Parámetros Morfológicos De Una Cuenca Hidrográfica 3y4e6l

PARÁMETROS MORFOLÓGICOS DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA La delimitación de una cuenca, se hace referencia sobre un plano o mapa a curvas de nivel siguiendo la línea divisoria, la cual es una línea imaginaria, que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación, que en cada sistema de corriente, fluye hacia el punto de salida de la cuenca.  Reglas practicas para delimitar una cuenca: 1. Se identifica la red de drenaje, o corrientes superficiales, y se realiza un trazo muy general de su posible delimitación. 2. Invariablemente, la línea divisoria debe cortar perpendicularmente a las curvas de nivel y pasar por los puntos de mayor elevación topográfica. 3. Cuando la divisoria va incrementando su elevación, corta a las curvas de nivel por su parte convexa.

SUPERFICIE DE UNA CUENCA:

Es al área proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca.  Calculo del área de una cuenca: Uso de la balanza analítica: 1. Dibujar la cuenca sobre una cartulina que tenga una densidad uniforme, cuya área a calcular es Ac

2. Dibujar con la misma escala una figura geométrica conocida, cuya área se puede calcular, es Af 3. Recortar y pesar por separado las figuras

4. Aplicamos la siguiente fórmula:

Af ∗Wc Ac= Wf

Donde: Ac: área de la cuenca a calcular Af: área de la figura calculada geométricamente Wc: peso de la cuenca Wf: peso de la figura

Uso del Planímetro: El Planímetro es un instrumento integrador, por medio del cual se puede determinar el área de una figura de forma irregular.

PERIMETRO DE UNA CUENCA: 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.

 Calculo del perímetro de una cuenca: Uso de un Mecate (hilo o pabilo) 1. Con el hilo se bordea el perímetro de la cuenca, y se obtiene Lc (longitud de la cuenca medida en una regla), el cual corresponde al perímetro de la cuenca Pc. 2. Si sabemos que 1 cm equivale a 1 km en la vida real, aplicamos la regla de tres simple

Pc=

1 Km∗Lc 1 cm

Donde: Pc: Perímetro de la Cuenca a calcular Lc: Longitud de la Cuenca medida con el hilo pabilo

Uso del Curvímetro Es un instrumento que consta de una rueda móvil que permite medir longitudes de forma muy irregular, como son el perímetro de una cuenca, longitudes del cauce de un rio y longitudes de la curva de nivel. Su cálculo es muy similar al de mecate

CURVAS CARACTERISTICAS DE UNA CUENCA:  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. Para construir la curva hipsométrica, se hace uso de la Carta Nacional siguiendo los siguientes pasos: 1. Se marcan sub áreas de la cuenca siguiendo las curvas de nivel, por ejemplo de 200 m en 200 m.

2. Con la balanza analítica o con el Software, se determina las áreas parciales de esos contornos. 3. Se determinan las áreas acumuladas de las porciones de la cuenca 4. Se determina el área acumulada que queda sobre cada altitud del contorno. 5. Se grafican las altitudes vs la correspondientes áreas acumuladas que quedan sobre esas altitudes.

 Curva

de

Frecuencia de Altitudes: Es la representación grafica, de la distribución en porcentaje, de las superficies ocupadas por diferentes altitudes. Es un complemento de la curva hipsométrica

Con las curvas anteriores de puede determinar las siguientes características: 1.- 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. 2.- Altitud más frecuente: Es el máximo valor en porcentaje de la curva de frecuencia de altitudes. 3.- Altitud de frecuencia media: Es la altitud correspondiente al punto de abscisa ½ de la curva de frecuencia de altitudes. Numéricamente la elevación media de la cuenca se obtiene con la siguiente ecuación:

Em =

Donde: Em = elevación media. a = área entre dos contornos. e = elevación media entre dos contornos. A = área total de la cuenca

∑ a∗e A

ÍNDICE REPRESENTATIVOS DE UNA CUENCA:  Índice o factor de forma de una cuenca (F): Es la relación entre el ancho promedio de la cuenca y su longitud

F=





ANCHO( B) LONGITUD (l)

Si en una cuenca tiene un F mayor que otra cuenca, existe mayor posibilidad de tener una tormenta intensa simultanea, sobre toda la extensión de la cuenca. Si la cuenca tiene un F menor, tiene menos tendencia a concentrar las intensidades de lluvias que una cuenca de igual área pero con un F mayor.

 Índice de compacidad (Índice de GRAVELIUS) Expresa la relación entre el perímetro de la cuenca, y el perímetro equivalente de una circunferencia.

k=

P PO

También;

k=

0.2821∗P √A

Donde: P = perímetro de la cuenca

Po = perímetro de una circunferencia de igual área A = área de la cuenca Para k >1 la cuenca tiende a ser alargada; es decir que la cuenca tiene mayor posibilidad de que sea cubierta, en su totalidad, por una tormenta. Para k=1 la cuenca será de forma circular  Rectángulo equivalente: Es una transformación geométrica que permite representar a la cuenca, de su forma heterogénea, con la forma de un rectángulo que tiene la misma área y el mismo perímetro. Cálculo de los lados L y l del rectángulo

1.12 k ¿ 1−¿ 1+ √¿ k∗√ A L= ∗¿ 1.12

1.12 k ¿ 1−¿ 1+ √ ¿ k∗√ A l= ∗¿ 1.12

)

.

