UNIVERSIDAD CATÓLICA DE HONDURAS“NUESTRA SEÑORA REINA DE LA PAZ”

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

ASIGNATURA: INGENIERÍA HIDRÁULICA II

SECCIÓN: 1501

ANÁLISIS HIDROGRÁFICO DE CUENCA

INTEGRANTES:KATHERINE LIZETH COELLOVALERIA M. AYALA RIVERA

CATEDRÁTICO:ING. MARIO PADILLA

FECHA DE ENTREGA:26/02/2014

Índice

Contenido Págs.

Introducción………………………………………………………………………………………………………………………2

Definición de Cuenca hidrológica……………………………………………………………………………………..3

Punto de Interés………………………………………………………………………………………………………………..4

Parteaguas o línea divisoria de aguas……………………………………………………………………………….5

Características Geomorfológicas de la Cuenca…………………………………………………………………6

Orden de la Cuenca…………………………………………………………………………………………………………..6

Partes de una cuenca………………………………………………………………………………………………………..7

Método para el cálculo de área de la cuenca……………………………………………………………………7

Delimitación de la Cuenca………………………………………………………………………………………………..8

Tiempo de Concentración………………………………………………………………………………………………...9

Perfiles de los Ríos…………………………………………………………………………………………………………..10

Conclusiones……………………………………………………………………………………………………………………24

Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………………..25

Anexos…………………………………………………………………….………………………………………………………26

Introducción

En el presente informe se muestra el análisis hidrográfico de una cuenca, detallado por el Ing. Mario Padilla en la clase de Ingeniería Hidráulica II, apoyado por investigación y aplicación científica.

En primer lugar se debe delimitar la cuenca para de tal manera poder conocer sus características como por ejemplo; su área, perímetro, punto de interés, coordenadas geográficas y UTM, el parteaguas que la separa de las cuencas vecinas.

En nuestro caso delimitamos una cuenca ubicada en el interior de Tegucigalpa M.D.C, siendo esta la capital y centro de Honduras.

Dicha sub-cuenca hidrológica, se encuentra encerrada por el Cerro de Uyuca, Cerro Triquilapa, Cerro Canta Gallo, Cerro de Oro, Cerro de la Iguana, Cerro El Tablón y Cerro La Laguna, entre otros.

Para una mejor comprensión a continuación se presentan una serie de imágenes, perfiles, cálculos matemáticos, gráficos e investigación anexa.

Cuenca Hidrológica

Se entiende por cuenca a aquella depresión o forma geográfica que hace que el territorio vaya perdiendo altura a medida que se acerca al nivel del mar. Las cuencas hidrográficas son aquellas que hacen que el agua que proviene de las montañas o del deshielo, descienda por la depresión hasta llegar al mar. En algunos casos, la cuenca puede no alcanzar el nivel del mar si se trata de un valle encerrado por montañas, en cuyo caso la formación acuífera será una laguna o lago.

Las cuencas hidrográficas pueden ser divididas en dos tipos principales: las cuencas endorreicas, aquellas que no llegan al mar, que tienen como resultado la formación de sistemas de agua estancada (como lagos o lagunas); y las cuencas exorreicas, aquellas que sí llegan al mar y que por lo tanto no quedan encerradas entre los diferentes conjuntos de montañas. Normalmente, las cuencas, tanto sean endorreicas o exorreicas pueden generar un gran número de afluentes que caen todos en el curso de agua principal, ya sea mar, océano, lago o laguna. Al mismo tiempo, a medida que esos afluentes se acercan a su destino final van perdiendo la intensidad original que tenían al comenzar su curso de descenso.

Las cuencas hidrográficas son de gran importancia para el medio ambiente así como también para el ser humano. En este sentido, actúan como importantes reservorios de agua que pueden ser aprovechadas no sólo por el ser humano para su consumo personal, diferentes actividades económicas como la agricultura o la navegación, sino también para el consumo de los animales y plantas y por tanto el desarrollo de sistemas bióticos completos y duraderos.

