazo en términos de la rehabilitación (5, 10, 20 años), y

permanente en términos del manejo sostenible, la planificación debe sustentarse

en información completa e integral de la cuenca, para evitar errores en la

priorización e intervención, que podrían llevar no solamente a un uso ineficiente

de los recursos humanos y económicos, sino a la falta de resultados e impactos

favorables concretos que justifiquen y motiven a todos los actores locales a

internalizar y empoderarse del proceso y a las instituciones, decisores, donantes y

organismos de cooperación internacional a seguir apoyando esta forma

plenamente justificada natural, biofísica y socioeconómicamente de gestión del

territorio (JIMENEZ, 2010).

2.3.1 Componentes y variables de la caracterización

Los componentes y variables que son importantes de caracterizar

en una cuenca pueden agruparse en tres grandes temas: a) ubicación,

morfometría e hidrología; b) caracterización biofísica y c) caracterización

socioeconómica. Los elementos que se especifican abajo para cada

caracterización parten de una situación ideal, pero en la práctica no siempre eso

es posible, aunque siempre se debe hacer el mejor esfuerzo de obtener la mayor

y mejor información. Es recomendable iniciar con la información más relevante

(análisis de contexto biofísico, socioeconómico y ambiental), y de ser necesaria

información más específica luego de priorizados los problemas de la cuenca, se

puede determinar la información requerida. La caracterización debe ser

Page 15: Proyecto de Hidrologia

interpretativa, en el sentido de identificar las relaciones que puede darse entre las

distintas variables.

Los mapas de caracterización para fines de planificación y manejo

de Microcuenca deberían ser preferiblemente en la escala, menores de 1:25.000,

idealmente 1:5.000 (JIMENEZ, 2010).

2.3.1.1 Ubicación, morfometría e hidrología

a) Ubicación: país, departamento, estado o provincia, latitud, longitud, área.

Incluir un mapa base de la cuenca.

b) Características morfométricas e hidrológicas de la cuenca: forma, curva

hipsométrica (elevaciones), longitud y pendiente del cauce principal, orden y

longitud de la red de drenaje, densidad de cauces (número de cauces o

drenajes/área de la cuenca), densidad de drenaje (longitud de drenajes/km2 de

área), caudales (promedio, máximos, mínimos).Incluir el mapa de la red de

drenaje y división de Microcuenca.

c) Síntesis: de las características de ubicación, morfométricas e

hidrológicas de la cuenca hidrográfica (JIMENEZ, 2010).

2.4 Los sistemas de información geográfica en la evaluación física de las cuencas hidrográficas

Los sistemas de información geográfica son definidos como un sistema

computarizado que permite la entrada, almacenamiento, representación y salida

eficiente de datos espaciales (mapas) y atributos (descriptores) de acuerdo a

especificaciones y requerimientos concretos, también se lo considera como una

combinación de software y hardware capaz de manipular entidades que

contengan propiedades de localización y atributos. Según la FAO (1994), entre las

ventajas de esta herramienta SIG están su adaptabilidad a una gran variedad de

modelamiento con una mínima inversión de tiempo y dinero; los datos espaciales

Page 16: Proyecto de Hidrologia

y no espaciales pueden ser analizados simultáneamente en una forma relacional;

gran diversidad de modelos conceptuales pueden ser probados rápidamente y

repetidos verías veces facilitando su ajuste y evaluación (VALENZUELA, 1989).

Los mapas temáticos base requeridos dentro el marco de la metodología

propuesta por SHENG (1972), elaborado para sectores montañosas son los

siguientes: Geomorfología, Pendientes, Uso Actual de la Tierra, y Altitudinal. Por

otro lado BOSQUE y GARCÍA (2000), mencionan que los sistemas de información

geográfica permiten complementar los diferentes tipos de priorización en las

cuencas donde esta herramienta se ha convertido en la metodología de análisis

geográfico de gran difusión. La causa principal de esto reside en la multitud de

actividades en las que pueden ser útiles, las podríamos clasificar en dos grandes

grupos:

Gestión y descripción del territorio, (el conocimiento de los recursos

naturales y socioeconómicos).Ordenación y planificación del territorio, (toma las

decisiones necesarias que dictaminan donde deben concentrase de manera más

adecuada los recursos naturales).

