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HIDROLOGÍA

CIV-231

HIDROLOGIA - CIV 231 PROYECTO ACADÉMICO - SEGUNDA PRESENTACIÓN GEOMORFOLOGÍA DE LA CUENCA 1. ESTUDIO GEOMORFOLOGICO DE LA CUENCA:En principio se debe definir que significa Geomorfología, estudia las formas superficiales del relieve terrestre (geo=tierra, morfo=forma; logía= estudio o tratado). Cuenca, es una zona de la superficie terrestre en donde las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida. Cuenca hidrográfica, espacio geográfico cuyos aportes hídricos naturales son alimentados exclusivamente por las precipitaciones y cuyos excedentes en agua o en materias sólidas transportadas por el agua forman, en un punto espacial único una desembocadura.

Clasificación de la cuenca: En relación al tamaño Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamaño, en cuencas grandes y cuencas pequeñas. Cuenca grande: Es aquella cuenca donde su área es mayor a 250 km2, donde predominan las características fisiográficas (pendiente, elevación, área, cauce). El efecto de almacenaje del cauce es muy importante. Cuenca pequeña: Es aquella cuenca donde su área es menor a 250 km2, la forma y la cantidad de escurrimiento está influenciado por las caracteristicas físicas (tipo de suelo y vegetación). La cuenca pequeña responde a las lluvias de fuerte intensidad y pequeña duración. En función a la salida Desde el punto de vista de la salida de una cuenca, existen dos tipos de cuencas: endorreicas y exorreicas. Cuencas endorreicas: El punto de salida está dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago. Cuencas exorreicas: En las cuencas exorreicas el punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca, pudiendo ser en otra corriente de agua o en el mar.

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En función a la elevación Otra forma de clasificarlas, de clara aplicación en las cuencas andinas, basada en la elevación relativa de sus partes, se clasifica en: cuencas alta, media y baja. Cuenca alta: Llamado como cuenca cabecera o recepción de la cuenca; por su posición, 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 precipitación, además, tiene una cobertura vegetal típica de pastos o bosques, y una menor presión demográfica. Cuenca media: De mayor pendiente relativa, con un caudal caracterizado por torrentes turbulentos, también se le denomina zona de transporte de sedimentos o de escurrimiento. Cuenca baja: Cuenca de menor pendiente relativa, con un caudal de flujo continuo, cauce definifo y amplia planicie de inundación,suele llamarse cono de deyección o zona de depósito Elementos de una cuenca:

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2.ASPECTOS BASICOS.2.1 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA.-La cuenca esta delimitada por el parte aguas, que es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor elevación topográfica y la separa de las cuencas vecinas. En ocasiones será necesario dividir una cuenca de gran tamaño en sub-áreas o sub-cuencas las cuales están a su vez delimitadas por sus respectivos parte aguas.

2.2 AREA DE LA CUENCA.- Es la superficie en proyección horizontal, delimitada por la divisoria de aguas. 2 El area de la cuenca en estudio es de : 187,433923 km . 2.3 PERIMETRO DE LA CUENCA.- El perímetro de la cuenca en estudio es de 82,210726 km . 2.4 CENTRO DE GRAVEDAD DE LA CUENCA.- El centro de gravedad de la cuenca es: Coordenada X : 189616,120786 m Coordenada Y : 7789182,516946 m

3. FORMA DE LA CUENCA La forma de la cuenca afecta en las características de descarga de la corriente, principalmente en los eventos de flujo máximo. En general, los escurrimientos de una cuenca de forma casi circular serán diferentes a los de otra, estrecha y alargada, aunque tengan la misma área.

HIDROLOGÍA CIV-231 alargada, aunque tengan la misma área. 3.1.LONGITUD DE LA CUENCA.-En la práctica se tiene dos tipos de cuenca, las llamadas regulares y las irregulares, en cualquiera de los casos se debe obtener la longitud de la cuenca, Si esta es regular se puede considerar encerrada en un rectángulo, siendo la longitud de la cuenca

el lado mayor de este. Por

el contrario, si es irregular se tendrán que trazar círculos dentro de la cuenca, y la longitud obtiene de la línea que se forma al unir los puntos centrales de cada circunferencia. La longitud de la cuenca es : 30.5163991 km

se

3.2.Ancho medio de la cuenca: El ancho medio de la cuenca se define como el coeficiente del área drenada A en Km^2,entre la longitud L, media de Km.

