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Precipitación Media Cuenca Locumba (Tacna)
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Precipitación Media Cuenca Locumba (Tacna)

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Análisis de la determinación de la variable hidrológica Precipitación media a través de isoyetas, de la cuenca Locumba ubicada en Tacna Perú

Análisis de la determinación de la variable hidrológica Precipitación media a través de isoyetas, de la cuenca Locumba ubicada en Tacna Perú

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  • 1. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Para las diversas construcciones que conciernen a la rama dehidrología como el diseño de bocatomas, represas, canales,defensas rivereñas, entre otras es necesario saber cuánto esel caudal de máximas avenidas, para ello una de las variablesimportantes para su cálculo y desarrollo, es determinar laPrecipitación Media de la cuenca, en este caso de Locumba.La delimitación de la cuenca, forma parte importante paraorientarse y conocer datos que permitirán con exactitud lainformación que se requiere. Para este trabajo se utilizaronprogramas para determinar lo mencionado al principio. 1
  • 2. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” El Objetivo principal del trabajo es conocer la Precipitación Promedio anual de la cuenca Locumba, a través de la delimitación de la cuenca y trazado de isoyetas. Conocer el manejo de Softwares para realizar gráficas reales y con ello determinar datos reales. Elaborar un estudio práctico que permita proveer información básica para ubicar, prospectar y determinar la escorrentía de la cuenca del rio Locumba. Convertir esta investigación como herramienta importante para la planificación del territorio y con ello un desarrollo sostenible aportando esta información como modelo de tesis a nuestra región. 2
  • 3. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”I) CUENCA HIDROGRÁFICA:Es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unenpara formar un solo curso de agua. Unidad natural definida por la existencia dela divisoria de las aguas en un territorio dado. 3
  • 4. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”II) DELIMITACION DE CUENCAS:Las cuencas son unidades hidrográficas cuya delimitación debe estar regidapor variables hidrográficas y topográficas, dejando a un lado criterios como:tamaño, uso del suelo, contaminación, etc.Establecer criterios únicos para delimitar cuencas y subcuencas pensando engenerar una cartografía hidrográfica jerárquica para su estudio 4
  • 5. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”III) DIVISION DE LA CUENCAa) SubCuenca: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de la cuenca. Varias subcuencas pueden conformar una cuenca.b) Microcuenca: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una subcuenca. Varias microcuencas pueden conformar una subcuenca.c) Quebradas: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una microcuenca. Varias quebradas pueden conformar una microcuenca.IV) ESQUEMA DE UNA CUECA 5
  • 6. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”V) CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGICA DE UNA CUECA1) Área de la cuenca (A).El área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica másimportante para el diseño. Está definida como la proyección horizontal de todael área de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa oindirectamente a un mismo cauce natural.Es de mucho interés discutir un poco sobre la determinación de la línea decontorno o de divorcio de la cuenca. Realmente la definición de dicha línea noes clara ni única, pues puede existir dos líneas de divorcio: una para las aguassuperficiales que sería la topográfica y otra para las aguas subsuperficiales, líneaque sería determinada en función de los perfiles de la estructura geológica,fundamentalmente por los pisos impermeables 6
