UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE HIDRAULICA Y SANEAMIENTO AMBIENTAL HIDROLOGIA
“CARACTERISTICAS FISICAS Y DE COMPARACION DE LA CUENCA DEL RIO QUEBRADA EL COYOL O SECA”
PROFESOR: ING. EDWIN SANTIAGO ESCOBAR RIVAS
PRESENTAN: AYALA HERCULES, ERNESTO SANTOS AH79004 FLORES LÓPEZ, JOSÉ ALFREDO FL06003
Ciudad Universitaria, 16 de Junio de 2009.
INDICE Pág. INTRODUCCION……………………………………………………………
04
OBJETIVOS…………………………………………………………………...
05
ALCANCES Y LIMITACIONES……………………………………………… 06 MARCO TEORICO…………………………………………………………..
07
INTROCUCCION…………………………………………………………....
07
HISTORIA……………………………………………………………………
08
1.0 DESCRIPCION DEL RIO QUEBRADA EL COYOL O SECA…………...
10
2.0 DESCRIPCION DE LA CUENCA DEL RIO QUEBRADA EL COYOL O SECA………………………………………………………………….. 12 3.0 UBICACIÓN GENERAL DE LA CUENCA DEL RIO QUEBRADA EL COYOL O SECA………………………………………………………… 12 4.0 UBICACIÓN PARTICULAR DE LA CUENCA DEL RIO QUEBRADA EL COYOL O SECA……………………………………………………… 12 5.0 VEGETACION………………………………………………………….... 13 6.0 GEOLOGIA………………………………………………………………. 13 7.0 USO DEL SUELO…………………………………………………………. 13 8.0 VIAS TERRESTRES………………………………………………………..
13
9.0 POBLACIONES………………………………………………………….. 13 10.0 ECONOMIA DE LA ZONA…………………………………………… 14 11.0 RIOS DENTRO DE LA CUENCA……………………………………….
14
12.0 ELEVACIONES (VOLCANES, CERROS, ETC.)………………………..
14
13.0 CARACTERISTICAS FISICAS DE LA CUENCA………………………..
14
14.0 FORMA DE LA CUENCA……………………………………………… 15 15.0 PARTEAGUAS………………………………………………………….. 16 16.0 TRAZO ORIGINAL EN PLANO CARTOGRAFICO………………….. 19 17.0 AREA Y PERIMETRO DE LA CUENCA………………………………..
20
18.0 ORDEN DE CORRIENTES………………………………………………
20
19.0 DENSIDAD DE CORRIENTES Y DENSIDAD DE DRENAJE…………...
20
20.0 CAUCES MAS LARGOS DENTRO DE LA CUENCA…………………
22
21.0 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL…………………………………
23
22.0 SINUOSIDAD DEL CAUCE PRINCIPAL……………………………….
25
23. 0 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA………………………………..
26
24.0 ELEVACION MEDIA DE LA CUENCA………………………………...
27
25.0 FACTOR DE FORMA…………………………………………………… 30 26.0 INDICE DE GRAVELIUS…………………………………………………
31
CONCLUSIONES………………………………………………………………. 33 RECOMENDACIONES………………………………………………………… 34 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………. 35 ANEXOS………………………………………………………………………… 36
INTRODUCCION En una cuenca es importante conocer el grado de respuesta que esta presenta ante una tormenta, ya que de no ser tomado en cuenta dicho efecto podría producir estragos en las zonas aledañas ya que se podría producir la elevación súbita de el agua o crecientes máximas que generarían
inundaciones,
desbordes,
e
impactos
sobre
posibles
estructuras hidráulicas o de paso. Para poder determinar cuales son las respuestas de los cauces a dichas tormentas podemos hacer uso de sus características físicas, ya que por ejemplo conocer la forma de la cuenca, su pendiente, su área, etc. Nos da
un parámetro del
comportamiento de sus corrientes, y sus velocidades en caudales de manera cualitativa (no nos da un valor exacto de estas magnitudes, pero se podría estimar que tan grandes son.) Dada la importancia en el estudio de Ingeniería Civil de conocer ampliamente sobre la rama de la Hidrología se elabora el presente trabajo, en el cual se ha llevado a estudio una cuenca del territorio nacional. Por esto el presente reporte presenta información referente a la determinación de las características físicas de la cuenca del Río denominado Quebrada El Coyol o Quebrada Seca, cuyo punto de interés es el Cruce con la Carretera El Litoral (CA-2), en el municipio de Berlín, departamento
de
Usulután.
