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I.
INTRODUCCION
Los estudios hidrográficos requieren de gran cantidad de información, la cual, puede ser obtenida a diferentes grados de detalle, de acuerdo a su utilización y su importancia en los procesos hidrográficos. La cuenca de drenaje de una corriente, es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua. Cada curso tiene una cuenca bien definida, para cada punto de su recorrido.
El recurso hídrico es de vital importancia para el abastecimiento de uso poblacional, agrícola, pecuario, minero, energético, ecológico y otros, por lo que es importante el uso óptimo, racional y sostenible de este recurso enmarcándolo en un enfoque integral, evaluando la disponibilidad, calidad y su uso. El objetivo del modelamiento hidrológico de la cuenca del río Blanco fue evaluar el comportamiento de las lluvias en diferentes periodos de tiempo, así como identificar áreas específicas donde se produce la mayor cantidad de sedimentos que son destinados al caudal del río.
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HIDROLOGIA GENERAL
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II. MEMORIA DESCRIPTIVA
II.1. Ubicación: El distrito de Chuquibamba es uno de los ocho distritos que conforman la Provincia de Condesuyos en el Departamento de Arequipa, bajo la administración del Gobierno regional de Arequipa, en el sur del Perú.
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 Chuquibamba es la capital de la provincia de Condesuyos, ubicada dentro de la Región Arequipa, y a su vez esta dentro del territorio del Perú. Tiene una altura de 2880 metros sobre el nivel del mar en la región quechua, esta entre dos colinas que forman una herradura dando un clima templado muy propicio para hacer turismo. Etimológicamente la palabra Chuquibamba proviene de la voz quechua “Choquepampa” que significa “Llanura de oro”.
II.2. Localización: La Prelatura de Chuquibamba está ubicada en la Región de Arequipa-Perú. Comprende las provincias de Camaná, Condesuyos, Castilla y la Unión.
II.3.
Accesibilidad:
La principal vía de acceso es un ramal de la carretera Panamericana Sur que parte de las Pampas de Majes y pasa por las localidades de Corire y Aplao en el valle de Majes. Esta vía se encuentra asfaltada en su totalidad en el Valle de Majes, el desvío hacia Chuquibamba sólo por sectores esta asfaltada. II.4. Capital: Su capital es la ciudad de Chuquibamba. Chuquibamba es la capital de la provincia de Condesuyos, ubicada dentro de la Región Arequipa, y a su vez está dentro del territorio del Perú. Tiene una altura de 2880 metros sobre el nivel del mar en la región quechua, esta entre dos colinas que forman una herradura dando un clima templado muy propicio para hacer turismo.
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 II.5. Extensión: Tiene una extensión de 22,151.00km2 II.6. Población: La población es de 133,000 habitantes, de los cuales el 88% son católicos, 7% en proceso de re-evangelización y 5% otras religiones. Tiene populosos asentamientos humanos con escasos servicios básicos. La mayor parte está dedicada a la agricultura y ganadería de supervivencia. II.7. Clima: El clima está regido por los cambios estacionales, la estación lluviosa está comprendida entre los meses de Diciembre y Abril, la temperatura fluctúa entre 0ºV y 10ºC y en los valles la temperatura es mayor a 10ºC, pero entre Junio y Agosto como consecuencia de la estación invernal la temperatura es inferior a 0ºC.
II.8. Hidrografía: Los ríos que se encuentran en la región, pertenecen a la cuenca hidrográfica del Pacífico y tienen un régimen estacional. Los ríos Cotahuasi, Arma y Churunga drenan hacia el río Ocoña. Los ríos Grande de Chuquibamba y Jollpa drenan al río Majes. El drenaje predominantemente es dendrítico, el mejor ejemplo es el río Arma también se puede observar drenaje paralelo al sur Oeste de Chuquibamba cuyo control es litológico; los afluentes del río Cotahuasi constituyen un drenaje transversal que sugiere un control estructural. En los alrededores de los principales conos volcánicos, el drenaje es radial centrífugo. El modelado por acción fluvial nos indica que la mayor parte del área se encuentra en el estadio juvenil con fuerte pendiente y desarrollo de valles en V y valles encañonados. II.9. Altitud: Chuquibamba capital de la Provincia de Condesuyos, tierra enclaustrada en los andes sur peruanos a 2880 m.s.n.m. a una latitud sur de 15º 50´ 43” y longitud oeste 72º 30´49”, tiene una superficie de 1255 Km2 con una población de 3618 habitantes según el censo del 2007. II.10. Topografía: Tiene una topografía variada que condiciona su accesibilidad. Los rasgos morfológicos, destacables son: Casquete de nieves perpetuas, Conos volcánicos, Altiplanicie, Superficie
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 Huaylillas, Ladera disectada y Valles. Las unidades de roca que existen en esta รกrea incluyen gneises, que pertenecen al Complejo Basal del Precรกmbrico sobre el cual descansa el Grupo Ongoro, probablemente correspondiente al Paleozoico inferior.
