Clase1 Subcuenca Quillcay 2m4c52

ESTUDIO DE UNA CUENCA HIDROLOGICA

HIDROLOGÍ

REYES ROQUE ESTEBAN PEDRO

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL



El objetivo principal es estudiar una cuenca hidrologica determinando todas las características fisiográficas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS   

 

Delimitar la subcuenca hidrográfica del rio Quillcay. Calcular el área y perímetro. Determinar los índices representativos de la subcuenca del rio Quillcay. 1.- Factor de Forma o Índice de Forma. (F) 2.- Índice de Compacidad o Gravelius. (K) Calcular el Rectángulo Equivalente. Calcular las curvas características. 1.- Curva Hipsométrica 2.- Altitud media 3.- Altitud más frecuente 4.- Altitud de frecuencia media

OBJETIVOS ESPECIFICOS 



 



Índice de pendiente Calcular Pendiente mediante los criterios: Criterio de Rectángulo Equivalente, criterio de Alvord y criterio de Horton. Perfil Longitudinal Calcular pendiente del Cauce. Método de Pendiente Uniforme, compensación de áreas y ecuación de Taylor Schwarz Calcular la red de drenaje: Orden de corriente, longitud de tributarios, densidad de corriente, y densidad de drenaje.

Estudio de la cuenca hidrológica el Río Quillcay. 

CUENCA HIDROGRAFICA: VEN TE CHOW, Sostiene: “Es el área natural o unidad de territorio, delimitada por una divisoria topográfica que capta la precipitación y drena el agua de escorrentía hasta un colector común denominado cauce principal. También suele definirse como unidad productora y evacuadora de agua.”

Estudio de la cuenca hidrológica el Río Quillcay. 

 



CLASIFICACIÓN DE LA CUENCA: Fuente: VEN TE CHOW UNIDAD HIDROLÓGICA

ÁREA (Km2.)

CUENCA

500 - 800

SUBCUENCA

50 - 500

MICROCUENCA

< 50

MAXIMO VILLON Cuenca grande, área es mayor a 250km2. Cuenca pequeña, área es menor igual a 250 km2.

Delimitación la subcuenca del Rio Quillcay

AREA Y PERIMETRO CALCULO DEL AREA DE LA CUENCA DE QUILLCAY

MICRO CUENCA

AREA (km2)

QUILLCAY

249.925

CALCULO DEL PERIMETRO DE LA CUENCA DE QUILLCAY. MICRO CUENCA

PERIMETRO (km)

LONG. DE CAUCE PRINCIPAL (Km)

QUILLCAY

78.909

27.940

INDICES REPRESENTATIVOS 

Factor de Forma o Índice de Forma. (F).- La relación entre el ancho medio de la cuenca y la longitud del curso de agua más largo. A f  2 L



L =

27.94

km

A =

249.925

km2 f

=

0.320

 Índice de Compacidad o Gravelius. (K) Cociente entre el perímetro P de la cuenca y el perímetro equivalente de una circunferencia que tenga la misma área de la cuenca. P = 78.909 km K



0.28P A

A =

km2

249.925 K =

1.398

RECTÁNGULO EQUIVALENTE LADO MAYOR: 2 k A   1.12   L 1 1   1.12  k     

L =

31.53

l =

7.93

Km

LADO MENOR: 2 k A   1.12   L 1 1   1.12  k     

Km

Altitud (msnm)

Áreas Parciales Área Acumuladas (km2) (km2) Cota Mas baja Cota Mas alta 3,100 0 0 3,100 3,200 4.971 4.971 3,200 3,400 13.567 8.596 3,400 3,600 24.382 10.815 3,600 3,800 39.371 14.989 3,800 4,000 58.087 18.716 4,000 4,200 80.187 22.1 4,200 4,400 102.525 22.338 4,400 4,600 126.935 24.41 4,600 4,800 160.729 33.794 4,800 5,000 198.013 37.284 5,000 5,200 228.242 30.229 5,200 5,400 241.202 12.96 5,400 5,600 245.758 4.556 5,600 5,800 248.443 2.685 5,800 6,000 249.725 1.282 6,000 6,100 249.925 0.2 ∑ 249.925

Área que esta sobre la Altitud (km2) 249.925 244.954 236.358 225.543 210.554 191.838 169.738 147.4 122.99 89.196 51.912 21.683 8.723 4.167 1.482 0.2 0

