trabajo de cuencas.docx

37
Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial RESUMEN El siguiente trabajo es realizado con la finalidad de encontrar los parámetros geomorfológicos y explicar el comportamiento de la cuenca. Para lograr éstos objetivos se necesitó una carta nacional en éste caso la hoja 14 F (Chota) y 15 F (Cajamarca), teniendo la Carta Nacional procedimos a delimitar la cuenca. Una vez delimitada la cuenca se prosiguió a realizar el cálculo de los diferentes parámetros geomorfológicos con la ayuda de los programas AutoCAD y Excel, aplicando las diversas fórmulas dadas en clase y buscadas en diferentes bibliografías. Los resultados arrojados luego del empleo de dichas fórmulas nos dan a conocer tanto la naturaleza, forma, comportamiento y características más saltantes de la cuenca hidrográfica en estudio. Con la ayuda de los programas, de la teoría y formulas dadas en clase e investigadas en las bibliografías distintas, se logro cumplir con los objetivos propuestos. Características de la Cuenca 1

Transcript of trabajo de cuencas.docx

Page 1: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

RESUMEN

El siguiente trabajo es realizado con la finalidad de encontrar los parámetros geomorfológicos y explicar el comportamiento de la cuenca. Para lograr éstos objetivos se necesitó una carta nacional en éste caso la hoja 14 F (Chota) y 15 F (Cajamarca), teniendo la Carta Nacional procedimos a delimitar la cuenca.

Una vez delimitada la cuenca se prosiguió a realizar el cálculo de los diferentes parámetros geomorfológicos con la ayuda de los programas AutoCAD y Excel, aplicando las diversas fórmulas dadas en clase y buscadas en diferentes bibliografías.

Los resultados arrojados luego del empleo de dichas fórmulas nos dan a conocer tanto la naturaleza, forma, comportamiento y características más saltantes de la cuenca hidrográfica en estudio.

Con la ayuda de los programas, de la teoría y formulas dadas en clase e investigadas en las bibliografías distintas, se logro cumplir con los objetivos propuestos.

Características de la Cuenca 1

Page 2: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

I. INTRODUCCIÓN

La búsqueda del equilibrio para el uso adecuado de los recursos naturales lleva al hombre a un mayor estudio y comprensión del medio que lo rodea y lo sustenta, éste estudio abarca distintos campos, persigue la más variada información y trata dentro de lo posible de ser minucioso y exacto. Hemos dicho equilibrio, porque hace mucho tiempo los procesos industriales desorganizados han propiciado (aún hoy lo siguen haciendo) la depredación intensiva de los recursos naturales.

|No es necesario poseer una gran sagacidad o requerir de un análisis muy profundo el

poder concluir que uno de los recursos (quizás el más importante) es el agua. De su adecuado uso y del consiguiente estudio de sus posibilidades depende la conservación del resto de los recursos y la explotación de los mismos al máximo, garantizando la conservación de los mismos con una mejora significativa de la calidad de vida de las personas.

La Hidrología cubre todas las fases del agua sobre la tierra, sus aplicaciones prácticas se encuentran en el diseño y operación de estructuras hidráulicas, obras de abastecimiento de agua, tratamiento de aguas residuales, etc. Por lo tanto el papel de la Hidrología es ayudar a analizar los problemas relacionados con estas labores y brindarnos una guía para el planeamiento y el manejo de los recursos hídricos.

Es necesario precisar que la relación de las características geomorfológicas y el comportamiento hidrológico de una cuenca, debe ser de gran complejidad. Sin embargo trataremos de analizar algunas de ellas, tales como la influencia de la forma y la cantidad de ramificaciones en el comportamiento hidrológico de la cuenca.

1.1. Objetivos

Delimitación fisiográfica de la cuenca del Rio llaucan. Establecer los parámetros geomorfológicos de la cuenca del Rio llaucan. Explicar el comportamiento de la cuenca.

1.2. Descripción de la cuenca:El río Llaucano pertenece a la vertiente del Atlántico y nace en la laguna Munyu y

Picota con el nombre de quebrada Pachachaca Chico, posteriormente, adopta sucesivamente los nombres de Pachachaca y El Tambillo, conociéndosele con el de Llaucano a partir de su onfluencia con el río Chonta, hasta su desembocadura en el río Marañón

Características de la Cuenca 2

Page 3: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

1.3. Ubicación

La cuenca del Río Llaucano se encuentra ubicada en la región Nor Oriental de Marañón formando parte de las provincias de Cajamarca, Hualgayoc, Chota y Cutervo del departamento de Cajamarca.

Geográficamente sus puntos extremos están ubicados aproximadamente entre las coordenadas 78° 18´ y 78° 52´ de longitud Oeste y 6°04´ y 6°59´ de latitud Sur.

