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Diseñoy calculo de cuencas en el Peru, modelos y trabajos de hidrologia general.
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DELIMITACION DE LA CUENCA LEYMEBAMBA
DELIMITACION DE CUENCA
I. CARACTERISTICAS FISIOLOGICAS
I. PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS
USO DE SOFWARE:
SEGN ArcGIS
Medidas en el Software
a) PERIMETRO DE LA CUENCA
CONVERSION A METROS
b) AREA DE LA CUENCA
FORMA MANUAL:
SEGN BALANZA:
Para realizar este mtodo se delimito primero la cuenca, despus se procedi a copiar la seccin de la cuenca en una cartulina a escala 1/100000 adems de un cuadrado de 10 x 10 cm.
Una vez cortada la seccin de la cuenca y el cuadrado se pes en una balanza electrnica y se anotaron los pesos correspondientes.
a) AREA DE LA CUENCA
cuadrado
10x10 cm
rea cuadrado
100
Peso cuadrado
1.421 gr
Peso cuenca
10.340 gr
CONVERSION A ESC: 1/100000
A =100
HALLANDO AREA DE LA CUENCA:
SEGN HILO PABILO
Para este mtodo primero se delimito la cuenca, se repas sobre ella el hilo pabilo encerado con vela y se procedi a medir la longitud resultante.
b) PERIMETRO DE LA CUENCA
CONVERSION A ESC: 1/100000
PORCENTAJE DE ERROR:
AREA DE CUENCA
2. CURVA HIPSOMETRICA
TABLA N01: CALCULO PARA OBTENER LA CURVA HIPSOMETRICA
Altitud (msnm)
Areas Parciales (Km2) a
Areas acumuladas (Km2)
Areas que quedan sobre las altitudes (Km2)
% del Total
% del total que queda sobre la altitud
Altitud Media (msnm) e
a x e
1957
849.666
100.000
2000
4.171
4.171
845.495
0.491
99.509
1978.5
8252.066295
2200
24.827
28.997
820.669
2.922
97.078
2100
52135.86
2400
40.914
69.912
779.754
4.815
92.263
2300
94102.66
2600
60.378
130.290
719.376
7.106
85.157
2500
150945.75
2800
85.602
215.892
633.774
10.075
75.082
2700
231125.67
3000
124.530
340.422
509.244
14.656
60.425
2900
361137
3200
127.311
467.733
381.933
14.984
45.442
3100
394664.1
3400
152.932
620.665
229.001
17.999
27.443
3300
504675.6
3600
104.073
724.738
124.928
12.249
15.194
3500
364255.5
3800
76.267
801.005
48.661
8.976
6.218
3700
282189.01
4000
40.318
841.324
8.342
4.745
1.473
3900
157241.76
4200
8.342
849.666
0.000
0.982
0.491
4100
34201.134
A Total
849.666
100.00
2634926.11
A. REPRESENTANDO EN LA CURVA HIPSOMETRICA
B. FRECUENCIA DE ALTITUDES
C. FRECUENCIA DE ALTITUD MEDIA
Donde:
Em= Elevacin Media
E= Elevacin Media entre dos contornos
a= rea Parcial
A= rea Total
Altitud (msnm)
Areas Parciales (Km2) a
Areas acumuladas (Km2)
Areas que quedan sobre las altitudes (Km2)
% del Total
% del total que queda sobre la altitud
Altitud Media (msnm) e
a x e
1957
849.666
100.000
2000
4.171
4.171
845.495
0.491
99.509
1978.5
8252.066295
2200
24.827
28.997
820.669
2.922
97.078
2100
52135.86
2400
40.914
69.912
779.754
4.815
92.263
2300
94102.66
2600
60.378
130.290
719.376
7.106
85.157
2500
150945.75
2800
85.602
215.892
633.774
10.075
75.082
2700
231125.67
3000
124.530
340.422
509.244
14.656
60.425
2900
361137
3200
127.311
467.733
381.933
14.984
45.442
3100
394664.1
3400
152.932
620.665
229.001
17.999
27.443
3300
504675.6
3600
104.073
724.738
124.928
12.249
15.194
3500
364255.5
3800
76.267
801.005
48.661
8.976
6.218
3700
282189.01
4000
40.318
841.324
8.342
4.745
1.473
3900
157241.76
4200
8.342
849.666
0.000
0.982
0.491
4100
34201.134
A Total
849.666
100.00
2634926.11
II. INDICE REPRESENTATIVOS
a) INDICE FACTOR DE LA CUENCA
Datos:
L = 50.430 Km
B = 26.329 Km
b) INDICE DE COMPACIDAD O GRAVELIUS
El ndice de compacidad de una cuenca, definida por Gravelius, expresa la relacin entre el permetro de la cuenca, y el permetro equivalente de una circunferencia
c) RECTANGULO EQUIVALENTE
Es una transformacin que permite representar a la cuenca de su forma heterognea con la forma de un rectngulo que tiene la misma rea y permetro y por consiguiente el mismo ndice de compacidad as mismo igual distribucin de alturas y por lo tanto igual curva hipsomtrica que igual distribucin de terreno en cuanto a su condiciones de curvatura.