CURVA HIPSOMÉTRICA 6,500.00 6,000.00 5,500.00

ALTITUD (msnm)

5,000.00 4,500.00 4,000.00 3,500.00

3,000.00 2,500.00 0.00

50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 AREA (Km2) (Área que queda sobre la Curva de Nivel) GRAFICO 1

CALCULO DE LA ALTITUD MÁS FRECUENTE Altitud (msnm)

Áreas Parciales (km2)

% del Total

3,100 3,200 3,400 3,600 3,800 4,000 4,200 4,400 4,600 4,800 5,000 5,200 5,400 5,600 5,800 6,000 6,100

0.000 4.971 8.596 10.815 14.989 18.716

0.000 1.989 3.439 4.327 5.997 7.489 8.843 8.938 9.767 13.522 14.918 12.095 5.186 1.823 1.074 0.513 0.080 100.000

22.100 22.338 24.410 33.794 37.284 30.229 12.960 4.556 2.685 1.282 0.200 249.925

Área que esta % del Área que esta sobre la Altitud sobre la altitud (km2) 249.93 244.95 236.36 225.54 210.55 191.84 169.74 147.40 122.99 89.20 51.91 21.68 8.72 4.17 1.48 0.20 0.00

100.000 98.011 94.572 90.244 84.247 76.758 67.916 58.978 49.211 35.689 20.771 8.676 3.490 1.667 0.593 0.080 0.000

7,000

6,000

5,000

4,000

3,000

2,000

1,000

0 0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES

6,100 6,000 5,800 5,600 5,400

ALTITUD (msnm)

5,200 5,000 4,800 4,600

4,400 4,200 4,000

ALTITUD MAS FRECUENTE ES 37. 284 KM2, ENTRE LAS COTAS 4800 Y 5000 msnm. LA ALTITUD MAS FRECUENTE ES 4900 msnm.

3,800 3,600 3,400 3,200 3,100 0

2

4

6

8

% DE AREAS PARCIALES GRAFICO 2

10

12

14



Calcular la Altitud media Es la ordenada media de la curva hipsométrica, en ella, el 50 % del área de la cuenca, está situado por encima de esa altitud y el 50 % está situado por debajo de ella. (Máximo Villón Béjar) Alt. Media. =

124.96

Alt. Media. =

4550

% m.s.n.m.

Altitud (msnm)

CURVA HIPSOMÉTRICA

6,500.00 6,000.00 5,500.00 5,000.00 4,500.00 4,000.00 3,500.00

3,000.00 2,500.00 0.00

50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 AREA (Km2) (Área que queda sobre la Curva de Nivel) GRAFICO 1



Altitud de frecuencia media Máximo Villón Béjar Es la altitud correspondiente al punto de abscisa ½ de la curva de frecuencia de altitudes. Numéricamente se obtiene con la siguiente ecuación: Em 

 a.e A

Donde: Em: elevación media

a: área entre dos contornos e: elevación media entre dos contornos A: área total de la cuenca

Altitud (msnm)

Cota Mas baja

Cota Mas alta

3,100 3,200 3,400 3,600 3,800 4,000 4,200 4,400 4,600 4,800 5,000 5,200 5,400 5,600 5,800 6,000

3,100 3,200 3,400 3,600 3,800 4,000 4,200 4,400 4,600 4,800 5,000 5,200 5,400 5,600 5,800 6,000 6,100 ∑

Áreas Parciales (a) (km2)

Altitud Media de cada Área Parcial (e) (m).

0.000 4.971 8.596 10.815 14.989 18.716 22.100 22.338 24.410 33.794 37.284 30.229 12.960 4.556 2.685 1.282 0.200 249.925

3,150 3,300 3,500 3,700 3,900 4,100 4,300 4,500 4,700 4,900 5,100 5,300 5,500 5,700 5,900 6,050

(a x e)

15,658.65 28,366.80 37,852.50 55,459.30 72,992.40 90,610.00 96,053.40 109,845.00 158,831.80 182,691.60 154,167.90 68,688.00 25,058.00 15,304.50 7,563.80 1,210.00 1,120,353.650

n

Em 

Em =

  a.e  i 1

4,482.76

A

m.s.n.m

PENDIENTE DE LA CUENCA 1.CRITERIO DE RECTANGULO EQUIVALENTE

Scuenca

H  L

H (dif. de cotas) = (6.1-3.1) = 3.000 L (lado mayor de RE) = 31.53 S cuenca =

km km

0.095 = 9.51%

2.- Criterio de Alvord. Basada en la obtención previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel A = Área de la cuenca D * ln * an D * l1 * a1 D * l2 * a2 D = Desnivel constante entre curvas de nivel. Sc    ....  L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca a1 * A a2 * A an * A S = Pendiente de la Cuenca. c

D  l1  l2  ....ln  Sc  A

Calculo el área entre curvas de nivel, en el grafico el área de cada color.