Los principales centros poblados ubicados, dentro de la cuenca son Hualgayoc, Bambamarca, Cutervo, Socota, Conchán y Tacabamba.

Características de la Cuenca 3

Page 4: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Ubicación Hidrológica

- Sistema : Vertiente del Atlántico

- Cuenca : Cuenca del Rio Llaucano

Características de la Cuenca 4

Page 5: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

GRAFICO I.2 AMERICA DEL SUR CON SUS VERTIENTES Y RESPECTIVAS CUENCAS

1.4. Justificación

El estudio de los parámetros geomorfológicos se justifica para el diseño de proyectos hidráulicos, ya que estos parámetros aportan la información necesaria y además condicionan tanto la ubicación como la rigurosidad de diseño para que las estructuras sean eficientes, útiles y confiables.

Actualmente nuestro país tiene problemas económicos, por ello todo estudio técnico es justificado ya que de este depende un buen diseño que cumpla con las condiciones de economía y seguridad.

Características de la Cuenca 5

Page 6: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

II. REVISIÓN DE LITERATURA

1. ÁREA DE LA CUENCA (A)

Se considera un factor de importancia efectiva en la hidrología de una microcuenca, dependiendo de la ubicación; que generalmente se expresa en Km2. Se define como la superficie topográfica drenada por dicho cause u sus afluentes, por encima del punto considerado.

No siempre el límite topográfico coincide con el límite de la microcuenca. Es la proyección del área de la cuenca sobre un plano horizontal.

El tamaño relativo de la cuenca desempeña un papel importante en la precisión de un ecosistema de gestión para el desarrollo de cuencas y la selección de las acciones a ser ejecutadas. En el idioma español se usan los términos microcuenca, subcuenca y cuenca para referirse al tamaño relativo de estos espacios geográficos. (Ver cuadro 1)

Cuadro 1.- Tamaño Relativo de las Cuencas Hidrográficas

Nota: este cuadro es solo referencial.

2. PERÍMETRO DE LA CUENCA (P)

Es la longitud de la curva cerrada correspondiente al divortumaquarum y se expresa generalmente en km.

3. COEFICIENTE DE GRAVELIUS O ÍNDICE DE COMPACIDAD (Kc)

Llamado también coeficiente de compactación, mide el grado de circularidad de la cuenca y tiene gran influencia en el tiempo de equilibrio del área colectora, se expresa matemáticamente como la relación entre el perímetro de la cuenca (P) y el perímetro

de un circulo (π D ) equivalente de igual área (A) de la cuenca.

Kc= Pπ D

= P2√π A

=0 .28 P

A1/2 ……… (1)

Características de la Cuenca 6

Unidad hidrográfica Área (Km2) Numero de Orden

Microcuenca 10 - 100 1,2,3

Subcuenca 100 - 700 4 y 6

Cuenca 700 a más 6 y más

Page 7: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Donde:

Kc= Índice de Compacidad.

0 .28= Coeficiente que resulta de operar 2√π

P= Perímetro de la cuenca.

A= Área de la cuenca.

4. FACTOR DE FORMA (F)

Parámetro adimensional introducido por Horton que denota el efecto combinado de la cuenca y la configuración neta del drenaje. Tiene que ver con el grado de erosión y transporte de sedimentos. Se expresa mediante:

F= A

L2= BL ………….. ( 2 )

Donde:

F= Factor de forma.A= Área de la cuenca.L= Longitud del cauce principal.B= Ancho promedio de la cuenca.

5. RECTÁNGULO EQUIVALENTE

Parámetro indicador de la geometría de la cuenca y por consiguiente de la forma de los hidrogramas de escorrentía directa resultante. Es además una forma simplificada de representación de una cuenca, de tal manera que su geometría real queda reducida a un rectángulo equivalente de la misma área y perímetro que la cuenca. Cuencas de forma próxima a la circular tienen a rectángulos próximos a un cuadrado. Por estas condiciones el rectángulo equivalente debe tener los mismos valores de los parámetros de la cuenca.

Las relaciones geométricas correspondientes conducen a las siguientes expresiones:

a=Kc ¿ A

1/2

1.12 [1−1 .12Kc √( Kc1 .12 )2

−1]……… ( 3 )

Características de la Cuenca 7

Page 8: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

b=Kc ¿ A

1/2

1.12 [1+ 1 .12Kc √( Kc1.12 )2

−1]………( 4 )

Donde:

a= Longitud del lado menor del rectángulo.Kc= Índice de compacidad.A= Área de la cuenca.b= Longitud del lado mayor del rectángulo.