A

187.433923 km

2

Bmed

Lc

30.5163991 km

A = 6.142 km Lc

3.3.Coeficiente de compacidad: Llamado también factor de Gravellius, da una idea de la forma de una cuenca. Este índice relaciona el perímetro de la cuenca con el de un circulo de igual área. Si se trata de una cuenca circular el índice de Compacidad se iguala 1 (uno), para cualquier forma de

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cuenca se emplea la siguiente ecuación: Donde: AC: Área de la cuenca en Km2. P: Perímetro de la cuenca en Km.

A

187.433923 km

2

Ic

P 0.282

P

82.210726 km

= 1.693

A Cuando este valor es grande existe riesgo de desbordamiento, debido a la máxima concentración de las aguas, ya que la velocidad de concentración de las aguas que provienen de diferentes partes de la cuenca es mayor. Por lo que se estima que podrían presentarse riesgos de desbordamientos, debido a la máxima concentración de las aguas, siendo el índice de Compacidad relativamente grande, ya que los diferentes puntos de la cuenca tienen también diferentes tiempos de concentración. P: Perímetro de la cuenca km. A: Área de la cuenca Cc=1……1.25 cuencas redondas. Cc=1.25….1.5 cuenca ovalo redonda. Cc=1.5……1.75 cuenca rectangular oblonga. Como :Ic es 1.639 la cuenca tiene la forma de rectangular oblonga. 3.4.Relación de elongación: Shumm propuso la denominada RELACIÓN DE ELONGACON (Re), definida como el cociente adicional entre el diámetro (D) de un círculo que tiene igual área (A) que la cuenca y la longitud (Lc) de la misma. La longitud Lc se define como la más grande dimensión de la cuenca, a lo largo de una línea recta desde la salida hasta la divisoria, paralela al cauce principal. Entonces:

A

187.433923 km Re

2

Lc

1.1284

30.5163991 km

A = 0.506 Lc

El cociente anterior varía entre 0.60 y 1.00 para una amplia variedad de climas y geologías, además, parece estar fuertemente correlacionado con el relieve de la cuenca, de manera que valores cercanos a la unidad son típicos de regiones con relleno bajo, en cambio donde Re varia de 0.60 a 0.80 esta asociado a fuertes relieves y pendientes profundas del terreno. 3.5.Coeficiente de asimetría: Este coeficiente adicional define que tan simétrico son las áreas de aportación de la cuenca, a la izquierda

Ader

o derecha

85.1241230295 km Cac

de la corriente principal, la expresión es: 2

Aizq

Aizq Ader Aizq + Ader 2

= 0.183

102.3097999463 km

2

-2
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El resultado esta entre los rangos ya establecidos. 3.6.Parámetro de forma:

A

187.433923 km

2

Lc Ff

A Lc

2

30.5163991 km

= 0.201

4.CURVAS CARACTERISTICAS: 4.1.Curva hipsométrica: En la curva que puesta en curvas rectangulares representa la relación entre la altitud y la superficie de la cuenca que queda sobre esa altitud.     

Se marcan sub áreas de la cuenca siguiendo las curvas de nivel, por ejemplo de 100 en 100 metros. Se determinan las áreas parciales de estos contornos. Se determinan las áreas acumuladas, de las porciones de la cuenca. Se determinan el área acumulada que queda sobre cada elevación del contorno. Se plotean las altitudes, versus las correspondientes áreas acumuladas que quedan sobre esas altitudes

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Cotamin Cotamax

Acurva

Aacum

2

2

(m))

(m))

