Cuencas hidrograficas tema ii

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Cuencas hidrograficas tema ii

  1. 1. UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE INGENIERIA HIDROLOGÍA PROFESOR: JIM JAMES RODRÍGUEZ DÍAZ ING. AMBIENTAL CANDIDATO A Msc. EN CIENCIAS DEL AMBIENTE
  2. 2. RELACIÓN ENTRE LOS ELEMENTOS FÍSICO- GEOGRÁFICOS Y LOS ELEMENTOS HIDROLÓGICOS• Cuenca: Área limitada por el contorno en el interior del cual el agua precipitada escurre sobre la superficie, se concentra y pasa por un punto determinado del cauce.• Los factores que intervienen en el estudio de una cuenca son muy diversos: topografía, geología, edafología, climatología, hidrología, vegetación, etc.• Los sistemas de drenaje están íntimamente relacionados con los asentamientos humanos y los desarrollos agrícolas, ganaderos e industriales.• La red de canales fluviales que recogen el agua superficial y de las vertientes que tributan en ellos, se conoce como sistema de drenaje. Sus límites están constituidos por las divisorias de aguas, por lo tanto, la cuenca es la totalidad del área o superficie que cubre el sistema de drenaje.• Cada cuenca posee propiedades físicas, químicas y biológicas que dan como resultado un único conjunto de propiedades hidrológicas. Las características morfométricas y la estimación de las variables que definen el comportamiento hidrológico de una cuenca sirven de referencia en la interpretación del paisaje.
  3. 3. PARÁMETROS MORFOMÉTRICOSPerímetro: El perímetro (P) es la longitud del límite exterior de la cuenca ydepende de la superficie y la forma de la cuenca. Medido por un Curvímetro.Área de la cuenca, delimitada por la divisoria de aguas. En función de lasuperficie pueden clasificarse en:Área ≤100 km² , cuenca pequeña100 km2 < Área ≤2000 km² , cuenca medianaÁrea > 2000 km² , cuenca grande SUPERFICIE DE KM² ESCALA A≤100 1:25.000 100<A≤1.000 1:50.000 1.000<A≤5.000 1:100.000 5.000<A≤10.000 1:250.000 A>10.000 1:500.000
  4. 4. Instrumentos de medida: Planímetros, Papel milimetrado, Software (SIG, CAD).
  5. 5. SIG: HERRAMIENTAS PARA LA GESTIÓN INTEGRADA DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS
  6. 6. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL.Cota del punto más alto de la cuenca principal.Cota del punto más alto de la cuenca (Hmax.)Cota de sección de control (menor de la cuenca. Hmin.)
  7. 7. FORMA DE LA CUENCA: La cual tiene influencia en el tiempo deconcentración de las aguas al punto de salida y por lotanto modifica la configuración del hidrograma. Parauna misma superficie y una misma tormenta, elhidrograma de salida de una cuenca, Q = f (t),redondeada es muy diferente al de una cuencaalargada. Esto nos lleva a definir índices de forma: El índice de compacidad o de Gravelius:es la relación entre el perímetro de la cuenca y el deun círculo de área equivalente. Permite cuantificar laforma de la cuenca a partir de su formulación: Ic = P/Po Donde A = Ao = л*r²; Po = 2 л*r Po= 2(A* л)½ Ic= P/2(A* л)½ = 0.282* P/A½ Donde P representa el perímetro de lacuenca Po perímetro del círculo y A la superficie. Elíndice de compacidad es mayor a uno y valores altosindican cuencas más alargadas e hidrogramas masachatados.Factor de forma: F= A/L² donde L= longitud de lacuenca.F=0.79 Para un circulo.F=1.00 para un cuadrado, con salida en el puntomedio de sus lados.F=0.50 para un cuadrado, con salida en un vértice.
  8. 8. TIEMPO DECONCENTRACIÓN:Tiempo requerido paraque durante una lluvia oaguacero uniforme alcanceel estado estacionario(tiempo de contribucióneficaz de todo el sistema ala generación de flujo en eldesagüe).
  9. 9. PARÁMETROS MORFOLÓGICOSRELIEVE Y ALTITUD DE LA CUENCA La influencia del relievesobre la respuesta hidrológica de lacuenca es importante, puesto que amayores pendientes correspondenmayores velocidades del agua en lascorrientes y menor será el tiempode concentración de la cuenca. La Relación de Relieve (Rr)Esta en función de la longitud de lacuenca (L) y de la diferencia dealtura entre la salida de la cuenca yel punto más alto en la divisoria dela cuenca (h) : Rr = h/L
  10. 10. PARÁMETROS HIDROLÓGICOSLeyes de Horton (1945) Composición de laRed de Drenaje1. Los segmentos que se originan en un nudo externo son definidos como tramos de primer orden.Los segmentos que están unidos a unafuente (los que no tienen tributarios), sondefinidos como de primer orden.2. Cuando se unen dos corrientes de ordenNi crean una corriente de orden Ni+1.3. Cuando a una corriente se le une otra demenor orden, la primera continúa yconserva su número de orden.4. El orden de la cuenca, N, es el de lacorriente de mayor orden.
