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CAPITULO I

Revisin Bibliogrfica

1.1 Definicin De Hidrologa

La hidrologa es la ciencia natural que estudia al agua, su ocurrencia, circulacin ydistribucin en la superficie terrestre, sus propiedades qumicas y fsicas y su relacin

con el medio ambiente incluyendo a los seres vivos.

1.! I"#or$ancia

La hidrologa proporciona al ingeniero o hidrlogo, los mtodos para resolver los

problemas que se presentan en el diseo, la planeacin y la operacin de estructuras

hidrulicas

1.% &l Ciclo Hidrolgico

Se denomina ciclo hidrolgico al conunto de cambios que e!perimenta el agua en lanaturale"a, tanto en su estado #solido, lquido, gaseoso$, como en su forma #agua

superficial, agua subterrnea$

%s frecuente definir la &idrologa como la ciencia que se ocupa del estudio del ciclo

hidrolgico.

1.' La A$"sfera

%l inters de su estudio en &idrologa radica en que en ella tiene lugar parte del ciclo

hidrolgico. Se define como aquella capa de aire que rodea a la tierra y donde se reali"a

parte del ciclo hidrolgico.

La atmosfera resulta comportndose como un gran reservorio de vapor de agua, un

sistema amplio de transporte de agua y un gran colector de calor.

1.( La Te"#era$)ra

La temperatura es un factor importante del ciclo hidrolgico pues interviene en todas

sus etapas. 'esde el punto de vista prctico, la temperatura interviene como parmetro

en las frmulas para calcular la evaporacin y en las frmulas para calcular las

necesidades de agua de riego de las plantas. (omo prcticamente en todas partes hay

registros de temperatura, su empleo est plenamente ustificado.

1.* C)enca Hidrolgica

La cuenca de drenae de una corriente, es el rea de terreno donde todas las aguas cadas

por precipitacin, se unen para formar un solo curso de agua. (ada curso tiene una

cuenca bien definida, para cada punto de su recorrido.

)na cuenca incluye ecosistemas terrestres #selvas, bosques, matorrales, pasti"ales,

manglares, entre otros$ y ecosistemas acuticos #ros, lagos, humedales, etc.$, y sus

lmites se establecen por el parteaguas desde donde escurre el agua que se precipita en

el territorio delimitado por ste, hasta un punto de salida*.

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%n la cuenca hidrogrfica, se distinguen por lo general tres sectores caractersticos+ lto,

-edio y ao, los cuales en funcin a las caractersticas topogrficas del medio pueden

influir en sus procesos hidrometeorolgicos y en el uso de sus recursos

Superficie de la cuenca./ se refiere al rea proyectada en un plano hori"ontal, es de

forma muy irregular, se obtiene despus de delimitar la cuenca.

1.+ ,ndice De Pendien$e

%s una ponderacin que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el rio.

(on este valor se puede establecer el tipo de granulometra que se encuentra en el cauce.

1.- Pendien$e De La C)enca

La pendiente de una cuenca, es un parmetro muy importante en el estudio de toda

cuenca, tiene una relacin importante y complea con la infiltracin, la escorrenta

superficial, la humedad del suelo, y la contribucin del agua subterrnea a la

escorrenta.

1.1 /)bc)enca

(onunto de microcuencas que drenan a un solo cauce con caudal fluctuante pero

permanente.

1.11 0icroc)enca

)na microcuenca hidrografiaca al igual que la cuenca, es una unidad fsica determinada

por la lnea divisoria de las aguas, que delimita los puntos desde los cuales toda el agua

escurre hacia el fondo de un mismo valle, rio, arroyo.

)na microcuenca es toda rea en la que su drenae va a dar al cauce principal de una

Subcuenca0 es decir, que una Subcuenca est dividida en varias microcuencas.

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C)enca Al$a. (orresponde generalmente a las reas montaosas o cabeceras de loscerros, limitadas en su parte superior por las divisorias de aguas.

C)enca 0edia. 'onde se untan las aguas recogidas en las partes altas y en donde elro principal mantiene un cauce definido.

C)enca Ba2a O 3onas Transicionales.'onde el ro desemboca a ros mayores o a"onas baas tales como estuarios y humedales

3ona de Cabecera. %s la "ona donde nacen las corrientes hidrolgicas, por ende selocali"a en las partes ms altas de la cuenca. 1eneralmente la rodean y por su funcinprincipalmente de captacin de agua/ presentan la mayor fragilidad hidrolgica.

