DELIMITACIN DE UN SISTEMA HIDROLGICO Y DETERMINACIN DE SUS PARMETROS GEOMORFOLGICOS CUENCA DEL RIO LLANTENI. INTRODUCCIN.

El agua es la sustancia ms abundante de la Tierra, es el principal constituyente de todos los seres vivos y es una fuerza importante que constantemente est cambiando la superficie terrestre. De este modo, la hidrologa cubre todas las fases del agua en la Tierra, por lo que es una materia de gran importancia para el ser humano y su ambiente. En una de las etapas del ciclo hidrolgico, el agua en sus distintas manifestaciones cae sobre la superficie terrestre. Parte de este, se infiltra en el suelo, otra se evapora y una tercera escurre por los drenes naturales (quebradas y ros) los que entregan a otro dren natural mayor el agua recogida. Este dren mayor recoge el agua de varias quebradas y entrega a su vez a otro colector mayor, y as sucesivamente hasta que el agua llega al mar para continuar con el ciclo hidrolgico.

As, la zona de terreno drenada por el dren recibe el nombre de CUENCA. La cuenca hidrogrfica est delimitada y en su interior el agua es recogida y concentrada en la entrega al dren mayor. Estudiar el recurso hdrico de una cuenca es un problema complejo que requiere del conocimiento de muchas caractersticas de la cuenca. En el presente informe desarrollaremos algunos de los ms importantes parmetros o ndices hallados en la cuenca del ro Llantn, llamados parmetros geomorfolgicos, as como la forma de determinarlos.

1.1. UBICACIN.

1.1.1. Geogrfica.La cuenca del ro Llantn, se halla comprendida entre los paralelos 638 y 653 de latitud sur, y los meridianos 7837 y 7851 de longitud oeste. El ro nace en la laguna de Mishacocha con el nombre de quebrada Mishacocha (cerros Coymolache y los Callejones) a una altitud de 4000 msnm, discurriendo su cauce en direccin este a oeste. Posteriormente adopta el nombre Chancay desde su confluencia con el ro San Juan a una altura de 1900 msnm.1.1.2. Poltica.

Polticamente se halla ubicada en las provincias de Hualgayoc, Santa Cruz y San Miguel en el departamento de Cajamarca. Limita por el Norte con la cuenca del ro Chancay, por el Sur con la cuenca del ro Yanahuanga, por el Este con las cuencas de los ros Caad y Pisit y por el Oeste con la cuenca del ro Llaucn.

1.1.3. Hidrolgica.

La hidrografa del ro Llantn pertenece a la Vertiente del Pacfico y su cuenca tiene un rea de drenaje superficial de 401.706 km, por lo que se trata de una sub cuenca. El ro LLantn recibe el aporte de numerosos afluentes entre los principales por la margen derecha de los ros Pabelln Grande, El Tuyo, y la quebrada Achiramayo y, por la margen izquierda, el ro Canramar, la quebrada de las Astillas y la quebrada Lanches. .

1.2. OBJETIVOS.

Delimitar correctamente una cuenca hidrolgica.

Determinar los parmetros geomorfolgicos de la cuenca en estudio.

Explicar el comportamiento del sistema hidrolgico en base a los resultados del tem anterior.

II. REVISION DE LITERATURA.1. Parmetros geomorfolgicos.

Las caractersticas de una cuenca se clasifican en dos tipos: las que condicionan el volumen de escurrimiento, como el rea de la cuenca y el tipo de suelo; y las que condicionan la velocidad de respuesta, como son el orden de corrientes, pendiente de la cuenca y los cauces, etc. A continuacin se describen los parmetros geomorfolgicos ms significativos en una cuenca. A. Parmetros de rea.a. Delimitacin de una cuenca.

La delimitacin de una cuenca se hace sobre un plano o mapa de curvas de nivel, a escalas recomendables que van desde 1:25000 a 1:500000, siguiendo las lneas del divortium aquarium o 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. La lnea de divortium aquarium se da uniendo las proyecciones de los puntos de mximas alturas, manteniendo el criterio de que el agua que cae en ellos estara en la disyuntiva de escurrir en la cuenca y llegar al dren o bien dirigirse hacia la cuenca vecina.

b. rea de la cuenca.