III. CUENCA HIDROLOGICA
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3.1 DELIMITACION DE CUENCA
En este caso lo haremos en dos formas:
III.1.1. Delimitación Manual: Usando la carta nacional dada por el profesor del curso 32 q del departamento de Arequipa cuyo rio principal se llama “rio Blanco”.
Después empezó a delimitar la cuenca tomando como referencia el punto de aforo dado por el ingeniero y siguiendo las líneas divisorias imaginarias que une los puntos más altos de la geografía del terreno.
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III.1.2. Delimitación En El Sofware: Para hacer la delimitación de la cuenca usando el software primero necesitamos: Pasos: III.1.2.1. Descargamos nuestras cartas nacionales de trabajo MINEDU el caso mío fue las cartas 32 q.
en la página de
III.1.2.2. Abrimos el ARCGIS y extraemos las cartas que hemos descargado anteriormente en catalog-folder connections- damos clic dercho-connect to folder-seleccionamos la carpeta donde están nuestras cartas (ojo: las dos cartas deben de estar guardadas en una sola carpeta)-aceptar:
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III.1.2.3. Nos vamos a folder connections – carpeta que conectamos: Desglosamos la carpeta 32Q – shp – Hp – damos clic en 32q_curvas.shp y lo arrastramos hacia la zona de trabajo.
III.1.2.4. Creamos nuestra capa TIN nos vamos a System Toolboxes – 3D Analyst Tool.tbx- Data Management –TIN – create TIN.Y tambien convertimos la capa tin a raster en 3D Analyst Tool.tbx – Conversión – From Tin – TIN to Raster.
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III.1.2.5. o
III.1.2.6.
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Convertim s de la capa raster a rasterfill.
Creamos nuestra capa direcciรณn de flujo en Spatial Analyst Tools.tbx
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III.1.2.7. Creamos nuestra capa dirección de flujo en Spatial Analyst Tools.tbx Accumulation.
III.1.2.8. Creamos nuestra capa punto de salida en Folder Connections -24 m(es la carta donde se encuentra mi punto de aforo) – Hp – clic derecho –new – shapefile.
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III.1.2.9. Arrastramos el punto de salida y lo ubicamos en el rio donde se nos indicó.
III.1.2.10. N os dirigimos a Editor – Save Edits y
nuevamente a Editor – Stop Editing. Luego vamos a Spatial Analyst Tools.tbx– Hydrology –Watershed e inmediatamente el programa delimitara nuestra cuenca hidrográfica.
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3.2 AREA HIDROGRAFICA
3.2.1
3.2.1.1
DE LA CUENCA
Área de la Cuenca método Manual:
En un papel mantequilla calcamos la forma de nuestra cuenca delimitada, lo traspasamos a una cartulina y procedemos a cortar.
3.2.1.2
Cortamos de la cartulina un cuadrado de lado 10cm. Y después Ya recortado la forma
de la cuenca hidrográfica y el cuadrado de 10cm de lado procedemos a pesarlos en la balanza analítica. Obteniendo los siguientes pesos:
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3.2.1.3.
Determinamos el área de la cuenca:
Por regla de tres simples:
Af Wf Af x Wc = → Ac= Ac Wc Wf Donde:
Af
= Área del cuadrado en cm² = 100 cm².
Ac
= Área de la cuenca a calcular en cm².
Wf = Peso del cuadrado en gramos.
Wc
= Peso de la cuenca en gramos.