L = longitud del lado mayor del RE
l = longitud del lado menor del RE
K = ndice de gravelius
A = rea de la cuenca
Remplazamos en las ecuaciones L y l
Hallamos las reas del rectngulo equivalente:
Altitud (msnm)
Areas Parciales (Km2)
Longitudes equivalentes (km)
1957
0.00
0.00
2000
4.17
0.27
2200
24.83
1.63
2400
40.91
2.69
2600
60.38
3.97
2800
85.60
5.63
3000
124.53
8.18
3200
127.31
8.37
3400
152.93
10.05
3600
104.07
6.84
3800
76.27
5.01
4000
40.32
2.65
4200
8.34
0.55
Area Total
849.666
55.84
Perimetro
141.107
III. INDICE DE PENDIENTE
Es una ponderacin que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el ro
Altitud (msnm)
Areas Parciales (Km2)
ai-ai-1
Bi
Ii
1957
0.00
0
0
0
2000
4.17
0.043
0.0049088
0.014528593
2200
24.83
0.2
0.0292193
0.076445095
2400
40.91
0.2
0.0481533
0.098135928
2600
60.38
0.2
0.0710613
0.119215148
2800
85.60
0.2
0.100748
0.141949286
3000
124.53
0.2
0.1465636
0.171209554
3200
127.31
0.2
0.1498366
0.173110722
3400
152.93
0.2
0.1799908
0.189731826
3600
104.07
0.2
0.122487
0.156516468
3800
76.27
0.2
0.0897616
0.133986237
4000
40.32
0.2
0.0474521
0.097418771
4200
8.34
0.2
0.0098177
0.044311793
Area Total
849.666
I-pend.
0.237915024
Perimetro
141.107
IV. PENDIENTE DE LA CUENCA
Tiene una relacin importante y compleja con la infiltracin, la escorrenta superficial, la humedad del suelo, y la contribucin del agua subterrnea a la escorrenta.
Controla el tiempo de escurrimiento y concentracin de la lluvia en los canales de drenaje
a) CRITERIO DE ALVORD:
DESARROLLO DEL CRITERIO DE ALVORD:
Altitud (msnm)
Areas Parciales (Km2)
DESNIVEL D
LONGITUD DE LA CURVA DE NIVEL
1957
2000
4.17
0.043
0.35
2200
24.83
0.2
0.5
2400
40.91
0.2
0.69
2600
60.38
0.2
0.79
2800
85.60
0.2
0.83
3000
124.53
0.2
0.73
3200
127.31
0.2
0.96
3400
152.93
0.2
1.23
3600
104.07
0.2
0.97
3800
76.27
0.2
0.91
4000
40.32
0.2
1.16
4200
8.34
0.2
1.34
TOTAL
849.666
10.46
b) CRITERIO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE:
Dnde:
V. PERFIL LONGITUDINAL DEL CURSO DE AGUA:
Este tipo de concepto refleja grficamente la capacidad erosiva de un ro en sus partes principales (superior, media e inferior) a travs del estudio de la pendiente del propio ro. Indica la relacin entre la distancia recorrida por un ro desde su nacimiento y la altura relativa de cada punto de dicho perfil. Se mide sobre el thalweg ovaguadade un ro o valle, es decir, sobre la lnea que recorre los puntos ms bajos del cauce de ese ro o del fondo del valle o cauces secos en el caso detorrentes,ramblasouadis(wadi en ingls).