Para
la
determinación
de
estas
características físicas se utilizó un plano cartográfico cuyo nombre del cuadrante es Berlín y el número es 2456 II. Al mismo tiempo este reporte también contiene una breve descripción de la zona que abarca la cuenca, entre estas descripciones tenemos: la vegetación, el tipo de suelo, las principales vías de comunicación u otros. Entre las principales características que aquí se describen tenemos: el trazo del parte aguas,
el área de la cuenca, perímetro de la cuenca, pendiente de la cuenca, cause más largo, etc.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Determinar las principales características físicas que presenta el Río denominado Quebrada El Coyol o Quebrada Seca, del municipio de Berlín y departamento de Usulután, para su posterior análisis e interpretación. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Aprender a utilizar los planos de los respectivos cuadrantes que contiene la zona de estudio, y poder identificar los elementos que componen dichos planos. Aprender a trazar el Parteaguas con base a las curvas de nivel así como el entender su significado, ya que es la característica básica para la determinación de los diversos parámetros de la cuenca. Obtener el orden de corrientes del Río denominado Quebrada El Coyol o Quebrada Seca Determinar la forma de la cuenca y poder interpretar su significado e importancia. Familiarizarse con los conceptos relacionados con las cuencas. Aplicar
los
conocimientos
obtenidos
en
la
cátedra
de
Hidrología, al estimar las propiedades de una cuenca real. Obtener las bases para tener criterio al analizar el comportamiento de una cuenca ante los fenómenos de precipitación.
ALCANCES Y LIMITACIONES ALCANCE: Este reporte abarca la determinación de las características físicas de la cuenca del Río denominado Quebrada El Coyol o Quebrada Seca, para poder estimar a partir de ellos la tendencia que tiene a las crecidas. LIMITACIONES: Se limita a determinar las características físicas de las cuencas del Río denominado Quebrada El Coyol o Quebrada Seca, no así las demás
cuencas;
así
también
no
pretende
determinar
con
cantidades precisas la magnitud real de los caudales y velocidades de la cuenca como forma de manifestar la respuesta a una tormenta. El estudio de las características físicas del Río denominado Quebrada El Coyol o Quebrada Seca, fue obtenido al trazar el Parteaguas sobre el cuadrante 2456 II Hidrográfico, y
Berlín, en el Plano
por medio de la observación, se anotó las
características del lugar contenidas en el cuadrante antes mencionado, debido que no se visitó el lugar para reconocerlo directamente. Se limitó a la determinación de las características de la cuenca y su respectivo análisis, su capacidad de respuesta,- no así a un análisis más profundo que tenga que ver con los caudales que
circulan en la cuenca, entre otras cosas, eso quedara para próximos estudios.
MARCO TEORICO INTRODUCCIÓN Para hablar de cuencas, primero hay que conocer que es una cuenca, para tal motivo se dan a continuación algunas definiciones de cuenca: Una cuenca es un área de la superficie terrestre drenada por un único sistema fluvial. Sus límites están formados por las divisorias de aguas que la separan de zonas adyacentes pertenecientes a otras cuencas fluviales. El tamaño y forma de una cuenca viene determinado generalmente por las condiciones geológicas del terreno. El patrón y densidad de las corrientes y ríos que drenan este territorio no sólo dependen de su estructura geológica, sino también del relieve de la superficie terrestre, el clima, el tipo de suelo, la vegetación y, cada vez en mayor medida, de las repercusiones de la acción humana en el medio ambiente de la cuenca. Una cuenca
es un área de terreno que drena agua en un arroyo, río,
lago, pantano, bahía o en un acuífero subterráneo. Las cuencas hidrográficas son unidades del territorio en donde funcionan la:
combinación de un subsistema hídrico que produce
agua, simultáneamente junto :con un subsistema económico y social, activado por el hombre, el capital, el trabajo y la tecnología. En ellas se producen bienes y servicios agrícolas, pecuarios, forestales y recreativos que son demandados principalmente por las poblaciones localizadas aguas abajo. Su comercialización produce ingresos y contribuye al desarrollo. Las cuencas hidrográficas son algo más que sólo áreas de desagüe en o alrededor de nuestras comunidades. Son necesarias para dar apoyo al habitat
para plantas y animales, y proporcionan agua
potable para las personas y la vida silvestre. También nos proporcionan la oportunidad para divertirnos y disfrutar de la naturaleza.