En lo que respecta a su Rol Hídrico, actúan como un sistema de drenaje de aguas dado por su conformación natural, caracterizada por contar con una pendiente en dirección hacia el Río o Mar cercano, actuando como un afluente y en muchos casos siendo un punto de referencia a la hora de encontrar la División de Aguas, contando sin embargo como característica fundamental de que se trata de Aguas Superficiales, que se desenvuelven en forma ramificada hasta la zona conocida como vertiente, donde confluyen con una masa de agua de mayor tamaño.

Punto de Interés

La ubicación del punto de interés determina la delimitación de la cuenca.

Ubicación geográfica de nuestro punto de interés

Parteaguas o Línea Divisoria de aguas

La divisoria de aguas es una línea imaginaria que delimita la cuenca hidrográfica. Una línea 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 parteaguas.

La 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.

Cuando la divisoria va aumentando su altitud corta a las curvas de nivel por su parte convexa.

Características geomorfológicas

Las características geomorfológicas de una cuenca hidrográfica dan una idea de las propiedades particulares de cada cuenca, estas propiedades o parámetros facilitan el empleo de fórmulas hidrológicas, generalmente empíricas, que sirven para relacionarla y relacionar sus respuestas, por ejemplo las curvas de avenidas, a otras cuencas con características geomorfológicas análoga.

Área de la cuenca (km2): Una cuenca tiene su superficie perfectamente definida por su contorno y viene a ser el área drenada comprendida desde la línea de división de las aguas, hasta el punto convenido (estación de aforos, desembocadura etc.). Para la determinación del área de la cuenca es necesario previamente delimitar la cuenca, trazando la línea divisoria, esta línea tiene las siguientes particularidades:

o debe seguir las altas cumbres;o debe cortar ortogonalmente a las curvas de nivel;o no debe cortar ninguno de los causes de la red de drenaje.

Perímetro de la cuenca (km): Es la longitud del contorno del área de la cuenca. Usualmente se mide utilizando un curvímetro, sin embargo es común hacerlo utilizando un hilo que se coloca alrededor de la línea divisoria y posteriormente se mide con cualquier regla graduada.

Longitud del río principal (km) Longitud de los ríos (km)

Orden de la Cuenca

Es un número que refleja el grado de ramificación de la red de drenaje. La clasificación de los cauces de una cuenca se realiza a través de las siguientes premisas:

Los cauces de primer orden son los que no tienen tributarios.

Los cauces de segundo orden se forman en la unión de dos cauces de primer orden y, en general, los cauces de orden n se forman cuando dos cauces de orden n-1 se unen.

Cuando un cauce se une con un cauce de orden mayor, el canal resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de las órdenes.

El orden de la cuenca es el mismo del su cauce principal a la salida.

Partes de una cuenca

Una cuenca tiene tres 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.

Método para el cálculo del área

La medición de la superficie de la cuenca se puede llevar a cabo mediante la utilización de un planímetro o, a través de la digitalización planimétrica en un sistema de diseño gráfico asistido por computadora (CAD), mientras que el perímetro puede ser obtenido con la ayuda de un curvímetro o también a través de sistemas CAD.

El planímetro es un aparato de medición utilizado para el cálculo de áreas irregulares.Recorrer el perímetro del área a medir en el sentido de las agujas del reloj, comenzando en cualquier punto y terminando exactamente en el mismo punto en que se comenzó. (Se maneja una lupa en cuyo centro hay una cruz o un punto).

Se siguen los siguientes pasos:

1) Situamos el planímetro de manera que a lo largo de todo el circuito no vaya a quedar demasiado cerrado ni demasiado abierto.

2) Nos aseguramos que el punto fijo está bien fijo y situamos el punto de medida sobre el punto del recorrido elegido para empezar (que hemos marcado). El papel no debe moverse; se debe trabajar con un papel grande para que todo el planímetro, incluido el punto fijo queden sobre el papel.

