HIDROLOGIA CON ARCGIS UNHEVAL FICA DOH

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
❑ CAMPOS IRRIBAREN, DENILSON.
❑ JARA SERRANO. JORDI.
❑ LIVIA AGUILAR KEVIN
❑ RIVERA BONILLA, ARNOLD.
❑ Tello Jaimes, Rodolfo Luis.
HUÁNUCO – PERÚ - 2020
M.Sc. Ing. ALEXANDER LAMBRUSCHINI ESPINOZA
INGENIERIA
CIVIL
CURSO
DOCENTE
DISEÑO DE OBRAS HIDRÁLICAS

M.Sc. Ing. Alexander Lambruschini Espinoza
DISEÑO DE OBRAS HIDRÁULICAS
INGENIERIA
CIVIL
INTRODUCCION
En la ingeniería es muy importante el manejo de software, es por ello que en esta
presentación se realizara el calculo de los parámetros morfométricos de la
subcuenca “Yuracyacu” utilizando el software Arc Gis, complementándolo con
Google Heart AutoCAD y Excel, también se realizara el marco teórico
correspondiente, así como también la comparación de los datos obtenidos con los
brindados por el ANA, por ultimo se brindara conclusiones y recomendaciones
correspondientes al tema realizado.

INGENIERIA
CIVIL
INDICE
1. INTRODUCCIÓN.
2. OBJETIVOS.
3. METODOLOGIA.
4. MARCO TEORICO.
5. PROCESAMIENTO DE DATOS
6. RESULTADOS Y COMPARACIONES
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
8. BIBLIOGRAFIA.
9. ANEXOS

INGENIERIA
CIVIL
Objetivo General
✓ Comprender las características morfométricas de una subcuenca hidrográfica con la
utilización de software ArcGIS 10.5.
Objetivos Específicos
✓ Determinar el parámetro de forma, relieve, drenaje de la subcuenca hidrográfica.
✓ Analizar las características morfométricas de la subcuenca hidrográfica.
✓ Realizar la comparación de las características morfométricos obtenidos con ArcGIS y los
datos morfométricos de la cuenca publicada por la Autoridad Nacional del Agua.
2. OBJETIVOS

INGENIERIA
CIVIL
3. METODOLOGÍA
Para la determinación de los parámetros morfométricos de la cuenca de estudio se realizó lo siguiente:
❑ Investigación en diversas fuentes sobre las características morfométricas de una cuenca hidrográfica.
❑ Estudio del marco teórico sobre las características morfométricas de una cuenca hidrográfica.
❑ Obtención de los modelos digitales de elevación (DEM).
❑ Práctica de los procedimientos de determinación de los parámetros morfométricos de una cuenca
hidrográfica haciendo uso de software: ArcGIS, Google Earth, AutoCAD Civil CAD, Microsoft Excel y de los
modelos digitales de elevación (DEM).
❑ Uso de los programas informáticos para la determinación de los parámetros ya mencionados.
❑ Análisis y comparación de resultados obtenidos, a través de la elaboración de cuadros y gráficos.
❑ Determinación de las conclusiones, y recomendaciones finales.

INGENIERIA
CIVIL
LA HIDROLOGÍA
La hidrología es la ciencia que estudia el agua en la Tierra: su
ocurrencia, circulación y distribución, sus propiedades físicas
y químicas y su relación con el medio ambiente incluidos los
seres vivos.
CUENCA HIDROGRÁFICA
Una cuenca hidrográfica es un área natural en la que el agua
proveniente de la precipitación forma un curso principal
de agua; también se define como la unidad fisiográfica
conformada por el conjunto de los sistemas de cursos de
agua definidos por el relieve. Los límites de la cuenca
"divisoras de aguas" se definen naturalmente y
corresponden a las partes más altas del área que encierra
un río.
SUBCUENCA
Una sub cuenca es toda área en la que su drenaje va
directamente al río principal de la cuenca. También se puede
definir como una subdivisión de la cuenca. Es decir que en
una cuenca puede haber varias subcuencas.
4. MARCO TEÓRICO
MICROCUENCA
Una microcuenca es toda área en la que su drenaje
va a dar al cauce principal de una sub cuenca; o sea
que una sub cuenca está dividida en varias
microcuencas.