6. PENDIENTE DE LA CUENCA (Sc)

Es un parámetro que consiste en determinar el promedio de las pendientes de toda la superficie de la cuenca. Es importante porque nos indica el tiempo de concentración de la cuenca así tenemos que para grandes pendientes el tiempo de concentración será pequeño y para pequeñas pendientes el tiempo de concentración será mayor.

Sc= CA∑i=1

n

Li…………… ( 5 )

Donde:

Sc = pendiente de la subcuenca.Li= long. De c/curva de nivel parcialA= Área de la subcuenca. C = equidistancia entre curvas de nivel

7. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L)

Es un parámetro asociado con la geometría y tiempo de concentración, en consecuencia expresa de alguna manera el grado de intensidad de la escorrentía directa de la cuenca.

Se expresa en Km., siendo la distancia que hay entre el punto emisor y el extremo final del tramo de igual orden que el de la cuenca.

Una característica muy particular de este parámetro es la longitud al centroide del área (Lc) que viene hacer la longitud, medida del curso principal, desde el punto emisor hasta el pie de la perpendicular trazada sobre el cauce que pase por el centroide del área de la cuenca.

Características de la Cuenca 8

Page 9: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

8. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL (S)

La pendiente del cauce principal varía a lo largo de toda su longitud, siendo necesario usar un método adecuado para estimar una pendiente representativa.

El concepto generalizado de que la pendiente es el cociente dado por la diferencia de alturas entre la longitud del cauce principal es muy inexacto e impreciso. Pues un tramo corto de río de alta pendiente, tiene un efecto considerable en el valor promedio que no está en la misma proporción con el impacto o efecto en el tiempo de recorrido. Para salvar este inconveniente se han desarrollado métodos basados en le uso del perfil longitudinal del río o relieve y considerando una pendiente equivalente calculada mediante diversas expresiones. Algunas de estas expresiones son:

S= [ ∑i=1

n

Li

∑i=1

n ( Li2S i )1/2 ]

2

………. ( 6 )Donde:

S= Pendiente del cauce principal.Li= Longitud de cada tramo de pendiente SiSi= Pendiente de cada tramo.

Si se divide el perfil del cauce principal en “n” tramos iguales, la ecuación anterior se escribe como:

S= [ n

∑i=1

n1Si1/2

]2

…………. ( 7 )

9. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (Tc)

Es el tiempo que demora una gota de agua, en llegar a un punto de descarga del cauce principal desde el punto más alejado de la cuenca.

Este parámetro indica el grado de brusquedad del gasto máximo de diseño.

Existen muchas relaciones empíricas para estimar el tiempo de concentración, casi todas ellas basadas en otros parámetros de la cuenca, tales como: longitud de máximo recorrido, longitud al centroide, pendiente, de la cuenca, pendiente del cauce principal.

Características de la Cuenca 9

Page 10: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Tc= c ( L ¿ LcS1/2 )

0 .38

………… ( 8 )Donde:

Tc= Tiempo de concentración. En minutos.c= Coeficiente que depende de la pendiente de la cuenca.

0 .30≤ c ≤ 0 .40L= Longitud del cauce principal. (En Km.)Lc= Longitud al centroide. (En Km.)S= Pendiente del cauce principal.

10. CURVA HIPSOMÉTRICA

Esta curva es una especie de perfil de la cuenca. Indica la pendiente promedio de la cuenca. Cuando la pendiente es mayor, la escorrentía es mayor y por lo tanto existe mayor drenaje y mayor número de orden. Para la confección de esta curva, se considera las cotas en el eje de las ordenadas y las áreas en el eje de las abscisas.

Características de la Cuenca 10

Smáx Smin

c 0,3 0,4

Page 11: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

La altitud media de una cuenca es aquella altitud para la cual el 50% del área de la cuenca está situada por encima de esta altitud y el 50% está situado por debajo de ella.

11. CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES

Es un complemento de la curva hipsométrica, resulta de graficar la altitud Vs (%) porcentaje de área parcial.

Indica el grado de madurez, y por lo tanto la capacidad de transporte de sedimentos y la erosión.

H̄= 1A∑i=1

n

H i ¿ A i ……….. ( 9 )

Donde:

H̄= Altitud media. (m.s.n.m.)A= Área de la cuenca. (Km2)H i= Altura correspondiente al área Ai.

Características de la Cuenca 11

1050120014001600180020022002400260028003000320034003600380040004100

0 2 4 6 8 10 12 14 16

FRECUENCIA DE ALTITUDES

AREAS PARCIALES (%)

ALT

ITU

DE

S (m

.s.n

.m.)

Page 12: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

12. NÚMERO DE ORDEN DE LA CUENCA (O)

El parámetro adimensional conocido como orden de la cuenca mide el grado de ramificaciones de los tributarios y tiene que ver con la densidad o frecuencia de los cursos menores que facilitan el rápido drenaje de las aguas superficiales.