  • 7. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Para efectos de balance hídrico si se presenta una situación como la mostradaen la figura, el área superficial puede ser mucho menor que el área totalcontribuyente al caudal de un río. Si se presentan estructuras geológicas quefavorecen la infiltración de aguas de otras cuencas, es necesario tener encuenta estos aportes que pueden ser bastante significativos.Frecuentemente se desea analizar una cuenca de gran tamaño y muchasveces es necesario dividirla en subcuencas o subsistemas dependiendo de lasmetas en estudio del proyecto determinado.El área es un parámetro geomorfológico muy importante. Su importancia radicaen las siguientes razones:a) Es un valor que se utilizará para muchos cálculos en varios modelos hidrológicos.b) Para una misma región hidrológica o regiones similares, se puede decir que a mayor área mayor caudal medio.c) Bajo las mismas condiciones hidrológicas, cuencas con áreas mayores producen hidrógrafas con variaciones en el tiempo más suaves y más llanas. Sin embargo, en cuencas grandes, se pueden dar hidrógrafas picudas cuando la precipitación fue intensa y en las cercanías, aguas arriba, de la estación de aforo.d) El área de las cuencas se relaciona en forma inversa con la relación entre caudales extremos: mínimos/máximos. 7
  • 8. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”2) Longitud, perímetro y anchoLa longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontaldel río principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro puntoaguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea decontorno de la cuenca.El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la hoya es unparámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir algosobre la forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es simbolizadopor la mayúscula P.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. De forma que: W = A/L3) Coeficiente de compacidad o índice de GraveliusEste está definido como la relación entre el perímetro P y el perímetro de uncírculo que contenga la misma área A de la cuenca hidrográfica: 8
  • 9. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Donde R es el radio del círculo equivalente en área a la cuenca. Por la formacomo fue definido: K³1. Obviamente para el caso K = 1, obtenemos una cuencacircular.La razón para usar la relación del área equivalente a la ocupada por un círculoes porque una cuenca circular tiene mayores posibilidades de produciravenidas superiores dada su simetría. Sin embargo, este índice de forma hasido criticado pues las cuencas en general tienden a tener la forma de pera.Parámetros relativos al relieveSon muy importantes ya que el relieve de una cuenca puede tener másinfluencia sobre la respuesta hidrológica que la forma misma de la cuenca. Losparámetros relativos al relieve son:Pendiente promedia de la cuenca.Este parámetro es de importancia pues da un índice de la velocidad media dela escorrentía y su poder de arrastre y de la erosión sobre la cuenca.Uno de los métodos más representativos para el cálculo es el muestreoaleatorio por medio de una cuadrícula; llevando las intersecciones de lacuadrícula sobre el plano topográfico y calculando la pendiente para todospuntos arbitrariamente escogidos ver figura 4.4. Con todos estos valores sepuede construir un histograma de pendientes que permite estimar el valormedio y la desviación estándar del muestreo de las pendientes. Las 9
  • 10. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” pendientes para los puntos dados por las intersecciones de la cuadrícula se calculan teniendo en cuenta la diferencia de las dos curvas de nivel entre las cuales el punto quedó ubicado y dividiéndola por la distancia horizontal menor entre las dos curvas de nivel, pasando por el punto ya determinado. Otro método bastante utilizado es el siguiente: se monta sobre la cuenca una cuadrícula de tamaño conveniente. Se cuentan los cortes de las curvas de nivel con los ejes horizontal y vertical de la cuadrícula respectivamente y se tiene: Donde:h es la diferencia de cotas entre curvas de nivel.nh es el número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual coordenada este.nv es el número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual coordenada norte.Sh y Sv son la pendiente horizontal y vertical de la cuenca respectivamente Se tiene entonces que la pendiente promedia es: Sin embargo este método es bastante dependiente de la orientación que se le de a la cuadrícula de referencia. 10
