1. CURSO: HIDRÁULICA URBANA II
DOCENTE: ING. RAMOS LEGUA, JOSÉ MIGUEL
TEMA: ESTUDIO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DE
CAÑETE
CICLO Y SECCIÓN: VIII – C
INTEGRANTES:
▪ ARIAS SANCHEZ NESTOR ALONSO
▪ MARTÍNEZ CONCHA CARLOS EDUARDO
▪ HUINCHO APARCO NANCY
▪ ESPINOZA QUISPE JUAN VERSELLE
▪ LLOSA ARIAGA ALEX
ICA – PERÚ
2022
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS
GONZAGA
“AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA
SOBERANÍA NACIONAL”
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DOCENTE: Ing. Ramos Legua, José Miguel
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DEDICATORIA
Este trabajo está dedicado a nuestros padres
quienes nos dan las herramientas necesarias
para poder salir adelante y a nuestro docente
por su destreza brindada en nuestra formación
como profesionales.
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ÍNDICE
INTRODUCCIÓN....................................................................................................... 5
OBJETIVOS ................................................................................................................ 6
MEMORIA DESCRIPTIVA ....................................................................................... 8
A. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA: .......................................... 8
B. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA: .......................................... 9
C) GENERALIDADES: ........................................................................................ 10
MARCO CONCEPTUAL ......................................................................................... 11
A. CUENCA HIDROGRÁFICA......................................................................... 11
B. TIPOS DE CUENCAS: .................................................................................. 12
C. COMPONENTES DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA.............................. 12
D. FORMACIÓN DE CUENCAS DE DRENAJE ............................................. 13
E. CARACTERÍSTICAS FISICAS DE LAS CUENCAS.................................. 14
F. DIVISION DE UNA CUENCA ..................................................................... 16
G. PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA....................... 17
H. MEANDROS:................................................................................................. 23
I. PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED HIDROGRÁFICA.................... 24
II PARAMETRO DE DISEÑO ............................................................................. 26
A. PENDIENTE DE LA CUENCA .................................................................... 29
B. COMPONENTES DE LA RED DE DRENAJE ............................................ 35
MEMORIA DE CALCULO...................................................................................... 36
DELIMITACION DE LA SUB CUENCA DE RIO CAÑETE............................. 36
AREA DE LA SUB CUENCA DE RIO CAÑETE............................................... 40
PERIMETRO DE LA SUB CUENCA DE RIO CAÑETE ................................... 44
ORDEN DE LA CORRIENTE.............................................................................. 47
MÉTODO DE HORTON................................................................................... 47
METODO DE SHREVE .................................................................................... 52
PENDIENTE DE LA SUB CUENCA................................................................... 53
METODO DE HORTON................................................................................... 53
METODO DE NASH......................................................................................... 57
MÉTODO DEL RECTÁNGULO EQUIVALENTE ......................................... 62
METODO ALVORD ......................................................................................... 64
PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL............................................................. 65
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LONGITUD Y DENSIDAD DE DRENAJE......................................................... 66
ANEXOS ................................................................................................................... 70
CONCLUSIONES..................................................................................................... 74
RECOMENDACIONES............................................................................................ 75
LINKOGRAFIA ........................................................................................................ 76
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INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo conoceremos más acerca de las cuencas hidrográficas de cañete,
también se estudiaran todos los cálculos necesarios para determinar sus características.
Una cuenca hidrológica es la zona de la superficie terrestre en la cual, todas las gotas
de agua procedentes de una precipitación que caen sobre ella se van a dirigir hacia el
mismo punto de salida (punto que generalmente es el de menor cota o altitud de la
cuenca).
Para el manejo de cuencas es fundamental llevar a cabo una correcta caracterización
de las cuencas hidrográficas si queremos optimizar la planificación y manejo de los
recursos naturales. Una correcta descripción de una cuenca hidrográfica debe incluir,
al menos, datos relativos a su situación, área, perímetro, ancho y pendiente promedio
como aspectos generales, longitud, jerarquización y densidad en cuanto a la red de
drenaje y, finalmente, otros parámetros de relieve y parámetros de forma como la curva
hipsométrica o el coeficiente de Gravellius. Es por ello que el presente trabajo tiene
por objetivo la determinación de los parámetros físicos y geomorfológicos de la cuenca
que se estudiara.
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OBJETIVOS
✓ Saber cuáles son los parámetros para el diseño de una cuenca hidrográfica.
✓ Saber delimitar una cuenca.
✓ Conocer los parámetros de una de las subcuencas que conforman la cuenca del rio
Cañete.
✓ Expresar y usar modelos matemáticos o programas como, AUTOCAD para
realizar los cálculos.
✓ Detallar en que consiste cada uno de los parámetros físicos de una cuenca
hidrográfica (área, perímetro, pendiente media, rectángulo equivalente, red de
drenaje, longitud de cauce, etc.)
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METODOLOGÍA DE DESARROLLO
DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
El presente trabajo ha sido desarrollado mediante una metodología descriptiva, ya que
en primer lugar de dan a conocer las características y propiedades de una cuenca
hidrográfica. Así mismo, en un segundo momento se determinarán los parámetros de
la cuenca del rio CAÑETE, y haremos uso de los diversos métodos de cálculo para
obtener las propiedades respectivas como orden de la corriente, longitud de drenaje,
densidad de drenaje, pendiente del cauce principal, etc.
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MEMORIA DESCRIPTIVA
A. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA:
La cuenca de Cañete políticamente pertenece a la provincia de Cañete,
departamento de Lima.
Geográficamente, se encuentra entre los paralelos 11º58'00" y 13º09'00" de
Latitud Sur y los meridianos 75º 31'00" y 76º 31'00" de Longitud Oeste.
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B. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA:
Descripción:
La cuenca del rio Cañete tiene una longitud aproximada 220km, ocupando
6192 km2 de los cuales el 78.4% (4856 km2) corresponde a la cuenca
húmeda.
Dimensiones:
-longitud: 220 km
-superficie: 6192 km2
-altitud: nacimiento sobre los 4500 m.s.n.m. hasta el desemboque del mar.
Demarcación hidrográfica:
Hidrográficamente la cuenca del rio de cañete limita por el:
Norte: Con las cuencas del rio Mantaro.
Sur: Con la cuenca del rio San Juan (Chincha).
Este: Con las cuencas del rio Mantaro.
Oeste: Con la cuenca del rio Mala y el Océano Pacifico.
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C) GENERALIDADES:
CLIMA
El clima de la cuenca del rio Cañete es templado, desértico y oceánico.
La media anual de temperatura máxima y mínima (periodo 1961-1980) es 24.5°C
y 16.4°C, respectivamente.
La precipitación media acumulada anual para el periodo 1961-1980 es 11.4 mm.
USUARIOS DEL AGUA
La principal demanda en el valle del Cañete es para el riego, pero también para la
producción de energía hidroeléctrica, el uso doméstico por la población urbana y
el turismo.
La cuenca del Cañete es densamente poblada con la mayoría de la población
concentrada en la parte baja, donde la migración desde las zonas rurales es alta y
la población es joven (el 62% de la población es es <14 años). La cuenca abastece
agua primadamente para el uso doméstico y la agricultura.
