Precipitación Media Cuenca Locumba (Tacna)

“Determinación de la precipitación media de la cuenca Locumba”

Para las diversas construcciones que conciernen a la rama de
hidrología como el diseño de bocatomas, represas, canales,
defensas rivereñas, entre otras es necesario saber cuánto es
el caudal de máximas avenidas, para ello una de las variables
importantes para su cálculo y desarrollo, es determinar la
Precipitación Media de la cuenca, en este caso de Locumba.

La delimitación de la cuenca, forma parte importante para
orientarse y conocer datos que permitirán con exactitud la
información que se requiere. Para este trabajo se utilizaron
programas para determinar lo mencionado al principio.

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 El Objetivo principal del trabajo es conocer la Precipitación
Promedio anual de la cuenca Locumba, a través de la
delimitación de la cuenca y trazado de isoyetas.

 Conocer el manejo de Softwares para realizar gráficas reales y
con ello determinar datos reales.

 Elaborar un estudio práctico que permita proveer información
básica para ubicar, prospectar y determinar la escorrentía de la
cuenca del rio Locumba.

 Convertir esta investigación como herramienta importante para la
planificación del territorio y con ello un desarrollo sostenible
aportando esta información como modelo de tesis a nuestra
región.

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I) CUENCA HIDROGRÁFICA:

Es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen
para formar un solo curso de agua. Unidad natural definida por la existencia de
la divisoria de las aguas en un territorio dado.

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II) DELIMITACION DE CUENCAS:

Las cuencas son unidades hidrográficas cuya delimitación debe estar regida
por variables hidrográficas y topográficas, dejando a un lado criterios como:
tamaño, uso del suelo, contaminación, etc.

Establecer criterios únicos para delimitar cuencas y subcuencas pensando en
generar una cartografía hidrográfica jerárquica para su estudio

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III) DIVISION DE LA CUENCA

a) SubCuenca: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso
principal de la cuenca. Varias subcuencas pueden conformar una cuenca.

b) Microcuenca: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la
corriente principal de una subcuenca. Varias microcuencas pueden
conformar una subcuenca.

c) Quebradas: Es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la
corriente principal de una microcuenca. Varias quebradas pueden
conformar una microcuenca.

IV) ESQUEMA DE UNA CUECA

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V) CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGICA DE UNA CUECA

1) Área de la cuenca (A).

El área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica más
importante para el diseño. Está definida como la proyección horizontal de toda
el área de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa o
indirectamente a un mismo cauce natural.

Es de mucho interés discutir un poco sobre la determinación de la línea de
contorno o de divorcio de la cuenca. Realmente la definición de dicha línea no
es clara ni única, pues puede existir dos líneas de divorcio: una para las aguas
superficiales que sería la topográfica y otra para las aguas subsuperficiales, línea
que sería determinada en función de los perfiles de la estructura geológica,
fundamentalmente por los pisos impermeables

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Para efectos de balance hídrico si se presenta una situación como la mostrada
en la figura, el área superficial puede ser mucho menor que el área total
contribuyente al caudal de un río. Si se presentan estructuras geológicas que
favorecen la infiltración de aguas de otras cuencas, es necesario tener en
cuenta estos aportes que pueden ser bastante significativos.

Frecuentemente se desea analizar una cuenca de gran tamaño y muchas
veces es necesario dividirla en subcuencas o subsistemas dependiendo de las
metas en estudio del proyecto determinado.

El área es un parámetro geomorfológico muy importante. Su importancia radica
en las siguientes razones:

a) Es un valor que se utilizará para muchos cálculos en varios modelos
hidrológicos.
b) Para una misma región hidrológica o regiones similares, se puede decir que
a mayor área mayor caudal medio.
c) Bajo las mismas condiciones hidrológicas, cuencas con áreas mayores
producen hidrógrafas con variaciones en el tiempo más suaves y más
llanas. Sin embargo, en cuencas grandes, se pueden dar hidrógrafas
picudas cuando la precipitación fue intensa y en las cercanías, aguas
arriba, de la estación de aforo.
d) El área de las cuencas se relaciona en forma inversa con la relación entre
caudales extremos: mínimos/máximos.

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2) Longitud, perímetro y ancho

La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontal
del río principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro punto
aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de
contorno de la cuenca.

El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la hoya es un
parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir algo
sobre la forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es simbolizado
por la mayúscula P.

El ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la cuenca
(L) y se designa por la letra W. De forma que:

W = A/L

3) Coeficiente de compacidad o índice de Gravelius
Este está definido como la relación entre el perímetro P y el perímetro de un
círculo que contenga la misma área A de la cuenca hidrográfica:

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Donde R es el radio del círculo equivalente en área a la cuenca. Por la forma
como fue definido: K³1. Obviamente para el caso K = 1, obtenemos una cuenca
circular.

La razón para usar la relación del área equivalente a la ocupada por un círculo
es porque una cuenca circular tiene mayores posibilidades de producir
avenidas superiores dada su simetría. Sin embargo, este índice de forma ha
sido criticado pues las cuencas en general tienden a tener la forma de pera.

Parámetros relativos al relieve

Son muy importantes ya que el relieve de una cuenca puede tener más
influencia sobre la respuesta hidrológica que la forma misma de la cuenca. Los
parámetros relativos al relieve son:

Pendiente promedia de la cuenca.

Este parámetro es de importancia pues da un índice de la velocidad media de
la escorrentía y su poder de arrastre y de la erosión sobre la cuenca.

Uno de los métodos más representativos para el cálculo es el muestreo
aleatorio por medio de una cuadrícula; llevando las intersecciones de la
cuadrícula sobre el plano topográfico y calculando la pendiente para todos
puntos arbitrariamente escogidos ver figura 4.4. Con todos estos valores se
puede construir un histograma de pendientes que permite estimar el valor
medio y la desviación estándar del muestreo de las pendientes. Las

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pendientes para los puntos dados por las intersecciones de la cuadrícula se
calculan teniendo en cuenta la diferencia de las dos curvas de nivel entre las
cuales el punto quedó ubicado y dividiéndola por la distancia horizontal menor
entre las dos curvas de nivel, pasando por el punto ya determinado.

Otro método bastante utilizado es el siguiente: se monta sobre la cuenca una
cuadrícula de tamaño conveniente. Se cuentan los cortes de las curvas de
nivel con los ejes horizontal y vertical de la cuadrícula respectivamente y se
tiene:

Donde:

h es la diferencia de cotas entre curvas de nivel.
nh es el número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual coordenada este.
nv es el número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual coordenada norte.
Sh y Sv son la pendiente horizontal y vertical de la cuenca respectivamente

Se tiene entonces que la pendiente promedia es:

Sin embargo este método es bastante dependiente de la orientación que se le
de a la cuadrícula de referencia.

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Histograma de frecuencias altimétricas

Es la representación de la superficie, en km2 o en porcentaje, comprendida
entre dos niveles, siendo la marca de clase el promedio de las alturas. De esta
forma, con diferentes niveles se puede formar el histograma. Este diagrama de
barras puede ser obtenido de los mismos datos de la curva hipsométrica.
Realmente contiene la misma información de ésta pero con una representación
diferente, dándonos una idea probabilística de la variación de la altura en la
cuenca,

Altura y elevación promedia del relieve.

La elevación promedia en una cuenca tiene especial interés en zonas
montañosas pues nos puede dar una idea de la climatología de la región,
basándonos en un patrón general climático de la zona. La elevación promedia
está referida al nivel del mar.

Este valor puede ser encontrado usando la curva hipsométrica o el histograma
de frecuencias altimétricas. La estimación por una media aritmética ponderada
en el caso del histograma, o de la curva hipsométrica calculando el área bajo la
curva y dividiéndola por el área total.

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La altura media, H, es la elevación promedia referida al nivel de la estación de
aforo de la boca de la cuenca.

Perfil altimétrico del cauce principal y su pendiente promedia.

El perfil altimétrico es simplemente el gráfico de altura en función de la longitud a
lo largo del río principal. Con base en la forma del perfil altimétrico del río se puede
inferir rasgos generales de la respuesta hidrológica de la cuenca en su expresión
de la hidrógrafa, o sea, la variación del caudal con el tiempo. También los perfiles
se usan para estudios de: prefactibilidad de proyectos hidroeléctricos, producción
de sedimentos, ubicación de posibles sitios susceptibles de avalanchas, etc.
Generalmente cuencas con pendientes altas en el cauce principal tienden a tener
hidrógrafas más picudas y más cortas que cuencas con pendientes menores.

Hidrógrafas según el perfil altimétrico del cauce principal

La pendiente promedia puede ser encontrada de varias formas. Entre ellas se
podrían citar:

a) El valor obtenido de dividir la diferencia en elevación entre el punto más
alto y el punto más bajo del perfil del río en el cual estamos interesados por
la longitud a lo largo del cauce en su proyección horizontal entre los dos
puntos antes determinados.