2.4.1 Imágenes satelitales

2.4.1.1 google earth

Google Earth es un programa informático que muestra un globo

virtual que permite visualizar múltiple cartografía, con base en la fotografía

satelital.

El programa fue creado bajo el nombre de EarthViewer 3D por la

compañía Keyhole Inc, financiada por la Agencia Central de Inteligencia. La

compañía fue comprada por Google en 2004 absorbiendo la aplicación.

El mapa de Google Earth está compuesto por una superposición de

imágenes obtenidas por imágenes satelitales, fotografías aéreas, información

geográfica proveniente de modelos de datos SIG de todo el mundo y modelos

Page 17: Proyecto de Hidrologia

creados por computadora. El programa está disponible en varias licencias, pero la

versión gratuita es la más popular, disponible para dispositivos

móviles,tabletas y computadoras personales.

La primera versión de Google Earth fue lanzada en 2005 y

actualmente está disponible en PC para Windows, Mac y Linux. Google Earth

también está disponible como plugin para visualizarse desde el navegador web.

En 2013 Google Earth se había convertido en el programa más popular para

visualizar cartografía, con más de mil millones de descargas.

2.4.1.1.1 características

Google Earth permite introducir el nombre de un hotel,

colegio o calle y obtener la dirección exacta, un plano o vista del lugar. También

se pueden visualizar imágenes vía satélite del planeta. También ofrece

características 3D como dar volumen a valles y montañas, y en

algunas ciudades incluso se han modelado los edificios. La forma de moverse en

la pantalla es fácil e intuitiva, con cuadros de mando sencillo y manejable.

Además, es posible compartir con otros usuarios enlaces,

medir distancias geográficas, ver la altura de las montañas, ver fallas o volcanes y

cambiar la vista tanto en horizontal como en vertical.

Google Earth también dispone de conexión

con GPS (Sistema de Posicionamiento Global), alimentación de datos desde

fichero y base de datos en sus versiones de pago.

También tiene un simulador de vuelo de Google Earth

bastante real con el que se puede sobrevolar cualquier lugar del planeta.

2.5 Parámetros morfométricos

Una cuenca hidrográfica o cuenca de drenaje de un río es el área limitada

por un contorno al interior del cual las aguas de la lluvia que caen se dirige hacia

Page 18: Proyecto de Hidrologia

un mismo punto, denominado salida de la cuenca hidrográfica. Es en suma, el

área de captación de aguas de un río delimitado por el parte aguas.

La cuenca hidrográfica actúa como un colector natural, encargada de

evacuar parte de las aguas de lluvia en forma de escurrimiento. En esta

transformación de lluvias en escurrimiento se producen pérdidas, o mejor

desplazamiento de agua fuera de la cuenca debido a la evaporación y la

percolación. Para este tipo de estudio no solamente interesa el volumen total a la

salida de la cuenca, sino también su distribución espacial y temporal, para lo cual

se necesita tener un buen conocimiento de sus características. El movimiento del

agua en la naturaleza es una función compleja en la cual intervienen diversos

factores, entre los cuales se pueden resaltar su clima y sus características

fisiográficas (MAIDMENT, 1992).

2.5.1 Área

Es el tamaño de la superficie de cada cuenca en km2. Se obtiene

automáticamente a partir de la digitalización y poligonización de las cuencas en el

software de sistema de información geográfica. El área de una cuenca en general,

se encuentra relacionada con los procesos que en ella ocurren. También se ha

comprobado que la relación del área con la longitud de la misma es proporcional y

también que esta inversamente relacionada a aspectos como la densidad de

drenaje y el relieve relativo.

Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamaño, en cuenca grande y cuenca pequeña.