  • 11. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Histograma de frecuencias altimétricasEs la representación de la superficie, en km2 o en porcentaje, comprendidaentre dos niveles, siendo la marca de clase el promedio de las alturas. De estaforma, con diferentes niveles se puede formar el histograma. Este diagrama debarras puede ser obtenido de los mismos datos de la curva hipsométrica.Realmente contiene la misma información de ésta pero con una representacióndiferente, dándonos una idea probabilística de la variación de la altura en lacuenca,Altura y elevación promedia del relieve.La elevación promedia en una cuenca tiene especial interés en zonasmontañosas pues nos puede dar una idea de la climatología de la región,basándonos en un patrón general climático de la zona. La elevación promediaestá referida al nivel del mar.Este valor puede ser encontrado usando la curva hipsométrica o el histogramade frecuencias altimétricas. La estimación por una media aritmética ponderadaen el caso del histograma, o de la curva hipsométrica calculando el área bajo lacurva y dividiéndola por el área total. 11
  • 12. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” La altura media, H, es la elevación promedia referida al nivel de la estación de aforo de la boca de la cuenca.Perfil altimétrico del cauce principal y su pendiente promedia.El perfil altimétrico es simplemente el gráfico de altura en función de la longitud alo largo del río principal. Con base en la forma del perfil altimétrico del río se puedeinferir rasgos generales de la respuesta hidrológica de la cuenca en su expresiónde la hidrógrafa, o sea, la variación del caudal con el tiempo. También los perfilesse usan para estudios de: prefactibilidad de proyectos hidroeléctricos, producciónde sedimentos, ubicación de posibles sitios susceptibles de avalanchas, etc.Generalmente cuencas con pendientes altas en el cauce principal tienden a tenerhidrógrafas más picudas y más cortas que cuencas con pendientes menores. Hidrógrafas según el perfil altimétrico del cauce principalLa pendiente promedia puede ser encontrada de varias formas. Entre ellas sepodrían citar: a) El valor obtenido de dividir la diferencia en elevación entre el punto más alto y el punto más bajo del perfil del río en el cual estamos interesados por la longitud a lo largo del cauce en su proyección horizontal entre los dos puntos antes determinados. 12
  • 13. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”b) Con base en el perfil altimétrico a lo largo del río se puede encontrar la pendiente de la recta ajustada a parejas de valores obtenidos en intervalos iguales a lo largo del cauce. Se aplica la técnica de los mínimos cuadrados.c) Por medio de una recta ajustada usando el criterio de la denominada curva de masas. Este método se efectúa ajustando la recta tal que las áreas de corte o positivas y de lleno o negativas sean iguales y mínimas.d) Usando cualquiera de los métodos anteriores pero sin tener en cuenta toda la trayectoria del cauce principal, ignorando por lo tanto de un 10% a un 15% de los tramos extremos (nacimiento y desembocadura.VI) MEDICION DE LA PRECIPITACION Se mide en función de la altura de la lámina de agua que cae por unidad de área Si: hp= 1mm Entonces: Volumen= 0.001 m3 o igual a 1 litro 1) Calculo de la Precipitación Media: a) Promedio Aritmético: Promedio aritmético, de las alturas de precipitaciones registradas, de las estaciones localizadas dentro de la zona. La precisión depende de: Cantidad de estaciones Distribución de estaciones Distribución de lluvias Pmed : Precipitación media de la zona o cuenca Pi : Precipitación de la estación i n : Número de estaciones dentro de la cuenca 13
  • 14. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”b) Promedio de Thiessen:Se necesita conocer la localización de las estaciones dentro y fuera delárea de estudio. Pm = S1P1+S2P2+ SnPn/Stotal Donde Pmed : Precipitación media AT : Área total de la cuenca Ai : Área de Influencia parcial del polígono de Thiessen correspondiente a la estación i c) Isoyetas: 14