Mientras mas rápido sea el drenaje el grado de erosión hídrica aumenta y el agua de recarga de los acuíferos es mínima.

El orden de la cuenca se determina asignando el ordinal 1 a la corriente que no tiene afluentes y continuando hacia aguas abajo considerando que 2 corrientes del mismo orden forman otra de orden superior, en cambio 2 de diferente orden forman otro del mismo orden del mayor. El proceso termina cuando se han asignado órdenes a todos los cursos de la cuenca.

Método de HORTON:

Éste método consiste en trazar una tangente por las ramificaciones que no tienen afluentes y luego de trazada la tangente, la ramificación que forme el mayor ángulo con la tangente, a esa ramificación se le coloca el ordinal 1 y al otro el ordinal 2 y esos serán sus números de orden respectivos. El resto del procedimiento será el mismo que explicamos anteriormente.

Sistema Pfafstetterpara Codificación de Cuencas:Una cuenca Pfafstetter es un área que no recibe drenaje de ningunaotra área. Una intercuencaPfafstetter es un área que recibe drenaje deotras unidades aguas arriba. Y una cuenca interna es un áreade drenaje que no contribuye con flujo de agua a otra unidad de drenaje ocuerpo de agua, tales como un lago.

Características de la Cuenca 12

Page 13: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

13. FRECUENCIA DE CORRIENTES O DE RÍOS (Fr)

Es un parámetro geomorfológico relacionado también con la densidad de drenaje superficial, Está de definida por el número de ríos que existe en la cuenca entre el área total de la cuenca.

Fr= NcA ……….. ( 10 )

Donde:Fr= Frecuencia de ríos. ( Cauces / Km2 )Nc= Número de cauces existentes en la cuenca.A= Área de la cuenca. ( Km2)

14. DENSIDAD DE DRENAJE (D)

Características de la Cuenca 13

Page 14: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

La densidad de drenaje está definida por la longitud total de los cauces dentro de una cuenca y dividida por el área total del drenaje. Las unidades de este parámetro están dadas en Km-1. Es un parámetro geomorfológico de mayor importancia que el anterior por ser un mejor indicativo de la magnitud de la red de drenaje superficial.

D= 1A

∑i=1

n

Li =LcA ……….. ( 11 )

Donde:

D= Densidad de drenaje. ( Km-1 )A= Área de la cuenca. ( Km2 )Li= Longitudes de los ríos de orden i. ( Km )Lc= Longitud total de los ríos. ( Km )

15. RELACIÓN DE CONFLUENCIAS (Rc)

Es un indicador de la potencialidad erosiva de la cuenca y rapidez de escurrimiento, a mayor valor de Rc, mayor capacidad de erosión y de escurrimiento superficial.

Rc= prom ( nini+1 )………. ( 12 )Donde:

Rc= Relación de confluencias.ni= Número de ríos de orden i.

ni+1= Número de ríos de orden ( i+1 ).

16. RELACIÓN DE LONGITUDES (RL)

Igual que el anterior, es indicador de potencial erosivo y rapidez de escurrimiento, y ésta dado por:

RL= prom ( LiLi−1)……….. ( 13 )Donde:

RL= Relación de confluencias.Li= Longitud promedio de los ríos de orden i.Li−1= Longitud promedio de los ríos de orden ( i-1 ).

Características de la Cuenca 14

Page 15: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

III. MATERIALES Y METODOLOGÍA

3.1. Materiales:

Para el trabajo realizado se utilizó:

Las cartas nacionales, específicamente las hojas: “CAJAMARCA - hoja 15-F” y “CHOTA – hoja 14-F”.

Programas computacionales (AutoCAD, Excel, Word).

3.2. Metodología:

Para el siguiente trabajo se trabajo de la siguiente manera:

Características de la Cuenca 15

Page 16: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Primeramente teniendo una carta nacional, delimitamos la cuenca en la que vamos a trabajar. En éste caso la delimitamos la cuenca con la ayuda del programa AutoCad.