HISTORIA. Las cuencas han proporcionado al hombre una plataforma de desarrollo desde las primeras civilizaciones conocidas de Mesopotamia (las cuencas del Tigris y del Eufrates), Egipto (la cuenca del Nilo), India (las cuencas del Indo y del Ganges) y China (la cuenca del Huang He, o Río Amarillo y del Yang-tse o Río Azul). Ya los primeros científicos e ingenieros reconocieron la necesidad de estudiar la escorrentía y características de las cuencas. Los intentos por dominar el curso y almacenamiento de las aguas se remontan a la antigüedad. Se han descubierto canales en las ruinas de Nippur (Mesopotamia) que datan del 5200 A.C. Los egipcios destacan por haber controlado el nivel de las aguas del río Nilo en el 3500 A.C. Durante la mayor parte de la historia de la Humanidad, las cuencas han sido controladas casi exclusivamente con el fin de incrementar su utilidad económica y
reducir las amenazas más peligrosas para los
habitantes de la zona: las sequías y las inundaciones. El objetivo principal ha sido la mejora del drenaje de la tierra y el control del caudal fluvial para garantizar un suministro de agua suficiente para el riego y la industria, aumentar la extensión de suelo apto para el cultivo y reducir los riesgos que plantean los desbordamientos de los ríos. El hombre también ha utilizado las vías fluviales para deshacerse de desperdicios domésticos y residuos industriales. Esta concepción de la gestión hidrográfica llegó a su auge en las naciones desarrolladas a mediados del siglo XX, cuando los proyectos de ingeniería a gran escala se hicieron posibles gracias a los avances tecnológicos. Estos planes normalmente implicaban la realización de diversas obras: sistemas de
bombeo que permitieran desecar las tierras pantanosas; presas para almacenar el suministro de agua, generar energía hidroeléctrica, regular el caudal de los ríos y evitar inundaciones; embalses y canales fluviales para el riego; y malecones para impedir inundaciones. Este tipo de construcciones pueden encontrarse en todas las naciones desarrolladas, pero quizás los mejores ejemplos son la Autoridad del Valle del Tennessee (Tennessee Valley Authority, TVA), en el sur de Estados Unidos, y el Plan de Snowy Mountains en Nueva Gales del Sur (Australia), que contempla el trasvase de agua de las cuencas de los ríos Murray y Darling. Una cuenca hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres, también llamada Parteaguas (divisoria de aguas).
Cuencas endorreicas
Cuencas exorreicas
Tipos de cuencas La definición anterior se refiere a una cuenca superficial; asociada a cada una de éstas existe también una cuenca subterránea cuya forma en planta es semejante a la superficial. De ahí la aclaración de que la definición es válida si la superficie fuera impermeable.
Desde
el
punto
de
vista
de
su
salida,
existen
fundamentalmente, dos tipos de cuencas: endorreicas y exorreicas.