Otros usuarios importantes del agua en la cuenca son:
Compañía Eléctrica El Platanal (CELEPSA) para la producción de energía
hidroeléctrica (uso no-consuntivo);
• Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Cañete (EMAPA
Cañete) para el uso doméstico del agua;
• Juntas de Riego para la agricultura (pequeña, mediana y gran escala la
agricultura);
• La industria turística para uso no-consuntivo en la cuenca superior donde la
belleza paisajística de las cascadas es una atracción importante.
ACTUAL SUMINISTRO Y DEMANDA DEL AGUA
El caudal del río Cañete es de aproximadamente 12,5 m3/s y el 75% del agua se
utiliza para riego y otras actividades agrícolas en el valle del río Cañete.
Históricamente, la tasa de flujo promedio anual en la cuenca es de 55,8 m3/s, lo
que indica que las actuales tasas de flujo son significativamente más bajas que en
el pasado.
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MARCO CONCEPTUAL
A. CUENCA HIDROGRÁFICA
Una cuenca hidrográfica es un área de terreno que drena agua en un punto común,
como un riachuelo, arroyo, río o lago cercano. Cada cuenca pequeña drena agua
en una cuenca mayor que, eventualmente, desemboca en el océano.
Las cuencas hidrográficas amparan una gran variedad de plantas y animales, y
brindan muchas oportunidades de esparcimiento al aire libre. Al proteger
la salud de nuestras cuencas hidrográficas, podemos preservar y mejorar
la calidad de vida
La cuenca hidrográfica se define como una unidad territorial en la cual el agua que
cae por precipitación se reúne y escurre a un punto común o que fluye toda al
mismo río, lago, o mar. En esta área viven seres humanos, animales y plantas, todos
ellos relacionados. También se define como una unidad fisiográfica conformada
por la reunión de un sistema de cursos de ríos de agua definidos por el relieve
Partes de 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.
FUENTE: Cuenca hidrográfica como sistema complejo
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B. TIPOS DE CUENCAS:
Existen tres tipos de cuencas:
• Exorreicas: las aguas llegan a desaguar en los océanos cada uno de manera
independiente o a través de un colector común. Un ejemplo es la cuenca del
Plata, en Sudamérica.
• Endorreicas: cuando los ríos no tienen salida hacia los mares, terminan
perdiéndose en la parte continental ejemplo el lago Titicaca
• Arreicas: ocurre cuando a pesar de existir un cauce que permite la llegada de
las aguas del rio hacia el mar estas no llegan por que se filtran o evaporan en el
trayecto
También son frecuentes en áreas del desierto del Sáhara y en muchas otras partes.
El relieve de la cuenca
El relieve de una cuenca consta de los valles principales y secundarios, con las formas
de relieve mayores y menores y la red fluvial que conforma una cuenca. Está formado
por las montañas y sus flancos; por las quebradas o torrentes, valles y mesetas.
C. COMPONENTES DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA.
Los componentes principales que determinan el funcionamiento de una cuenca son
los elementos naturales y los de generación antrópica. Dentro de los naturales tenemos
los componentes bióticos como el hombre, la flora y la fauna; y los componentes
abióticos como el agua, el suelo, el aire, los minerales, la energía y el clima. Los
elementos de generación antrópica, o generados por el hombre, pueden ser
de carácter socioeconómico y jurídico-institucional. Entre los primeros tenemos
la tecnología, la organización social, la cultura y las tradiciones, la calidad de vida y la
infraestructura desarrollada. Entre los elementos jurídico-institucionales tenemos
las políticas, las leyes, la administración de los recursos y las instituciones
involucradas en la cuenca. Los componentes abióticos y bióticos están condicionados
por las características geográficas (latitud, altitud), geomorfológicas (tamaño, forma,
relieve, densidad y tipo de drenaje), geológicas (orogénicas, volcánicas y sísmicas) y
demográficas En su evolución y búsqueda de la satisfacción de sus necesidades, el
hombre origina los elementos antrópicos al reconocer y aprovechar los elementos de
la oferta ambiental para satisfacer sus necesidades; aquellos elementos se vuelven
recursos. Consecuentemente, el aprovechamiento de estos recursos produce impactos
que pueden ser benéficos o nocivos.
El Perú cuenta con un territorio que abarca sólo el 0,87% de la superficie
continentaldel planeta, pero al que le corresponde casi el 5% de las aguas dulces del
planeta. Esto, que sin duda constituye una ventaja en términos de recurso, se enfrenta
a la realidad que nos dice que las aguas superficiales del Perú de distribuyen de
desigual forma en nuestro territorio.
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El relieve del Perú es como gran cuenco que permite que cualquier gota de agua que
drene su territorio lo haga únicamente en tres posibles direcciones: hacia el Océano
Pacífico, hacia el Océano Atlántico o hacia el lago Titicaca. Es por esta razón que
hablamos de tres grandes conjuntos hidrográficos: la vertiente del Pacífico, la cuenca
del Amazonas y la hoya del Titicaca. Cada una de ellas con características distintas.
Son las cumbres de la cadena occidental de los Andes las que definen si las aguas de
los ríos van a parar ya sea al Océano Pacífico o al Océano Atlántico por esta razón a
esta línea de cumbres se le denomina la divisoria continental. En el Sur del país los
Andes se abren a manera de dos grandes brazos que obligan a los cursos a entregar sus
aguas en el lago del Titicaca, a ello se le llama cuenca cerrada u hoya, de ahí el nombre
de hoya del Titicaca.
D. FORMACIÓN DE CUENCAS DE DRENAJE
Existen cuencas de muy distinta extensión, desde las oceánicas, que representan las
mayores cuencas del planeta, hasta las de áreas reducidas recorridas por pequeñas
corrientes.
Algunas se han formado a través de procesos geológicos que provocan dilataciones,
hundimientos, fracturas o plegamientos de la corteza terrestre, o bien son consecuencia
de la actividad volcánica. Otras son el resultado de la erosión de la superficie terrestre
causada por el viento, el agua o el hielo.También se puede suponer que se puede iniciar
con el ciclo hidrológico, ya que esta se inicia con la evaporación del agua en los
océanos, el vapor de agua es transportado por el viento hacia los continentes. Bajo
condiciones meteorológicas adecuadas, el vapor de agua se condensa para formar
nubes, las cuales dan origen a las precipitaciones. Una vez ocurrido estos, las aguas
pueden circular por los ríos, y a cada curso de agua es atribuido un número de orden.
Los ríos de primer orden son menores y están situados en las regiones de nacientes (no
presentan tributarios aguas arriba). Dos ríos de primer orden se combinan para
formunrío de segundo orden. El río de tercer orden resulta de la confluencia de dos
ríos de segundo orden y así sucesivamente.
FUENTE: Cuenca Hidrográfica
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E. CARACTERÍSTICAS FISICAS DE LAS CUENCAS
El funcionamiento de la cuenca se asemeja al de un colector, que recibe la precipitación
pluvial y la convierte en escurrimiento. Esta transformación presenta pérdidas de agua,
situación que depende de las condiciones climatológicas y de las características físicas
de la cuenca. Las cuencas vecinas sometidas a las mismas condiciones climáticas,
pueden tener regímenes de flujo distintos, esto se debe a las características que presenta
cada cuenca.
En función de esto, las características físicas más importantes son:
• Área.
• Perímetro.
• Forma de la cuenca.
• Longitud.
• Pendiente promedio.
• Curva hipsométrica.
• Histograma de frecuencias altimétricas.
• Relación de bifurcación de los canales.
• Densidad de drenaje.
• Alturas y elevación promedia.
• Perfil cauce principal.