INGENIERIA
CIVIL
4. MARCO TEÓRICO
MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN PARA LA
DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA
El Modelo Digital de Elevación (DEM) es un Modelo
Digital del Terreno Cuyos datos almacenados
representan valores de altitud. En la actualidad es
posible caracterizar la superficie y sobre todo, delimitar
Unidades Hidrográficas a partir de Modelos Digitales de
Elevación (DEM).

INGENIERIA
CIVIL
4. MARCO TEÓRICO
LAS PROPIEDADES MORFOMÉTRICAS DE UNA
CUENCA HIDROGRÁFICA
Proporcionan una descripción física - espacial que
permite realizar comparaciones entre distintas
cuencas hidrográficas.
Ofrecen conclusiones preliminares sobre las
características ambientales del territorio a partir de la
descripción precisa de la geometría de las formas
superficiales.
En la actualidad, herramientas metodológicas tales
como los sistemas de Información Geográfica (SIG) y
la interpretación de imágenes satelitales, permiten
realizar la caracterización espacio temporal de las
propiedades morfométricas de las cuencas hídricas y
de las redes de drenaje.

INGENIERIA
CIVIL
4. MARCO TEÓRICO
PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA
PARÁMETROS DE FORMA
A. El perímetro
Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en un plano horizontal,
es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca.
B. Longitud Axial (La) (km).
La longitud de la cuenca también llamada axial y se define la distancia de una
línea recta en proyección horizontal que va desde la salida de la cuenca
hasta el parteaguas en su punto más alejado, esta línea es paralela al cauce
principal.
C. Área (A) (km2).
Es la superficie encerrada por la divisoria de aguas. El área de la cuenca se
considera como la superficie que contribuye con la escorrentía superficial y está
delimitada por la divisoria topográfica.
D. Factor de forma (F)
Tiene relación con las crecidas en la cuenca. Si el factor de forma es bajo, se
producirá más crecidas que en otra cuenca del mismo tamaño, pero con un factor
de forma mayor (Horton, 1945; Llamas, 1993).

INGENIERIA
CIVIL
4. MARCO TEÓRICO
PARÁMETROS DE RELIEVE
A. Curva hipsométrica
Es la curva que, puesta en coordenadas rectangulares, representa la relación
entre la altitud, y la superficie de la cuenca que queda sobre esa altitud.
Frecuencia de altitudes
Es la representación gráfica, de la distribución en porcentaje, de las superficies
ocupadas por diferentes altitudes. Es un complemento de la curva hipsométrica.
Altitud media
Es la ordenada media de la curva hipsométrica, en ella, el 50% del área de la
cuenca, está situada por encima de esa altitud y el 50% restante está situado por
debajo de ella.
La importancia de CH reside en que es
un indicador del estado de equilibrio
dinámico de la cuenca.
La curva superior (curva A) refleja una
cuenca con un gran potencial erosivo.
La curva intermedia (curva B) es
característica de una cuenca en
equilibrio.
La curva inferior (curva C) es típica de
una cuenca sedimentaria.

INGENIERIA
CIVIL
4. MARCO TEÓRICO
PARÁMETROS DE DRENAJE
A. Densidad de drenaje (Dd)
La densidad de drenaje, es un parámetro que indica la posible naturaleza de los
suelos, que se encuentra en la cuenca. También da una idea sobre el grado de
cobertura que existe en la cuenca. Valores altos, representan zonas con poca
cobertura vegetal, suelos fácilmente erosionables o impermeables. Por el
contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco erosionables o muy
permeables y coberturas vegetales densas.
La densidad de drenaje de la cuenca viene dada por la siguiente expresión:
Dd=L/A
Donde:
Dd=densidad de drenaje.
L=Longitud total de las corrientes perennes o intermitentes en Km.
A=Área total de la cuenca en Km2.

INGENIERIA
CIVIL
4. MARCO TEÓRICO

INGENIERIA
CIVIL
5.1. HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS PARA EL PROCESAMIENTO DE DATOS
❑ Plataforma web: https://search.asf.alaska.edu/#/?dataset=ALOS
❑ Software ArcGIS 10.5.
❑ Google Earth.
❑ Software de ofimática Microsoft office Excel 2016.