3170

3252

668732.56887500

668732.56887500

3253

3334

924724.50924900

1593457.07812400

3335

3416

1679715.23195000

3273172.31007400

3417

3499

2878054.31515000

6151226.62522400

3500

3581

4342587.91605000

10493814.54127400

3582

3663

9003310.74351000

19497125.28478400

3664

3745

14599888.16460000

34097013.44938400

3746

3828

17098592.10430000

51195605.55368400

3829

3910

20051774.48890000

71247380.04258400

3911

3992

23449232.74110000

94696612.78368400

3993

4074

24964779.22860000 119661392.01228400

4075

4157

21566393.46950000 141227785.48178400

4158

4239

15781532.12120000 157009317.60298400

4240

4321

10071798.84250000 167081116.44548400

4322

4403

6725353.47700000

173806469.92248400

4404

4486

5500116.68992000

179306586.61240400

4487

4568

4955670.06311000

184262256.67551400

4569

4650

2546006.79828000

186808263.47379400

4651

4732

521258.95105100

187329522.42484500

4733

4815

99243.25224640

187428765.67709100

Hmed

m

Cotamin + Cotamax 2

=

m

3.211 3.294 3.376 3.458 3.541 3.623 3.705 km 3.787 3.87 3.952 4.034 4.116

0.669 1.593 3.273 6.151 10.494 19.497 34.097 51.196 71.247 94.697 2 Aacum = km 119.661 141.228 157.009 167.081 173.806 179.307 184.262 186.808 187.33 187.429

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99.369

3.97 10

200

3

Hmed (m))

0

20

40

60

80

100

120

Aacum km

140

160

180

200

2

Según nuestra curva hipsometrica se asmeja al tipo 2 o tambien del tipo B donde quiere decir que nuestra cuenca es madura. 4.2.Curva frecuencia de altitudes:

Acurvaporc

Acurva 100 187428765.67709100 m

Hmed (m))

0

1.5

3

4.5

6

Acurvaporc

7.5

m m

9

2 2

10.5

12

13.5

2

=

0.357 0.493 0.896 1.536 2.317 4.804 7.79 9.123 10.698 12.511 13.32 11.506

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4.2.1.Elevación media: Es la curva área – elevación, cuando uno o mas factores dependen de la elevación es útil saber como esta distribuida la zona en función de su elevación. Este método nos enseña a definir la pendiente media de un canal se utiliza la siguiente formula: Donde: Acurva= área entre curvas de nivel. Hmed= elevación media entre dos curvas de nivel. Atotal=área total de la cuenca.

Acurva Hmed

Emed

187.42876567709100 km

2

= 3.989 km

5.RECTANGULO EQUIVALENTE: Que tiene la misma superficie de la cuenca y el mismo perímetro, el mismo índice de compacidad. Se trata por tanto de una transformación puramente geométrica, a efectos de comparación de la cuenca en un rectángulo del mismo perímetro convirtiéndose las curvas de nivel en rectas paralelas al lado menor, siendo estas la primera y la última curvas de nivel.

P+

L

li

0.128 0.177 0.322 0.551 0.831 1.724 2.795 3.273 3.839 Acurva 4.489 = km 4.779 l 4.129 3.021 1.928 1.287 1.053 0.949 0.487 0.1 0.019

P

2

16 A

4

= 35.882 km

o

l

P

P

2

4

16 A

= 5.224 km

5.1.Índice de pendiente: Es el valor medio de las pendientes el mismo que se deduce del rectángulo equivalente cuya expresión es la siguiente: Donde: L=lado mayor del rectángulo equivalente. ΔH=diferencia de altura entre 2 curvas de nivel consecutivas. B=tanto por uno de las superficies comprendidas entre cada curva de nivel consecutivas con respecto a la superficie total.

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Cotamax

Cotamin =

82 81 81 82 81 81 81 m 82 81 81 81 82

3.568 10 4.934 10

9

8.962 10

9

1.536 10 Acurva

B

187428765.67709100 km

2

=

8

4.804 10

8

8

9.123 10 1.07 10

(m))

0.00356793

82

0.2925701957

0.00493374

81

0.3996328151

0.00896189

81

0.7259127664

0.01535546

82

1.259147458

0.02316927

81

1.876710973

0.04803591

81

3.890908461

0.07789566

81

6.309548788

0.09122715

82

7.480626293

0.10698344

81

8.665658805

0.12511011

81

10.13391859

0.13319609

81

10.7888835

0.11506448

82

9.435287364

0.08420016

81

6.820212987

0.05373668

81

4.352670751

0.03588218

81

2.906456913

0.02934510

82

2.406298558

0.02644029

81

2.14166312

0.01358386

81

1.100292956

0.00278110

81

0.2252694504

0.00052950

82

0.04341887786

6.PENDIENTE DE LA CUENCA: 6.1.Criterio de rectángulo equivalente:

Ip

0.541 0.632 0.852 1.122 1.37 1.973 2.512 2.735 2.944 1 2 3.183 = m 3.285 3.072 2.612 2.086 1.705 1.551 1.463 1.049 0.475 0.208

1

36.018 m L

2

= 0.19

8

7

1.251 10

(m))

8

2.317 10 7.79 10

B

9

7

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Con este criterio, para hallar la pendiente de la cuenca, se toma la pendiente media del rectángulo equivalente, es decir:

Donde: Pendiente de la cuenca Desnivel total (cota entre la parte mas alta- cota en la estación de aforo) en km. Lado mayor del rectángulo equivalente, en km.

Este criterio, no proporciona un valor significativo de la pendiente de la cuenca, pero puede tomarse como una aproximación.

H

4815 m

3170 m = 1.645 km

L = 35.882 km

S

H 100 = 4.585 L

6.2.Criterio de J. W. Alvord: Analiza la pendiente existente entre curvas de nivel, trabajando con la franja definida por las líneas medias que pasan entre las curvas de nivel. Para cada una de ellas la pendiente es:

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Cotas

Long.

(m))

(m))

3198

800.335

3280

6466.824

3362

11153.827

3444

16829.566

3526

24314.594

3608

38619.746

3690

53884.277

3772

75874.581

3854

92054.881

3936

101093.745

4018

110323.476

4100

85801.223

4182

68069.092

4264

49273.263

4346

35719.004

4428

31693.588

4510

25113.783

4592

10201.603

4674

1261.845

D

0.082 km

Ltotal

S

838.549253 km

D Ltotal A

A

187.433923 km

100 = 36.685

6.3.Criterio de R. E. Horton: Consiste en trazar una malla de cuadrados sobre la proyección horizontal de la cuenca orientándola según la dirección de la corriente principal. Si se trata de una cuenca pequeña, la malla llevará al menos cuatro cuadrados por lado, ya que la precisión del cálculo depende de ello. Una vez construida la malla en un esquema similar al que se muestra en la figura, se miden las longitudes de las lineas de la malla dentro de la cuenca y se cuentan las intersecciones y tangencias de cada línea con las curvas de nivel.

2

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Nx

1616

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Ny

1994

Lx

Sc

D

308.7656248 km Nx + Ny

Lx + Ly

Ly

308.4991503 km

100 = 47.957

7.CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE DRENAJE: 7.1.Tipos de corriente.-La red de drenaje de una cuenca se clasifica de varias maneras, pero los más importantes en la ingeniería hidrológica son: a)Por el tiempo en que transportan agua. Según esta clasificación las corrientes pueden ser perennes, intermitentes o efímeras (ver figura). Perennes: conducen agua durante todo el año. Intermitentes: lleva agua durante la época de lluvias de cada año. Efímeras: conducen agua inmediatamente después de una tormenta. b) Por su posición topográfica o edad geológica. De acuerdo con esta clasificación los ríos pueden ser de montaña o juveniles, de transición o maduros, o bien de planicie o viejos. Rios de montaña, tienen grandes pendientes y pocas curvas, agua alcanza altas velocidades, sus cauces están generalmente formados por cantos rodados con un poco de grava y casí nada de finos.