3ona de Ca#$acin 4 Trans#or$e. %s la porcin de la cuenca que en principio seencarga de captar la mayor parte del agua que entra al sistema, as como de transportar

el agua proveniente de la "ona de cabecera. %sta "ona puede considerarse como de

me"cla ya que en ella confluyen masas de agua con diferentes caractersticas fsico/

qumicas.

3ona de &"isin. Se caracteri"a por ser la "ona que emite hacia una corriente ms

caudalosa el agua proveniente de las otras dos "onas funcionales.

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Divisoria de Ag)as. La divisoria de aguas o divortium aquarum es una lnea

imaginaria que delimita la cuenca hidrogrfica. )na divisoria de aguas marca el lmiteentre cuencas hidrogrficas y las cuencas vecinas. %l agua precipitada a cada lado de la

divisoria desemboca generalmente en ros distintos. 2ambin se denomina 3parteaguas*

Ro Princi#al. %l ro principal suele ser definido como el curso con mayor caudal deagua #medio o m!imo$ o bien con mayor longitud. 2anto el concepto de ro principal

como el nacimiento del ro son arbitrarios, como tambin lo es la distincin entre el ro

principal y afluente. Sin embargo, la mayora de cuencas de drenae presentan un ro

principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas. %l

ro principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura.

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1.1! Hidrologa A#licada A Obras Civiles

Hidroelec$ricidad. %ste es el caso en que secaptan caudales de corrientes superficiales#ros$ y se aprovechan las diferencias de cota para generar energa elctrica a travs de

la transformacin de la energa hidrulica. 4ara este tipo de 4royectos de 5ngeniera

(ivil, los estudios hidrolgicos determinan la capacidad que tiene la fuente parasuministrar la demanda de energa, anali"an las magnitudes de las crecientes que pueden

atacar a las obras civiles y cuantifican los procesos de sedimentacin y determinan las

condiciones de la descarga.

La &idrologa aplicada est constituida por aquellas partes de la &idrologa que ataen

al diseo, construccin y operacin de proyectos de 5ngeniera para el control y

aprovechamiento del agua. %n la fase de planificacin y diseo, el anlisis hidrolgico

se dirige bsicamente en fiar la capacidad y seguridad de las estructuras hidrulicas.

1.15 Tie"#o De Concen$racin

4ara poder hacer uso de las curvas 5'6, es necesario conocer el tiempo de concentracin

de la lluvia, que se define como el tiempo que pasa desde el final de la lluvia neta, hasta

el final de la escorrenta directa. 7epresenta el tiempo que tarda en llegar al aforo la

8ltima gota de lluvia que cae en el e!tremo ms aleado de la cuenca y que circula por

escorrenta directa. 4or lo tanto, el tiempo de concentracin sera el tiempo de equilibrio

o duracin necesaria para que0 con una intensidad de escorrenta constante0 se alcance el

caudal m!imo.

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1.1% &scorren$a /)#erficial

La escorren$a s)#erficialdescribe el fluo del agua, lluvia, nieve, u otras fuentes,sobre la tierra, y es un componente principal del ciclo del agua. la escorrenta que

ocurre en la superficie antes de alcan"ar un canal se le llama fuente no puntual. Si una

fuente no puntual contiene contaminantes artificiales, se le llama polucin de fuente no

puntual. l rea de tierra que produce el drenae de la escorrenta a un punto com8n se

la conoce como lnea divisoria de aguas. (uando la escorrenta fluye a lo largo de la

tierra, puede recoger contaminantes del suelo, como petrleo, pesticidas #en especial

herbicidas e insecticidas$, o fertili"antes.

1.1' Coeficien$e De &scorren$a

%l coeficiente de escorrenta depende de numerosos factores+ del tipo de precipitacin#lluvia, nieve o grani"o$, de su cantidad, de su intensidad y distribucin en el tiempo0 de

la humedad inicial del suelo0 del tipo de terreno #granulometra, te!tura, estructura,

materia orgnica, grado de compactacin, pendiente, microrrelieve, rugosidad$, del tipo

de cobertura vegetal e!istente0 de la intercepcin que provoque0 del lapso de tiempo que

consideremos #minutos, duracin del aguacero, horas, das, meses, un ao$, etctera. %l

coeficiente de escorrenta puede tomar valores comprendidos entre cero y uno.

0 9 C 9 1

%n el caso de la lluvia, su intensidad resulta fundamental en el proceso de produccin de

escorrenta superficial. :o as para el grani"o y la nieve, pues es la velocidad de fusinquien regula el fenmeno.