3) Recorremos el perímetro con la mayor precisión posible en el sentido de las agujas del reloj hasta llegar de nuevo al punto de partida.

Delimitación de la cuenca

Tiempo de Concentración

Es el tiempo mínimo necesario para que todos los puntos de una cuenca estén aportando agua de escorrentía de forma simultánea al punto de interés. Está determinado por el tiempo que tarda en llegar a la salida de la cuenca el agua que procede del punto hidrológicamente más alejado, y representa el momento a partir del cual el caudal de escorrentía es constante. El punto hidrológicamente más alejado es aquel desde el que el agua de escorrentía emplea más tiempo en llegar a la salida.

Formula de Kirpich para calcular Tc

Tc= 0.02L0.77S-0.385(Sistema Internacional)

Tc=0.0078L0.77S-0.385(Sistema Inglés)

T= Tiempo de concentración (min).

L= Longitud máxima de la salida del canal (mts).

S= Pendiente media o promedio del cauce.

Pendiente

r2 = h2 + a2

Donde:

r = distancia real h = distancia horizontal en la realidad entre los dos puntos a = diferencia de altura en la realidad entre dos puntos

Perfiles de los Ríos

- 5,000.00 10,000.00 15,000.00 0

500100015002000

PI - P11

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 2,650.00 140 0.05 2653.70 26.86 2 2,000.00 180 0.09 2008.08 17.65 3 1,450.00 120 0.08 1454.96 14.23 4 1,550.00 80 0.05 1552.06 17.93 5 1,250.00 100 0.08 1253.99 12.85 6 1025.00 200 0.20 1044.33 7.92 7 875.00 100 0.11 880.70 8.54 8 1000.00 140 0.14 1009.75 8.77 9 525.00 100 0.19 534.44 4.77

Tc Total = 75.01

- 5,000.00 10,000.00 15,000.00 0

500100015002000

PI - P12

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 2,650.00 140 0.05 2653.70 26.86 2 2,000.00 180 0.09 2008.08 17.65 3 1,450.00 120 0.08 1454.96 14.23 4 1,550.00 80 0.05 1552.06 17.93 5 2,075.00 280 0.13 2093.81 15.60 6 1,175.00 80 0.07 1177.72 13.03 7 900.00 380 0.42 976.93 5.59

Tc Total = 110.89

- 5,000.00 10,000.00 15,000.00 0

500100015002000

PI -P13

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 1,850.00 60 0.03 1850.97 24.56 2 1,750.00 160 0.09 1757.30 15.83 3 1,250.00 120 0.10 1255.75 12.00 4 1,800.00 140 0.08 1805.44 17.20 5 1,250.00 60 0.05 1251.44 15.62 6 1,875.00 180 0.10 1883.62 16.39 7 1,600.00 460 0.29 1664.81 9.77

Tc Total = 111.37

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

10,000.00

12,000.00 0

10002000

PI - P14

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 2,650.00 140 0.05 2653.70 26.86 2 1,250.00 100 0.08 1253.99 12.85 3 1,800.00 180 0.10 1808.98 15.64 4 1,300.00 80 0.06 1302.46 14.64 5 900.00 40 0.04 900.89 12.49 6 1,805.00 220 0.12 1818.36 14.55 7 1,000.00 380 0.38 1069.77 6.24

Tc Total = 103.28

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

10,000.00

12,000.00 0

1000

PI - P15

Elevacion TIEMPO

Longitud

Elev

acio

n

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 1,850.00 60 0.03 1850.97 24.56 2 1,750.00 160 0.09 1757.30 15.83 3 1,050.00 100 0.10 1054.75 10.52 4 1,050.00 100 0.10 1054.75 10.52 5 1,300.00 80 0.06 1302.46 14.64 6 850.00 40 0.05 850.94 11.70 7 2,150.00 220 0.10 2161.23 17.78