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Ríos de transición, están en una situación intermedia entre los dos anteriores: presentan algunas curvas, con velocidadas de agua moderadas y sus cauces están formados básicamente por grava, con algo de cantos rodados y arena. Ríos de planicie, presentan numerosos meandros debido a las bajas velocidades del agua y su cauce se forma por arenas y finos. En general, estos ríos se encuentran en cotas cercanas al nivel del mar. 7.2.Modelo de drenaje y endorreismo: En geografía una cuenca endorreica es una área en la que el agua no tiene salida fluvial hacia el océano. El término tiene raíces griegas, endo, "interior" y rhein "fluir". Cualquier lluvia o precipitación que caiga en una cuenca endorreica permanece allí, abandonando el sistema únicamente por infiltración o evaporación, lo cual contribuye a la concentración de sales. En las cuencas endorreicas en las que la evaporación es mayor que la alimentación, los lagos salados han desaparecido y se formas salares. Las cuencas endorreicas también son denominados sistemas de drenaje interno. Si bien, en teoría, las cuencas endorreicas se pueden dar en cualquier clima, en la práctica son más comunes en zonas de desierto cálido, nótese además que, por definición, cualquier lago situado bajo del mar debe ser endorreico y drenar una cuenca hidrográfica endorreica. La combinación de efectos del clima y la geología de la cuenca topográfica, originan un modelo erosional el cual es caracterizado por la red de cauces. El patrón o el modelo que forman los cauces, es determinado localmente por las desigualdades en la pendiente del terreno y en la resistencia de las rocas. En la referencia recomendada D, se presenta una descripción detallada de diversos modelos de drenaje indicando su utilidad para describir e interpretar su evolución geológica. Algunos de los modelos de drenaje más frecuentemente observados se ilustran en la figura. El tipo de cuenca es del tipo DENDRITICO

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7.3.Orden de corriente: 7.3.1.Criterio de Horton-Strahler: Es un número que refleja el grado de ramificación de la red de drenaje. Existen diversos criterios para el ordenamiento de los cauces de la red de drenaje en una cuenca hidrográfica; según: El sistema de Horton:  Los cauces de primer orden (1) son aquellos que no poseen tributarios.  Los cauces de segundo orden (2) tienen afluentes de primer orden.  Los cauces de tercer orden (3) reciben influencia de cauces de segundo orden, pudiendo recibir directamente cauces de primer orden.  Un canal de orden n puede recibir tributarios de orden n-1 hasta 1.  Esto implica atribuir mayor orden al río principal, considerando esta designación en toda su longitud, desde la salida de la cuenca hasta sus nacientes. El sistema de Strahler:  Para evitar la subjetividad de la designación en las nacientes determina que:Todos los cauces serán tributarios, aun cuando las nacientes sean ríos principales.  El río en este sistema no mantiene el mismo orden en toda su extensión.  El orden de una cuenca hidrográfica está dado por el número de orden del cauce principal. En 1945, R.E. Hortonpropuso la jerarquización fluvial según los siguientes criterios:    

Un río de primer orden es un tributario pequeño sin ramificaciones. De segundo orden es aquel que posee técnicamente ramificaciones de primer orden. Río de tercer orden es aquel que solo tiene ramificaciones de primer y segundo orden. El orden de una cuenca hidrográfica está dado por el número de orden del cauce principal. Para este caso se tiene la siguiente clasificación:

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a)Según Horton y Strahler

“red_orden Strahler”

0

“red_orden Horton”

0

1

509

1

388

2

126

2

97

3

27

3

22

4

5

4

3

5

2

5

1

6

1

6

1

7.4.Sinuosidad de las corrientes de drenaje: Un rio se dice que tiene meamdros si la distancia desde un punto A, a lo largo del cauce, a un punto B situado aguas abajo, es mayor o igual a 1.5 veces la distancia de A a B medida a lo largo del valle.

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Scauce

34965.166 m = 1.237 28272.170 m

7.5.Densidad de drenaje: La densidad de drenaje (Dd) se define como la longitud total de los cauces dentro de la cuenca, dividida entre el área total del drenaje (A), Es un concepto también debido a R. E. Horton, Donde: Dd = Densidad de drenaje = longitud total de los causes A = Área total de la cuenca Por lo común, se encuentran bajas densidades de drenaje en regiones de rocas resistentes o de suelos muy permeables con vegetación densa y donde el relieve es débil. En cambio, se obtiene altas densidades de drenaje en áreas de rocas débiles o de suelos impermeables, vegetación escasa y relieve montañoso.