Sabemos la escala de la carta es 1:100000
1m 100,000m
100cm 100,000m 1cm 1000m 1cm 1km
Ac=
3.2.2.
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100 c m2 x 6.46 gr → Ac=403.75c m2 ≈ 403.75 k m2 1.60 gr
Área de la Cuenca método de software ARCGIS. HIDROLOGIA GENERAL
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3.2.2.1.
Para determinar el área de la cuenca vamos a la capa cuencaok – clic derecho – Open Atrribute tableo- Tablee Option – Add Field – ponemos nombre AREA y tipo Double.
3.2.2.2.
Luego en fila creada damos clic derecho–Calculate Geometry en unidades de kilómetros cuadrados y automáticamente determinara el área de la cuenca hidrográfica.
Ac=361.95 c m2 COMENTARIO:
La cuenca hidrográfica posee una Área de sacado del sofware361.95.km², y en de la forma manual 403.75.km². Se puede ver una diferencia de área es de 41.80.km².
3.3 PERIMETRO DE LA CUENCA
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 3.3.1.
Método de la balanza analítica
Usamos las cartas donde está delimitada la cuenca con un hilo pabilo tomamos un punto cualquiera de referencia y precedemos a pasar el hilo pabilo por todo el perímetro de la cuenca y marcamos el hilo cuando llega al punto de referencia.
Perimetro=120.10 cm x
3.3.2.
1 km → P=120.10 km 1 cm
Método uso de software ARCGIS.
Para determinar el perímetro de la cuenca vamos a la capa cuencaok – clic derecho – Open Atrribute tableo- Tablee Option – Add Field – ponemos nombre PERIMETRO y tipo Double.
P=114.26 c m2
COMENTARIO:
La cuenca hidrográfica posee un perímetro de sacado del software 114.26.km, y en de la forma manual 120.10.km. Se puede ver una diferencia de perímetro es de 5.84.km.
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3.4 CURVAS CARACTERISTICAS DE LA CUENCA
3.4.1.
Pesos De Áreas Por La Balanza Electrónica
AREA 1: 6.46gr → 403.75 km² 0.10gr → A1
A 1=6.25 km ²
6.46gr → 403.75 km² 0.20 gr → A2
A 2=12.5 km ²
6.46gr → 403.75 km² 0.26gr → A3
A 3=16.25 km ²
AREA 2:
AREA 3:
AREA 4:
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 6.46gr → 403.75 km² 0.39gr → A4
A 4=24.38 km ²
6.46gr → 403.75 km² 0.58gr → A5
A 5=36.25 km ²
AREA 5:
AREA 6: 6.46gr → 403.75 km² 0.62gr → A6
A 6=38.75 km²
AREA 7: 6.46gr → 403.75 km² 0.55gr → A7
A 7=34.38 km ²
6.46gr → 403.75 km² 2.16gr → A8
A 8=135.00 km ²
AREA 8:
AREA 9: 6.46gr → 403.75 km² 0.92gr → A9
A 9=57.50 km²
6.46gr → 403.75 km² 0.64gr → A10
A 10=40.00 km²
6.46gr → 403.75 km² 0.04gr → A11
A 11=2.50 km²
AREA 10:
AREA 11:
3.4.2.
Obtención De Tabla Y Características Topográficas en ARCGIS
Para la realización de los cálculos se tomó como información de las áreas parciales, área total y perímetro de la cuenca los datos obtenidos con el software ARCGIS por considerarse una información más precisa.
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CURVAS DE NIVEL (m.s.n.m) 800-1200 1200-1600 1600-2000 2000-2400 2400-2800 2800-3200 3200-3600 3600-4000 4000-4400 4400-4800 4800-5200
3.4.3.