  11. 11. RELACIÓN DE BIFURCACIÓN Y • Horton encontró empíricamente que la relación de bifurcación RB o relación del LONGUITUDES número Ni de canales de orden i y el número Ni+1 de canales de orden i+1, es relativamente constante de un orden a otro. Esta es la ley de Horton de números de ríos. • Rb= Ni/Ni+1; I= 1,2…….., I-1 El valor teórico mínimo para la relación de bifurcación es 2 y los valores se localizan típicamente en el rango 3-5 (Strahler, 1964). • El promedio de longitud de los ríos de cada orden, Li, puede calcularse midiendo la longitud de cada una de las corrientes. Horton propuso la ley de longitudes de río en la cual las longitudes promedio de ríos de órdenes sucesivos están relacionados por medio de la relación de longitud RL. RL= Li+1/Li INVESTIGAR: La ley de Relación de Áreas de corrientes
  12. 12. LA DENSIDAD DE DRENAJE Es la relación de la longitud total de canales en una cuenca con respecto a su área. Donde Lij es la longitud del río j-ésimo de orden i. La densidad de drenaje indica la red de drenaje por unidad de superficie y suele utilizarse como complemento de los índices de pendiente y compacidad a efectos de escorrentía superficial. Una densidad alta refleja una cuenca muy bien drenada que debería responder relativamente rápido al influjo de la precipitación, refleja generalmente áreas con suelos fácilmente erosionables o relativamente impermeables, con pendientes fuertes y escasa cobertura vegetal; una cuenca con baja densidad refleja un área pobremente drenada con respuesta hidrológica muy lenta, ocurren en sitios donde los materiales del suelo son resistentes a la erosión o muy permeables y donde el relieve es bajo
  13. 13. LA PENDIENTE MEDIA DEL CAUCESe calcula conociendo las cotasmayor y menor de la cuenca yla longitud del cauce principalLcPmc= (Hmayor-Hmenor)/ Lc
  14. 14. Medida de la pendiente de una cuencaEscala 1:25000Curvas: 1) 620; 2) 600; 3) 580; 4) 560 msnm1. Medida de la pendiente en sentido verticala) Contamos los puntos de intersección de las líneas verticales concualquier curva de nivel. En este ejemplo son 22 (sólo lasintersecciones que se encuentran dentro de la cuenca)b) Medimos la longitud de los tramos verticales de la rejilla dentrode los límites de la cuenca (en verde en el dibujo). En nuestroejemplo, suman Y m, medidos de acuerdo con la escala gráfica a laque está el mapa.Aplicamos la siguiente fórmula:Pvert.= n*e/ ΣlvertDonde: n = número de interseccionese =equidistancia entre curvas de nivel (metros)Σlvert = suma de las longitudes de las verticales de la cuadrícula(metros)Con nuestros datos:Pvert.= 21*20m/YmPvert.= Z
  15. 15. MEDIDA DE LA PENDIENTE DE UNA CUENCAMedida de la pendiente en sentidohorizontalHacemos los mismos con las líneashorizontales. Contamos 6 intersecciones conlas líneas horizontales, y las longitudes dedichas horizontales suman X mPhor.= 8*20m/XmPhor= W3. Cálculo de la pendiente de la cuencaHacemos simplemente la media de las dosanteriores ( que en este ejemplo soncuriosamente similares):Pmed.= (Pvert + Phor)/2Pmed = (Z+W/2)Pmed = M
  16. 16. CURVA HIPSOMETRICARepresentación gráfica del relieve medio dela cuenca, construida llevando en el eje delas abscisas, longitudes proporcionales a lassuperficies proyectadas en la cuenca, en km2o en porcentaje, comprendidas entre curvasde nivel consecutivas hasta alcanzar lasuperficie total, llevando al eje de lasordenadas la cota de las curvas de nivelconsideradas. (RH=As/Ai= 1 )EQUEILIBRIOLa altura o elevación media tieneimportancia principalmente en zonasmontañosas donde influye en elescurrimiento y en otros elementos quetambién afectan el régimen hidrológico,como el tipo de precipitación, latemperatura, etc. Para obtener la elevaciónmedia se aplica un método basado en lasiguiente fórmula:H= Σ (ci*ai)/ASiendo: Intervalo entre Cota Área entre % del %de área (ci+ai)H elevación media de la cuenca curvas de nivel Media curvas Área acumulado (m) (m) KM² TotalCi cota media del área i, delimitada por 2curvas de nivelai área i entre curvas de nivelA área total de la cuenca
  17. 17. BIBLIOGRAFÍA• Segerrer, Carlos, Villodas, Rubén, Hidrología, Universidad Nacional del Cuyo, Perú, 2007.• Monsalve Sáenz, Germán, Hidrología en la ingeniería, Escuela Colombiana de Ingeniería, Bogotá, 2002.• http://cgat.webs.upv.es/images/5a.jpg
  18. 18. PREGUNTASS

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