A continuación teniendo ya delimitada nuestra cuenca procedemos a calcular los parámetros siguientes:

ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS DE LA CUENCA DEL RIO LLAUCANO

1. PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS

1.1. CARACTERISTICAS DE DISPOSICION EN EL TERRENO

Área de la Cuenca (A)

Este parámetro se lo obtuvo directamente con la ayuda de AutoCAD

A = 792.053 Km2

Perímetro de la cuenca (P)

Características de la Cuenca 16

Page 17: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Con el programa AutoCADse obtuvo:

P = 151.683 Km

Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius (Kc)

Utilizando la formula Nº 1:Datos de Entrada:

P = 151.683 KmA = 792.053 Km2

Datos de Salida:Kc = 1.52 (adimensional)

Factor de Forma (F)

Utilizando la formula Nº 2:Datos de Entrada:

L = 39.964 KmA = 792.053 Km2

Datos de Salida:F = 0.0496 (adimensional)

Rectángulo Equivalente

Utilizando la formula Nº 3:Datos de Entrada:

Kc = 1.52A = 792.053 Km2

Datos de Salida:a = 12.373 Km

Utilizando la formula Nº 4:Datos de Entrada:

Kc = 1.52A = 792.053 Km2

Datos de Salida:b = 64.017 km

Características de la Cuenca 17

Page 18: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Áreas Parciales

A1 =14.501 km2 → Área entre las curvas de Nivel 2400-2600A2 =137.343 km2 → Área entre las curvas de Nivel 2600-2800A3 =68.025 km2 → Área entre las curvas de Nivel 2800-3000A4 =86.285 km2 → Área entre las curvas de Nivel 3000-3200A5 =94.693 km2 → Área entre las curvas de Nivel 3400-3600A6 =116.113 km2 → Área entre las curvas de Nivel 3400-3600A7 =163.213 km2 → Área entre las curvas de Nivel 3600-3800A8 =93.003 km2 → Área entre las curvas de Nivel 3800-4000A9 =18.878 km2 → Área entre las curvas de Nivel 4000-4200

Anchos Parciales

b1=1.172 kmb2=11.10 km b3=5.498 kmb4=6.974 kmb5=7.653 km

b6 =9.384 kmb7 =13.191 kmb8 =7.517 km b9 =1.526 km

Cota del punto Emisor:2404.94 m.s.n.m

Longitud de máximo recorrido (L)

Se obtuvo con la ayuda del AUTOCAD:

L = 39.964Km

Tiempo de Concentración (Tc)

Características de la Cuenca 18

Page 19: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Tc= c ( L ¿ LcS1/2 )

0 .38

Utilizando la formula Nº 8:Datos de Entrada:

L = 39.964KmLc= 13,346.83m =13.3468KmS = 0.054c = 0.2

Datos de Salida:Tc = 3.79 (horas)

1.2. CARACTERISTICAS DE ALTITUDES

Curva Hipsométrica y Curva de Frecuencia de Altitudes

CUADRO Nº 2

COTAAREA ENTRE

CURVASAREA

ACUMULADA% DE AREA

PARCIALAREA BAJO

CURVAS4000 - 4200 18.88 18.88 2.38 792.053

3800 - 4000 93.00 111.88 11.74 773.175

3600 - 3800 163.21 275.09 20.61 680.172

3400 - 3600 116.11 391.21 14.66 516.959

3200 - 3400 94.69 485.90 11.96 400.846

3000 - 3200

86.29 572.19 10.89 306.153

2800 - 3000 68.03 640.21 8.59 219.868

2600 - 2800 137.34 777.55 17.34 151.843

2400 - 2600 14.50 792.05 1.83 14.510

TOTAL 792.05

Con estos datos que se muestran en el cuadro Nº 4 se obtiene la grafica siguiente:

Características de la Cuenca 19

Page 20: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

CURVA HIPSOMETRICA

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 50 100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

AREA SOBRE LA CURVA

CO

TA

DE

CU

RV

A

Serie1

% ÁR E AS

0 5 10 15 20 25

COTAS

420040003800360034003200300028002600

%ÁRE AS

Utilizando la formula Nº 9:

Datos de Entrada:A = 792.053 Km2

Con éste dato y con los datos dados del cuadro Nº 4 se obtiene la Altitud media.

Datos de Salida:H = 3456.85 m.s.n.m.

1.3. INDICE DE PENDIENTE

Pendiente media de la cuenca

Características de la Cuenca 20

Page 21: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Utilizando la formula Nº 5:Datos de Entrada:

C= 200 m = 0.2 Km A= 792.053 Km2

L1 =51.445 km → H1=2600L2 =67.677km → H2 =2800L3 =115.179km→ H3 =3000L4 =142.481 km → H4 =3200L5 =139.045km→ H5 =3400L6 =176.390 km → H6 =3600L7 =38.605km → H7 =3800L8 =28.356 km → H8 =4000L9 =4.565 km → H9 =4200

⇒∑i=1

9

Li=763 .743Km

∴Sc= 0 .2792 .053

(763 .743 )=0.193

Datos de Salida:Sc = 0.193 = 19.3%

Pendiente del Cauce Principal (S)

S= [ n

∑i=1

n1Si1/2

]2

S = 5.375% = 0.054

COTA (m.s.n.m.) LONGITUD (Km)

LONG. ACUM. (Km)