AREA (km²) 9.58 12.21 14.36 20.85 30.10 31.82 36.89 34.39 120.90 36.71 14.23
Curva Hipsométrica
ALTITUD
Áreas
Áreas Acum
Áreas que quedan
(%) del total
(msnm) (1)
Parciales (km²) (2)
(km²) (3)
sobre las altitudes (km²) (4)=At-(3)
(5) ((2)/At)*100
(%) del total que queda sobre la altitud (6) ((4)/At)*100
800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600
0 6.25 12.50 16.25 24.38 36.25 38.75 34.38
0 6.25 18.75 35.00 59.38 95.63 134.38 168.75
403.75 397.50 385.00 368.75 344.38 308.13 269.38 235.00
0 1.55 3.10 4.02 6.04 8.98 9.60 8.51
100 98.45 95.36 91.33 85.29 76.32 66.72 58.20
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 4000 4400 4800 5200 SUMA:
135.00 57.50 40.00 2.50 403.75
303.75 361.25 401.25 403.75
100.00 42.50 2.50 0
33.44 14.24 9.91 0.62
SUMA:
100.00
24.77 10.53 0.62 0
Curva Hipsométrica 6000 5000 4000 Altitudes(m.s.n.m.)
Curva Hipsométrica
3000 2000 1000 0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 Area (Km2)
COMENTARIO:
La concavidad hacia abajo indica una cuenca con valles profundos y sabanas planas.
Por la forma de la curva hipsométrica se puede concluir la cuenca tiene un gran potencial erosivo.
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3.4.4.
Curva De Frecuencia De Altitudes
Curva de Frecuencia de Altitudes
Altitud (m.s.n.m.)
5200 4800 4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 0
5
10
15
20
25
30
35
40
% TOTAL
COMENTARIO:
Este diagrama indica el porcentaje de áreas comprendidas entre dos alturas determinadas.
El área más predominante se encuentra en la curva de (3600m.s.n.m.)
El área menor se encuentra en la curva de (800m.s.n.m.)
3.4.5.
Altitud De Frecuencia Media
Es la altitud correspondiente al punto de abscisa Media de la Curva de frecuencia de altitudes.
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 n
∑ ax e
Em= i=1
A
Dónde: Em = Elevación Media
e
= Elevación Media entre dos contornos
a
= Área Parcial
A
= Área Total
CURVAS DE NIVEL 800-1200 1200-1600 1600-2000 2000-2400 2400-2800 2800-3200 3200-3600 3600-4000 4000-4400 4400-4800 4800-5200 TOTAL
AREA (km²) a 6.25 12.50 16.25 24.38 36.25 38.75 34.38 135.00 57.50 40.00 2.50 403.75
e
a*e
1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400 3800 4200 4600 5000
6250 17500 29250 53636 94250 116250 116892 513000 241500 184000 12500 1385028
Obtenido el total lo reemplazamos en la formula general: n
∑ a xe
Em= i=1
21
A
=
1385028 → Em=3430.41 403.75
HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 3.5. INDICES REPRESENTATIVOS 3.5.1.
Índice Factor De La Cuenca
Para poder encontrar el ancho promedio de la cuenca y su longitud se tuvo que realizar lo siguiente: Utilización del hilo o Pabilo a través de la cuenca que se dibujó en la cartulina y se procedió a realizar la medida con ayuda del escalimetro. Se hace uso de la siguiente fórmula para determinar el factor de forma: B BxL A A F= = = 2 → F= 2 L LxL L L
Como ya tenemos el largo y ancho de la cuenca podremos hallar el factor de forma reemplazando los datos: Factor de Forma=
3.5.2.
403.75 km ² → F=0.20 (45 km) ²
Índice de Compacidad o Gravelius
Expresa la relación entre el perímetro de una cuenca y el perímetro equivalente de una circunferencia que tiene la misma área de la cuenca con la siguiente formula: K=
Perimetro de la cuenca P → K=0.28 Perimetro circulo de igual área √A
Con respecto a la cuenca que estamos realizando tenemos el perímetro igual a área de la cuenca es K=0.28 x
3.5.3.
161.5 km
y el
1103.59 km ² .