2.5.1.1 Cuenca grande

Es aquella cuenca en la que predominan las características

fisiográficas de la misa (pendiente, elevación, área, cauce). Una cuenca, para

fines prácticos, se considera grande, cuando el área es mayor de 250 km2.

Page 19: Proyecto de Hidrologia

2.5.1.2 Cuenca pequeña

Es aquella cuenca que responde a las lluvias de fuerte intensidad y

pequeña duración, y en la cual las características físicas (tipo de suelo,

vegetación) son más importantes que las del cauce. Se considera cuenca

pequeña aquella cuya área varía desde unas pocas hectáreas hasta un límite,

que para propósitos prácticos, se considera 250 km2 (VILLON, 2002).

2.5.2 Longitud, perímetro y ancho.

La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia

horizontal del río principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro

punto aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de

contorno de la cuenca.

El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la

hoya es un parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir

algo sobre la forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es

simbolizado por la letra mayúscula P (Figura 4).

El ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud

de la cuenca (L) y se designa por la letra W (VILLON, 2002).

W= AL

Page 20: Proyecto de Hidrologia

Figura 4. Longitud y perímetro de la cuenca.

2.5.3 Parámetro de forma

2.5.3.1 Factor de forma (F)

Expresa la relación entre el ancho promedio de la cuenca (w) y la

longitud (L).

2.5.3.2 Coeficiente de compacidad (Kc)

Designado por Kc e igualmente propuesto por Gravelius, compara

la forma de la cuenca con la de una circunferencia, cuyo círculo inscrito tiene la

Page 21: Proyecto de Hidrologia

misma área de la cuenca en estudio. Kc se define como la razón entre el

perímetro de la cuenca que es la misma longitud del parte aguas que la encierra y

el perímetro de la circunferencia (MONSALVE, 2000). La ecuación de este

coeficiente corresponde a:

Donde: Kc = Coeficiente de compacidad P = Perímetro de la cuenca A = Área de la cuenca

Este valor adimensional, independiente del área estudiada tiene

por definición un valor de 1 para cuencas imaginarias de forma exactamente

circular. Los valores de Kc nunca serán inferiores a 1. El grado de aproximación

de este índice a la unidad indicará la tendencia a concentrar fuerte volúmenes de

aguas de escurrimiento, siendo más acentuado cuando más cercano sea a la

unidad, lo cual quiere decir que entre más bajo sea Kc mayor será la

concentración de agua. Existen tres categorías para la clasificación según el valor

de este parámetro, (ver cuadro 2.)

2.5.4 Parámetros relativos al relieve

Page 22: Proyecto de Hidrologia

2.5.4.1 Pendiente de la cuenca hidrográfica

La pendiente de la cuenca, es un parámetro muy importante en el

estudio de toda la cuenca, tiene una relación importante y compleja con la

infiltración del suelo, y la contribución del agua subterránea a la escorrentía. Es

uno de los factores que controla el tiempo de escurrimiento y concentración de la

lluvia en los canales de drenaje, y tiene una importancia directa en relación a las

crecidas.

La pendiente de la cuenca es la relación del desnivel que existe

entre los extremos de la cuenca, siendo la cota mayor y la cota menor, y la

proyección horizontal de su longitud, siendo el lado más largo de la cuenca

(VILLON ,2002).

2.5.4.2 Pendiente del cauce principal

El conocimiento de la pendiente del cauce principal de una cuenca,

es un parámetro importante, en el estudio del comportamiento de recurso hídrico,

como por ejemplo, para la determinación de las características optimas de su

aprovechamiento hidroeléctrico, o en la solución de problemas de inundaciones.

Se determina según la relación entre el desnivel que hay entre los

extremos el cauce y la proyección horizontal de su longitud (VILLON, 2002).