En las primeras el punto de salida está dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago; en las segundas, el punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca y está en otra corriente o en el mar. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas. En el presente trabajo se describen las características físicas de la cuenca del río Quebrada El Coyol o Seca ubicada en el departamento de Usulután, municipio de San Francisco Javier. El punto de interés de nuestro estudio es la intersección con la carretera de El Litoral o CA-2, a continuación se describe cada una de las características físicas y de comparación de la cuenca en estudio. 1.0 DESCRIPCION DEL RIO El río Quebrada El Coyol o Seca tiene 3 ramificaciones, la primera y de mayor longitud a su vez esta compuesta por Quebrada El Desparramo, Quebrada Los Ríos y Quebrada El Palmo Salomo; la segunda ramificación es la Quebrada Los Hornos; la tercera ramificación también es parte de la Quebrada Los Hornos. 1. Quebrada El Coyol o Seca
4
2. Quebrada El Desparramo 3. Quebrada Los Ríos 4. Quebrada
El
3 Palmo
Salomo 5. Quebrada Los Hornos 2
5
1
Quebrada El Coyol o Seca Aguas Arriba desde Punto de interés (Intersección con la carretera El Litoral)
Quebrada El Coyol o Seca Aguas Bajo desde Punto de interés (Intersección con la carretera El Litoral)
2.0 DESCRIPCION DE LA CUENCA La Cuenca presente una forma alargada, la parte más angosta se localiza en la zona mas elevada de la misma, ampliándose y luego disminuyendo hacia la desembocadura del río “NANA CHEPA” que es donde desemboca la Quebrada el Coyol. A pesar de tener únicamente 12.64 Km2 de área, presenta grandes diferencias de elevación, y no hay mucha cobertura. Los accidentes topográficos son numerosos requieren especial atención tanto en la cabecera de la Quebrada el Coyol, como en muchas en las planicies de su desembocadura. La cuenca es de tipo exorreica porque desemboca en otra corriente. 3.0 UBICACIÓN GENERAL DE LA CUENCA La cuenca “Quebrada El Coyol” se encuentra ubicada en la zona oriental. Departamento de Usulután. El punto de interés es la intersección con la carretera el litoral o CA-2
4.0 UBICACIÓN PARTICULAR DE LA CUENCA La
cuenca
“Quebrada
El
Coyol”
se
encuentra
ubicada
en
el
departamento de Usulután, en el municipio de San Francisco Javier, este municipio cuenta con un área de 49,275,416.901 m2 y colinda con el municipio de San Agustín al noroeste, con el municipio de Berlín y Tecapan al norte, al este con el municipio de Ozatlan y al sur el municipio de Jiquilisco. El recorrido del río es de norte a sur y desemboca en el río Nanachepa. La Quebrada El Coyol se encuentra a 50 mts. Del desvío de San Fco. Javier.
Esta cuenca se encuentra entre las longitudes 88°33.6’W y 88°35.8’W, así como entre las latitudes 13°26.5’N y 13°21 .1’N
5.0 VEGETACION Se halla en la zona bosque húmedo sub-tropical Las Tierras de esta clase tienen limitaciones muy severas que hacen inadecuado su uso para cultivos intensivos y lo limitan para cultivos permanentes como frutales, bosques y praderas. Se requieren usar cuidadosas medidas de conservación y manejo. Además se cultivan cafetales en la zona norte, ya casi al sur algodón y arroz. 6.0 GEOLOGIA Efusivas, andesíticas y basalticas, piroclásticas; piroclastitas ácidas, epiclastitas volcánicas (tobas color café), tobas ardientes y fundidas, efusivas andesíticas, aluviones localmente con intercalaciones de piroclástitas. 7.0 USO DE SUELO Según el plano de uso de suelos de El Salvador, la zona donde se encuentra ubicada la cuenca la cual es parte del municipio de San Francisco Javier, Usulután; es utilizada para el cultivo del café, algodón y una parte son bosques naturales. 8.0 VIAS TERRESTRES La carretera del Litoral pasa en el punto dé interés, además de algunas calles asfaltadas y otras que solo son transitables en verano, ya que se hace difícil la circulación de estas por invierno.
9.0 POBLACIONES Los núcleos poblaciones que son afectados por la cuenca en estudio son: Ciudad de San Francisco Javier, Cantón y Caserío Los Ríos, Cantón y Caserío Los Hornos, Cantón y Caserío La Cruz, Cantón y Caserío El
Coyolito, Hacienda El Coyolito, Hacienda San Jorge, Hacienda La Esperanza, Caserío La Bolsa, Caserío El Chile.
10.0 ECONOMIA DE LA ZONA
Comercio:
Productos lácteos, dulce de panela, tejas y ladrillos de barro. Además existen relaciones comerciales con los demás municipios vecinos.