120.10 km → K=1.67 √ 403.75 km ²
Rectángulo Equivalente
Es una transformación que permite representar a la cuenca de su forma heterogénea con la forma de un rectángulo que tiene la misma área y perímetro y por consiguiente el mismo índice
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 de compacidad así mismo igual distribución de alturas y por lo tanto igual curva hipsométrica que igual distribución de terreno en cuanto a sus condiciones de curvatura. Es un parámetro que indica la geometría de la Cuenca por lo tanto determinará la forma de los hidrogramas de Escorrentía Directa Resultante. L=
[ √
( )]
K √A 1.12 1+ 1− 1.12 K
2
l=
[ √
( )]
K√A 1.12 1− 1− 1.12 K
2
Dónde: L: Lado mayor del rectángulo l: Lado menor del rectángulo
K : Coeficiente o índice de Gravelius A : Área de la cuenca
Con los resultados de las ecuaciones de (L) y (l), se dibuja el rectángulo, después se hallan los cocientes. L1=
A1 A2 A3 A4 An , L 2= , L3= , L 4= , … , bn= l l l l l
Con respecto a la cuenca que se seleccionó, hallaremos los lados del rectángulo equivalente: Con los datos obtenidos: A =
403.75 km ²
yP=
120.10 km
Calculando del Índice de Gravelius con la siguiente formula general: K=0.28 x
120.10 km → K=1.67 √ 403.75 km ²
Calculo del Lado Mayor y Lado Menor del rectángulo equivalente: L=
( √ ( ))
K √A 1.12 1+ 1− 1.12 K
2
=
( √ ( ))
1.67 √ 403.75 1.12 1+ 1− 1.12 1.67
( √ ( ))
K√A 1.12 l= 1− 1− 1.12 K
2
2
→ L=52.18 Km
( √ ( ))
1.67 √ 403.75 1.12 = 1− 1− 1.12 1,67
2
→l=7.74 Km
Ahora hallaremos las longitudes de cada sub área de la cuenca:
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HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 L1=
A 1 6.25 km² A 7 34.38 km ² = → 0.81km L7= = → 4.44 km l 7.74 km l 7.74 km
L2=
A 2 12.50 km² A 8 135.00 km ² = →1.61 km L8= = → 17.44 km l 7.74 km l 7.74 km
Ai Li 2 (Km ) (Km) 6.25 0.81 12.50 1.61 16.25 2.10 24.38 3.15 36.25 4.68 38.75 2.80 34.38 4.44 135.00 17.44 57.50 7.43 40.00 5.17 2.50 0.32 A 3 16.25 km ² A 9 57.50 km ² L3= = → 2.10 km L 9= = → 7.43 km l 7.74 km l 7.74 km A 4 24.38 k m2 A 10 40.00 km ² L 4= = →3.15 km L10= = → 5.17 km l 7.74 km l 7.74 km 2
L5=
A 5 36.25 k m A 11 2.50 km ² = → 4.68 km L 11= = → 0.32 km l 7.74 km l 7.74 km
L6=
A 6 38.75 k m2 = → 2.80 km l 7.74 km
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HIDROLOGIA GENERAL
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GRAFICO RECTÁNGULO EQUIVALENTE
3.5.4.
Índice De Pendientes De La Cuenca
El índice de pendiente, es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recogido por el río. n
I p =∑ √ β i( ai−ai−1) x i=2
1 √L
Dónde: I p =Indice de pendiente . β i=
Ai At
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HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 L=Longitud del lado mayor del rectangulo equivalente.
(msnm)
ÁREAS PARCIALE S (Km2)
ai
Ai
ALTITUD
Aplicando
800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 Área total:At
n
I p =∑ √ β i( ai−ai−1) x i=2
0 6.25 12.50 16.25 24.38 36.25 38.75 34.38 135.00 57.50 40.00 2.50
ai−ai−1
0 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
β
I i =√ β i ( ai−ai −1 )
0.02 0.03 0.04 0.06 0.09 0.10 0.09 0.33 0.14 0.10 0.01
0.09 0.11 0.13 0.15 0.19 0.20 0.19 0.36 0.24 0.20 0.06
403.75
fórmula:
1.92
1 1 −→ I p =1.92 x L 52.18 √ √
I p =0.27
3.5.5.
Pendientes Representativas
3.5.5.1.
Pendiente De La Cuenca
Método del criterio del rectángulo equivalente:
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HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 Con este criterio, hallamos la pendiente de la cuenca, tomando la pendiente rectángulo equivalente, es decir: Sc=
media del
H L
Dónde: Sc=Pendiente de lacuenca H=Desnivel total (cota parte alta−cota enla estación de aforo), en km . L=Lado mayor delrectángulo equivalente , en km. Sc = pendiente de la cuenca Sc=
5.20−0.80 → SC=0.08 52.18
Perfil Longitudinal Del Curso Del Agua El perfil nos proporciona una idea de las pendientes que tiene el cauce, en diferentes tramos de su recorrido.