• Pendiente promedia del cauce principal.
TIPOS Y DIVISIÓN DE LA CUENCA
TIPOS :
1. POR SU TAMAÑO GEOGRÁFICO: Las cuencas hidrográficas
pueden ser:
✓ Grandes.
✓ Medianas.
✓ Pequeñas.
POR SU ECOSISTEMA: Según el medio o el ecosistema en la que se
encuentran, establecen una condición natural así tenemos:
Cuencas áridas, (Cuenca del río Cañete).
Cuencas tropicales (Cuenca del Canal de Panamá).
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Cuencas frías (Cuenca del Lago Titicaca).
Cuencas húmedas.
POR SU RELIEVE:
Considerando el relieve y accidentes del terreno, las cuencas pueden denominarse:
✓ Cuencas planas.
✓ Cuencas de alta montaña.
✓ Cuencas accidentadas o quebradas.
POR LA DIRECCIÓN DE LA EVACUACIÓN DE LAS AGUAS
Existen 3 tipos de cuencas
a) Exorreicas o abiertas: es aquellas que drenan sus aguas al mar o al océano. Un
ejemplo es la cuenca del Río Rímac, en la Vertiente del Pacífico.
b) Endorreicas o cerradas: Estas desembocan en lagos, lagunas o salares que no
tienen comunicación fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del río Huancané, en la
Vertiente del Titicaca.
c) Arreicas: Son 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. También son frecuentes en áreas del desierto del Sáhara
y en muchas otras pares.
FUENTE: Gestión de las Cuencas Hidrográficas
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F. DIVISION DE UNA CUENCA
La cuenca hidrográfica puede dividirse en espacios definidos por la relación entre el
drenaje superficial y la importancia que tiene con el curso principal. El trazo de la red
hídrica es fundamental para delimitar los espacios en que se puede dividir la cuenca.
A un curso principal llega un afluente secundario, este comprende una subcuenca.
Luego al curso principal de una subcuenca, llega un afluente terciario, este comprende
una microcuenca, además están las quebradas que son cauces menores.
• Subcuencas: Conjunto de microcuencas que drenan a un solo cauce con caudal
fluctuante pero permanente.
• Microcuencas: Una microcuenca es toda área en la que su drenaje va a dar al
cauce principal de una Subcuenca; es decir, que una Subcuenca está dividida
en varias microcuencas.
• Quebradas: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente
principal de una microcuenca.
También podemos encontrar división por zonas, ya que resulta útil en el análisis del
comportamiento de los diferentes componentes del balance hídrico, sino que también
apoya a la delimitación de las zonas funcionales de la cuenca.
• Zona de Cabecera: Es la zona donde nacen las corrientes hidrológicas, por
ende, se localiza en las partes más altas de la cuenca. Generalmente la rodean
y por su función –principalmente de captación de agua presentan la mayor
fragilidad hidrológica.
• Zona de Captación – Transporte: Es la porción de la cuenca que en principio
se encarga de captar la mayor parte del agua que entra al sistema, así como de
transportar el agua proveniente de la zona de cabecera. Esta zona puede
considerarse como de mezcla ya que en ella confluyen masas de agua con
diferentes características físico-químicas.
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• Zona de Emisión: Se caracteriza por ser la zona que emite hacia una corriente
más caudalosa el agua proveniente de las otras dos zonas funcionales.
G. PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA
Para el estudio y determinación de los parámetros geomorfológicos se precisa de la
información cartográfica de la topografía, del uso del suelo y de la permeabilidad de
la región en estudio. Los planos para estos análisis son usados en escalas desde
1:25.000 hasta 1:100.000, dependiendo de los objetivos del estudio y del tamaño de la
cuenca.
Toda cuenca en estudio debe estar delimitada en cuanto a su río principal tanto aguas
abajo como aguas arriba. Aguas abajo idealmente por la estación de aforo más cercana
a los límites de la cuenca en que se está interesado. (Siendo el punto de la estación el
punto más bajo en el perfil del río y en el borde de la cuenca de interés).
Aguas arriba por otra estación que sea el punto más alto en el perfil del río donde se
incluya el área en estudio, o por las cabeceras del río si es el caso del estudio de la
cuenca desde el nacimiento El funcionamiento de la escorrentía superficial y
subterránea de la cuenca puede caracterizarse por su geología, morfología, por la
naturaleza del suelo y por la cobertura vegetal
Las variables pueden clasificarse en variables o acciones externas, conocidas como
entradas y salidas al sistema, tales como: precipitación, escorrentía directa,
evaporación, infiltración, transpiración; y variables de estado, tales como: contenido
de humedad del suelo, salinidad, cobertura vegetal, entre otros. Los parámetros en
cambio permanecen constantes en el tiempo, explicando las características fisio
morfométricas de la cuenca.
En hidrología superficial existe una relación muy estrecha entre parámetros y
variables, relaciones que son muy bien aprovechadas por el ingeniero para solucionar
problemas cuando se carece de información hidrológica en la zona de estudio.
La geomorfología de una cuenca queda definida por su forma, relieve y drenaje, para
lo cual se han establecido una serie de parámetros, que, a través de ecuaciones
matemáticas, sirven de referencia para la clasificación y comparación de cuencas.
Para un mejor estudio de las cuencas se han establecido los siguientes parámetros:
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F.1) PARÁMETROS DE FORMA
Antes de desarrollar los parámetros de forma se requieren establecer dos parámetros
básicos: el área y el perímetro de la cuenca.
F.1.1) DELIMITACIÓN DE LA CUENCA TOPOGRÁFICA Y LA ZONA DE
TRABAJO:
Para delimitar una cuenca se requiere lo siguiente:
✓ Hoja u hojas de la Carta Nacional que contengan la cuenca.
✓ Conocimientos de Topografía.
✓ El procedimiento consiste en tomar las hojas de la Carta Nacional formando
con ellas un mosaico para después ejecutarlos siguientes pasos:
✓ Colocar una lámina de papel transparente sobre el mosaico que contiene la
cuenca.
✓ Trazar sobre el papel transparente la línea divisoria de las aguas uniendo las
proyecciones de los puntos de máximas alturas, manteniendo el criterio que el
agua que cae en ellos estaría en la disyuntiva de escurrir en la cuenca y llegar
al dren o bien dirigirse hacia la cuenca vecina.
✓ Es recomendable en este estado del estudio, dibujar también las curvas de nivel,
el dren principal, y todos los drenes secundarios contenidos dentro de la cuenca
ya delimitada.
La delimitación de una cuenca se hace sobre un plano o mapa a curvas de nivel,
siguiendo las líneas del divortium acuarum (parteaguas), la cual es una línea
imaginaria, que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado
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por la precipitación, que, en cada sistema de corriente, fluye hacia el punto de salida
de la cuenca. El parteaguas está formado por los puntos de mayor nivel topográfico y
cruza las corrientes en los puntos de salida, llamado estación de aforo.
La frontera de una cuenca topográfica y su correspondiente cuenca de agua
subterránea, no necesariamente tienen la misma proyección horizontal, por lo que se
puede realizar una delimitación topográfica o una delimitación real, que corresponde
a la delimitación considerando el aporte de las aguas subterráneas.
Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamaño, en cuenca grande y
cuenca pequeña.
✓ Cuenca grande, es aquella cuenca en la que predominan las características
fisiográficas de la misma (pendiente, elevación, área. Una cuenca, para fines
prácticos, se considera grande, cuando el área es mayor de 250 Km2.