Agricultura:
Se halla en la zona bosque húmedo sub-tropical Las Tierras de esta clase tienen limitaciones muy severas que hacen inadecuado su uso para cultivos intensivos y lo limitan para cultivos permanentes como frutales, bosques y praderas. Se requieren usar cuidadosas medidas de conservación y manejo. Además se cultivan cafetales en la zona norte, ya casi al sur algodón y arroz. 11.0 RIOS DE LA CUENCA 1. Quebrada El Coyol o Seca 2. Quebrada El Desparramo 3. Quebrada Los Hornos 4. Quebrada Los Ríos 5. Quebrada El Palmo Salamo 12.0 ELEVACIONES (VOLCANES, CERROS, ETC) La cuenca se encuentra en las faldas del cerro El Taburete de una elevación de 1171.74 m.s.n.m. 13.0 CARACTERISTICAS FISICAS DE LA CUENCA La Cuenca presente una forma alargada, la parte más angosta se localiza en la zona mas elevada de la misma, ampliándose y luego
disminuyendo hacia la desembocadura de la río “NANA CHEPA” que es donde desemboca la Quebrada el coyol. A pesar de tener únicamente 12.64 Km2 de área, presenta grandes diferencias de elevación, y no hay mucha cobertura. Los accidentes topográficos son numerosos requieren especial atención tanto en la cabecera de la Quebrada El Coyol, como en muchas en las planicies de su desembocadura. 14.0 FORMA DE LA CUENCA Esta característica es importante ya que se le relaciona con el tiempo de concentración, el cual es el tiempo necesario desde el inicio de la precipitación para que toda la cuenca contribuya a la sección de la corriente en estudio o en otras palabras el tiempo que toma el agua desde los límites más extremos de la cuenca hasta llegar a la salida de la misma. Algunas formas que pueden mencionarse son Circular Triangular Nervada o alargada Rectangular
La forma de la cuenca del Río Quebrada El Coyol o Seca es Nervada o Alargada
15.0 PARTEAGUAS El Parteaguas (divisoria) es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas. Esta línea separa las precipitaciones que caen en cuencas inmediatamente vecinas y dirige la escorrentía resultante para uno u otro sistema fluvial. Esta línea atraviesa el curso de agua únicamente en la salida de la cuenca. Une los puntos de máxima cota entre cuencas, lo que no impide que dentro de la cuenca existan cotas más elevadas que cualquier punto de la divisoria. En la figura se muestra un ejemplo del trazo del Parteaguas, considerando en todo momento que éste debe ser perpendicular a las líneas de igual elevación. A su vez se muestran los escarpes por los que se traza el borde, siempre pensando en la dirección en la que una gota de agua se movería hacía la cuenca de drenaje, hasta llegar al punto de análisis.
Principales partes de una cuenca
Trazo de un borde de cuenca y aspectos importantes a considerar.
Recuerde siempre que el agua siempre corre de cotas altas a cotas bajas y que el camino más corto para este recorrido es el perpendicular a las líneas de nivel.
PARTEAGUAS DE LA CUENCA DEL RÍO QUEBRADA EL COYOL O SECA:
16.0 TRAZO ORIGINAL EN PLANO CARTOGRAFICO
17.0 AREA DE LA CUENCA Y PERIMETRO DE LA CUENCA El área de la cuenca se define como la superficie, en proyección horizontal, delimitada por el Parteaguas o divisoria de cuenca. Área de cuenca del río Quebrada El Coyol o Seca: 12.64KMS2 Perímetro de cuenca del río Quebrada El Coyol o Seca: 24.14 KMS
18.0 ORDEN DE CORRIENTES Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, una de orden 2 tiene sólo tributarios de primer orden, etc. Dos Corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos Corrientes de orden 3 forman una de orden 4, etc., pero, por ejemplo, una corriente de orden 2 y una de orden 3 forman otra de orden 3. El orden de una cuenca es el mismo que el de la corriente principal en su salida; así, por ejemplo, el orden de la cuenca de la figura anterior es 4. Nótese que el orden de una cuenca depende
en
mucho
de
la
escala
del
plano
utilizado
para
su
determinación; en este sentido, las comparaciones entre una cuenca y otra deben hacerse con cuidado, especialmente cuando los planos, correspondientes no están a la misma escala o están editados por diferentes organismos. La cuenca es de 3er orden ya que cuenta con 3 ramificaciones de las cuales una es de 1er orden porque no tiene otro tributario, la otra es de 2do orden ya que tiene un tributario de 1er orden y la ultima es de 1er orden porque no tiene otro tributario.
