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UNIVERSIDAD NACIONAL PERDRO RUIZ GALLLO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
HIDROLOGIA APLICADA CUENCA HIDROGRAFICA - CALLAYUC
DOCENTE: Ing. Morales Uchofen Nicolás ALUMNO Medina Gómez José Gabriel CODIGO: 061868-A
Lambayeque, 9 de Septiembre 2010
I.- INTRODUCCION
Los proyectos hidráulicos son de dos tipos: los proyectos que se refieren al uso del agua y los que se refieren a la defensa contra los daños que ocasiona el agua. Los proyectos típicos de uso del agua son los de abastecimiento de agua potable, los de irrigación y los de aprovechamiento hidroeléctrico; comprenden, además, los de navegación, recreación y otros. Los proyectos típicos de defensa son los de drenaje urbano, drenaje vial y drenaje agrícola; comprenden, además, los de encausa miento de ríos, los de defensa contra las inundaciones y otros. En el Perú estamos bastante familiarizados con estos dos tipos de problemas que se presentan con el agua, los de utilización y los de defensa. El estudio de nuestros recursos hidrológicos corre por cuenta del Estado, siendo su objetivo proporcionar a los ingenieros los elementos para el aprovechamiento y el control del recurso agua. Para la elaboración de proyectos, particularmente de proyectos hidráulicos, el ingeniero requiere de datos sobre precipitación, caudales, evaporación, horas de sol, temperatura, vientos, etc. Está información básica la recopila en el país el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). La Hidrología enseña el manejo que se le da a esta información, no siempre completa y muchas veces ausente en el lugar mismo del proyecto.
II.-
OBJETIVOS •
Trazar la relimitación de la cuenca Cayalluc.
•
Conocer el orden del rió.
•
Calculo del área y el perímetro que encierra la línea divisoria sobre la cuenca hidrográfica.
•
Calcular el área entre curvas de nivel y línea divisoria
•
Desarrollar el rectángulo equivalente e identificar las posibles zonas llanas o de fuertes pendientes que se encuentren en la cuenca.
•
Verificar si la cuenca en estudio es joven, madura o senil graficando la curva hipsométrica.
•
III.-
Elaborar las conclusiones de los resultados.
MARCO TEORICO
HIDROLOGIA: Es la ciencia del agua que estudia la formación, circulación y distribución del agua, asimismo también trata de definir sus propiedades físicas y químicas. CUENCA Se entiende por cuenca hidrográfica o cuenca de drenaje al espacio delimitado por la unión de todas las cabeceras que forman el río principal o el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río, o que vierte sus aguas a un único lago endorreico. PARTES DE UNA CUENCA Una cuenca tiene tras partes:
• Cuenca alta, que corresponde a la zona donde nace el río,
el cual se desplaza por una gran pendiente • Cuenca media, la parte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre el material sólido que llega traído por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosión. • Cuenca baja, la parte de la cuenca en la cual el material extraído de la parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyección. TIPOS DE CUENCAS Existen tres tipos de cuencas: • Exorreicas: drenan sus aguas al mar o al océano. Un
ejemplo es la cuenca del Plata, en Sudamérica. • Endorreicas: desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicación salida fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del río Desaguadero, en Bolivia. • Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. ELEMENTOS DE LA CUENCA
En una cuenca se distinguen los siguientes elementos: DIVISORIA DE AGUAS La divisoria de aguas es una línea imaginaria que delimita la cuenca hidrográfica. Una divisoria de aguas marca el límite entre una cuenca hidrográfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ríos distintos. Otro término utilizado para esta línea se denomina parte-aguas. Línea divisoria de vertientes, es la línea que separa a dos o más cuencas vecinas. Es la divisoria de aguas, utilizada como límite entre dos espacios geográficos o cuencas hidrográficas. EL RÍO PRINCIPAL El río principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o máximo) o bien con mayor longitud o mayor área de drenaje. la mayoría de cuencas de drenaje presentan un río principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de
la divisoria de aguas. El río principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura. • Margen derecha. Mirando río abajo, la margen que se
encuentra a la derecha. • Margen izquierda. Mirando río abajo, la margen que se encuentra a la izquierda. • Aguas abajo. Con relación a una sección de un curso de agua, sea principal o afluente, se dice que un punto esta aguas abajo, si se sitúa después de la sección considerada, avanzando en el sentido de la corriente (en castellano se utiliza también el término «ayuso» para referirse a aguas abajo). • Aguas arriba. Es el contrario de la definición anterior (en castellano se utiliza también el término «asuso» con el mismo significado). En el curso de un río se distinguen tres partes: • curso superior, ubicado en lo más elevado del relieve, en
donde la erosión de las aguas del río es vertical. Su resultado: la profundización del cauce; • curso medio, en donde el río empieza a zigzaguear, ensanchando el valle; • curso inferior, situado en las partes más bajas de la cuenca. Allí, el caudal del río pierde fuerza y los materiales sólidos que lleva se sedimentan, formando las llanuras aluviales o valles.