✓ Cuenca pequeña, es aquella cuenca que responde a las lluvias de fuerte
intensidad y pequeña duración, y en la cual las características físicas (tipo de
suelo, vegetación) son más importantes que las del cauce. Se considera cuenca
pequeña aquella cuya área varíe desde unas pocas hectáreas hasta un límite, para
propósitos prácticos, se considera 250 Km2.
No necesariamente se analiza con el mismo criterio una cuenca pequeña que una
grande. Para una cuenca pequeña, la forma y la cantidad de escurrimiento están
influenciadas principalmente por las condiciones físicas del suelo; por lo tanto, el
estudio hidrológico debe enfocarse con más atención a la cuenca misma, para una
cuenca muy grande el efecto de almacenaje del cauce es muy importante, por lo cual
deberá dársele también atención a las características de este último.
Con el fin de establecer grupos de cuencas hidrológicamente semejantes, se estudian
una serie de características físicas en cada cuenca, entre las que se tienen:
Superficie.
Topografía.
Altitudes características
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Geología y suelos
Cobertura
E.1.2) ÁREA DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA (A):
Está definida como la proyección horizontal de toda el área de drenaje de un
sistema de escorrentía dirigido-directa o indirectamente aun mismo cauce
natural.
Es la superficie de la cuenca comprendida dentro de la curva cerrada de
divortium aquarum. La magnitud del área se obtiene mediante el planimétrico
de la proyección del área de la cuenca sobre un plano horizontal.
Dependiendo de la ubicación de la cuenca, su tamaño influye en mayor o menor
grado en el aporte de escorrentía, tanto directa como de flujo de base o flujo
sostenido. El tamaño relativo de estos espacios hidrológicos define o
determinan, aunque no de manera rígida, los nombres de microcuenca,
subcuenca o cuenca.
E.1.3) PERÍMETRO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA (P):
Es la longitud de la línea de divortium aquarum. Se mide mediante el
curvímetro o directamente se obtiene del software en sistemas digitalizados.
También se puede obtener con el recorrido de un curvímetro sobre la línea que
encierra la forma de la cuenca.
La forma de la cuenca influye sobre los escurrimientos y la distribución de los
hidrogramas resultantes de una precipitación dada. Así en una forma alargada
el agua escurre en general solo por un cauce, mientras que en una forma
ovalada los escurrimientos recorren cauces secundarios hasta llegar a uno
principal por lo tanto su duración es superior. Los índices más utilizados para
representar estas características son:
COEFICIENTE DE GRAVELIUS O ÍNDICE DE COMPACIDAD
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Relaciona el perímetro de la cuenca con el perímetro de otra cuenca
teórica circular de la misma superficie, es expresa por la siguiente
forma:
𝐾 =
𝑃𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎
𝑝𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛 𝑐í𝑟𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 á𝑟𝑒𝑎
𝐾 = 0.28
𝑃
√𝐴
Dónde:
K o Cg = coeficiente de Gravelius.
P = perímetro de la cuenca en Kilómetros.
A = superficie de la cuenca en Km2.
El valor que toma esta expresión siempre es mayor que 1 y crece con la
irregularidad de la forma de la cuenca, estableciéndose la siguiente
clasificación:
INDICE Cg FORMA DE LA CUENCA
1.00 a 1.25 Redonda
1.26 a 1.50 Ovalada (alargada)
1.51 a 1.75 Oblonda o Rectangular
E.2) PARÁMETROS DE RELIEVE
Son de gran importancia puesto que el relieve de una cuenca tiene más
influencia sobre la respuesta hidrológica que su forma; con carácter general
podemos decir que a mayor relieve o pendiente la generación de escorrentía se
producirá en lapsos de tiempo menores. Los parámetros de relieve principales
son: pendiente media del cauce (J), pendiente media de la cuenca (j), curva
hipsométrica, histograma de frecuencias altimétricas y altura media (H).
E.2.1) ALTITUD MEDIA (H):
Es uno de los parámetros más determinantes del movimiento del agua a lo largo
de la cuenca. De ella dependen en gran medida la cobertura vegetal, la biota, el
clima, el tipo y uso del suelo y otras características fisiográficas de un territorio
La altura media, H, es la elevación promedia referida al nivel de la estación de
aforo de la boca de la cuenca. La variación altitudinal de una cuenca
hidrográfica incide directamente sobre su distribución térmica y por lo tanto en
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la existencia de microclimas y hábitats muy característicos de acuerdo a las
condiciones locales reinantes. Constituye un criterio de la variación territorial
del escurrimiento resultante de una región, el cual, da una base para caracterizar
zonas climatológicas y ecológicas de ella.
Se calcula como el cociente entre el volumen de la cuenca (que es la superficie
comprendida entre la curva hipsométrica y los ejes coordenados) y su
superficie, es decir:
𝐻 =
𝑉
𝐴
DONDE:
H = altitud media en Km
V = es el volumen de la cuenca (producto de áreas parciales entre curvas de
nivel por cada valor de la misma) en Km3
A = área de la Cuenca en Km2
La altura media es mayor cuando más se eleva el relieve por encima de la
altitud mínima y tanto menor, cuanto menores variaciones de altitud presente
el relieve.
E.2.2) PENDIENTE MEDIA (SM):
También conocido como pendiente de laderas, es el promedio de las pendientes
de la cuenca, es un parámetro muy importante que determina el tiempo de
concentración y su influencia en las máximas crecidas y en el potencial de
degradación de la cuenca, sobre todo en terrenos desprotegidos de cobertura
vegetal.
Existen variadas metodologías, tanto gráficas como analíticas, que permiten
estimar la pendiente de la cuenca. Dentro de las metodologías gráficas, la más
recomendadas por su grado de aproximación son
✓ Criterio de Horton.
✓ Criterio de Nash.
✓ Método del Rectángulo equivalente.
E.2.3) LA CURVA HIPSOMÉTRICA (CH):
La curva hipsométrica representa el área drenada variando con la altura de la
superficie de la cuenca. Se construye llevando al eje de las abscisas los valores
de la superficie drenada proyectada en km2 o en porcentaje, obtenida hasta un
determinado nivel, el cual se lleva al eje de las ordenadas, generalmente en
metros. En otras palabras, es la representación gráfica del relieve de la cuenca
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La curva hipsométrica permite caracterizar el relieve, una pendiente fuerte en
el origen hacia cotas inferiores indica llanuras o zonas planas, si la pendiente
es muy fuerte hay peligro de inundaciones. Una pendiente muy débil en el
origen revela un valle encajonado, y una pendiente fuerte hacia la parte media
significa una meseta.
La función hipsométrica es una forma conveniente y objetiva de describir la
relación entre la propiedad altimétrica de la cuenca en un plano y su
elevación. Es posible convertir la curva hipsométrica en función adimensional
usando en lugar de valores totales en los ejes, valores relativos: dividiendo la
altura y el área por sus respectivos valores máximos. El gráfico adimensional
es muy útil en hidrología para el estudio de similitud entre dos cuencas,
cuando ellas presentan variaciones de la precipitación y de la evaporación con
la altura. Las curvas hipsométricas también han sido asociadas con las edades
de los ríos de las respectivas cuencas.
H. MEANDROS:
Se denomina meandro, en este marco, a cada curva que traza un río en su curso. Por lo
general los meandros se desarrollan en aquellos cursos que atraviesan una llanura
aluvial con poca pendiente.