19.0 DENSIDAD DE CORRIENTE Y DENSIDAD DE DRENAJE Otros indicadores del grado de bifurcación o eficiencia de una cuenca son la Densidad de Corrientes (Ds)) definida como el número de corrientes perennes e intermitentes por unidad de Área y la Densidad
de Drenaje (Dd), definida como la longitud de corrientes por unidad de Área: a) Densidad de corriente
DS
NS A
Donde: Ns: número de corrientes perennes e intermitentes. A: área de la cuenca DS
7 corrientes 0.5538 12.64 kms
b) Densidad de Drenaje Dd
LS A
Donde: Ls: longitud total de las Corrientes A: área de la cuenca Dd = LS / A = (10.42+2.90+0.59+2.15) Km. de río / 12.64 Km² Dd = 1.27 Km de río / Km² Un orden de Corrientes alto o una densidad elevada refleja una cuenca altamente disectada, que responde rápidamente a una tormenta. Las densidades u órdenes de Corrientes pequeñas se observan donde los suelos son muy resistentes a la erosión o muy permeables; donde estos indicadores son elevados, los suelos se erosionan fácilmente o son relativamente impermeables, las pendientes son altas y la cobertura vegetal es escasa. 20.0 CAUCES MÁS LARGOS DENTRO DE LA CUENCA
24
La corriente principal de una cuenca es la corriente que pasa por la salida de la misma. Nótese que esta definición se aplica solamente a las cuencas exorreicas. Las demás Corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes tributarias. Todo punto de cualquier corriente tiene una cuenca de aportación, toda cuenca tiene una y solo una corriente principal. (Cauce más largo) Ordenados de mayor a menor longitud: 1. Quebrada El Coyol o Seca, Quebrada El Desparramo, Quebrada Los Ríos y Quebrada El Palmo Salamo: 10.42 KMS (longitud del cauce principal) 2. Quebrada Los Hornos: Primera
ramificación:
2.91
KMS
que
a
su
vez
tiene
otra
ramificación: 0.59 KMS. Segunda ramificación: 2.14 KMS. L
cauce principal
= 10.42 KMS
Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias o a los puntos de salida se llaman cuencas tributarias o subcuencas. Entre más corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir, entre mayor sea el grado de bifurcación de su sistema de drenaje, más rápida será su respuesta a la precipitación. Por ello, se han propuesto un cierto número de indicadores de dicho grado de bifurcación, algunos de los cuales son los siguientes:
21.0 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL Uno de los indicadores más importantes del grado de respuesta de una cuenca a una tormenta es la pendiente del cauce principal. Dado que esta pendiente varía a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media; para ello existen varios métodos, de los cuales se mencionan tres: a) La pendiente media es igual al desnivel entre los extremos de la corriente dividido entre su longitud medida en planta (véase figura 1.6a).
Figura 1.6.a S = (Hmáx – Hmín)/ L Donde: S = Pendiente de la recta en donde el área arriba y por debajo de la intersección de la recta con el perfil del cauce mas largo. Hmáx= máxima elevación del cauce principal
Hmín= menor elevación del cauce principal L= longitud total del cause principal visto en planta S = (Hmáx – Hmín)/ L S = (365 – 65.44) / (10420) Ss = 2.87 %
b) La pendiente compensada o equivalente es la de una línea recta que, apoyándose en el extremo de aguas abajo de la corriente, hace que se tengan áreas iguales entre el perfil del cauce y arriba y abajo de dicha línea (figura 1.6b).
Figura 1.6.b 22.0 SINUOSIDAD DEL CAUCE PRINCIPAL Si
Lc Lt
Es la relación que existe entre la longitud del cauce principal L c, y la longitud del valle del cauce principal medida en línea recta o curva, Lt Si
10.42 0.8109 12.85
Un valor de la sinuosidad menor a 1,25 define a un cauce con baja sinuosidad. Se define entonces como de alineamiento recto.