INGENIERIA
CIVIL
5.2. PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE LAS IMÁGENES SATELITALES
DESCARGA DE DATOS DESDE EL MINAM

INGENIERIA
CIVIL
5.2. PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE LAS IMÁGENES SATELITALES
DESCARGA DE DATOS DESDE ASF DATA SEARCH

INGENIERIA
CIVIL
5.2.1 PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE LAS CARTAS NACIONALES
Plataforma web:
DESCARGA DE DATOS
Plataforma web:

INGENIERIA
CIVIL
5.2.1 OBTENCIÓN DE LAS CARTAS NACIONALES
Plataforma web:
DESCARGA DE DATOS
Plataforma web:

INGENIERIA
CIVIL
5.3. CARACTERIZACIÓN DE LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CON ARCGIS
IMPORTACIÓN DE
ARCHIVOS RASTER

IMÁGENES RASTER IMPORTADOS
INGENIERIA
CIVIL

COMBINACIÓN DE RASTER
INGENIERIA
CIVIL

RASTER COMBINADO
INGENIERIA
CIVIL

CREAR FILL DEL RASTER
INGENIERIA
CIVIL

ELIMINAMOS EL RASTER
INGENIERIA
CIVIL

CREAMOS EL TIN DEL RASTER
INGENIERIA
CIVIL

OBTENCIÓN DEL TIN
INGENIERIA
CIVIL

CREAMOS LA DIRECCIÓN DE FLUJO (FLOW DIRECTION)
INGENIERIA
CIVIL

DIRECCIÓN DE FLUJO
INGENIERIA
CIVIL

CREAMOS LA ACUMULACIÓN DE FLUJO
INGENIERIA
CIVIL

ACUMULACIÓN DE FLUJO
INGENIERIA
CIVIL

GENERACIÓN DE RIOS MEDIANTE CARTAS NACIONALES
INGENIERIA
CIVIL

UBICACIÓN DEL RIO YURACYACU
INGENIERIA
CIVIL

UBICACIÓN DEL PUNTO DE DESFOGUE
INGENIERIA
CIVIL

DELIMITACIÓN DE LA SUBCUENCA CON WATERSHED
INGENIERIA
CIVIL

RASTER DE LA SUBCUENCA YURACYACU
INGENIERIA
CIVIL

CONVERTIMOS RASTER A POLIGONO DE LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

POLIGONO DE LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

ADICIONAMOS INFORMACIÓN DE ALTURA A LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

CUENCA CON INFORMACIÓN DE ALTURA
INGENIERIA
CIVIL

GENERACIÓN DE COPIA DEL TIN
INGENIERIA
CIVIL

COPIA DEL TIN
INGENIERIA
CIVIL

RECORTE DE LA COPIA DEL TIN PARA LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

RECORTE DEL RASTER PARA LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

RASTER DE LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

RECORTE DE LA DIRECCIÓN DE FLUJO PARA LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

DIRECCIÓN DE FLUJO PARA LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

RECORTE DE LA ACUMULACIÓN DE FLUJO
INGENIERIA
CIVIL

ACUMULACION DE FLUJO PARA LA SUBCUENCA
INGENIERIA
CIVIL

Obtención del área, perímetro, cota máx., cota mín., x del cg, y del cg y z del cg
INGENIERIA
CIVIL

INGENIERIA
CIVIL
5.4. CÁLCULO DE PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA CON MICROSOFT EXCEL
5.4.1. CURVA HIPSOMÉTRICA Y FRECUENCIA DE ALTITUDES
Reclasificamos el dem de la cuenca: Spatial
Analyst Tools→
Reclass→
Reclassify.

INGENIERIA
CIVIL

INGENIE
CIVIL

INGENIE
CIVIL
Mostramos áreas en tabla: Spatial Analyst Tools→
Zonal→
Zonal Statistics as Table.

INGENIE
CIVIL
Abrimos la tabla para luego exportarlo en Excel:

INGENIE
CIVIL
Calculo del Índice de Pendiente

INGENIE
CIVIL
5.4.2. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA
Calculamos la pendiente de la cuenca: Spatial Analyst Tools→
Surface→
Slope.

INGENIE
CIVIL
En el paso anterior ya tenemos un gráfico con las pendientes, sin embargo para calcular la pendiente promedio es
mejor reclasificar: Spatial Analyst Tools →
Reclass →
Reclassify.

INGENIE
CIVIL

INGENIE
CIVIL
Realizamos una consulta a las estadísticas: Spatial Analyst Tools→
Zonal→
Zonal Statistic as Table, luego abrimos la
tabla de atributos, exportamos como texto.