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Lo habitual es que, en el sector cóncavo del meandro, la orilla retroceda y se registre
un proceso de erosión por acción de las fuerzas centrífugas. En el área convexa, en
cambio, la orilla tiende a avanzar. Al combinarse el repliegue en la parte cóncava con
el adelanto del tramo convexo se va desarrollando el curso.
Mayoritariamente los meandros se generan en el tramo inferior de un río. La erosión,
en este marco, crece en la parte externa de la curva ya que se registra una mayor
velocidad. En el borde interno del río, por el contrario, se acumulan
los sedimentos porque la escasa velocidad impide arrastrarlos.
Existen distintas clases de meandros. Con una pendiente acotada, y frente a los
sedimentos de las orillas, el río serpentea con meandros divagantes. Si se produce una
elevación tectónica, la erosión se retoma hacia abajo y aparecen los meandros
encajados. El entrecruzamiento de meandros, en tanto, produce meandros
abandonados cuando se quedan sin corriente activa.
I. PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED HIDROGRÁFICA
E.3.1) COEFICIENTE DE FOURNIER O DE MASIVIDAD:
Se representa por:
H = Es la altura media de la cuenca en Km
A = Es la superficie de la cuenca en Km2
Es un coeficiente relacionado con la erosión en la cuenca, permite diferenciar
netamente cuencas de igual altura media y relieve diferentes, aun cuando no es
suficiente para caracterizar la proclividad a la erosión en una cuenca, ya que da
valores iguales en el caso de cuencas diferenciadas, como es el caso en el que la
altura media y superficie aumenten proporcionalmente.
T=
𝐻
𝐴
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E.3.2) DENSIDAD DE DRENAJE (D):
Este parámetro indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua
irregulares y regulares de la cuenca y la superficie total de la misma. De otra
manera, expresa la capacidad de desalojar un volumen de agua dado (López
Cadenas de Llano, 1998). Este parámetro es muy representativo respecto a la
topografía de la cuenca en los estudios.
Valores mínimos de esta relación están asociados a regiones con materiales de
suelo poco erosionables, baja cubierta de vegetación y pendientes
planas. Mientras que, valores altos refieren a que las precipitaciones
intervienen rápidamente sobre las descargas de los ríos. Generalmente, estas
regiones tienen suelos impermeables y pendientes fuertes. Se expresa con la
siguiente ecuación:
Rangos aproximados de la Densidad de Drenaje:
Densidad de drenaje (valores aproximados) Clases
0.1 a 1.8 Baja
1.9 a 3.6 Moderada
3.7 a 5.6 Alta
E.3.3) PENDIENTE MEDIA DE UN CAUCE (PC):
Pendiente media del cauce principal
La influencia de la configuración topográfica en el proceso de erosión de una cuenca
y en la formación de descargas altas, se presenta de acuerdo a los mayores o
menores grados de pendiente (López Cadenas de Llano, 1998). Existen varios
criterios para definir este parámetro. A continuación, se muestra la relación del
criterio asumido:
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Rangos aproximados de la pendiente media del cauce principal
Pendiente media del cauce principal (%) Clases
1 a 5 Suave
6 a 11 Moderado
12 a 17 Fuerte
E.3.4) TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (TC):
Este parámetro, llamado también tiempo de equilibrio, es el tiempo que toma la
partícula, hidráulicamente más lejana, en viajar hasta en punto emisor. Para ello se
supone que el tiempo de duración de la lluvia es de por lo menos igual al tiempo de
concentración y que se distribuye uniformemente en toda la cuenca.
Existen muchas fórmulas empíricas para estimar el tiempo de concentración de la
cuenca, siendo una de las más completas la siguiente:
DONDE:
Tc =tiempo de concentración en horas
L=longitud del cauce principal en Km
Pc=pendiente media del cauce principal de la cuenca
II PARAMETRO DE DISEÑO
DELIMITACION DE LA CUENCA:
Se realiza sobre un plano de curvas de nivel. Se identifica el río principal y sus
afluentes, luego se toman los puntos más latos, ya que de aquí nacen los afluentes.
Estos puntos son en general cumbres de cerros que se unen mediante una línea
imaginaria, cuyo principio y final, están en la estación aforo.
Tc = 0.3 (
𝐿
(𝑃𝑐)1/4)0.76
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Esta se puede delimitar por medio de una carta topográfica con suficiente detalle de
relieve del terreno. Entre las escalas más comunes se tienen 1/25 000 y 1/50 000,
pero, para fines de diseño se recomienda 1/10 000 o 1/5 000. No olvidar que la escala
variará acorde al tamaño y complejidad del relieve.
Para terrenos accidentados, los detalles y escalas pueden ser menor a comparación de
un terreno plano, donde hay más detalle.
PROCEDIMIENTO PARA DELIMITAR UNA CUENCA:
a. Obtener una carta topográfica nacional, trabajar sobre ella o sobre un papel
transparente.
b. Establecer el punto de interés sobre el cual se definirá una cuenca, subcuenca o
microcuenca (la desembocadura o confluencia del río).
c. Trazar con lápiz azul, la red de drenaje, principal y los tributarios.
d. Identificar en los extremos de la red los puntos más altos (mayor cota), cerros,
colinas o montañas. Marcar estas referencias con color rojo.
e. Con la red de drenaje, los puntos de referencia más elevados en el contorno de la
cuenca, se procede a marcar con color rojo la divisoria de las aguas.
f. Para identificar la divisoria, tener en cuenta el valor de las curvas de nivel y
cuando ellas, indican el drenaje fuera o dentro de la cuenca.
g. Trazar con lápiz azul, la red de drenaje, principal y los tributarios
ÁREA DE LA CUENCA:
Es un parámetro que nos permitirá determinar otros como, por ejemplo, la curva
hipsométrica. Se estima a través de la sumatoria de las áreas comprendidas entre las
curvas de nivel y los límites de la cuenca.
Mediante el planímetro de la proyección del área obtenemos la magnitud del área.
Dependiendo de su ubicación y tamaño, influye en mayor o menor grado en el aporte
de escorrentía. El tamaño relativo de estos espacios hidrológicos, no definen
determinantemente si son microcuenca, subcuenca o cuenca. Los métodos más
conocidos son:
MÉTODO DE LA BALANZA ANALÍTICA
El procedimiento es el siguiente:
a. Dibujar la cuenca sobre una cartulina que tenga una densidad uniforme.
b. Dibujar a la misma escala una figura geométrica conocida, cuya área se pueda
calcular geométricamente.
c. Recortar y pesar por separado las figuras, obteniéndose un peso Wc de la cuenca, y
Wf de la figura.
d. Mediante una regla de tres, se logra hallar el área de la cuenca
Ac :Área de la cuenca
Wc :Peso de la cuenca
𝑊𝑓 : Peso de la figura
𝐴𝑓:
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Área de la figura
Cuando se efectúan las lecturas con el planímetro. Por recomendación de los
fabricantes, el ángulo α que se forma entre los brazos trazador y polar, debe estar
entre 30º y 120º.
MEDIANTE EL EMPLEO DEL AUTOCAD.
El área se ha hallado después de que la imagen se haya colocado en el programa
AUTOCAD.
INDICE DE FORMA
La forma de la cuenca es un factor importante que resulta del cociente de dividir el
ancho de la cuenca entre la longitud:
DONDE:
F = Índice De forma.