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b) Con base en el perfil altimétrico a lo largo del río se puede encontrar la
pendiente de la recta ajustada a parejas de valores obtenidos en intervalos
iguales a lo largo del cauce. Se aplica la técnica de los mínimos cuadrados.

c) Por medio de una recta ajustada usando el criterio de la denominada curva
de masas. Este método se efectúa ajustando la recta tal que las áreas de
corte o positivas y de lleno o negativas sean iguales y mínimas.

d) Usando cualquiera de los métodos anteriores pero sin tener en cuenta toda
la trayectoria del cauce principal, ignorando por lo tanto de un 10% a un
15% de los tramos extremos (nacimiento y desembocadura.

VI) MEDICION DE LA PRECIPITACION

Se mide en función de la altura de la lámina de agua que cae por unidad
de área

Si: hp= 1mm
Entonces: Volumen= 0.001 m3 o igual a 1 litro

1) Calculo de la Precipitación Media:

a) Promedio Aritmético:

Promedio aritmético, de las alturas de precipitaciones registradas, de las
estaciones localizadas dentro de la zona. La precisión depende de:

Cantidad de estaciones
Distribución de estaciones
Distribución de lluvias

Pmed : Precipitación media de la zona o cuenca
Pi : Precipitación de la estación i
n : Número de estaciones dentro de la cuenca

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b) Promedio de Thiessen:

Se necesita conocer la localización de las estaciones dentro y fuera del
área de estudio.

Pm = S1P1+S2P2+ SnPn/Stotal

Donde
Pmed : Precipitación media
AT : Área total de la cuenca
Ai : Área de Influencia parcial del polígono de Thiessen
correspondiente a la estación i

c) Isoyetas:

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Se necesita de un plano de isoyetas para el área de estudio. Se
necesita de un buen criterio para el trazado de isoyetas. Cálculo de la
Precipitación Media La precipitación media “P”, se obtiene dividiendo
el volumen del relieve pluviométrico por el área de la cuenca.

El volumen del relieve pluviométrico se determina con las áreas
encerradas entre dos isoyetas consecutivas, multiplicadas por la
correspondiente precipitación media de cada área (valor promedio de
las isoyetas que delimitan el área). Los volúmenes parciales así
obtenidos, se suman para obtener el valor total.

VII) ARCGIS 10

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Para realizar un análisis hidrológico con ArcGIS, utilizando la herramienta
Hydrology de Spatial Analyst, en primer lugar, debemos contar un modelo
digital de elevación del área de estudio, el cual se puede obtener de algún
servidor gratuito o interpolar a partir coordenadas XYZ o curvas de nivel con la
ayuda de la herramienta 3D Analyst.

Para ello utilizaremos la herramienta Hydrology contenida en Arctoolbox-
Spatial Analyst Tools (ver artículo relacionado).

Paso 1. Fill Sinks

Con esta herramienta se rellenan las imperfecciones existentes en la superficie del modelo digital
de elevaciones, de tal forma que las celdas en depresión alcancen el nivel del terreno de
alrededor, con el objetivo de poder determinar de forma adecuada la dirección del flujo. Para ello
a partir de Hydrology se da clic en Fill, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguiente
información. Input surface raster: se selecciona el dtm que vamos a utilizar para el procesamiento,

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en este caso es dtm_cuencas. Output surface raster: aquí seleccionamos la ruta y el nombre del
archivo de salida, por defecto le colocará el nombre “Fill_dtm_cue1”.

Z limit (optional): indica la máxima profundidad de los sumideros que queremos rellenar. Las
profundidades de sumideros o imperfecciones mayores al valor colocado en este campo no se
rellenaran. En caso de dejar el campo en blanco, el programa tomará por defecto rellenar todos
los sumideros, independientemente de la profundidad. Para el caso del ejemplo la dejaremos en
blanco.

Como resultado se obtiene el raster denominado fill_dtm_cue1

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Paso 2. Flow direction

Se define aquí la dirección del flujo buscando el camino descendente de una
celda a otra. A partir de Hydrology se da clic en Flow direction, se abre una
ventana donde se debe rellenar la siguiente información. Input surface
raster: se selecciona el raster creado en el paso anterior que se
denomina Fill_dtm_ce1 Output surface raster: aquí seleccionamos la ruta y el
nombre del archivo de salida, por defecto le colocará el nombre “FlowDir_fill1”.
Output drop raster (optional): Es una salida opcional. El drop raster muestra la
relación entre el cambio máximo en la elevación de cada celda a lo largo de la
dirección del flujo, expresada en porcentajes. No escribimos nada en este
campo.