INGENIE
CIVIL
Exportamos los datos al Excel y calculamos la pendiente promedio.

INGENIE
CIVIL
5.4.3. LONGITUD DEL CURSO PRINCIPAL
La longitud más larga del flujo se puede encontrar: Spatial Analyst Tool→
Hydrology→
Flow Length

INGENIE
CIVIL
5.4.4. ORDEN LA RED HÍDRICA
Para hallar el orden de los ríos usamos la calculadora de raster: Spatial Analyst Tool→
Map Algebra→
Raster
Calculator.

INGENIE
CIVIL
Volvemos a usar: Spatial Analyst Tool→
Map Algebra→
Raster Calculator.

INGENIE
CIVIL
En el siguiente paso reconocemos las intersecciones: Spatial Analyst Tool→
Hydrology→
Stream Link

INGENIE
CIVIL
Reconocemos la orden: Spatial Analyst Tool→
Hydrology→
Stream Order

INGENIE
CIVIL
Características de flujo: Spatial Analyst Tool→
Hydrology→
Stream to Feature

INGENIE
CIVIL
Mostramos propiedades

INGENIE
CIVIL
Mostramos propiedades, y llegamos a la conclusión que se trata que el orden de la Red Hídrica es de #6.

INGENIE
CIVIL
5.4.5. LONGITUD LA RED HÍDRICA
Abrimos tabla de atributos, agregamos un campo.

INGENIE
CIVIL
Calculamos la longitud y consultamos el campo que tiene el orden y hacemos que sume las longitudes de cada
orden.

INGENIE
CIVIL

INGENIE
CIVIL
Exportamos los valores de la tabla en una Hoja Excel y procedemos a calcular la Longitud de la Red Hídrica

INGENIE
CIVIL
5.4.6 PENDIENTE PROMEDIO DE LA RED HÍDRICA
Para calcular la pendiente promedio de la red, interpolamos la red con el raster de las pendientes: 3D Analist
Tools→
Functional Surface→
Interpolate Shape.(el input surface es las pendientes reclassyfy)

INGENIE
CIVIL
Ahora consultamos las estadísticas: Spatial Analyst Tool→
Zonal→
Zonal Statistic as Table.

INGENIE
CIVIL
Exportamos la nueva tabla a un archivo de texto y luego a un Excel para calcular la pendiente promedio de la Red
Hídrica.

INGENIE
CIVIL
5.5. VISUALIZACION DE LA RED

INGENIE
CIVIL
5.6. RESUMEN DE LOS PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS DE
LA SUBCUENCA YURACYACU

INGENIERIA
CIVIL
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
PROCESAMIENTO DE
DATOS CON ARCGIS
DOCUMENTO
OFICAL DEL ANA
242 𝒌𝒎𝟐 229 𝒌𝒎𝟐
Explicación:
✓ Se obtuvo una diferencia de 13 km, lo cual representa un error de
5.7%
✓ Clasificamos a la cuenca como pequeña debido a su área
ÁREA
SUBCUENCA GRANDE >250 𝒌𝒎𝟐
SUBCUENCA PEQUEÑA <250 𝒌𝒎𝟐
CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ÁREA

INGENIERIA
CIVIL
INDICE DE COMPACIDAD
𝐾 = 0.28 ∗
𝑃
𝐴
✓ P= 114.67634 km
✓ A= 241.9676 𝑘𝑚2
𝐾 = 0.28 ∗
114.67634
241.9676
→ 𝐾 = 2.064
Explicación:
Un valor de K>1 nos indica que la
cuenca tiene forma oval- oblonga a
rectangular - oblonga y por ende reduce
la probabilidad de que sea cubierta en su
totalidad por tormentas.