B = ancho
L = longitud
PERÍMETRO DE LA CUENCA
Debido a que la forma de la cuenca es muy irregular, el cálculo del perímetro de la
cuenca no se puede realizar por fórmulas geométricas.
Sin embargo, existen los siguientes métodos para su cálculo:
• Uso de un (hilo)
• Uso del curvímetro
USO DE UN PABILO
El proceso de cálculo, es como sigue:
Con un pabilo se bordea el perímetro de la cuenca, y se obtiene Lc (longitud de la
cuenca medida en una regla), el cual corresponde al perímetro de la cuenca Pc.
Con la misma escala que está dibujada la cuenca, se dibuja una línea de dimensiones
conocidas y se obtiene su longitud Ll (medida con la regla), el cual tiene un
perímetro Pl.
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USO DEL CURVÍMETRO
El curvímetro es un instrumento que consta de una rueda móvil, y que permite medir
longitudes de forma muy irregular, como son perímetro de una cuenca, longitudes
del cauce de un río, sus tributarios, y longitud de las curvas de nivel.
El uso del curvímetro para el cálculo del perímetro es muy similar al del pabilo, en
vez de bordear el perímetro con un pabilo.
A. PENDIENTE DE LA CUENCA
La pendiente de la cuenca es un parámetro muy importante porque guarda
relación con la infiltración, escorrentía superficial, humedad del suelo, y la
contribución del agua subterránea a la escorrentía.
La pendiente es un factor que controla el tiempo de escurrimiento y
concentración de la lluvia en los canales de drenaje. Existen diversos métodos
para evaluar la pendiente, estos son:
CRITERIO DE HORTON
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Se sigue la alineación del dren principal de la cuenca, trazando un reticulado
formando un sistema de ejes rectangulares X e Y, se mide la longitud de cada
línea del reticulado en direcciones X e Y.
También se contará el número de intersecciones y tangencias de cada línea con
las curvas de nivel.
Se evalúa las pendientes de la cuenca en las direcciones X e Y, con las
siguientes formulas:
Dónde:
✓ Nx, Ny = número de intersecciones, tangencias en el reticulado en las
direcciones X Y.
✓ D = desnivel constante entre curvas.
✓ Lx, Ly = longitud total de las líneas del reticulado en los ejes X e Y.
Sy = Ny. D / Ly
Sx = Nx. D / Lx
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Finalmente se determina la pendiente de la cuenca de la siguiente forma:
Dónde:
✓ N = Nx + Ny; L = Lx + Ly
✓ Sec = 1.57
Como resulta laborioso determinar la sec(L) de cada intersección, en la práctica y para
propósitos de comparación es igualmente eficaz aceptar al término sec(L) igual a 1, o
bien considerar el promedio aritmético o geométrico de las pendientes Sx y Sy como
pendiente media de la cuenca
CRITERIO DE NASH
Siguiendo la orientación del dren principal se traza un reticulado que contenga
aproximadamente 100 intersecciones dentro de la cuenca, asociando este reticulado
a un sistema de ejes X e Y. A cada intersección se mide la distancia mínima entre las
Sc = N. D. sec. /L
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curvas de nivel, se calcula la pendiente en cada intersección dividiendo el desnivel
entre dos curvas de nivel.
Finalmente se calcula la media de las pendientes de las intersecciones sumando estos
valores, siendo esta la pendiente de la cuenca.
𝑺𝒄 =
∑ 𝑺𝒊
𝑵 − 𝑴
Siendo:
Si= Pendiente en un punto intersección de la malla
D= Equidistancia entre curvas de nivel
Di= Distancia mínima de un punto intersección de la malla entre curvas de nivel
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Siendo:
S= Pendiente media de la cuenca
n= Número total de intersecciones y tangencias detectadas
Cuando una intersección ocurre en un punto entre dos curvas de nivel del
mismo valor, la pendiente se considera nula y esos son los puntos que no se
toman en cuenta para el cálculo de la pendiente media.
Con ese procedimiento, la pendiente media de la cuenca es la media aritmética
de todas las intersecciones detectadas, descontando de dicho cómputo aquellas
intersecciones con pendiente nula.
MÉTODO DEL RECTÁNGULO EQUIVALENTE
Es una transformación geométrica que permite representar a la cuenca de su
forma heterogénea con la forma de un rectángulo con la misma área y
perímetro e igual distribución de terreno. En este rectángulo las curvas de nivel
se convierten en rectas paralelas al lado menor, siendo estos lados la primera y
última curvas de nivel para hallar los lados, se utiliza las siguientes ecuaciones:
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Una vez conocido el lado mayor del rectángulo se calcula la pendiente media
de la cuenca:
Dónde:
✓ S = pendiente
✓ H = desnivel total (cota más alta – cota de estación de aforo)
(Km.)
✓ L = lado mayor del rectángulo equivalente (Km.)
Índice de compacidad o coeficiente de gravelius (kc)
Se define así, al cociente que existe entre el perímetro de la cuenca respecto al
perímetro de un círculo de la misma área.
Kc es un coeficiente adimensional y nos da una idea de la forma de la cuenca.
Si Kc = 1 la cuenca será de forma circular. Este coeficiente nos dará luces sobre
la escorrentía y la forma del hidrograma resultante de una determina lluvia
caída sobre la cuenca.
Si Kc = 1 cuenca regular, Kc < 1 cuenca irregular
L = (K . A)/ 1.12 (1 + (1 – (1.12 / K)2
))
L = (K . A)/ 1.12 (1 - (1 – (1.12 / K) 2
))
S = H / L
KC =P / 2√πA
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B. COMPONENTES DE LA RED DE DRENAJE
La red de drenaje de una cuenca está formada por el cauce principal y los
cauces tributarios.
1.1 LONGITUD DE DRENAJE (Ld).
Por lo general esta longitud se mide a lo largo del eje del valle sin considerar
meandros, la longitud del drenaje está relacionada con la pendiente de la cuenca
y su grado de drenaje (equivale a la sumatoria de todas las longitudes dentro de
la cuenca).
𝑳𝒅 = ∑ 𝑳𝒊
1.2 DENSIDAD DE DRENAJE (Dd).
Horton (1945) definió la densidad de drenaje de una cuenca como el cociente
entre la longitud total (Lt) de los cauces pertenecientes a su red de drenaje y la
superficie de la cuenca (A):
𝑫𝒅 =
𝑳𝒅
𝑨
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MEMORIA DE CALCULO
DELIMITACION DE LA SUB CUENCA DE RIO CAÑETE
La subcuenca en estudio es perteneciente a la cuenca de Rio Cañete, dicha cuenca
fue brindada por el docente del curso de Hidráulica 2 a través de la plataforma
Campus Única, por lo consiguiente se ha procedido a realizar la delimitación de la
subcuenca de Rio Cañete la misma que será objeto de estudio en este trabajo.
Para realizar la delimitación de la subcuenca en estudio se realizó los siguientes
pasos:
1° PASO: Se procedió a ubicar el punto de salida en la sub cuenca de Rio Cañete.
PUNTO DE
SALIDA
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2° PASO: Se identifico la red de drenaje o corrientes superficiales.