Características de la Cuenca 21

Page 22: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

4200 0 04000 0,13 0,133800 2,976 3,1063600 3,079 6,1853400 5,386 11,5713200 3,912 15,4833000 2,085 17,5682800 8,46 26,0282600 13,97 39,9982400

CUADRO Nº 1

2. CARACTERISTICAS DE LOS RECURSOS HIDRIGRÁFICOS

Número de orden de la cuenca (O)

Por el procedimiento y con el método que se explicó anteriormente (HORTON), se halló que la cuenca es del siguiente orden:

O = 4

Frecuencia de Corrientes o de Ríos (Fr)

Características de la Cuenca 22

Series2

lONGITUD ACUMULADA

CO

TA

S

Page 23: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Nº DE Nº DE LONGITUD LONGITUD

ORDEN CAUCES ( ni) ( Km ) PROMEDIO (Km)

1 96 179.79 2.91

2 51 96.95 1.90

3 28 51.32 1.83

4 15 19.40 1.29

SUMATORIA 190 447.45

CUADRO Nº 7

Con los datos que se obtienen del cuadro Nº 4 y utilizando la formula Nº 10, se obtiene:

Datos de Entrada:A = 792.053 Km2

Nc = 190 cauces

Datos de Salida:Fr = 0.24 (cauces / Km2)

Densidad de Drenaje (D)

Utilizando los datos del cuadro Nº 4 y la formula Nº 11, podemos obtener:

Datos de Entrada:Lc = 13,346.83 m =13.35 Km

A = 792.053 Km2

Datos de Salida:D = 0.56 (Km-1)

Relación de Confluencias (Rc)

Utilizando la formula Nº 12 y a la vez valiéndonos de los datos que nos brinda el cuadro Nº 4podemos obtener lo siguiente:

Rc = 1.86 (adimensional) Relación de Longitudes (RL)

Características de la Cuenca 23

Page 24: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Con los datos que se obtienen del cuadro Nº 4 y con la ayuda de la fórmula Nº 13 podemos conseguir el siguiente resultado:

RL = 0.77 (adimensional)

Coeficiente de Masividad (Cm)

Utilizando la formula Nº 14:

Datos de Entrada:A = 792.053 Km2

H = 3456.85 m.s.n.m.

Datos de Salida:Cm = 0.004 Km-1

Coeficiente Orográfico (Co)

Utilizando la formula Nº 15:

Datos de Entrada:A = 792.053 Km2

H =3456.85 m.s.n.m.Datos de Salida:

Co = 0.015(adimensional)

3. CARATERISTICAS GEOLÓGICAS

En esta cuenca ocurren rocas sedimentarias, volcánicas e intrusivas, cuyas edades estáncomprendidas entre el cretáceo y el cuaternario reciente.

Rocas volcánicas:Estas rocas son de edad terciaria, definiéndose como uno de los últimos eventos de

magmatismo,se compone por lavas y tufos dacíticos, andesitas, aglomerados y brechas, en partesinterestratificada con sedimentos arcillosos, de areniscas con contenidos de carbón.

Depósitos sedimentarios:La secuencia estratigráfica se inicia en el cretáceo con la deposición de las areniscas de

laformación Chimú, de origen costero, son de grano fino, interestratificados con lutitas carbonosas.

Sobreyaciendo se encuentra una potente secuencia de rocas calcáreas, compuestas por lutitascalcáreas negras, cherts, calizas grises de estratificación gruesa y presencia de sulfuros en algunasestructuras volcano-sedimentarias.Rocas ígneas:

Características de la Cuenca 24

Page 25: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

En toda la cuenca la presencia de diorita y granodiorita definen los eventos de intrusión netamentehipoabisal, la presencia de una serie de stocks de tipo porfirítico, definen un período de magmatismode tipo intermedio.

4. CARACTERISTICAS DE COBERTURA VEGETAL

El conocimiento de la ecología del ámbito de la cuenca del Río Llaucano, es esencial para ladeterminación de los impactos producidos y potenciales por la actividad minera, por lo que nuestro estudio de cubierta vegetal es muy importante y se debe tomar en cuenta influye directamente en la escorrentía superficial, evapotranspiración.

IDENTIFICACION DE LAS ZONAS DE VIDA- Monte Espinoso Premontano Tropical (mte-PT) (Transicional a Monte Espinoso Tropical).- Bosque Seco Premontano Tropical (bs-PT)- Bosque Seco Montano Bajo Tropical (bs-MBT)- Bosque húmedo Montano Bajo Tropical (bh-MBT)- Bosque muy húmedo Montano Tropical (bmh-MT)- Páramo pluvial Subalpino Tropical (pp-Sat)

Monte espinoso Premontano Tropical.-Potencial agropecuario:La pendiente inclinada predominante y la incierta precipitación son factores limitantes

para cualquieruso agropecuario y forestal. Sólo pueden ser aprovechados angostos terraplenes y escasos terrenosde pendiente moderada.