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LONGITU D (km) 0 5.91 11.81 18.07 25.01 32.31 39.61 46.55 54.20 62.88 72.96 88.60
ALTITUD (m.s.n.m) 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200
HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015
Perfil Longitudinal del Curso del Agua 6000 5000 4000 Altitud (m.s.n.m.) 3000 2000 1000 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Longitud (Km)
COMENTARIO:
Son datos esenciales para el estudio de la temperatura y la precipitación. En este sentido, las diferencias de temperatura, como consecuencia de la altitud, tiene un efecto importante sobre las pérdidas de agua por evaporación.
3.5.5.2.
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Pendiente Del Cauce
HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 La pendiente del cauce es un parámetro importante, en el estudio del comportamiento del recurso hídrico. 3.5.5.2.1.
Método De La Ecuación De Taylor Y Schwarz
Por lo general, se espera en la práctica, de que los tramos sean de diferentes longitudes, en este caso, Taylor y Schwarz recomiendan utilizar la siguiente ecuación.
[ ]
2
n
∑ Li
S=
i=1 n
∑ i=1
Li
S
1 2 i
Dónde: S=Pendiente media del cauce . Li=Longitud del tramo S i=Pendiente del tramo i.
29
LONGITUD (km)
ALTITUD (msnm)
H
S
5.91 11.81 18.07 25.01 32.31 39.61 46.55 54.20 62.88
1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400
0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
0.068 0.034 0.022 0.016 0.012 0.010 0.009 0.007 0.006
L/
√S
22.72 64.17 121.45 197.76 290.39 394.16 502.17 630.91 788.39 HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 72.96 88.60 457.91
4800 5200
0.4 0.4 Total
0.005 0.005
985.37 1318.62 5316.11
Reemplazando valores en la fórmula: S=
[
2
]
457.91 → S=0.007 5316.11
3.5.5.3. Nro.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
30
Pendiente media de la cuenca:
Rango Pendiente (%) Inferio Superio Promedio( r r 1) 0 8.05 4.03 8.06 16.11 12.09 16.11 24.16 20.14 24.17 32.20 28.19 32.22 40.23 36.23 40.31 48.32 44.32 48.35 56.32 52.34 56.42 64.33 60.38 64.52 72.46 68.49 72.82 79.57 76.20 81.63 88.59 85.11
Numero de ocurrencias( 2) 1996 2046 1147 701 434 352 250 152 69 20 8
(1)X(2)
8033.90 24725.91 23094.85 19757.69 15721.65 15598.88 13083.75 9177.00 4725.81 1523.90 680.88 HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 TOTAL
PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA:
31
136124.21 7175
7175
136124.2 1
= ¿ 18.97
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IV.PRECIPITACION CUENCA
DE
LA
IV.1. PRECIPITACIONES REPRESENTATIVAS 4.1.1 Promedio Aritmético Consiste en obtener el promedio aritmético, de las alturas de precipitaciones registradas, de las estaciones localizadas dentro de la cuenca. n
Formula: Pmed =
1 ∑P n i=1 i
Dónde: Pmed =Precipitación media de la cuenca . Pi=Precipitación de la estación .
32
n=Número de estaciones dentro de la cuenca .
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El número de estaciones que
ESTACIO PRECIPITACI NES ONES (mm/año) A 670 B 517 C 452 D 371 E 292 F 235 G 177 H 114 Total 1592
están dentro de la cuenca es de 5.
Reemplazando en la formula tenemos: 1 Pmed = ( 1592 ) → Pmed =318.40 mm 5
4.1.2 Polígono De Thiessen Para este método, es necesario conocer la localización de las estaciones en la zona bajo estudio, ya que para su aplicación, se requiere delimitar la zona de influencia de cada estación, dentro del conjunto de estaciones.
n
Formula: Pmed =
1 ∑AP AT i=1 i i
Dónde: Pmed =Precipitación media de la cuenca . A T =Area total de la cuenca . A i= Areade influencia parcial del polígono de Thiessen .
33
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 Pi=Precipitación de la estación i. n=Número de estaciones tomadas en cuenta.