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3° PASO: Se procedió a trazar una línea horizontal, que paso por el punto de salida
de la subcuenca en estudio y que corto a la cuenca de Rio Cañete transversalmente,
solo con el fin de reconocer el área de estudio, la cual nos ayudó a identificar que
nuestra área de estudio estaba ubicada desde la dicha línea horizontal hasta la parte
superior de la cuenca de Rio Cañete, tal como se muestra en la siguiente figura:
LINEA HORIZONTAL
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39
4° PASO: Se procedió a trazar la línea divisoria, para lo cual se tuvo las siguientes
consideraciones:
• La línea divisoria debe cortar perpendicularmente a las curvas de nivel y
pasa, estrictamente, por los puntos de mayor nivel topográfico.
• 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 debe cortar una quebrada o rio, excepto en el punto de
interés de la cuenca o subcuenca(salida).
LINEA DIVISORIA
PERPENDICULAR A LAS
CURVAS DE NIVEL
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AREA DE LA SUB CUENCA DE RIO CAÑETE
La superficie de una cuenca se refiere al área proyectada en un plano horizontal, es de
forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca. Debido a que la forma de
una cuenca es muy irregular, el cálculo del área no se puede realizar por formulas
geométricas. Sin embargo, existen métodos para su cálculo.
El área de la presente subcuenca en estudio se ha medido mediante el software
AUTOCAD, tal como se muestra en la siguiente imagen:
Área=24213248.19 m²
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ÁREA DE LA CUENCA POR EL MÉTODO DE
LA BALANZA:
Los materiales que necesitaremos son:
✓ 1 Plano de la Cuenca delimitada a escala (Escala utilizada es
1/20000)
✓ Cuadrado de 1Km2 a la misma escala del Plano de la cuenca.
✓ Tijera
✓ Goma
✓ Cartulina de densidad uniforme
✓ Balanza de precisión.
PRIMERO:
Procedemos a pegar nuestro plano a la cartulina de densidad
uniforme, para que tenga más peso y sea más precisa la
medida.
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42
SEGUNDO:
Trazamos y cortamos el cuadrado de 1Km2 y la Cuenca delimitada.
TERCERO:
En este punto pesamos el Cuadrado de 1Km2 y el área en la balanza
electrónica.
“Peso del cuadrado” “Balanza”
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“Peso de la cuenca 1” “Peso de la cuenca 2”
CUARTO:
Los resultados :
Peso de Cuadrado Área 1Km2= 1 gramo.
Peso Área de la Cuenca Delimitada= 14.625 gramos.
Para hallar el área de la cuenca, procedemos a usar Regla de 3:
Área Peso
1Km2 1 gr
X 14.615gr
𝑋 =
(14.615)(1𝑘𝑚2)
1
𝑋 =14.615km2
Por lo tanto, el Área de la Cuenca por el Método de la
Balanza es 14.615 km2
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44
PERIMETRO DE LA SUB CUENCA DE RIO CAÑETE
Se refiere al borde de la cuenca proyectada en un plano horizontal, es de forma muy
irregular y se obtiene después de delimitar la cuenca. Este parámetro se mide en unidades
de longitud y se expresa normalmente en metros o kilómetros.
El perímetro de la presente subcuenca en estudio se ha medido mediante el software
AUTOCAD, tal como se muestra en la siguiente imagen:
Perímetro=24778.26m
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PERÍMETRO DE LA CUENCA POR EL MÉTODO
DEL PABILO:
Materiales que necesitamos:
✓ Plano del Área de la Cuenca delimitada a escala (Escala utilizada
1/20000)
✓ Pabilo
✓ Goma
✓ Huincha
PRIMERO:
Medimos nuestra referencia del cuadradito utilizado para el cálculo del
Área de la cuenca por el método de la Balanza, que tenía 1Km por lado,
que en nuestra medida fueron 5cm.
Entonces, 1Km= 5cm
SEGUNDO:
Procedemos a delinear con el pabilo, ayudándonos con la goma, por todo
el contorno del Área de la Cuenca.
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TERCERO:
Cuando terminamos de contornearlo, procedemos a sacar el pabilo.
CUARTO:
Procedemos a medir el pabilo que contorneaba nuestra cuenca.
QUINTO:
La medida del Pabilo fue de 140.1cm
Para hallar el perímetro, aplicamos regla de 3:
Longitud Km Longitud cm
1Km 5cm
X 140.1cm
𝑋 =
(1𝑘𝑚)(140.1)
5
𝑋 = 28.02𝑘𝑚
Por lo tanto, el Perímetro por el Método del Pabilo es de 28.02 Km
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ORDEN DE LA CORRIENTE
MÉTODO DE HORTON
Para obtener el orden de la corriente se ha utilizado el criterio de Horton, clasificando a
los ríos en :
• Orden de Rio 1
• Orden de Rio 2
• Orden de Rio 3
PRIMERO: Tenemos las curvas de nivel y delimitado nuestra cuenca.
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SEGUNDO: Procedemos a pintar los rios de orden 1,de color negro, tal como se indica
en la siguiente imagen
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TERCERO: Procedemos a pintar los rios de orden 2, de color morado, tal como
se indica en la siguiente imagen.
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CUARTO: Procedemos a pintar los rios de orden 3, de color azul, tal como se indica en
la siguiente imagen.
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METODO DE SHREVE
Mientras Shreve propuso otro esquema de organización planimétrica de la red
hidrográfica, en la que se obtiene un árbol de bifurcación ver figura 2, donde el orden o
magnitud de un segmento de corriente formado en una unión, es la rama de las magnitudes
de los dos tributarios (Fattorelli 2011) así:
Corrientes de primer orden: pequeños canales que no tienen tributarios.
Corrientes de segundo orden: cuando dos corrientes de primer orden se unen.
Corrientes de tercer orden: cuando se unen una corriente de segundo orden y una de
primer orden.
Corrientes de orden n + m: cuando se unen dos corrientes de orden n y m.
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PENDIENTE DE LA SUB CUENCA
METODO DE HORTON
De la subcuenca del punto 3 del rio Cañete se ha obtenido que:
• CURVA DE NIVEL MAS BAJA: 300 m.s.n.m
• CURVA DE NIVEL MAS ALTA: 1200 m.s.n.m
Luego de conocer esta información se procede a eliminar las curvas de nivel que no son
necesarias para los cálculos y luego se procede a dibujar las cuadriculas, por lo que:
De los datos de la cuenca, tenemos que:
A = 24.213 km2 A= área total de la cuenca
Como:
A = 24.213 km2 ES MENOR 250 km2
Si cuenta con área menor a 250 km2 el reticulado debe tener por lo menos a 4
cuadrados por lado
Para ello, se procedió a trazar las líneas verticales paralelas al eje del rio principal tal
como se muestra en la siguiente figura:
LINEA PARALELA
AL RIO PRINCIPAL
RIO PRINCIPAL
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Teniendo como referencia esta
línea paralela al rio principal se
procedió a dibujar las cuadriculas
en paralelas y perpendiculares a
la línea ya mencionada.
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METODO DE NASH
Para el método de Nash usamos el Civil 3D para hallar las pendientes de cada intersección
dentro de la subcuenca.
1° Ya delimitada nuestra cuenca, se procede a convertir las curvas de nivel dadas en
superficie.
2° Seleccionamos la superficie creada
3° Nos dirigimos etiquetas y buscamos la que diga talud, seleccionamos opción de un
punto.
4° Se procede a seleccionar las intersecciones que se crearon y listo se obtienen las
pendientes.