IV.-
MATERIALES
Los Materiales empleados para el estudio de la cuenca Callayuc son: •
Carta nacional hoja 13-F de Cutervo. (fue proporcionada por el docente el día 07/08/2010).
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Colores o plumones para resaltar los ríos y poder diferenciar las aguas que contendrá la cuenca Callayuc. (Realizado el 11/08/2010 en el Laboratorio de Hidráulica).
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Lápiz de mina delgada para trazar la delimitación de la cuenca Callayuc. (Realizado en casa).
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Scanner: se escaneo la cuenca y se llevo al entorno CAD.
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Se empleo el programa AutoCad 2010 para realizar el cálculo de las áreas y los perímetros. Se anexara los pasos realizados en el programa para la delimitación y cálculos de áreas.
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Papel Canso para graficar la delimitación y curvas de nivel, así como también representar el orden del río de la cuenca Callayuc. (Fue revisado el 19/08/2010).
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Para la grafica de la curva Hipsométrica se empleo el programa Excel 2007.
V.-
METODOLOGIA
DELIMITACIÓN DE LA CUENCA CALLAYAUC PROCEDIMIENTO •
En primer lugar se resalto los ríos empleando colores o plumones para identificar las aguas que estarían dentro de la relimitación de la cuenca Callayuc.
•
Se
delimitó
la
cuenca
Callayuc,
esta
divisoria
corta
perpendicularmente las curvas de nivel y pasa estrictamente posible por los puntos de mayor nivel topográficos. Cuando la divisoria va aumentando su altitud, corta a las curvas de nivel por su parte convexa. Cuando la altitud de la divisoria va decreciendo, corta a las curvas de nivel por la parte cóncava. La divisoria nunca corta una quebrada o un río. •
Una vez delimitado se escaneo y se llevo al entorno CAD y se procedió a ajustar la escala usando comandos que ofrece el entorno CAD (estos pasos serán anexados) , luego se procedió a realizar el trazado de la divisoria y de las curvas de nivel (equidistancia de 200m).
•
Después de digitalizar la cuenca se procedió al cálculo de las áreas y perímetros entre curvas de nivel – divisoria de aguas, así como también las longitudes de los ríos; todo esto en el entorno CAD.
•
Se determino también el orden del río 1º,2º,3º y 4º orden.
•
Con las áreas obtenidas entre curvas y las altitudes respectivas para cada área se grafico la curva HIPSOMETRICA y se determino el tipo de cuenca pudiendo ser joven, madura o senil.
•
Luego se procedió al calculo del rectángulo equivalente; para ello se de termino el coeficiente de compacidad. Para ello se empleo la formula:
Donde: P: Perímetro, Km. A: Area, Km2 KC: Coeficiente de compacidad
VI.- DATOS CALLAYUC
GENERALES
DE
LA
CUENCA
6.1 UBICACION La cuenca callayuc se encuentra ubicada en departamento de Cajamarca, provincia de Cutervo, distrito de callayuc. 6.2 UBICACIÓN EN LA CARTA NACIONAL La cuenca callayuc pertenece a la carta nacional 13-f la cual pertenece a las cartas de la región Cajamarca.