  • 15. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” Se necesita de un plano de isoyetas para el área de estudio. Se necesita de un buen criterio para el trazado de isoyetas. Cálculo de la Precipitación Media La precipitación media “P”, se obtiene dividiendo el volumen del relieve pluviométrico por el área de la cuenca. El volumen del relieve pluviométrico se determina con las áreas encerradas entre dos isoyetas consecutivas, multiplicadas por la correspondiente precipitación media de cada área (valor promedio de las isoyetas que delimitan el área). Los volúmenes parciales así obtenidos, se suman para obtener el valor total.VII) ARCGIS 10 15
  • 16. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” Para realizar un análisis hidrológico con ArcGIS, utilizando la herramienta Hydrology de Spatial Analyst, en primer lugar, debemos contar un modelo digital de elevación del área de estudio, el cual se puede obtener de algún servidor gratuito o interpolar a partir coordenadas XYZ o curvas de nivel con la ayuda de la herramienta 3D Analyst. Para ello utilizaremos la herramienta Hydrology contenida en Arctoolbox- Spatial Analyst Tools (ver artículo relacionado). Paso 1. Fill SinksCon esta herramienta se rellenan las imperfecciones existentes en la superficie del modelo digitalde elevaciones, de tal forma que las celdas en depresión alcancen el nivel del terreno dealrededor, con el objetivo de poder determinar de forma adecuada la dirección del flujo. Para elloa partir de Hydrology se da clic en Fill, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguienteinformación. Input surface raster: se selecciona el dtm que vamos a utilizar para el procesamiento, 16
  • 17. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”en este caso es dtm_cuencas. Output surface raster: aquí seleccionamos la ruta y el nombre delarchivo de salida, por defecto le colocará el nombre “Fill_dtm_cue1”.Z limit (optional): indica la máxima profundidad de los sumideros que queremos rellenar. Lasprofundidades de sumideros o imperfecciones mayores al valor colocado en este campo no serellenaran. En caso de dejar el campo en blanco, el programa tomará por defecto rellenar todoslos sumideros, independientemente de la profundidad. Para el caso del ejemplo la dejaremos enblanco. Como resultado se obtiene el raster denominado fill_dtm_cue1 17
  • 18. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Paso 2. Flow directionSe define aquí la dirección del flujo buscando el camino descendente de unacelda a otra. A partir de Hydrology se da clic en Flow direction, se abre unaventana donde se debe rellenar la siguiente información. Input surfaceraster: se selecciona el raster creado en el paso anterior que sedenomina Fill_dtm_ce1 Output surface raster: aquí seleccionamos la ruta y elnombre del archivo de salida, por defecto le colocará el nombre “FlowDir_fill1”.Output drop raster (optional): Es una salida opcional. El drop raster muestra larelación entre el cambio máximo en la elevación de cada celda a lo largo de ladirección del flujo, expresada en porcentajes. No escribimos nada en estecampo.Como resultado se obtiene el raster denominado FlowDir_fill1 (dirección deflujo) 18
  • 19. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Paso 3. Flow accumulationCrea el raster de acumulación de flujo en cada celda. Se determina el númerode celdas de aguas arriba que vierten sobre cada una de las celdasinmediatamente aguas abajo de ella. A partir de Hydrology se da clic en Flowaccumulation, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguienteinformación. Input direction raster: se selecciona el raster creado en el pasoanterior que se denomina FlowDir_fill1 Output accumulation raster: aquíseleccionamos la ruta y el nombre del archivo de salida, por defecto le colocaráel nombre “FlowAcc_flow1”. Input weight raster (optional): Es una salidaopcional. Output data type raster (optional): Es una salida opcional. Por defectodejamos FLOAT 19
  • 20. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Como resultado se obtiene el raster denominado FlowAcc_flow1Paso 4. Stream definitionEn esta fase se clasifican las celdas con acumulación de flujo superior a unumbral especificado por el usuario como celdas pertenecientes a la red deflujo. El umbral debe ser especificado como el número de celdas vertientes a laque se está clasificando en cada momento. Aquí se debe entrar a sopesar quevalor sería el más indicado, ya que si el valor de acumulación es muy bajomuchos pixeles serán seleccionados como pertenecientes a la red hídrica, sipor lo contrario, el valor del pixel es muy alto solo aquellos drenajes de ordenalto serían definidos como red hídrica. En otras palabras, seleccionar un valorbajo del umbral significa que obtendremos afluentes pequeños en nuestra redde drenajes, en cambio un valor alto, modela los drenajes de mayor tamaño.Para crear una red de corriente a partir del raster de acumulación de flujo, seprocede de la siguiente forma. En el menú de la barra de herramientadesplegable de Spatial Analyst selecciona la stream_Red =con([FlowAcc_flow1] > 20000, 1)Calculadora Raster. 20