CURVAS (COTAS)

LONGITUD CURVA DE NIVEL ( L) km

AREA ENTRE CURVAS (Ai)

DESNIVEL (km)

W=Ai/L

PENDIENTE DE CUENCA (Si)

PRODUCTO (Si)*A

3150

0

1.710

0.2

0

0

0

3300

4.689

9.101

0.2

1.941

0.103

0.886

3500

7.977

16.819

0.2

2.108

0.095

1.026

370

11.230

21.997

0.2

1.959

0.102

1.530

3900

20.457

28.335

0.2

1.385

0.144

2.703

4100

41.168

36.666

0.2

0.891

0.225

4.963

4300

59.943

42.358

0.2

0.707

0.283

6.322

4500

85.237

43.533

0.2

0.511

0.392

9.559

4700

94.099

52.810

0.2

0.561

0.356

12.043

4900

94.382

63.857

0.2

0.677

0.296

11.021

5100

83.380

59.361

0.2

0.712

0.281

8.492

5300

49.449

37.589

0.2

0.760

0.263

3.410

5500

18.147

14.506

0.2

0.799

0.250

1.140

5700

11.009

4.391

0.2

0.399

0.501

1.346

5900

4.976

2.287

0.2

0.460

0.435

0.558

6100 SUMATORIA

64.999

PENDIENTE DE LA CUENCA

0.260

S cuenca =

0.260 = 26%

3.- Criterio de Horton. Consiste en trazar una malla de cuadrados sobre la proyección planimétrica de la cuenca orientándola según la dirección de la corriente principal. Nx * D Ny * D Sx  Sy Sy  Sx  S Ly Lx 2 LINEA DEL RETICULADO

INTERSECCIONES Y TANGENCIAS

LONGITUD DE LAS LINEAS DE RETICULADO

Nx

Ny

Lx

Ly

0

0

0

0.00

0.00

1

7

0

10.07

0.00

2

15

0

14.80

2.28

3

19

7

14.94

4.22

4

22

5

16.51

5.49

5

34

10

14.48

7.37

6

28

13

15.31

9.56

7

24

20

13.75

11.58

8

21

28

11.22

14.53

9

19

28

10.42

15.11

10

3

32

3.40

16.85

11

0

30

0.00

14.29

12

0

28

0.00

12.86

13

0

16

0.00

9.13

14

0

3

0.00

1.97

15

0

0

0.00

0.00

Σ

192

220

124.89

125.23

Σ TOTAL

412

250.12

D =

0.200

km

Sx =

0.307

Sy =

0.351 S cuenca =

0.329 = 32.9%

PERFIL LONGITUDINAL (CAUCE PRINCIPAL)

PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL Método de Pendiente Uniforme

H max  H min Scauce  L H

S cauce

=

3.000

km

L =

27.940

km

=

0.107 = 10.7 %

INCORRECTO

correcto



ECUACION DE TAYLOR SCHWARZ  Considera

que un rio está formado por n tramos de igual longitud L.   S    

n 1  S1

1  ...  S2

1 Sn

     

2

ORDEN DE LAS CORRIENTES

RED DE DRENAJE LONGITUD DE LOS TRIBUTARIOS Orden

Nº de Ríos

LONGITUD (Km)

1er

16

46.1907

2do

14

43.6962

3er

1

1.8946

TOTAL

30

91.7815

Li Dd  A

Densidad de Drenaje

Li

= 91.7815

A = 249.925 Dd =

0.367

km km2 km/km2

Extensión media de escurrimiento superficial

Es 

A 4 Li

Li = 91.7815 A = 249.9248

km km2

Es =

km

0.681

Frecuencia de Ríos

F

N º total de curso de agua N  Area total de la cuenca A

N =

30

Und.

A =

249.9248

km2

F =

0.120

Rios/km2