23.0 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA Esta característica controla en buena parte la velocidad con que se dá la escorrentía superficial y afecta por lo tanto el tiempo que lleva al agua de la lluvia para concentrarse en los lechos fluviales que constituyen la red de drenaje de las cuencas. Pendiente media: Inclinación representativa de la cuenca Pendiente media de la cuenca La pendiente media puede estimarse a través de la siguiente fórmula: S
DLL A
Donde LL: Longitud total de todas las curvas de nivel comprendidas dentro de la cuenca (Km), D: Equidistancia entre curvas de nivel del mapa topográfico (Km) A: Es el área de la cuenca (Km²). Cota (m) 1
500
Distancia de la curva dentro de la Cuenca (km) 0,0
2
400
1.27
Área entre curvas (Km²) 0.1863 1.1738
3
300
4.76
4
200
9.76
3.5559 6.2803 7
100
5.28 1.4437
1 0
0 TOTAL ES
0,0 21.07
12.64
S
(0.1KM ) * ( 21.07 KM ) (12.64 KM 2 )
S = 0.1667 24.0 ELEVACION MEDIA DE LA CUENCA Representa el promedio de la variación de las elevaciones de los varios terrenos de la cuenca con referencia al nivel medio del mar, para su cálculo existen varios métodos: a) Elevación media es igual a la suma de la elevación máxima y la elevación mínima divida entre dos. Hm = (Hmáx + Hmín)/2
Elevación media de la cuenca Primer método Hm = (Hmáx + Hmín)/2 Elevación máxima de la cuenca Elevación mínima de la cuenca Elevación media de la cuenca
Hmáx Hmín Hm
465.00 65.44 265.22
Hm = (465.00 + 65.44)/2 = 265.22
Hm = 265. 22 metros b) Método de los puntos de intersección: Para este método es necesario generar al menos 100 puntos de intersección con elevaciones conocidas al interior de la cuenca, la elevación media será el promedio aritmético de los 100 ó más elevaciones en los puntos de intersección. c) Curva Hipsométrica Es la representación gráfica del relieve de una cuenca, representa también el estudio de la variación de las diferentes elevaciones topográficas de la cuenca con referencia al nivel medio del mar, esta variación
puede ser indicada por medio de un gráfico que muestre el porcentaje del área de drenaje que existe por encima o por debajo de varias elevaciones. La curva hipsométrica relaciona el valor de la cota en las ordenadas con el porcentaje de área acumulada en las abscisas para su construcción se grafican los valores medios de cota de cada intervalo contra su correspondiente área acumulada. La curva hipsométrica representa entonces el porcentaje de área acumulada igualado o excedido por una cota determinada. La elevación media de la cuenca corresponderá a la cota del valor del 50% de área acumulada Cota Cota (m)
0 1
Media (m.s.n. m)
(Km²)
460
0.06
0.06
0.13
0.19
2.06
0.83
1.49
1.14
2.63
6.57
280
11.79 9.02
240
20.81 2.10
4.73
2.65
7.38
16.61
200
37.42 20.97
160
58.39 2.67
10.05
1.93
11.98
21.12
120
79.51 15.27
80
94.78 72.70
1 0
0.26
0.66
1.66
5.22
100 1 0
0.40
320
140 9
0.21
3.16
180 8
1.03
360
220 7
0.47
1.50
260 6
Acumula da
400
300 5
(Km²)
0.47
340 4
%Área
440
380 3
(Km²)
% Area (%)
480
420 2
Area Acumulad a
Área entre curvas
0.66
12.64
5.22
65.44 TOTAL ES
100 12.64
100.0 0
Ejemplos de curvas hipsométricas
C o t a
C o t a
%área acumulada
%área acumulada
La hipsométrica del ejemplo de la izquierda representa una cuenca con valles extensos y cumbres escarpadas. La hipsométrica del ejemplo de la derecha representa una cuenca con valles profundos y sabanas planas
ELEV. MED=190.00 M.S.N.M.
De curva hipsométrica se obtiene la elevación media: Hmed = 190.00 M.S.N.M. d) Método aritmético es la suma de los productos de las cotas medias por las áreas entre cotas divido entre la suma de las áreas entre cotas.
A/COTAS
COTA MEDIA
(Acotas)(Cota Media)
0.06 0.13 0.21 0.26 0.83 1.14 2.1 2.65
460 420 380 340 300 260 220 180
27.6 54.6 79.8 88.4 249 296.4 462 477
2.67 1.93 0.66
E.M
140 100 72.7 TOTAL
373.8 193 47.982 2349.582
( AREAENTRECOTAS )(COTAMEDIA ) 2349.582 185.88M .S .N .M . ( AREATOTALD ELACUENCA)
12.64
25.0 FACTOR DE FORMA Es la relación entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el área de la cuenca por la longitud del cauce principal Kt
B A L L2
Siendo: B: Ancho medio de la cuenca (Km) A: Area de la cuenca (Km²) L: Longitud del cauce principal de la cuenca (Km).
Una cuenca con un factor de forma bajo, está menos sujeta a crecidas que una de la misma área y mayor factor de forma.