Por el método del ARCGIS:
Primero creamos nuestra capa punto de Estaciones en Folder Connections -24 m(es la carta donde se encuentra mi punto de aforo) – Hp – clic derecho –new – shapefile. Luego nos vamos a Editor –Start Editing –Puntoestaciones-ok. Arrastramos el punto de Estaciones y lo ubicamos en los puntos donde nos indicó en ubicamos en los puntos donde nos indicó en profesor (8 Puntos).
Luego vamos a Analyst Tools.tbx– Proximity –Create Thiessen Polygons y llenamos los datos en el primer recuadro seleccionamos el punto estación y en segundo guardamos en la carpeta en que estamos trabajando. Luego no vamos a al caja de texto Enviroment que está en la parte inferior-Processing Extent-seleccionamos la capa Tin –OK .Posteriormente de graficara el polígono de Thiessen..
34
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Cortamos el Polígono de Thiessenen en Geoprocessing – clip. Para determinar el área de influencia parcial del Polígono vamos a la capa Poligono_Final – clic derecho – Open Atrribute table- Tablee Option – Add Field – ponemos nombre AREA DE POLIGONO y tipo Double.
Luego en fila creada damos clic derecho–Calculate Geometry en unidades de kilómetros cuadrados y automáticamente determinara el área de la cuenca hidrográfica.
en la
35
ESTACIONE S
ÁREA ( Ai ¿
PRECIPITACIÓ P¿ N( i
A B C D E F G H Área Total
70.64 13.33 75.91 88.86 55.22 7.39 30.32 20.57 362.24
670 517 452 371 292 235 177 114 2828
A i x Pi Reemplazando formula tenemos:
47328.80 6891.61 34311.32 32967.06 16124.24 1736.65 5366.64 HIDROLOGIA GENERAL 2344.98 147071.3 0
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 4.1.3 Isoyetas
Para este método se necesita un plano de Isoyetas de la precipitación registrada, en las diversas estaciones de la zona en estudio. Formula: Pmed =
n Pi −1 + Pi 1 x Ai ∑ At i=1 2
Dónde: Pmed
= precipitación media de la cuenca.
AT
= área total de la cuenca.
Ai
= área parcial comprendida entre las Isoyetas
Pi
= altura de precipitación de las Isoyetas.
Pi−1 y Pi
.
n = número de áreas parciales.
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HIDROLOGIA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 Pi Pi−1 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 4100 4300 4500 4700 4900
Pi−1 + Pi 2
1100 1000 1300 1200 1500 1400 1700 1600 1900 1800 2100 2000 2300 2200 2500 2400 2700 2600 2900 2800 3100 3000 3300 3200 3500 3400 3700 3600 3900 3800 4100 4000 4300 4200 4500 4400 4700 4600 4900 4800 5100 5000 TOTAL
Ai Pi−1 + Pi x Ai 2 2.60 4.79 4.19 9.03 12.72 12.91 12.63 14.94 16.91 17.91 17.16 14.81 21.29 62.20 55.43 28.93 20.45 12.60 8.51 7.18 5.05 362.24
2600 5748 5866 14448 22896 25820 27786 35856 43966 50148 51480 47392 72386 223920 210634 115720 85890 55440 39146 34464 25250 1196856
Reemplazando en la formula tenemos: Pmed =
1 ( 1196856 km2 .mm ) 2 362.24 km
Pmed =304.04 mm
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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO 2015 IV.2. RED DE DRENAJE: IV.2.1.
Longitud de la red hídrica:
Orden de la red Hídrica 1 2 3 Total:
IV.2.2.
Longitud en km 72.13 27.30 22.90 122.33K m
Densidad de Corriente:
DC=
NC A
Dónde: DC
= densidad de corriente
NC
= número de corrientes perennes e intermitentes
A = Área total de la cuenca en km² DC=
38
3 361.95
=
D c =0.0083
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IV.2.3. Dd =
Densidad de Drenaje:
L A
Dónde: Dd L
= densidad de drenaje = longitud total de las corrientes perennes o intermitentes en km
A = Área total de la cuenca en km² Dd =
39
122.33 361.95
=
=
Dd =0.338
HIDROLOGIA GENERAL