La vegetación natural varía de ligeramente degradada a muy degradada. Las especies existentesson el “faique” (acacia macracantha), “sapote” (Capparissp), “pati o pate” (Bombaxspp), “hualtaco”(Loxopterigimhuasango), “cactus de lana” y “cactus segmentado” (Opuntíaspp) y la “cabuya”(Fourcroyasp). Los suelos varían desde muy superficiales a profundos y son de texturamoderadamente gruesa a fina, de drenaje bueno a algo excesivo y de reacción neutra amoderadamente alcalina.

Características de la Cuenca 25

Page 26: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

Bosque seco Premontano Tropical.-Potencial agropecuario:Uno de los factores limitantes para el uso agrícola es la topografía accidentada que

predomina enesta zona de vida. En los terrenos llanos se realiza una actividad agrícola intensa, sobre todo en losaluviales, empleando riego suplementario. Los cultivos principales son caña de azúcar (Saccharumofficinarum) y maíz (Zea mays); también se cultiva plátano, chirimoya, pacae en menor escala yhortalizas.

Bosque seco Montano Bajo Tropical.-Potencial agropecuario:Es una zona de vida en la cual está concentrada la mayor parte de la población

campesina, ya quelas condiciones climáticas reinantes son propicias para la actividad agropecuaria. Losrequerimientos de agua suplementaria para riego son muy reducidos debido a que la relación evapotranspiraciónpotencial se encuentra muy cerca de uno, vale decir que la precipitación es casi igual ala evapo-transpiración potencial. En algunos sectores, se ha observado signos de erosión severa,como consecuencia del sobrepastoreo y el uso como tierras de cultivo deterrenos con fuertespendientes moderadas, sin tomar las precauciones adecuadas.

Bosque húmedo Montano Bajo Tropical.-Potencial agropecuario:El bosque húmedo-Montano Bajo ofrece un clima bastante favorable para la

agricultura y ganadería,así como para la producción de maderas y para el establecimiento humano. En los terrenos de pocodeclive, se concentra la producción de papa, hortalizas y maíz. Aquí, se encuentra la mayor parte deáreas dedicadas a la actividad ganadera para la producción lechera.

Bosque muy húmedo – Montano Tropical.-Potencial agropecuario:Presenta condiciones adecuadas para la actividad agropecuaria. Se cultiva: papa

(Solanumtuberosum) haba (Vicia faba), trigo (Tricticumsativum), cebada (Hordeumsativum) y choclo(Lupinusspp); en los subpáramos, entre los 3,200 y 3,600 msnm, existen praderas de pastosnaturales constituidos por las siguientes asociaciones: Calamagrosetum-Papaletum, cuyasprincipales especies son :

Calamagrostis antoniana y Paspalumtuberosum, y Calamagrosetum,donde predominan las especies: Calamagrostis antoniana y Agrostitolucensis.

Páramo pluvial Subalpino Tropical.-Potencial agropecuario:La precipitación pluvial alta, la temperatura baja y la topografía desfavorable de esta

zona de vidalimitan todo uso agropecuario. Esta formación reviste gran importancia desde el punto de vistahidrológico y se estima que más del 75% de toda la precipitación se elimina de la superficie porescorrentía.

Resumen:

Características de la Cuenca 26

Page 27: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

5. CARACTERISTICAS DE GLASIACION

No presenta características notables de glaciación.

IV. RESULTADOS Y COMENTARIOS

Características de la Cuenca 27

Page 28: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

CUADRO DE RESULTADOS

PARÁMETRO RESULTADO COMENTARIO

AREA (A) A = 792.053 Km2

El valor obtenido es representativo, nos dala idea de que se tratade una subcuenca en la clasificación de sistemas hidrológicos.

PERÍMETRO (P)151.683 Km Es un parámetro que al igual que el

área nos servirá para calcularlosdemásparámetros.

COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc)

0.004

(adimensional)

Este resultado nos indica que la cuenca trabajada es oval redonda a ovaloblonga,en este tipode cuencas pueden ocurrir problemasde inundaciones, erosióny sedimentación.

FACTOR DE FORMA (F)

F = 0.0496

(adimensional)

Esto nos indica que la cuenca esta expuesta a la ocurrencia de menores crecientes, comparada con otra del mismo tamaño.

RECTANGULO EQUIVALENTE

a = 12.373 Km

b = 64.017 KmPor los resultados que obtuvimos se puede decir que se trata de una cuenca alargada, encontrándose enlos límites de la clasificación de cuencas por su geometría.