Kf = A / (L)²
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Kf = 12.64 km² / (10.65 Km)² Kf = 0.11 26.0 INDICE DE GRAVELIUS O COEFICIENTE DE COMPACIDAD (KC) Es la relación entre el perímetro de la cuenca y la longitud de la circunferencia de un círculo de área igual a la de la cuenca. A = π r² ; r = (A / π) ½ KC = P / 2 π r KC = P / [2 π (A / π) ½] = 0.28P / A½
En donde: P: perímetro de la cuenca en Km A: área de drenaje de la cuenca en Km²
Cuanto más irregular sea la cuenca, mayor será su coeficiente de compacidad. Una cuenca circular posee el coeficiente de compacidad mínimo = 1, y por el contrario mientras más irregular sea la cuenca, el coeficiente de compacidad será mucho mayor que la unidad. Se ha detectado una mayor tendencia a las crecidas en la medida en que este número se aproxima a la unidad. KC = 0.28P / A½ KC = 0.28 ( 24.14 Km) / ( 12.64 km²)½ KC = 1.90
CONCLUSIONES Debido a que el coeficiente de Gravelius o coeficiente de compacidad para la cuenca del río Quebrada El Coyol o Seca es igual a Kc = 1.90 podemos observar que a nuestro criterio se aleja bastante de la unidad lo que indica que esta lejos de ser una cuenca circular, lo que indica que esta menos sujeta a las crecidas de los ríos. Concluimos a que el factor forma es relativamente bajo Kt = 0.11, por lo que
se puede volver a observar
que la cuenca del río Quebrada El
Coyol o Seca esta menos sujetas a crecidas de los río según lo visto en la teoría. Debido a que la sinuosidad de la corriente nos da un valor de Ss = 0.8109
y por lo que hemos visto en la teoría este valor es menor de Ss
= 1.25, lo que indica que es un río con alineamiento recto. Concluimos que el orden de la corriente principal del río Quebrada El Coyol o Seca, a la salida de la cuenca es de orden 3, por lo que a nuestro criterio tiene varias subcuencas de aportación que contribuyen a la respuesta del cauce en presencia de precipitaciones. Para determinar la pendiente media del cauce principal, el método que se utlizo el método “A” se supondría que el cauce principal sigue una línea recta. En nuestro caso la corriente del cauce principal por el método “A” es S= 2.87 %, por lo que la pendiente del rios es 2.87% Concluimos que de los diferentes métodos para encontrar la elevación media de la cuenca el que menos se ajusta a la realidad es el método “A” en el que se hace un promedio de la altura máxima y mínima, que para nuestro caso tuvo un promedio de 265.22 m.s.n.m. que se aleja mucho de los otros dos métodos; con lo que respecta al método de curva hipsométrica, el valor obtenido fue Hm = 190.00 m.s.n.m.
y por
el metodo “C” se encontro un valor de 185.88 ms.n.m. concluimos que a nuestro criterio el mejor es el de la curva hipsométrica, ya que relaciona otras variables como el área de la cuenca.
RECOMENDACIONES Se recomienda a la hora de buscar la elevación mínima de la cuenca visualizar en el mapa del cuadrante la menor cota, y no dejarse llevar que siempre el punto de interés es el de menor cota, de la misma manera se recomienda buscar la elevación máxima de la cuenca. Recomendamos trazar el parteaguas de tal manera que se incluya todas las curvas de nivel y no solo aquellas curvas que tengan la altura especificada. Recomendamos tomar muy en cuenta las características físicas de las cuencas para la realización de las obras de paso y demás obras civiles de manera de hacer más segura y económica la obra. Se recomienda que se investiguen todos los planos, fotografías, instituciones gubernamentales, etc. Para obtener todos los parámetros necesarios para la determinación de características físicas de una cuenca hidrológica.
BIBLIOGRAFIA
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La Hidrologia de El Salvador Velasco Morán José Tesis - UES Año de aprobación 1963
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Fundamentos de hidrología de superficie. Aparicio mijares, francisco Javier. Editorial limusa s.a. de c.v. México, México d.f. Año 2001
Hidrología para ingenieros, Lindley, kohler, paulus, Editorial Mcgraw-Hill, 1984.
ANEXOS
PARTEAGUA Y RIOS
CURVAS DE NIVEL DENTRO DE LA CUENCA