Page 23: Proyecto de Hidrologia

2.5.5 Parámetros relativos al drenaje

2.5.5.1 Densidad de drenaje

La densidad de drenaje, es un parámetro que indica la posible

naturaleza de los suelos, que se encuentran en la cuenca. También da una idea

sobre el grado de cobertura que existe en la cuenca. Valores altos de drenaje,

representan zonas con poca cobertura vegetal, suelos fácilmente erosionables o

impermeables. Por el contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco

erosionables o muy permeables y coberturas vegetales densa (VILLON, 2002).

2.5.6 Curva hipsométrica

La curva hipsométrica es la representación gráfica de la variación

altitudinal de una cuenca y se obtiene a partir de un plano topográfico tomándose

los valores en porcentajes del área que están por debajo de una determinada

altura, que inicialmente serán la del punto más bajo de la cuenca e irá

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 más bajo de la cuenca (VILLON, 2002).

Se divide en tres zonas (Figura 5):

Page 24: Proyecto de Hidrologia

1.-Zona donde predomina la producción de sedimentos y aguas (Ríos

jóvenes).

2.- Zona donde predomina el transporte de ambos (Ríos maduros)

3.- Zona caracterizada por la deposición de sedimentos (Ríos en etapa de

vejez) (LLAMAS, 1993).

Figura 5. Clasificación de los ríos de acuerdo a la curva Hipsométrica.

2.6 Ley de recursos hídricos y su reglamento

La aprobación de la Ley N° 29338, Ley de Recursos Hídricos y su

Reglamento (Decreto Supremo N° 001-2010-AG) que crea y pone en

funcionamiento el Sistema Nacional de Gestión de los Recursos Hídricos a cargo

de la Autoridad Nacional del Agua - ANA, establece un nuevo modelo de gestión

integral de los recursos hídricos en el país.

Articulo60°. Uso poblacional del agua en los planes

de gestión de los recursos hídricos de cuenca

Page 25: Proyecto de Hidrologia

60.1 En los planes de gestión de los recursos hídricos en la cuenca

se deben considerar estrategias que se garanticen dotaciones de agua suficientes

para la satisfacción del uso poblacional principalmente las destinadas a satisfacer

necesidades personales básicas.

60.2 Para los efectos de lo señalado numeral citado anteriormente,

los planes de recursos hídricos en la cuenca preverán prioritariamente considerar

los volúmenes de agua necesarios para el uso poblacional, de acuerdo con el

crecimiento demográfico, según información oficial del Instituto Nacional de

Estadística e Informática (ANA, 2010).

2.7 Sistema Nacional de Información Ambiental y Sistema Nacional de Gestión Ambiental

La Ley Marco del Sistema Nacional de Gestión Ambiental reconoce entre

los instrumentos de gestión ambiental al Sistema Nacional de Información

Ambiental, el cual no ha sido implementado en su totalidad, existiendo una

limitación seria de información actualizada.

Las competencias para la generación y sistematización de la información

ambiental se encuentran dispersas y el flujo de colección y procesamiento no ha

sido desarrollado a plenitud, aun cuando existe mandato en el Decreto Legislativo

N° 1055, Decreto Legislativo que modifica la Ley N° 28611, Ley General del

Ambiente, para las entidades del Estado; lo cual afecta principalmente la oportuna

toma de decisiones y el seguimiento de los procesos de Gestión Ambiental (MINAM,

2011).

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO

3.1.1. Ubicación política

Page 26: Proyecto de Hidrologia

Departamento : CUSCO

Provincia : QUISPICANCHIS

Distrito : QUIQUIJANA-HUAROS

3.1.2. Ubicación geográfica

Quispicanchis es una provincia del Perú, es una de las trece que conforman la región cusca

CAPITAL: la capital de esta provincia es la ciudad de urcos y como famoso lugar turístico tenemos la laguna de urcos.

DIVISIÓN POLÍTICA: la provincia tiene una extensión de 7 82.60 km (cuadrado).

POBLACIÓN: La provincia tiene una población de 82.484 habitantes.