Orden_corrientes

Longitud (km))

1

203.1178838

2

95.05853806

3

46.42938884

4

6.609727874

5

16.21098546

6

21.51272147

Lt

388.93924548684 km

Dd

Lt A

= 2.075

A

187.433923 km

1 km

7.5.Densidad de corriente: La frecuencia de corrientes se define como el número de corrientes perennes e intermitentes por unidad de área, para su cálculo se utiliza la ecuación: Dónde: Ds: Frecuencia de corrientes, en corrientes/ km² Ns: Número de corrientes perennes e intermitentes A: Área de la cuenca, en km²

Ns

670

Ds

Ns A

= 3.575

1 km

2

8.CAUCE PRINCIPAL: 8.1.Longitud del cauce principal:La longitud total de la cuenca es de 34.965166 km

2

HIDROLOGÍA

CIV-231

8.2.Perfil del cauce principal:

8.3.Pendiente del cauce principal: 8.3.1.Criterios simplificados:

Hmax

4096.295 m

Hmin Ss

3150 m

Hmax Hmin Lcauce_p

Lcauce_p

34.965166 km

100 = 2.706

Según nuestro exultado se obtuvo una pendiente de 2.383% y eso esta en el rango de 2% y 5% el cual nos indica que el terreno es de tipo suave 8.3.2.Criterio de la recta equivalente:

HIDROLOGÍA

CIV-231

9211215.673 m = 9.211 km

Aabajo

9210520.407 m = 9.211 km

Adif

Hmax_p Sp

4070.400 m

Hmax_p

Hmin_p

Lcauce_p

Hmin_p

3150 m

Lcauce_p

2

Aarriba

2

Aarriba

Aabajo = 6.953 10

34.965166 km

100 = 2.632

8.3.3.Formula de A. B.Taylor y H. E. Schwars:

N

Progresiva

Cotas

Desnivel Distancia

Si

(km))

(m))

(m))

(m))

1

“0+000”

4096.295

0

0

0

0

2

“0+500”

4047.77

48.525

500

0.09705

3.209979288

3

“1+000”

3997.193

50.577

500

0.101154

3.144187737

4

“1+500”

3992.452

4.741

500

0.009482

10.26951715

5

“2+000”

3948.854

43.598

500

0.087196

3.38650498

6

“2+500”

3947.916

0.938

500

0.001876

23.08785483

7

“3+000”

3944.418

3.498

500

0.006996

11.9557025

8

“3+500”

3899.584

44.834

500

0.089668

3.339498544

9

“4+000”

3895.824

3.76

500

0.00752

11.5316401

10

“4+500”

3891.527

4.297

500

0.008594

10.7870409

11

“5+000”

3865.406

26.121

500

0.052242

4.375121343

4

2

2

km

2

HIDROLOGÍA

CIV-231

12

“5+500”

3849.883

15.523

500

0.031046

5.675409116

13

“6+000”

3849.235

0.648

500

0.001296

27.77777778

14

“6+500”

3846.523

2.712

500

0.005424

13.57813616

15

“7+000”

3803.468

43.055

500

0.08611

3.407792991

16

“7+500”

3799.702

3.766

500

0.007532

11.52245032

17

“8+000”

3799.546

0.156

500

0.000312

56.61385171

18

“8+500”

3799

0.546

500

0.001092

30.26137663

19

“9+000”

3792.457

6.543

500

0.013086

8.74171296

20

“9+500”

3749.238

43.219

500

0.086438

3.401321194

21

“10+000”

3747.477

1.761

500

0.003522

16.85021025

22

“10+500”

3710.797

36.68

500

0.07336

3.692073504

23

“11+000”

3699.953

10.844

500

0.021688

6.790320101

24

“11+500”

3699.733

0.22

500

0.00044

47.67312946

25

“12+000”

3699.229

0.504

500

0.001008

31.49703942

26

“12+500”

3698.822

0.407

500

0.000814

35.04998186

27

“13+000”

3651.83

46.992

500

0.093984

3.261917987

28

“13+500”

3650.337

1.493

500

0.002986

18.30016891

29

“14+000”

3649.974

0.363

500

0.000726

37.11348095

30

“14+500”

3649.873

0.101

500

0.000202

70.35975447

31

“15+000”

3649.674

0.199

500

0.000398

50.12547071

32

“15+500”

3648.791

0.883

500

0.001766

23.79603781

33

“16+000”

3646.615

2.176

500

0.004352

15.15847656

34

“16+500”

3647.183

0.568

500

0.001136

29.66954145

35

“17+000”