Se Adjunta la imagen y plano respectivo (Anexos)
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MÉTODO DEL RECTÁNGULO EQUIVALENTE
Procedemos primero a hallar el Indice de Compacidad (Ic)
Los datos que tenemos son:
Area: 24.213 Km2
Perimetro: 24.778 Km
𝐼𝑐 = 0.282 ×
𝑃
√𝐴
𝐼𝑐 = 0.282 ×
24.778
√24.778
Ic = 1.42 (Forma de la cuenca es ovalada alargada)
VI) Procedemos a obtener y calcular la alturas equivales mediante el siguiente cuadro.
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Entonces la Pendiente de la cuenca (Sc) será:
𝑆𝑐 =
𝐶𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟−𝐶𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
𝐿
𝑆𝑐 =
1350 − 300
9.96
Sc= 10.55%
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METODO ALVORD
COTA COTA
MENOR
COTA
MAYOR
DISTANCIA
KM
LONGITUD
M
LONG
METROS
KM
350 300 400 0.1 2906.8445 82076.0658 82.076
450 400 500 11590.2401
550 500 600 17859.7817
650 600 700 10731.6817
750 700 800 10902.1427
850 800 900 10736.2296
950 900 1000 7668.2379
1050 1000 1100 5162.6523
1150 1100 1200 3593.5663
1250 1200 1300 924.689
ÁREA DE LA CUENCA: 𝑨 = 24.213 km2
𝑆 =
0.1 ∗ 82.076
24.213
S=0.3389
S= 33.9%
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PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL
Método de Taylor y Schwarz
Considera que el rio formado por una serie de canales de pendiente uniforme, en los
cuales el tiempo de recorrido del agua es igual al del rio. Entonces, dividiendo al cauce
principal del Rio en “m” tramos iguales de longitud ∆x.
Donde:
n: Número de tramos
PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL
Grupo: 3 Area Subcuenca: 24.21 km2
TRAMO COTA 1 COTA 2 DESNIVEL LONGITUD PENDIENTE (s) 1/RAIZ(s)
1 699.07 650 49.07 541.41 0.0906 3.3217
2 650 600 50 519.65 0.0962 3.2238
3 600 584.47 15.53 412.43 0.0377 5.1533
4 584.47 550 34.47 236.8 0.1456 2.6210
5 550 500 50 601.18 0.0832 3.4675
6 500 497.88 2.12 451.82 0.0047 14.5987
7 497.88 450 47.88 357.46 0.1339 2.7324
8 450 448.15 1.85 509.77 0.0036 16.5997
9 448.15 400 48.15 562.74 0.0856 3.4187
10 400 350 50 772.72 0.0647 3.9312
11 350 347.44 2.56 525.71 0.0049 14.3302
12 347.44 300 47.44 393.39 0.1206 2.8796
13 300 294.38 5.62 736.84 0.0076 11.4503
14 294.38 247.75 46.63 872.47 0.0534 4.3256
7494.39 ∑= 92.0538
𝑆 = (
14
92.0538
)
2
Pendiente del Cauce Principal (S) = 2.31% (Terreno Llano)
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66
LONGITUD Y DENSIDAD DE DRENAJE
Longitud de drenaje
Para hallar la longitud de drenaje, primero identificamos los afluentes que son parte de la
cuenca. Luego de identificados, los ponemos en una capa, y usamos el comando Anotar.
Luego Tabla y Extracción de Datos.
Dentro del comando de extracción de datos, seleccionaremos una nueva extracción de
datos; le daremos a seleccionar objetos y seleccionaremos los cauces de nuestra cuenca.
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En las propiedades que queremos extraer, seleccionaremos solo longitud:
El programa AutoCAD nos dará las longitudes de cada trazo. Exportamos los datos al
Programa Excel.
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La extracción de datos por parte de AutoCAD nos dio una tabla extensa.
En el programa Excel se usó la fórmula SUMA con la que hallamos la longitud total de
todos los cauces.
Total Longitud
1 1290.5805
1 2778.7147
1 1213.1491
1 2698.4578
1 137.7679
1 1277.3294
1 141.3153
1 511.1038
1 1446.5616
1 2219.7725
1 1496.5398
1 871.6779
1 811.1624
1 1892.0182
1 194.0129
1 1180.447
1 1430.8461
1 1406.6188
1 1489.6025
1 6492.7618
1 1860.7256
1 254.6675
1 424.0865
1 225.3383
TOTAL 33745.2579
Entonces tenemos que Ld = 33.75 Km
Densidad de drenaje
La densidad de drenaje se obtiene dividiendo la longitud total del drenaje(km) entre el
área de la cuenca expresado en km2, usamos la siguiente formula:
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Donde:
Ld=longitud de drenaje expresado en km
A=área de la cuenca expresada en km2
Datos obtenidos:
A= 24.213m²
Ld=33.745km
Reemplazamos:
𝑫𝒅 =
𝑳𝒅
𝑨
=
𝟑𝟑. 𝟕𝟒𝟓 𝐤𝐦
𝟐𝟒. 𝟐𝟏𝟑 𝐦²
Entonces tenemos:
1.39km/km2
Según tabla:
Densidad de drenaje
(valores aproximados)
Clases
0.1 a 1.8 Baja
1.9 a 3.6 Moderada
3.7 a 5.6 Alta
CONCLUSIÒN: La sub cuenca asignada tiene tiene una densidad de drenaje BAJA
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ANEXOS
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CONCLUSIONES
✓ Los métodos usados en el presente trabajo, son muy eficaces al momento de
delimitar clasificar y analizar los procesos que ocurren dentro de una cuenca o
subcuenca hidrográfica.
✓ Para tener una idea más amplia en cuanto al desarrollo, es necesario conocer el
terreno, la forma la topografía.
✓ La pendiente, aparentemente es el parámetro más importante en las características
de una cuenca ya que de ella depende la formación de los cauces, y la forma de
estos.
✓ Para el estudio correcto de las cuencas hidrográficas es necesario conocer, el ciclo
que se desarrollan in situ, y así comprender el estado o la complejidad el estudio.
✓ La delimitación, es recomendable usar escalas pequeñas, ya que así la
aproximación es más precisa en relación a los de gran escala.
✓ Al evaluar y delimitar la cuenca, podemos saber si posteriormente puede haber
inundaciones talvez el traslado de un huayco a una zona vulnerable.
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RECOMENDACIONES
✓ Aplicar los métodos, siguiendo la naturaleza del cauce para poder tener un
resultado con una aproximación cercana a lo que se quiere llegar con el trabajo
que se realiza.
✓ Tener en cuenta al delimitar no tomar remanentes de cuencas aledañas
✓ Apoyarse con softwares, para la comprobación y procedimiento de visualización
de las cotas del terreno.
✓ Buscar en información del estado de actividad que se encuentra la cuenca a ser
estudiada.
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LINKOGRAFIA
• https://es.slideshare.net/MIDABA/procedimiento-para-la-delimitacin-cuencas-
hidrogrficas
• https://es.slideshare.net/erickmainar/hidrologa-ingmximo-villn-53473898
• https://es.slideshare.net/arturoboxeo/metodo-de-horton
• http://ing.unne.edu.ar/pub/hidrologia/hidro-tp1.pdf
• https://www.forest-trends.org/wp-content/uploads/imported/canete-mrsh_esp_4-
7-14-pdf
• https://www.municanete.gob.pe/d.php?n=126&p=284
• https://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Ca%C3%B1ete
• https://www.midagri.gob.pe/portal/54-sector-agrario/cuencas-e-hidrografia/372-
principales-cuencas-a-nivel-nacional?start=9