  • 21. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”b. Con el fin de crear una red de drenajes, tendrá que especificar un umbralpara la cantidad de píxeles adyacentes que constituyen una corriente. Aquívamos a especificar un valor límite de 20000 píxeles de acumulación (si haymás de 20000 píxeles que desembocan en él se parte de la red de corriente).d. en la calculadora raster escribimos la expresión siguiente: Clic en Evaluate y como resultado se obtiene el raster stream_Red(red deflujo) que se muestra a continuación.Paso 5. Stream LinkDivide el cauce en segmentos no interrumpidos. Es decir, que dichassecciones en las que se divide el recorrido del flujo serán segmentos queconectan dos uniones sucesivas, una unión y un punto de desague o una unióny una división del área de drenaje. Para ello se procede de la siguiente forma. Clic en Hydrology, luego en Stream Link, en la ventana que aparece se deberellenar los siguientes campos.Input stream raster: se selecciona el raster streamRed creado en el pasoanterior. Input flow direction raster: Se selecciona el raster de dirección de flujo,denominado flowdir_fill1 creado en el paso 2. Output raster: aquí 21
  • 22. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”seleccionamos la ruta y el nombre del archivo de salida, le colocaremos elnombre “StreamLink1”.Después de dar clic en OK, se obtiene el siguiente mapa.Paso 6. Stream Order 22
  • 23. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Crea un raster del orden de las corrientes. Para ello se usan dos métodos:En elmétodo Strahler, el orden de la corriente se incrementa cuando se cruzandodos drenajes del mismo orden. Dos drenajes de diferentes órdenes no setraducirá en un aumento del orden de la siguiente corriente. En elmétodo Shreve los órdenes de corrientes son aditivos. El procedimiento es elsiguiente: Clic en Hydrology, luego en Stream Order, en la ventana queaparece se debe rellenar los siguientes campos. Input stream raster: seselecciona el raster stream_red creado el paso 4. Input flow direction raster: Seselecciona el raster de dirección de flujo, denominado flowdir_fill1 creado en elpaso 2. Output raster: aquí seleccionamos la ruta y el nombre del archivo desalida, le colocaremos el nombre “Stream_order”. Method of stream ordering(optional). Se selecciona el método STRAHLER.Paso 7. Stream Feature 23
  • 24. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Crea un shape de drenajes. El procedimiento es el siguiente: Clic enHydrology, luego en Stream Feature, en la ventana que aparece se deberellenar los siguientes campos. Input stream raster: se selecciona elraster stream_red creado el paso 4. Input flow direction raster: Se selecciona elraster de dirección de flujo, denominado flowdir_fill1 creado en el paso 2Output polyline feature: aquí seleccionamos la ruta y el nombre del archivo desalida, le colocaremos el nombre “Stream20000”.Paso 8. Feature Vertice To Point 24
  • 25. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Esta herramienta permite determinar los puntos donde se cortan cada uno delos drenajes, es decir convierte los vértices a punto. Podemos determinar unpunto al inicio, la mitad o al final de cada tramo de corriente, para este casonos interesan los puntos finales que es donde hay acumulación de flujo y es elpunto importante para determinación de las cuencas. Para ello seguimos lossiguientes pasos. Vamos a ArcToolsbox, luego Data Management tools, seguido de Feature yfinalmente Feature Vertice to Point.Aparece una ventana donde se debe rellenar la siguiente información 25