Cartas Nacionales Región Cajamarca 11-f 12-e 12-f 13-e 13-f 13-g 14-e 14-f 14-g 15-e 15-f 15-g 16-e 16-f 16-g
6.3 ORDEN DEL RIO: El rió es de cuarto orden. 6.4 PARAMETROS DE FORMA:
CARACTERISTICA
UNIDA D
AREA (A)
Km²
VALOR 169.10 68
PERIMETRO (P) ANCHO PROMEDIO Ap.=A/L FACTOR DE FORMA Ap./L
Km
70.32
Km
1.696
COEF. DE COMPACIDAD Kc
0.017 1.5141
PARAMETROS DE DRENAJE Longitud total de cursos de agua (LTca = ∑ li) = 98.124 Km. Nº de cursos de agua de 1º orden (N1) = 32 Nº total de curso de agua (Nca) = 60 Longitud del cauce = 21.275 Km. Área = 138.766 Km2 Densidad drenaje: Dd = LTca/A = 0.707 Km/Km2 Extensión media escurrimiento superficial: Ex = A /4 LTca =
0.353 Km Coeficiente de torrencialidad: Ct = N1/A = 0.231 rios/Km2 Frecuencia de los ríos: Fr = Nca/A = 0.432 rios/Km2
6.5 DATOS DE LA CUENCA:
DATOS PARA CURVA HIPSOMETRICA CALCULO DE AREAS ALTITUD MENOR
ALTITU D MAYOR
(m.s.n.m )
(m.s.n. m) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
AREA ALTITUD
ENTRE CURVA DE 800-1000 NIVEL 1000 – 1200 2 (Km ) 1200 – 1400 1400 – 1600 0.000 1600 – 1800 0.640 1800 – 2000 3.296 2000 – 2200 9.877 2200 – 2400 20.276 2400 – 2600 31.627 Mayor a 2600 30.456 TOTAL 20.926 16.092 5.576 138.766
AREAS AREA Km2
ACUMULADA S 0.6402 3.2959 2 (Km ) 9.8769 20.2759 0 31.6266 0.640 30.4564 3.936 20.9260 13.813 16.0923 34.089 65.715 5.5761 96.172 138.7662 117.098 133.190 138.766
AREA QUE QUEDA SOBRE ALTITUD (Km2) 136.961 138.126 134.830 124.953 104.677 73.051 42.594 21.668 5.576 0.000
Para hallar las dimensiones del triángulo equivalente, se usaron las fórmulas mencionadas: P= 56.144 Km.; A= 138.766 Km2
DATOS PARA RECTANGULO EQUIVALENTE LADO MAYOR ALTITUD MENOR (m.s.n.m) 866.7 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
21.669 Km. ALTITUD MAYOR (m.s.n.m) 866.7 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 a mas
LADO MENOR
6.404 Km.
AREAS ENTRE CURVAS Km2
ALTURAS PARCIALES Km
ALTURA ACUMULADA Km
0.000 0.640 3.296 9.877 20.276 31.627 30.456 20.926 16.092 5.576 0.000
0 0.100 0.515 1.542 3.166 4.939 4.756 3.268 2.513 0.871 0.000
0.100 0.615 2.157 5.323 10.262 15.017 18.285 20.798 21.669 21.669
TOTALES
138.766
21.669
VI.- CONCLUSIONES El área de la cuenca formada por la línea divisoria trazada sobre
ella, resultó ser 138.766 Km2. El perímetro de la cueca sobre la que se trabajó resultó ser de 56.144 Km. Se logró encontrar las áreas entre cada curva de nivel, esto se hizo gracias ala ayuda del programa AUTOCAD. Los cursos de agua de la cuenca hidrográfica en estudio son de orden 4 con una longitud de 5.715 Km., sin embargo abundan más los de orden 1, siendo su longitud 56.896 Km. La longitud total de los cursos de agua dentro de la cuenca en estudio es de 98.124 Km. Según la forma de la curva hipsométrica de la cuenca, se puede concluir que nuestra cuenca en estudio es una cuenca joven. De acuerdo con la representación grafica de la cuenca (curva hipsométrica se puede afirmar que se trata de una cuenca joven). De acuerdo con el rectángulo equivalente se puede decir que entre las alturas 850(altura referencial) 1000 y 12000 las pendientes son un poco fuertes y se puede afirmar también que entre las alturas: 2000-2200, 2200-2400, 24002600, 2600-2800, hay zonas llanas.
VII.-BIBLIOGRAFÍA •
Internet: www.google.com: cuenca hidrográfica + concepto.
•
www.google.com: cuenca hidrográfica + características
•
http://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1fica
• Apuntes de clase y separatas del curso.