INGENIERIA
CIVIL
Explicación:
✓ Tenemos un factor F menor, por lo cual concluimos
que tiene menor tendencia a concentrar las
intensidades de la lluvia
FACTOR DE FORMA
𝐹 = Τ
𝐴
𝐿2 =
𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎
𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎
= 𝐵/𝐿
✓ A=242 𝑘𝑚2
✓ L=18.780 km
𝐹 =
242
18.782
= 0.69

INGENIERIA
CIVIL
Explicación:
✓ Nos da una idea del relieve de la cuenca así como una
granulometría del cauce.
INDICE DE PENDIENTE
.𝐼𝑝 = σ𝑖=2
𝑛
𝛽𝑖 ∗ (𝑎𝑖 − 𝑎𝑖−1) ∗
1
𝐿
𝐼𝑝 = 7.2
PENDIENTE MEDIO DE LA CUENCA
𝑆 = 5.31%
Explicación:
✓ Este factor determina el tiempo de escurrimiento y
concentración de la lluvia.
✓ Se considera a esta pendiente como una de tipo
moderadamente inclinada.
PENDIENTE PROMEDIO DE LA CUENCA
𝑆 = 1.013%

INGENIERIA
CIVIL
DENSIDAD DE DRENAJE
𝐷𝑑 =
𝐿
𝐴
✓El orden de la red hídrica es 6
✓Dd = 2.21 km/𝑘𝑚2
Explicación:
La densidad de drenaje encontrada nos
indican que se encontró un drenaje
normal, que no es ni pobre ni bueno

INGENIERIA
CIVIL
Explicación:
✓ Observamos que la curva de tipo C es
la que mas se asemeja a la nuestra,
siendo esta típica de una cuenca
sedimentaria.
36%
13%
22%
12%
6%
5%
4%
1%
1%
0%
0%
0%
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00
3000.00
3500.00
4000.00
4500.00
5000.00
5500.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Cientos
Curva Hipsométrica y Frecuencia de Altitudes
Frecuencia de Altitudes Curva Hipsométrica

INGENIERIA
CIVIL
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
❑ Se determinó que la subcuenca hidrográfica Yuracyacu tiene un área de 241.97 y un perimetro de 114.67
km, un factor de forma F = 0.69 y un coeficiente de compacidad Kc = 2.064, por lo que se caracteriza siendo una
cuenca pequeña y tiene una forma oval- oblonga a rectangular - oblonga.
❑ Se determinó la pendiente media de la cuenca 5.31 % clasificándose como tipo moderadamente
inclinada. y la pendiente media del cauce 1.01 % clasificándose como plano o casi al nivel, así como la longitud
total de las corrientes 534.74 km y una densidad de drenaje de 2.21 km/𝑘𝑚2
❑ Se ha generado información de datos geomorfológicos e hidrológicos de la subcuenca hidrográfica
Yuracyacu que contribuye a la región y porque no decir al país para la mejor toma de decisiones en las
futuros estudios.
❑ Incentivar los trabajos multidisciplinarios para realizar los análisis morfométricos e hidrológicos de las
subcuencas, microcuencas y cuencas hidrográficas a nivel regional con el financiamiento de entidades
públicas y privadas, ONG, para tener un inventario detallado de las precipitaciones, caudal y verificar cuales
son las potencialidades y limitaciones de estos espacios geográficos.

8.BIBLIOGRAFIA
Hidrología - Máximo Villón Béjar
ANA. (s.f.). Obtenido de http://www.ana.gob.pe/
Hidrología en la ingeniería - German Monsalve Sáenz
CHOW, Ven Te. Hidrología Aplicada. Editorial Mc. Graw Hill, 1994
Aparicio Mijares Francisco. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Editorial LIMUSA. 1992
Manual de ArcGIS 10 en Español. https://drive.google.com/file/d/0B2LXWd-oFIpfZjdteEIzMlVqT00/view?usp=sharing
Tutorial (nivel básico) para la elaboración de mapas con ArcGIS.
https://biblioteca.uam.es/cartoteca/documentos/CURSO_SIG_BASICO_I.pdf
Análisis morfométrico e hidrológico de la subcuenca hidrográfica Arasá, Departamento de Cusco, Perú.
http://repositorio.unamad.edu.pe/bitstream/handle/UNAMAD/111/004-2-3-034.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Propiedades Morfométricas Cuenca Hidrográfica con ArcGIS 10. https://www.youtube.com/watch?v=qmldnqtV_Do

HIDROLOGIA CON ARCGIS UNHEVAL FICA DOH

HIDROLOGIA CON ARCGIS UNHEVAL FICA DOH

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to HIDROLOGIA CON ARCGIS UNHEVAL FICA DOH

Similar to HIDROLOGIA CON ARCGIS UNHEVAL FICA DOH (20)

More from RODOLFOLUIS8

More from RODOLFOLUIS8 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

HIDROLOGIA CON ARCGIS UNHEVAL FICA DOH