Tc Total = 105.55

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

500100015002000

PI AL P16

Elevacion

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 1,650.00 40 0.02 1650.48 25.15 2 1,000.00 100 0.10 1004.99 9.95 3 950.00 80 0.08 953.36 10.20 4 1,050.00 100 0.10 1054.75 10.52 5 1,050.00 100 0.10 1054.75 10.52 6 950.00 60 0.06 951.89 11.39 7 850.00 120 0.14 858.43 7.71 8 2,000.00 410 0.21 2041.59 13.02

Tc Total = 73.31

- 2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 10,000.00 0

50010001500

PI AL P17

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 1,650.00 40 0.02 1650.48 25.15 2 1,000.00 100 0.10 1004.99 9.95 3 950.00 80 0.08 953.36 10.20 4 1,050.00 100 0.10 1054.75 10.52 5 1,050.00 80 0.08 1053.04 11.45 6 950.00 60 0.06 951.89 11.39 7 950.00 100 0.11 955.25 9.38 8 1,350.00 160 0.12 1359.45 11.76

Tc Total = 74.64

- 2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 0

500

1000

1500

PI AL P18

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 750.00 40.00 0.05 751.07 10.13 2 1900.00 180.00 0.09 1908.51 16.64 3 950.00 80.00 0.08 953.36 10.20 4 1050.00 100.00 0.10 1054.75 10.52 5 900.00 140.00 0.16 910.82 7.78 6 1050.00 260.00 0.25 1081.71 7.42 7 700.00 260.00 0.37 746.73 4.77

Tc Total = 67.47

- 2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 0

500

1000

1500

PI AL P19

Elevacion TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 2650.00 140.00 0.05 2653.70 26.86 2 1000.00 100.00 0.10 1004.99 9.95 3 900.00 180.00 0.20 917.82 7.10 4 1150.00 320.00 0.28 1193.69 7.66 5 650.00 220.00 0.34 686.22 4.64

Tc Total = 56.20

- 2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 0

500

1000

1500

PI AL P20

Series2TIEMPOS

Longitud (Km)

Elev

acio

n (m

snm

m)

Numero ∆X ∆Y Pendiente Longitud Tc1 750.00 40.00 0.05 751.07 10.13 2 1100.00 100.00 0.09 1104.54 11.10 3 1050.00 80.00 0.08 1053.04 11.45 4 750.00 100.00 0.13 756.64 7.16 5 1050.00 200.00 0.19 1068.88 8.14 6 850.00 180.00 0.21 868.85 6.66 7 1250.00 240.00 0.19 1272.83 9.28

Tc Total = 63.91

Conclusiones

Con la delimitación de la cuenca también pudimos encontrar las coordenadas del punto de interés, las cuales son:

Coordenadas UTM:

Zona 45, Hemisferio Norte.

X UTM: 392487.7723Y UTM: 1658568.8409

Coordenadas geográficas:

Latitud: 15°28`35`` NLongitud: 86°02`25`` W

Con un área de: 54 km2, excede en 9 km2 a lo que establecían las indicaciones del catedrático, dando como resultado un perímetro de 32,4450 km.

El orden de la cuenca, luego de analizar el comportamiento del rio principal y sus ramales, se llegó al punto de asignar el orden 4.

También pudimos obtener la elevación del punto de interés, la cual es 346.67 msnmm.

También se obtuvo el dato que el tiempo de concentración máximo es de 111.15 min en el perfil 9.

Bibliografía

http://www.definicionabc.com/geografia/cuenca.php#ixzz2WaPdzi19 http://www.slideshare.net/egfuentes/lab-4-cons-suelo-planimetro-presentation http://www.bvsde.paho.org/bvsade/fulltext/cuencas.pdf http://ing.unne.edu.ar/pub/hidrologia/hidro-tp1.pdf http://www.importancia.org/cuencas-hidrograficas.php#ixzz2WdBiKvuL http://www.altimetrias.net/articulos/4ComoPendiente.asp

Anexos

Hoja Cartográfica 2962 II Serie F.752Montaña de botaderos

Departamentos de Olancho, Colon y Yoro.