Donde: A : área de la cuenca k : índice de compacidad L : lado mayor del rectángulo equivalente l : lado menor del rectángulo equivalente  Índice de Pendiente: El índice de pendiente, es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recogido por el río. Con este valor se puede establecer el tipo de granulometría que se encuentra en el cauce n

I p =∑ i=2

√ β i (a i−ai−1 )∗1 √L

Donde: Ip= índice de pendiente n= numero de curva de nivel existente en el rectángulo equivalente a1,a2…,an= cotas de las n curvas de nivel (km)

ᵦi = fracción de la superficie total de la cuenca, comprendida entre las cotas a -a i

i-1

L= longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (km)  Pendiente de la cuenca: La pendiente de una cuenca tiene una relación importante y compleja con la infiltración, la escorrentía superficial, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea a la escorrentía. Los criterios para evaluar la pendiente de una cuenca pueden ser:    

Criterio de Alword. Criterio de Horton Criterio de Nash Criterio de rectángulo equivalente

Criterio de Rectángulo equivalente: Con este criterio, para hallar la pendiente de la cuenca, se toma la pendiente media del rectángulo equivalente, es decir:

S=

H L

Donde: S= pendiente de la cuenca H= desnivel total L=lado mayor del rectángulo equivalente  Perfil longitudinal del curso del agua: Indica la relación entre la distancia recorrida por un río desde su nacimiento y la altura relativa de cada punto de dicho perfil.

La importancia de conocer el perfil longitudinal del curso principal, radia en que nos proporciona una idea de las pendientes que tiene el cauce en sus diferentes tramos de su recorrido  Red de drenaje: La red de drenaje de una cuenca, se refiere a las trayectorias o al arreglo que guardan entre si, los cauces de las corrientes naturales dentro de ella. Las características de una red de drenaje, pueden describirse principalmente de acuerdo con: o

. El orden de las corrientes:

Todas las corrientes pueden dividirse en tres clases generales dependiendo del tipo de escurrimiento, el cual esta relacionado con las características físicas y condiciones climáticas de la cuenca. Corriente efímera, es aquella que solo lleva agua, cuando llueve e inmediatamente después. Corriente intermitente, lleva agua la mayor parte del tiempo, pero principalmente en épocas de lluvias. Corriente perenne, contiene agua todo el tiempo, ya que aun en época de sequia es abastecida continuamente, pues el nivel freático siempre permanece por arriba del fondo del cauce. Las corrientes de orden 1, son aquellas que no tiene ningún tributario; de orden 2 aquellas que solo tienen tributarios de orden uno; de orden 2 aquellas corrientes con dos o más tributarios de orden dos o Longitud de los tributarios: La longitud de los tributarios es una indicación de la pendiente de la cuenca, así como del grado de drenaje. La longitud de los tributarios se incrementa como una función de su orden La medición de las corrientes, se realiza dividiendo la corriente en una serie de segmentos lineales, trazados lo más próximo posible a las trayectorias de los cauces de las corrientes

o

Densidad de corriente.

Es la relación entre el número de corrientes y el área drenada, es decir:

Donde: Dc = densidad de corriente N DC = C Nc = numero de corrientes A perennes e intermitentes. A = área total de la cuenca en Km2 Para determinar el número de corrientes, solo se consideran las corrientes perennes e intermitentes. La corriente principal se cuenta como una desde su nacimiento hasta su desembocadura. Después se tendrán todos los tributarios de orden inferior, desde su nacimiento hasta la unión con la corriente principal, y así sucesivamente, hasta llegar a los tributarios de orden uno. Esta relación entre el numero de corrientes y el área drenada no proporciona una medida real de la eficiencia de drenaje, pues puede suceder, que se tengan dos cuencas con la misma densidad de corriente, y estén drenadas en muy diferente forma, dependiendo de la longitud de sus corrientes. o

. Densidad de drenaje:

Es un parámetro que indica la posible naturaleza de los suelos, que se encuentran en la cuenca.

Dd =

L A

Donde: Dd = densidad de drenaje. L = longitud de las corrientes perennes o intermitentes en Km A= área total de la cuenca, en Km 2

CARACTERIZACIÓN DE UNA CUENCA La caracterización está dirigida fundamentalmente a cuantificar las variables que tipifican a la cuenca con el fin de establecer la vocación, posibilidades y limitaciones de sus recursos naturales y el ambiente y las condiciones socioeconómicas de las comunidades que la habitan. En el proceso de manejo de cuencas, la caracterización cumple tres funciones fundamentales:  Describir y tipificar las características principales de la cuenca.  Sirve de información básica para definir y cuantificar el conjunto de indicadores que servirán de línea base para el seguimiento, monitoreo y evaluación de resultados e impactos de los planes, programas o proyectos de manejo y gestión de cuencas.  Sirve de base para el diagnóstico, donde se identifican y priorizan los principales problemas de la cuenca, se identifican sus causas, consecuencias y soluciones y se determinan las potencialidades y oportunidades de la cuenca.

COMPONENTES DE LA CARACTERIZACIÓN a) Ubicación: país, departamento, estado o provincia, latitud, longitud, área. Incluir un mapa base de la cuenca. b)

Características morfométricas e hidrológicas de la cuenca: forma, curva hipsométrica (elevaciones), longitud y pendiente del cauce principal, orden y longitud de la red de drenaje, densidad de cauces (número de cauces o drenajes/área de la cuenca), densidad de drenaje (longitud de drenajes/km 2 de área), caudales (promedio, máximos, mínimos).Incluir el mapa de la red de drenaje y división de microcuencas

BIBLIOGRAFÍA: HIDROLOGIA – ING. Máximo Villon http://www.unas.edu.pe /CARACTERIZACION MORFOMETRICA DE LA CUENCA HIDROGRAFICA http://portal.chapingo.mx/irrigacion/planest/documentos/apuntes/hidrologia_sup/CUEN CAS.pdf