3.1.3. Límites

Por el Norte : PROVINCIA DE PAUCARTAMBO Y LA REGIÓN MADRE DE

DIOS

Por el Este : REGIÓN PUNO

Por el Sur : PROVINCIA DE CANCHIS – ACOMAYO

Por el Oeste : PROVINCIA CUSCO- PARURO

3.2. MATERIALES Y EQUIPOS

Imágenes google earth de 30 metros de resolución espacial.

Empalmes de la carta nacional del Instituto Geográfico Nacional (IGN), a escala1/100 000.

Software ArcGis 10.2.2

Computadora samsung.

Plotter HP.

Page 27: Proyecto de Hidrologia

3.3 METODOLOGÍA

3.3.1 Recopilación y elaboración de los mapas

Para poder elaborar los planos que se requieren los conocimientos del

manejo del programa argis 10.2.2, el cual con ese programa podemos encontrar

los parámetros como son el área, perímetro, pendiente, cota mayor, cota menor,

densidad de drenaje, factor forma, coeficiente de capacidad de la cuenca

hidrológica de surumallo.

Después de delimitar con todos los pasos como son :

Insertar punto en una proyección de UTM18S-84

Insertar ríos en una proyección de UTM18S-84

Insertar curvas en una proyección de UTM18S-84

Empezamos con el clip que sirve para cortar los ríos y las curvas

Luego creamos TIN

Luego convertimos de TIN a raster

Luego FILL

Luego flow diectation

Luego flow accumulation

Luego raster calculator

Luego strem link

Luego stream order

Luego strean to feature

Luego fetures vértice to points

Luego Watershed

Luego raster to polygon

Luego rster to poliline

Smooth polygon

Page 28: Proyecto de Hidrologia

Smooth line

Después de delimitar hice la interpolación shape para poder encontrar mis

parámetros

Cota máximaCota mínimaX centroideY centroideZ centroide

4. RESULTADOS

4.1. PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS.

Calcular los siguientes parámetros morfométricos:

Cuadro 1: parámetros de la cuenca surumallo

De la superficie

Área km2 110.623914

Perímetro de la cuenca km 52.042241

AreaPerímetro de la cuencaÍndice de Compacidad (K)L mayorl menor

Page 29: Proyecto de Hidrologia

Índice de Compacidad (K) 1.385445705

L mayor km 20.66893893

l menor km 5.352181569

Fuente: elaboración propia

Cuadro 2: parámetros del centroide de la cuenca surumallo

Centroide (PSC:wgs 1984 UTM Zone 18S)X centroid m 863243.8707Y centroid m 8472247.822Z centroid msnm 4192.648001

Fuente: elaboración propia

Cuadro 3: Altitud de la cuenca surumallo

Fuente: elaboración propia

Cuadro 4: Pendiente de la cuenca surumallo

Pendientependiente promedio de la cuenca % 27.0386836

Fuente: elaboración propia

Cuadro 5: Parámetros Generados de la cuenca surumallo

Parámetros GeneradosTiempo de concentración horas 3.844494693pendiente del cauce principal m/km 41.5407855Densidad de Corriente km-1 0.605655663Densidad de Drenaje km-2 0.359071635

Fuente: elaboración propia

Altitud

Altitud media msnm 4136.04Altitud más frecuente msnm 3543.66Altitud de frecuencia media (1/2) msnm 4166.213764

Page 30: Proyecto de Hidrologia

1. Factor de forma :

F=BL= ancholongitud

F= 5.3520.67

=0.26

Interpretación: Como F < 1; esto nos indica que la cuenca es de forma

alargada.

2. Coeficiente de compacidad o de Gravelius :

kc=0.28 P√ A

kc=0.28 52.04

√110.62Km2

kc=1.38

Interpretación: Como Kc > 1; es de forma alargada y de drenaje lento.