Se refiere al rea proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular y se obtiene despus de delimitar la cuenca. Se expresa generalmente en Km.c. Permetro de la cuenca.

Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular, y tambin se obtiene despus de delimitar la cuenca. Se expresa generalmente en Km.d. Coeficiente de compacidad o de Gravelious (Kc).

El ndice de compacidad de una cuenca, definida por Gravelious, se define como el cociente que existe entre el permetro P de la cuenca y el permetro D de un crculo que tenga la misma rea de la cuenca, es decir:

=

O tambin:

Ec. 01 (Ref. 01)

VALORESFORMA

Kc< 1

1 1.25

1.5 2

> 2Redondeada

Casi Redondeada (ovalada)

Semi alargada

Alargada

Tabla N01. Formas de cuencas segn el Kc

e. Longitud del curso principal.

Es un parmetro asociado con la geometra y tiempo de concentracin; en consecuencia expresa de alguna manera el grado de intensidad de la escorrenta directa de la cuenca. Es la distancia que hay entre el punto emisor y el extremo final del tramo de igual orden de que el de la cuenca.

f. Factor de forma.

Es un parmetro introducido por Horton que denota el efecto combinado de la cuenca y la configuracin neta del drenaje.

Se expresa por:

Ec. 02 (Ref. 04)

g. Ancho promedio.

Es la razn entre el rea de la cuenca y la longitud del cauce principal. Se obtiene dividiendo el rea de la cuenca por la longitud del curso principal.

Se expresa por:

Ec. 03 (Ref. 04)

h. Rectngulo equivalente.

El rectngulo equivalente es una transformacin geomtrica que permite representar a la cuenca, de su forma heterognea, con la forma de un rectngulo, que tiene la misma rea y permetro e igual distribucin de terreno en cuanto a sus condiciones de cobertura. En este rectngulo, las curvas de nivel se convierten en rectas paralelas al lado menor, siendo estos lados la primea y ltima curvas de nivel.

Para su clculo se considera a y b las dimensiones del rectngulo equivalente:

=

De donde se obtiene:

Ec. 04 (Ref. 04)

Ec. 05 (Ref. 04)

i. Longitud al centroide del rea

Este importante parmetro tiene relacin con la magnitud de la cuenca y depende singularmente de la configuracin de la red de drenaje superficial toda vez que est relacionado con el tiempo.j. Pendiente de la cuenca.

La pendiente de una cuenca es un parmetro muy importante en el estudio de toda 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. Es uno de los factores que controla el tiempo de escurrimiento y concentracin de la lluvia en los canales de drenaje, y tiene una importancia directa en relacin a la magnitud de las crecidas.

Existen diversos criterios para determinar la pendiente de una cuenca, entre las que mencionamos:

Criterio de Horton

Criterio de Alvord

Criterio del rectngulo equivalente.

k. Pendiente del curso principal.

En general, la pendiente de un tramo de un ro se puede considerar como el cociente que resulta de dividir el desnivel de los extremos del tramo, entre la longitud horizontal de dicho tramo.

La ecuacin de Taylor Schwartz para este caso es:

Ec. 18 (Ref. 02)

Donde:

n = nmero de tramos iguales en los que se subdivide el perfil

S1, S2, Sn = pendiente de cada tramo, segn S=H/L

S = pendiente media del cauce

La ecuacin 15 nos da una mejor aproximacin, cuanto ms grande sea el nmero de tramos, en los cuales se subdivide el perfil longitudinal del ro a analizar.

Por lo general, se espera en la prctica, de que los tramos sean de diferentes longitudes; en este caso Taylor Schwartz recomienda utilizar la siguiente ecuacin:

Ec. 19 (Ref. 02)

Donde:

S = pendiente media del cauce

Li = longitud del tramo i

Si = pendiente del tramo il. Tiempo de concentracin.

Llamado tambin tiempo de equilibrio o tiempo de viaje. Es el tiempo que toma la partcula hidrulicamente ms lejana en viajar hasta el punto emisor.

Se determina con la ecuacin:

Ec. 06 (Ref. 04)

Donde:

L = longitud de mximo recorrido

Lc = longitud al centroide

S = pendiente del mximo recorrido

C = coeficiente que depende de la pendiente de la cuenca. 0.30