  • 26. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Input Feature: introducimos el shape de la red de drenaje creada en el paso 7(Stream20000). Output Feature Class: aquí seleccionamos la ruta y el nombredel archivo de salida, le colocaremos el nombre “vertToPoint.shape” Point Type(optional): Seleccionamos la opción END que agregará los puntos al final decada tramo de corriente.Como resultado obtenemos lo siguiente.Paso 9. Watershed Delineation 26
  • 27. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Delinea una subcuenca por cada uno de los segmentos de cauce definidos enel paso anterior. Se procede de la siguiente forma: Clic en Hydrology, luegoen Watershed Delineation, en la ventana que aparece se debe rellenar lossiguientes campos. Input flow direction raster: se intruduce el raster dedirección de flujo creado en el paso 2, denominado FlowDir_fill1. Input raster orfeature pour point data: se introduce el shape de puntos creado en el pasoanterior “vertToPoint” Pour point fiel (optional): Dejamos la opción por defecto(ARCID). Output raster: La ruta y el nombre del archivo salida, le damos elnombre Watershed…Finalmente obtenemos la delimitación de las cuencas.1. AREA DE LA CUENCA 27
  • 28. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” A = 5834.25 km22. PERIMETRO DE LA CUENCA P = 469.161 km3. FORMA DE LA CUENCA K = 0.282*469.161/√5834.25 K = 1.73 Por lo tanto su forma está en el rango de Alargada4. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL5. DENSIDAD DE DRENAJE 28
  • 29. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” Se llama sistema de drenaje de una cuenca, al sistema de cauces por el que fluyen los escurrimientos superficiales, subsuperficiales y subterráneos, de manera temporal o permanente. Donde: L: Longitud de la corriente de agua A: Área de la cuenca  Dd= 151.275/5834.25= 0.03 Por lo tanto se puede deducir que la cuenca es de drenaje pobre6. FACTOR DE FORMA Es la tendencia de las avenidas del cauce y las concentraciones de lluvia Kf= A/L2 Kf= 5834.25/175.16^2 Kf= 0.19 Esto indica que en esta cuenca las avenidas son bajas ya que tiende a concentrar menor intensidad de lluvias.7. PENDIENTE DE LA CUENCA (intervalo de curvas 100m) Sc= (0.1)(20 927.34)/5834.25 Sc= 0.36 Esto demuestra que la pendientes es muy pronunciada, equivalente a 3.6%8. PRECIPITACION MEDIA a) Promedio Aritmético 29
  • 30. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” PRECIP. PROM. TOTAL ESTACIÓN NORTE ESTE ALTITUD LONGITUD LATITUD (mm) LOCUMBA 8050300 312000 559 70° 46 17° 37 2.2 MIRAVE 8067400 336000 1150 70° 33 17° 29 17.5 CANDARAVE 8092800 368000 3415 70° 15 17° 16 164.9 SUCHES 8130900 352300 4452 70º23 16° 55 382.0 TACALAYA 8112000 352000 4400 70º 24 17º 03 444.3 QDA.HONDA 8100400 341300 4200 70º 33 17º 11 250.3 ITE 8025000 292000 150 70º 56 17º 51 14.4 ILABAYA 8071200 339500 1425 70º 31 17º 25 11.5 CURIBAYA 8078000 363800 2350 70º 20 17º 23 33.43 CAIRANI 8088132 355176 3205 70º 22 17º 17 106.9 CAMILACA 8090500 348800 3300 70º 26 17º 16 105.5 ARICOTA 8083500 371500 2850 70º 14 17º 20 98.4 VIZCACHAS 8132670 373000 4625 70º 15 17º 16 416.3 VELOHUTA 8112995 383017 4610 70º 10 17º 06 315.9 ICHICOLLO 8091400 383000 4100 70º 05 17º 15 395.0 TOQUEPALA 8088920 326600 3650 69º 56 17º 38 136.7 Pm 180.9 Al tener 16 estaciones, la precipitación media resulta 180.9mm b) Isoyetas LLUVIA VOLUMEN DE ISOYETA RECLASIFIC SEQUIAS INUNDACION PROMEDIO Km2 LLUVIA (mm) (mm*Km)100 - 200 SEMIÁRIDO 5 5 120 41.55978 4987.17 20 - 30 ARIDO 10 1 23 249.4328 5736.95 > 400 HÚMEDO 1 10 445 1179.971 525087.14300 - 400 SUBHÚMEDO 3 7 315 256.4114 80769.59200 - 300 SUBHÚMEDO 5 5 310 486.4739 150806.92100 - 200 SEMIÁRIDO 5 5 120 594.4 71328.00 50 - 100 ARIDO 7 3 60 491.7681 29506.09 30 - 50 ARIDO 7 3 35 576.6278 20181.97 20 - 30 ARIDO 10 1 26 566.5863 14731.24 10 - 20 ARIDO 10 1 14 1249.229 17489.21 < 10 ARIDO 10 1 4 141.789 567.16 5834.25 921191.44 PM(mm) 157.89 La precipitación media resulta 157.89mm 9. RAFICO DE PRECIPITACION VS. ALTITUD (AUTOCAD) 30