Cuadro 6: Rango de la Pendiente de la cuenca surumallo

Nro Rango Pendiente (%) Numero de (1)x(2)

Inferior Superior Promedio (1) ocurrencias (2)1 0 10 5 1795 89752 10 20 15 4714 707103 20 30 25 4344 1086004 30 40 35 2906 1017105 40 50 45 2130 958506 50 60 55 1096 602807 60 70 65 303 196958 70 80 75 26 19509 80 90 85 3 255

10 90 100 95 3 285TOTAL= 17320 468310

Page 31: Proyecto de Hidrologia

3.

4.

5.

6.

7.

8. Factores relativos al relieve:

1. Pendiente de la cuenca:

P= cotamayor−cotamenordistancia

P = 4850−320020.67Km

P = 79.82 = 0.79 %

2. Pendiente del cauce principal :

P= cotamayor−cotamenordistancia del cauce principal

Page 32: Proyecto de Hidrologia

P=4850−320039.72

P = 41.54

CURVA HIPSOMÉTRICA: haciendo uso del arcmap hallamos la curva

hipsométrica.

Tabla 1. Datos para la curva hipsométrica

NroCota(msnm) Area (km2)

minimo Máximo Prom Intervalo Acumulado % Acum % Inter1 3200 3336.73 3268.36 2.15 110.59 100.00 1.952 3337.8 3474.68 3406.24 2.89 108.44 98.05 2.623 3475.01 3612.32 3543.66 4.05 105.55 95.44 3.664 3612.62 3750.00 3681.31 5.52 101.50 91.78 4.995 3750.22 3887.49 3818.85 8.70 95.99 86.79 7.876 3887.57 4025.00 3956.28 13.96 87.28 78.92 12.637 4025 4162.41 4093.70 16.61 73.32 66.29 15.028 4162.54 4300.00 4231.27 17.97 56.71 51.28 16.259 4300.06 4437.47 4368.76 16.36 38.73 35.02 14.79

10 4437.56 4574.72 4506.14 15.29 22.37 20.23 13.8211 4575.08 4712.00 4643.54 6.47 7.09 6.41 5.8512 4712.67 4850.00 4781.34 0.62 0.62 0.56 0.56

Figura 1. Curva Hipsométrica

Page 33: Proyecto de Hidrologia

0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00

Curva: Hipsométrica & Frecuencia de Altitudes

Polígono de frecuencia de altitudes)

Curva Hisométrica)

Altu

ra

(en

msn

m)

Area acumulada (en %)

Fuente: elaboración propia

Rectángulo equivalente:

Lado mayor:

L=(P4 )+√¿¿

L=( 52.022414 )+√¿¿

L=20.6555556 km.

Lado menor:

Page 34: Proyecto de Hidrologia

l=(P4 )−√¿¿

l=(52.022414 )−√¿¿

l=5.355649403km .

Cuadro 7: Resultados de la red hídrica de la cuenca surumallo

Fuente: elaboración propia

- Densidad de drenaje

Dd= LA

Dd= 39.72110.623914

=0.359054 km /km2

NUMERO DE CORRIENTES

Cuadro 7: Resultados del número de orden según las ordenes

presentes en la cuenca

De la Red HídricaLongitud del curso principal km 39.72Orden de la Red Hídrica UND 4Número de corrientes 67Longitud de la red hídrica km 39.72190967Pendiente Promedio de la Red Hídrica % 2.550300251

Cota máxima msnm 4850

Cota mínima msnm 3200

Page 35: Proyecto de Hidrologia

- Densidad de Corriente

Dc=NcA

Dc= 67110.623914

=0.6056556632

Donde

Dc = Densidad de corriente

Nc = Número total de corrientes perennes o intermitentes en km.

A = Área de la cuenca. (Km2).

5. DISCUSIONES

Según JIMENEZ (2010) la caracterización es el tercer elemento del

proceso de manejo de cuencas hidrográficas, comprende el componente de base

para la planificación e implementación de este proceso. Los componentes y

variables de caracterización se agrupan en tres grandes temas: a) Ubicación,

NUMERO DE ORDEN NUMERO DE CORRIENTE

1 41

2 18

3 8

4 13TOTAL 67

Page 36: Proyecto de Hidrologia

morfometría e hidrología; b) caracterización biofísica y c) caracterización

socioeconómica.