Altitud (msnm)
Longitud del tramo (Km)
s
Longitud Acumulada (Km)
1957
0
0
2000
0.35
0.122857143
0.35
2200
0.5
0.4
0.85
2400
0.69
0.289855072
1.54
2600
0.79
0.253164557
2.33
2800
0.83
0.240963855
3.16
3000
0.73
0.273972603
3.89
3200
0.96
0.208333333
4.85
3400
1.23
0.162601626
6.08
3600
0.97
0.206185567
7.05
3800
0.91
0.21978022
7.96
4000
1.16
0.172413793
9.12
4200
1.34
0.149253731
10.46
10.46
2.699381501
VII. PENDIENTE DEL CAUSE:
IMPORTANTE PARA:
Aprovechamiento hidroelctrico
Solucin de problemas de inundaciones.
La pendiente del cauce se puede considerar como el cociente, que resulta de dividir, el desnivel de los extremos del tramo, entre la longitud horizontal de dicho tramo.
Existen varios mtodos para obtener la pendiente de un cauce
a) METODO DE LA PENDIENTE UNIFORME:
Donde:
b) METODO DE COMPENSACION DE AREAS:
c) METODO DE LA ECUACION DE TAYLOR SCHWARZ:
Altitud (msnm)
Longitud del tramo (Km)
s
Li/s^0.5
850
0
1245.9
2.63466509
0.150265778
6.7966573
1640.5
6.56532255
0.060103673
26.779691
2035.3
6.68523402
0.059055524
27.509731
2433.8
6.12429222
0.065068744
24.008758
2826.4
5.52270245
0.071088385
20.713444
3221.2
4.3994639
0.089738207
14.686255
3615.3
5.96373278
0.066082773
23.199255
4010.6
7.10052065
0.055671974
30.093443
4405.7
4.26532564
0.092630677
14.014409
49.2612593
187.80164
VIII. PRECIPITACION
Estacion
Precipitacion
E-1
1020
mm.
ext.
E-2
870
mm.
int.
E-3
610
mm.
int.
E-4
410
mm.
int.
E-5
320
mm.
int.
E-6
250
mm.
ext.
E-7
130
mm.
int.
E-8
90
mm.
ext.
A) POLGONOS DE THIESSEN (MTODO DE THIESSEN):
Son una construccin geomtrica que permite construir una particin del plano y este mtodo consiste en lo siguiente:
Unir las estaciones formando tringulos;
Trazar las mediatrices de los lados de los tringulos formando polgonos. Cada polgono es el rea de influencia de una estacin.
Hallar las reas a1, a2,, an de los polgonos.
Si p1, p1,, pn son las correspondientes precipitaciones anuales, entonces:
CUENCA RIO SATIPO METODO DE THIESSEN
Donde:
= Precipitacin Anual media de la cuenca.
= reas dentro de la cuenca.
= Precipitacin de la estacin i.
ESTACION
Pn
An
Pn x An
E-2
870
190.827
166019.49
E-3
610
96.88
59096.8
E-4
410
162.219
66509.79
E-5
320
150.838
48268.16
E-6
250
73.215
18303.75
E-7
130
134.686
17509.18
E-8
90
40.02
3601.8
=
848.685
379308.97
Pmedia=
379308.97
=
446.94
mm
848.685
METODO DE THIESSEN
MTODO DE LA ISOYETAS:
Ubicar las estaciones dentro y fuera de la cuenca
Trazar las isoyetas interpolando las alturas de precipitacin entre las diversas estaciones de modo similar a como se trazan las curvas de nivel.
Hallar las reas parciales entre cada Isoyeta
Calcular las precipitacin mediante e la formula indicada
Cotan-1
Cotan
Cotamedia
An
Pmedia x An
87.88
100
93.94
6.73
632.2162
100
200
150
160.51
24076.5
200
300
250
177.12
44280
300
400
350
128.63
45020.5
400
500
450
69.66
31347
500
600
550
64.42
35431
600
700
650
55.27
35925.5
700
800
750
47.32
35490
800
900
850
47.07
40009.5
900
100
500
49.2
24600
1000
1100
1050
42.76
44898
848.69
361710.2162
Pmedia=
361710.2162
848.69
Pmedia=
426.20
mm
Pmedia=
Precipitaciones
=
2460
=
492.00
mm
nPrecipitaciones
5
IX. ANEXOS
Procedimientos para Delimitar una Cuenca en ArcGIS 10.1
DELIMITACION DE LA CUENCA LEYMEBAMBA
Cuenca del Rio Ucubamba
ELIAS COVEAS
HIDROLOGIA GENERAL
B =26.329Km
L = 50.430 Km
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