PENDIENTE DE LA CUENCA (Sc)

Sc = 0.193

= 19.30 %

Del valor obtenido se puede decir que esto nos da la idea del relieve de nuestra cuenca que estamos estudiando, es de un relieve fuerte.

LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L)

L = 39.964 KmÉste fue el valorquese obtuvo es un parámetro que nos dala idea del recorrido que tendría una partícula

Características de la Cuenca 28

Page 29: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

de extremo a extremo.

PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL (S)

S = 0,054

= 5.375 %

El valor obtenidoes no es muy representativo. Se obtiene de un promedio de datos bastante variados debido a que el relieve es muy diferenciado(pendientes altas y bajas bastante marcadas).

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (Tc)

Tc = 20.74 (horas)POR TEMEZ Éste resultado nos da la idea de cuan

largo es nuestro curso principal.

CURVA HIPSOMÉTRICA

---------

Como podemos apreciar en el gráfico ésta es unaFrecuencia Media preponderante de la hidrología regional.

ALTITUD MEDIAH = 3456.85 m.s.n.m. Este parámetro nos da a conocer el

promedio de las alturas de las áreas ocupadas por las diferentes altitudes.

CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES

4000 m.s.n.m.Con este parámetro podemos darnos cuenta de la altitudMas frecuente, que en éste caso fue 4000.

NÚMERO DE ORDEN DE LA CUENCA (O)

O = 4

Este resultado se encuentra en los límites de una subcuenca, en la clasificación de Sistemas Hidrológicos.

FRECUENCIA DERÍOS (Fr)

Fr = 0.24 (cauces / Km2) El resultado obtenido nos dice que es

poco el Nº de cauces por Km2.

DENSIDAD DE DRENAJE (D)

D = 0.56 (Km-1) Este resultado nos indica la magnitud de la red de drenaje superficial de la cuenca.

RELACIÓN DE CONFLUENCIAS

Rc = 1.86El valor encontrado nos hace afirmar

Características de la Cuenca 29

Page 30: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

(Rc)

(adimensional)

que el número de ríos de orden ni son mayores a los ríos de orden (ni + 1) debido a que los valores obtenidos son mayores a la unidad, es decir que existen gran cantidad de ramificaciones.

RELACIÓN DELONGITUDES (RL)

RL = 1.77

(adimensional)

Podemos afirmar, al obtener valores de la relación mayores a la unidad, que la sumatoria de las longitudes de los ríos de orden ni+1, es menor que los de orden n1, de acuerdo a la distribución de las ramificaciones de nuestra cuenca.

COEFICIENTE DE MASIVIDAD (Cm) Cm = 0.004 Km-1

El dato obtenido debido a que es pequeño nos indica que va haber bastante cantidad de agua.

COEFICIENTE OROGRÁFICO (Co)

Co = 0.015(adimensional) El resultado nos indica que el poder

degradante es bajo.

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones:

Se delimitó la cuenca en la cual se iba a trabajar.

Se determino los parámetros geomorfológicos de la cuenca hidrográfica.

Se explicó y se discutió cada uno de los parámetros obtenidos.

Es de suma importancia la ayuda del programa autocad ya que se hace mucho más fácil la obtención de algunos parámetros, a la vez que es más exacto.

Recomendaciones:

Se debe trabajar con la mayor precisión posible de modo que se obtengan resultados más cercanos a la realidad.

Se debe hacer un buen uso del material, para tener mejores resultados.

Al hacer todos los cálculos de los parámetros es bueno ayudarse con el programa excel, ya que con ello podemos ahorrar tiempo aplicando formulas, pero esto lo debemos

Características de la Cuenca 30

Page 31: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

aplicar con mucho criterio ya que los resultados que nos arroje el programa dependerán de la forme en que ingresemos los datos.

VI. BIBLIOGRAFÍA

1. INGº. ORTÍZ VERA, Oswaldo: “Hidrología de Superficie”, Universidad Nacional de Cajamarca, 1994.

2. Apuntes de Clase.

3. VEN TE CHOW, MAIDMEN R. DAVID Y MAYS W. LARRY, 2000, Hidrología Aplicada, Edit. Mc.Graw Hill, 586 p. Colombia.

4. VILLON BEJAR, MAXIMO. 2002, Hidrología, Edit. Instituto Tecnológico de Costa Rica 436 p. Costa Rica.

5. http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/publicaciones/evats/ llaucano/map_llaucano_i.htm

6. http://www.ingemmet.gob.pe/paginas/mapa_geol_dept/cajamarca.htm

Características de la Cuenca 31

Page 32: trabajo de cuencas.docx

Universidad Nacional de Cajamarca Hidrología Superficial

ANEXOS

Características de la Cuenca 32