3602.929

44.254

500

0.088508

3.361311307

36

“17+500”

3604.803

1.874

500

0.003748

16.33428801

37

“18+000”

3599.999

4.804

500

0.009608

10.20195733

38

“18+500”

3599.994

0.005

500

0.000009999999999

316.227766

39

“19+000”

3599.985

0.009

500

0.000018

235.7022604

40

“19+500”

3599.899

0.086

500

0.000172

76.24928517

41

“20+000”

3599.303

0.596

500

0.001192

28.96422232

42

“20+500”

3573.678

25.625

500

0.05125

4.417261043

43

“21+000”

3571.6

2.078

500

0.004156

15.51180121

44

“21+500”

3574.061

2.461

500

0.004922

14.2537519

45

“22+000”

3550.1

23.961

500

0.047922

4.56806771

46

“22+500”

3550

0.1

500

0.0002

70.71067812

47

“23+000”

3544.6

5.4

500

0.0108

9.622504486

48

“23+500”

3521.356

23.244

500

0.046488

4.637987446

HIDROLOGÍA

CIV-231

49

“24+000”

3500.058

21.298

500

0.042596

4.845243313

50

“24+500”

3499.213

0.845

500

0.00169

24.32521277

51

“25+000”

3498.129

1.084

500

0.002168

21.47683898

52

“25+500”

3493.421

4.708

500

0.009416

10.3054456

53

“26+000”

3449.686

43.735

500

0.08747

3.381196702

54

“26+500”

3444.859

4.827

500

0.009654

10.17762284

55

“27+000”

3409.916

34.943

500

0.069886

3.782726205

56

“27+500”

3399.852

10.064

500

0.020128

7.04854843

57

“28+000”

3399.504

0.348

500

0.000696

37.90490218

58

“28+500”

3399.351

0.153

500

0.000306

57.16619505

59

“29+000”

3393.885

5.466

500

0.010932

9.564233899

60

“29+500”

3348.628

45.257

500

0.090514

3.323855393

61

“30+000”

3344.007

4.621

500

0.009242

10.40200404

62

“30+500”

3325.327

18.68

500

0.03736

5.173644295

63

“31+000”

3298.388

26.939

500

0.053878

4.308184234

64

“31+500”

3249.638

48.75

500

0.0975

3.202563076

65

“32+000”

3244.233

5.405

500

0.01081

9.618052715

66

“32+500”

3240.653

3.58

500

0.00716

11.81798648

67

“33+000”

3203.847

36.806

500

0.073612

3.685748447

68

“33+500”

3201.2

2.647

500

0.005294

13.74383813

69

“34+000”

3200

1.2

500

0.0024

20.41241452

70

“34+500”

3197.118

2.882

500

0.005764

13.17158424

St

1735.00566370334

mi

70

STaylor

mi St

2

100 = 0.163

8.4.Alejamiento medio: Relaciona el curso del agua más largo con la superficie de la cuenca Donde: Lcauce_p = Longitud del río Km.

HIDROLOGÍA

CIV-231 At = superficie total de la cuenca Km.

Lcauce_p

34.965166 km

Lcauce_p

Alm

= 2.554

A 8.5.Coeficiente de torrencialidad: Se define como Los cauces de orden 1, al tener tiempos de concentración mínimos, por ser sus cuencas vertientes pequeñas, se consideran torrentes de gran importancia en avenidas. El coeficiente de torrencialidad por su parte, se emplea principalmente para estudios de máximas crecidas,ya que representa un índice de las características físicas y morfológicas de la cuenca.

Ncauces_1_orden

509

Dt

Ncauces_1_orden A

= 2.716

1 km

2

8.6.Coeficiente de masividad: Representa la relación entre la elevación media de la cuenca y su superficie. Esteíndice toma valores altos en cuencas montañosas y bajos en cuencas llanas. Donde: Em= Elevación media (m). At=Área de la cuenca en kilómetros Ya que el coeficiente de masividad de la cuenca en estudio corresponde a un valor alto, se puede decir que esta cuenta está ubicada en una zona montañosa.