El área de la cuenca hidrográfica surumallo es de 110.623914

km2 y el perímetro es de 52.042241 km, tal como señala VILLON (2002), una

cuenca grande es aquella que cuenta con una superficie mayor a los 250 km2 y

tal como se puede contrastar se trata de una cuenca pequeña.

La cuenca hidrográfica surumallo tiene un factor de forma F =

0.26 < 1, y se trata de una cuenca alargada según VILLON (2002). Con respecto

al índice de compacidad o Kc = 1.38 > 1 la cuenca tiene una forma oval -

alargada a alargada según ORTIZ (2004).

La longitud de los tributarios y el área de la cuenca hidrográfica

surumallo se relacionan para hallar la densidad de drenaje en toda la cuenca, el

valor de Densidad de drenaje de la cuenca hidrográfica surumallo es de 0.359054,

representa un valor bajo e indica un drenaje pobre.

Según VILLON (2002) es un parámetro que indica la naturaleza

de los suelos y también da una idea sobre la cobertura que existe en la cuenca.

Valores altos de densidad de drenaje representan zonas con poca cobertura

vegetal, suelos fácilmente erosionables, por el contrario, valores bajos, indican

suelos duros, poco erosionables y cobertura vegetales densas.

la curva hipsométrica muestra el comportamiento de un rio: en su etapa de

juventud donde predominan la producción de sedimentos y agua.

La pendiente media de la cuenca hidrográfica tiene un valor de

27.03% pendiente media del cauce un valor de 41.54 %), los rangos de

pendientes como se puede observar en el Cuadro 6.

Page 37: Proyecto de Hidrologia

6. CONCLUSIONES

Se determinó que la cuenca hidrográfica tiene un área de 110.623914 km2 y un

perímetro de 54.042241 km, un factor de forma F = 0.26 y un coeficiente de

compacidad Kc = 1.38, por lo que se caracteriza siendo una cuenca pequeña y

alargada.

Se determinó la pendiente media de la cuenca 27.03% clasificándose en

Fuertemente inclinada y la pendiente media del cauce 41.54 % y la densidad

de drenaje con un valor de 0.359054 km/km2.

7. RECOMENDACIONES

Realizar talleres informativos sobre la importancia de la preservación y cuidado

del agua en las cuencas de las cabeceras de cuenca.

Realizar la identificación de las unidades hidrográficas de otras localidades o

distritos para saber qué es lo que tenemos disponibles para aprovechar y

Page 38: Proyecto de Hidrologia

conservar de modo racional como zonas de recarga hídrica, porque la

identificación de estas unidades hidrográficas es el inicio para pensar en una

restauración hidrológico forestal.

Realizar estudios de toponimia de las lagunas alto andinas identificadas y

quebradas sin nombre

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASTRÁLAGA, M., X. BARRERA, R. MONTAÑÉS. 2005. Estrategia regional de

Conservación y uso sostenible de los humedales alto andinos. Taller

para la edición del documento de estrategia de humedales alto

andinos.

13 – 17 de febrero de 2005. Salta, Argentina. 11 p.

Page 39: Proyecto de Hidrologia

CIAT. 1997. Fundamentos básicos de cuencas hidrográficas. Cali-Colombia. 47 p.

EL PERUANO. 2009. Decreto supremo N° 017-2009-AG. Reglamento de

Clasificación de tierras por capacidad de uso mayor. Lima, Perú. 18 p.

VILLON, M. 2002. Hidrología. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Facultad de

Ingeniería Agrícola. 2° Edic. Ediciones Villon. Lima, Perú. p. 15 -64.

JIMENEZ, F. 2010. Análisis de Contexto, Caracterización, Diagnostico de

Cuencas Hidrográficas. Centro Agronómico Tropical de Investigación y

Enseñanza (CATIE). Turrialba – Costa Rica. 21 p.

Page 40: Proyecto de Hidrologia

ANEXOS