  • 31. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” Con los datos de la precipitación total promedio anual en cada estación meteorológica realizamos en el gráfico de dispersión Precipitación vs. Altitud. Realizamos el cálculo de la línea de tendencia. Teniendo en cuenta que el coeficiente de Correlación se aproxime a 1 para obtener datos más reales. Finalmente obtenemos la ecuación fundamental para la línea de tendencia, teniendo las variables de X e Y, donde X es la Altitud (msnm) e Y la Precipitación(mm). Precipitacion vs Altitud 500 450 400 y = 4.0928e0.001xPrecipitacion Total mm 350 R² = 0.9055 300 250 Precipitacion vs Altitud 200 Expon. (Precipitacion vs 150 Altitud) 100 50 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Altitud msnm Función: Exponencial Ecuación fundamental: y = 4.0928e0.001x Donde: y = Precipitacion en mm. X = Altitud en msnm Factor de Correlación: R² = 0.9055 a) CALCULO DE PRECIPITACION SEGÚN ALTITUD: 31
  • 32. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” Una vez calculada la función fundamental, calculamos la precipitación con la ecuación exponencial, para las altitudes donde no tenemos registros de precipitación, y así poder tener registros en función al grafico de Precipitación vs. Altitud. Cálculo de Altitud PrecipitaciónALTITUD PRECIPITACIÓN ESTACION Precipitación Error (msnm) Total (mm) msnm mm (mm) 300 5.524 MIRAVE 1150 17.5 12.918 26 800 9.105 ILABAYA 1425 11.5 17.004 -48 1200 13.580 CURIBAYA 2350 33.43 42.861 -28 1400 16.585 CAIRANI 3205 108.7 100.736 7 1800 24.736 CAMILACA 3330 105.5 114.142 -8 2000 30.209 CANDARAVE 3415 167.4 124.262 26 2400 45.057 2800 67.203 TOQUEPALA 3650 136.7 157.160 -15 3200 100.234 ICHICOLLO 4150 271.3 259.044 5 3600 149.500 QDA. HONDA 4200 250.3 272.318 -9 4000 222.979 4200 272.318 SUCHES 4452 382 350.316 8 4600 406.164 TACALAYA 4452 444.3 350.316 21 5000 605.795 VIZCACHAS 4625 385.9 416.440 -8 6000 1645.836 b) GRAFICO DE ISOYETAS: 32
  • 33. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”Para realizar el gráfico de isoyetas tenemos que tener en consideración quela isoyeta es una curva que une los puntos, en un plano cartográfico, quepresentan la misma precipitación en la unidad de tiempo considerada, después dede hacer el cálculo correspondiente. 33
  • 34. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” El área de la cuenca del rio Locumba es de 5834.25 km2. La forma de la cuenca es alargada al obtenerse un índice de Gravelius igual a 1.73 (> a 1.51) El perímetro de la cuenca del rio Locumba es de 469.161 km. La pendiente es fuerte (pronunciada) ya que se obtuvo un valor de 3.6% La precipitación media de la cuenca Locumba es 157.89mm (Utilizando el método de Isoyetas, trabajando con el programa ArcGis) La densidad de drenaje es de 0.03, con ello determinamos que el drenaje es pobre en esta cuenca. El factor de forma resultó 0.19 esto indica que en esta cuenca las avenidas son bajas ya que tiende a concentrar menor intensidad de lluvias. El programa Arcgis a través de su herramienta hidrológica, permite tener un criterio concreto al momento de determinar las isoyetas dentro de la cuenca. En el Mapa de Isoyetas se puede observar que las lluvias se concentran en el sector de Candarave, mientras que en los sectores de Huaytire y Vizcachas no hay concentración de lluvias, pero tienen la mayor precipitación promedio anual. o Las mediciones de precipitación estaciones de las zonas de mayor altura de 2500 m.s.n.m. a 4500 m.s.n.m. siguen un patrón de lluvias definido. o Las mediciones de precipitación de las estaciones de las zonas de menor altura de 2500 m.s.n.m. a menos no siguen un patrón de lluvias definido sino que son totalmente aleatorias. o Las precipitaciones abajo de los 2,000 m.s.n.m. son prácticamente nulas. o La precipitación tiene una clara tendencia de aumento, con respecto al incremento de altitud en la vertiente del Océano Pacífico hasta llegar a las proximidades de los 5,000 m.s.n.m. 34
  • 35. “Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba” La ecuación que representa una estimación de la precipitación en función a la altitud efectiva en el trabajo realizado corresponde a una función exponencial cuya ecuación es y = 4.0928e0.001x. La correlación encontrada para la ecuación que estima la precipitación en función a la altitud fue de 0.905. En el sector de la costa, como las localidades de Ite, Locumba, Cinto y Pampa Sitana, la precipitación es casi nula debido a la cercanía de los Andes a la zona costera. La precipitación total anual de acuerdo al Plano de Isoyetas, varía desde 10 mm en la zona costera hasta 445 mm en la zona alta de Tacalaya. 35

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