Em

3644.720397 m

Km

Em A

= 0.019

1 km

8.7.Coeficiente orográfico:Schumm (1956) propone una expresión muy simple para la descripción del relieve, (Relif Ratio, Rr), función de la longitud de la cuenca L y de la diferencia de altura entre la salida de la cuenca y el punto más alto en la divisoria de la cuenca (h):

Hmin_c

3170 m Co

Hmax_c Hmax_c Hmin_c Lc

4815 m

Lc

30.5163991 km

= 0.054

9.TIEMPO DE CONCENTRACIÓN:El tiempo de concentración y de rezago son variables utilizadas extensivamente en el diseño hidrológico para determinar la capacidad hidráulica máxima de diferentes estructuras; se trata de variables que son propias para cada sitio y que dependen de las características geomorfológicas de la cuenca y de la lluvia. El tiempo de concentración también es conocido como el tiempo de respuesta o de equilibrio; la referencia [1] lo define como el tiempo requerido para que, durante un aguacero uniforme, se alcance el estado estacionario; es decir, el tiempo necesario para que todo el sistema (toda la cuenca) contribuya eficazmente a la generación de flujo en el sitio de desagüe. Se atribuye muy comúnmente el tiempo de concentración al tiempo que tarda una gota de agua caída en el punto más alejado de la cuenca hasta el sitio de desagüe. Lo cual no siempre se corresponde con el fenómeno real, pues pueden existir lugares en la cuenca en los que el agua caída tarde más en llegar al desagüe que el más alejado. Además, debe tenerse claro que el tiempo de concentración de una cuenca no es constante ya que depende ligeramente de las características de la lluvia. 9.1.Formula de California : Se utilizó la fórmula de California CulvertsPractice, que estima el tiempo de concentración en minutos

HIDROLOGÍA

CIV-231

por: Donde : L1 : Longitud del cauce, en km. H : Desnivel Máximo de la cuenca, en metros.

H = 1.645 10

3

m

Lcauce_p

tc_c

60

Lcauce_p

0.87075

34.965166 km 0.385

3

77

= 5.817 10

H

5

m

100

9.2.Formula de Kirpich: 77

tc_k

0.0078 Lcauce_p

0.77

Sp

0.385

= 16.938 m

100

9.3.Formula de Passini:

1 3

tc_p

0.108

A Lcauce_p Sp

= 1.246 10

0.5

3

m

9.4.Formula de Giandotti: 1

tc_G

4

A + 1.5 Lcauce_p

25.3

= 13.968 m

2

Sp Lcauce_p

9.5.Formula Australiana:Para cuencas cuya área sea superior a 200 [Há]: Donde: tc

=

L

Tiempo de concentración en horas. =

Longitud del cauce principal, en Km

H = Diferencia de elevación en m entre el comienzo del cauce principal y el punto estudiado.

tc_A

0.95

Lcauce_p H

3

0.385

77

= 9.714 10

3

m

100

10.GEOLOGIA, SUELOS Y CEVERTURA VEGETAL: 10.1.Geología y suelos: La extensión relativa y el régimen del escurrimiento subsuperficial y de percolación, se halla controlado por la estructura geológica de la cuenca y muy particularmente por la ubicación y propiedades de los mantos acuíferos. Si los mismos se hallan hidráulicamente conectados con el sistema de cauces de descarga, puede producirse entre ambos un significativo movimiento de agua, cuya dirección e intensidad pueden variar

HIDROLOGÍA

CIV-231

considerablemente en el tiempo y a lo largo de los cauces. La separación del escurrimiento total entre escurrimiento de base y escurrimiento superficial debe basarse en consecuencia en la identificación de los acuíferos y su relación hidráulica con el sistema de cauces. En el caso de valles anchos y cauces de lecho permeable, el almacenamiento temporal de la descarga de los ríos en el subálveo, puede también contribuir a la regulación del régimen de escurrimiento. El tipo de suelo es hídrica de laminar de muy alto grado , Asociación de Cambisoles_Leptosoles con inclusion de Fluvisoles, Antrosoles y Cambisoles. Diferentes tipos de suelo del departamento de Potosí.

HIDROLOGÍA

10.2.Cobertura vegetal: Según nuestra cobertura el sector sirve para pastoreo de caprinos y agrícola de valle

CIV-231