2. El papel de la hidrología aplicada es ayudar a analizar
los problemas relacionados con los diferentes usos del
agua, conservación del medio ambiente, y para el
planeamiento y el manejo de los recursos hídricos.
3. RECURSOS HÍDRICOS DE UNA CUENCA (Q =
escorrentía + flujo base)
ET P
ΔS
Reservorio
artificial
Lagunas
naturales
Acuíferos
F
Q
4. CICLO HIDROLÓGICO
AGUA SALADA
NUBES Y VAPOR DE
AGUA
EVAPORACIÓN
EVAPORACIÓN Y
TRANSPIRACIÓN
INTERCEPCIÓN
INFILTRACIÓN
OCEANO
EMBALSE ESCURRIMIENTO
ESCURRIMIENTO
LAGO
PERCOLACIÓN
PROFUNDA
NIEVE
5. UN PROBLEMA FRECUENTE
Para el diseño de obras hidráulicas generalmente se requiere conocer el
caudal diario de los cursos naturales, de varios años; pero, la escaza
información hidrológica (hidrométrica) no permite conocer o estimar
fácilmente el aporte de agua y los caudales máximos extraordinarios en el
punto de descarga de una cuenca, cuando se trata específicamente de
obras hidráulicas.
6. OBRA HIDRÁULICA: Sistema físico concebido para el aprovechamiento de agua,
defensa por excesos de cantidad o energía cinética del agua, etc; tiene
diferentes fases:
Planeación
Diseño
Construcción
Operación
Mantenimiento
Habilitación
8. Tipo de obra Información hidrológica
Captación de
manantial
Caudal mínimo mensual (del manantial)
Captación de río
(derivación)
Caudal máximo anual ó precipitación máxima
anual ó intensidad media máxima anual.
Almacenamiento
(presas)
Precipitación media mensual, caudal medio
mensual, caudal máximo anual ó precipitación
máxima anual ó intensidad media máxima
anual, evaporación mensual.
Defensa ribereña Caudal máximo anual, ó precipitación máxima
anual ó intensidad media máxima anual.
Drenaje subterráneo Intensidades medias máximas anual, elevación
máxima de napa freática.
Drenaje urbano, vial Intensidad media máxima anual.
12. UNIDADES HIDROGRÁFICAS (HU) : Cuencas, intercuencas y cuencas
internas
Metodología Pfafstetter (desarrollado por el ingeniero brasileño Otto
Pfafstetter, en 1989), oficial en Perú desde 2008 (R.M. N° 033-2008 –
AG).
A cada unidad hidrográfica se le asigna un código numérico.
Por ejemplo: 4989899
19. Una vez determinado el curso del río principal, se determinan las cuatro
unidades hidrográficas de tipo cuenca, que son las cuatro unidades de
mayor área que confluyen al río principal.
Las cuatro unidades tipo cuenca se codifican con los dígitos pares 2, 4, 6 y
8, desde aguas abajo hacia aguas arriba; es decir, desde la desembocadura
hacia la naciente del río principal. Las otras áreas de drenaje se agrupan en
unidades hidrográficas de tipo intercuenca, y se codifican, también desde
aguas abajo (desde la confluencia) hacia aguas arriba, con los dígitos
impares 1, 3, 5, 7 y 9.
20. Por la metodología de delimitación y codificación de las unidades
hidrográficas, el código 9 siempre resulta o se reserva para la unidad de
drenaje de mayor tamaño de la parte superior de la cuenca o cabecera de
cuenca la misma que generalmente contiene el origen del río cuya unidad
de drenaje se está codificando.
Por ejemplo: El río Chonta pertenece a la Región Hidrográfica del
Amazonas (4), a la intercuenca del Alto Amazonas (49), a la cuenca del río
Marañón (498), a la intercuenca Alto Marañón (4889) y a la cuenca del río
Crisnejas (49898); corresponden por tanto, a ríos con nivel 6 de la
clasificación Pfafstetter. El río Chonta tiene codificación de 498989.
21. MORFOLOGÍA DE LA CUENCA
Parámetros de forma: Índice de Gravelius, factor de forma, densidad
de drenaje.
Parámetros de relieve: Curva hipsométrica, altura media, pendiente
media, coeficiente orográfico.
Parámetros relativos a la red hidrográfica: Longitud del cauce
principal, pendiente del cauce principal, densidad de drenaje.
22. 𝑪𝒈 =
𝑷
𝟐 𝝅 𝑨
P: perímetro cuenca, km
A: superficie de la cuenca, km2
El valor de Cg será siempre mayor que la unidad; mientras más se acerque
este coeficiente a uno, mayor será la respuesta de la cuenca ante un
evento de lluvia. Valores próximos a tres indican cuencas muy alargadas
con respuestas menores ante una lluvia.
ÍNDICE DE GRAVELIUS
(Cg)
27. PENDIENTE DE LA CUENCA
Criterio de Alvord
• Este criterio está basado, en la obtención
previa de las pendientes existentes entre
las curvas de nivel.
29. PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE
Este método considera que toda la longitud del cauce está
dividida en diferentes tramos con pendiente uniforme.
Taylor y Schwarz recomiendan la siguiente ecuación:
S =
𝑳𝒊
𝑳𝒊
𝑺𝒊
𝟐
30. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN
Kirpich (1990)
𝒕𝒄 = 𝟒
𝑳
𝑺
𝟎.𝟕𝟕
L: longitud del río desde su nacimiento hasta el sitio donde se calcula
la creciente (km).
S: pendiente del cauce entre el nacimiento del río y el sitio donde se
calcula la creciente (m/m).
tc: tiempo de concentración (minutos).
32. PREGUNTAS
¿Cómo se obtiene un caudal medio diario y una precipitación en 24
horas?
¿Es necesario conocer el caudal máximo para diseñar una captación
de manantial?. ¿Por qué?
¿Qué diferencia hay entre módulo pluviométrico y precipitación
diaria?. ¿Cuál de ellos es el más importante para el diseño de obras
hidráulicas?
¿Cuál es la importancia de conocer los parámetros geomorfológicos de
una cuenca?.
¿ Cómo se puede definir una intercuenca?
33. TRABAJO N°1
Seleccione una cuenca con punto de descarga en el río principal. Haga
un mapa (a curvas de nivel con la red hidrográfica) de la cuenca
hidrográfica. Calcule los parámetros de forma, de relieve y de red
hidrográfica.