%l tipo de terreno influye sobremanera en C. Las dos propiedades fsicas del suelo que

meor e!plican la formacin de escorrenta superficial durante una guacero son la

capacidad de infiltracin y la permeabilidad. s, se puede definir el coeficiente de

escorrenta instantneo #C(t)$ como+

1.1( ,ndice De Co"#acidad 67c8

2ambin denominado coeficiente de compacidad o de 1raveli8s, definida como la

relacin entre el permetro de la cuenca 34* y el permetro de un crculo de rea 3* de

la cuenca hidrogrfica, es decir, equivalente.

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1.1* Coeficien$e De Circ)laridad 6Cc8

%l coeficiente de circularidad de -iller se e!presa mediante la siguiente ecuacin+

CAPITULO II

Recoleccin De Da$os

!.1 9eo"orfologa De La C)enca

La regin andina del 4er8 se ha desarrollado a finales de la era del -eso"oico y la era

del (eno"oico, es decir, hace cien millones a un milln de aos atrs, a travs de la

continua subduccin de la 4laca ;cenica de :a"ca en el margen continental

convergente #fosa ocenica peruano/chilena$, #;nc>?$. %l ciclo de la

subduccin andina ha estado sucediendo al menos desde el periodo ursico #@A>millones de aos atrs$ y hace apro!imadamente treinta millones de aos ocurri un

m!imo y masivo levantamiento, cuya magnitud y periodos de ocurrencia ha variado de

norte a sur debido a la naturale"a y tasa de subduccin. 'urante esa fase de

levantamiento la placa continental sudamericana, se ha movido hacia el oeste a una tasa

de =B a CB mmDao. La combinacin de movimientos de la corte"a terrestre,

magmatismo, erosin, acarreo y deposicin de material litosfrico han generado las

compleas estructuras tridimensionales que hoy vemos en el paisae. %n los 8ltimos aos

las actividades humanas directa o indirectamente estn crecientemente alterando los

paisaes naturales por lo tanto la geomorfologa.

%l rea geogrfica en estudio, la cuenca del ro )rubamba, presenta un territorioinclinado cuyas mayores altitudes se encuentran en el sur correspondiendo a las

provincias de (anchis, (anas, Euispicanchis, %spinar y (humbivilcas, donde tambin

se encuentran varios nevados entre ellos Follepunco, usangate, (ollpa nanta,

(humpe, Fapuapu, (ondorturco, lcamarinayoc, 4ico 2res, mbrocca. La mayora de

los nevados estn ubicados en la cordillera oriental. %ntre los =>>> y CA>> msnm de la

cuenca, la geomorfologa guarda estrecha relacin con los esfuer"os episdicos de

plegamientos que ocurrieron en los ndes, que tras millones de aos han sido socavados

verticalmente por el discurrir de numerosos ros, en su mayora cortos, y que con el

tiempo #miles de aos$, se han convertido en muy torrentosos, como el ro )rubamba.

La geomorfologa del rea de estudio es variada, la actividad de los procesos erosivosha sido y es uno de los fenmenos ms importantes en el modelado y evolucin del

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paisae de la cuenca, e!istiendo formaciones muy antiguas asociadas al paleo"oico

inferior, parte de esa formacin est locali"ada en la cordillera de Gilcabamba #este de la

cuenca$ y pertenece a los sedimentos del periodo ;rdovciano, cuya antigHedad se

estima entre II> y B>> millones de aos #Geblen et al., =>>J$$. %n la provincia de

(humbivilcas tambin hay formaciones muy recientes del cuaternario cuya antigHedad

est estimada en al menos un milln de aos, stas estn ligadas a los depsitosglaciares del 8ltimo periodo glaciar.

%l :udo de Gilcanota, en cuyo entorno se encuentran numerosos glaciares y ambientes

periglaciares con dimensiones relativamente pequeas, se caracteri"a por el predominio

de los ciclos hielo/deshielo del terreno o por un terreno permanentemente helado en las

pro!imidades de los glaciares, por no tener importantes variaciones estacionales de

temperatura, por tener un rango diurno de temperatura muy marcado y superior a la

amplitud anual y las precipitaciones relativamente altas en el periodo de lluvias. %stos

rasgos traen consigo la ine!istencia de permafrost, el desarrollo de numerosos ciclos de

hielo deshielo, escasa penetracin de la helada y esca"a accin del viento. 2ambin hay

lagunas las cuales constituyen los nacientes de varios ros.

!.! 0a#eo De La C)enca

rea+ J? =>>