Como resultado se obtiene el raster denominado FlowDir_fill1 (dirección de
flujo)

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Paso 3. Flow accumulation

Crea el raster de acumulación de flujo en cada celda. Se determina el número
de celdas de aguas arriba que vierten sobre cada una de las celdas
inmediatamente aguas abajo de ella. A partir de Hydrology se da clic en Flow
accumulation, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguiente
información. Input direction raster: se selecciona el raster creado en el paso
anterior que se denomina FlowDir_fill1 Output accumulation raster: aquí
seleccionamos la ruta y el nombre del archivo de salida, por defecto le colocará
el nombre “FlowAcc_flow1”. Input weight raster (optional): Es una salida
opcional. Output data type raster (optional): Es una salida opcional. Por defecto
dejamos FLOAT

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Como resultado se obtiene el raster denominado FlowAcc_flow1

Paso 4. Stream definition

En esta fase se clasifican las celdas con acumulación de flujo superior a un
umbral especificado por el usuario como celdas pertenecientes a la red de
flujo. El umbral debe ser especificado como el número de celdas vertientes a la
que se está clasificando en cada momento. Aquí se debe entrar a sopesar que
valor sería el más indicado, ya que si el valor de acumulación es muy bajo
muchos pixeles serán seleccionados como pertenecientes a la red hídrica, si
por lo contrario, el valor del pixel es muy alto solo aquellos drenajes de orden
alto serían definidos como red hídrica. En otras palabras, seleccionar un valor
bajo del umbral significa que obtendremos afluentes pequeños en nuestra red
de drenajes, en cambio un valor alto, modela los drenajes de mayor tamaño.
Para crear una red de corriente a partir del raster de acumulación de flujo, se
procede de la siguiente forma. En el menú de la barra de herramienta
desplegable de Spatial Analyst selecciona la stream_Red =
con([FlowAcc_flow1] > 20000, 1)

Calculadora Raster.

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b. Con el fin de crear una red de drenajes, tendrá que especificar un umbral
para la cantidad de píxeles adyacentes que constituyen una corriente. Aquí
vamos a especificar un valor límite de 20000 píxeles de acumulación (si hay
más de 20000 píxeles que desembocan en él se parte de la red de corriente).

d. en la calculadora raster escribimos la expresión siguiente:

Clic en Evaluate y como resultado se obtiene el raster stream_Red(red de
flujo) que se muestra a continuación.

Paso 5. Stream Link

Divide el cauce en segmentos no interrumpidos. Es decir, que dichas
secciones en las que se divide el recorrido del flujo serán segmentos que
conectan dos uniones sucesivas, una unión y un punto de desague o una unión
y una división del área de drenaje. Para ello se procede de la siguiente forma.

Clic en Hydrology, luego en Stream Link, en la ventana que aparece se debe
rellenar los siguientes campos.

Input stream raster: se selecciona el raster streamRed creado en el paso
anterior. Input flow direction raster: Se selecciona el raster de dirección de flujo,
denominado flowdir_fill1 creado en el paso 2. Output raster: aquí

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seleccionamos la ruta y el nombre del archivo de salida, le colocaremos el
nombre “StreamLink1”.

Después de dar clic en OK, se obtiene el siguiente mapa.

Paso 6. Stream Order

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Crea un raster del orden de las corrientes. Para ello se usan dos métodos:En el
método Strahler, el orden de la corriente se incrementa cuando se cruzando
dos drenajes del mismo orden. Dos drenajes de diferentes órdenes no se
traducirá en un aumento del orden de la siguiente corriente. En el
método Shreve los órdenes de corrientes son aditivos. El procedimiento es el
siguiente: Clic en Hydrology, luego en Stream Order, en la ventana que
aparece se debe rellenar los siguientes campos. Input stream raster: se
selecciona el raster stream_red creado el paso 4. Input flow direction raster: Se
selecciona el raster de dirección de flujo, denominado flowdir_fill1 creado en el
paso 2. Output raster: aquí seleccionamos la ruta y el nombre del archivo de
salida, le colocaremos el nombre “Stream_order”. Method of stream ordering
(optional). Se selecciona el método STRAHLER.

Paso 7. Stream Feature

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Crea un shape de drenajes. El procedimiento es el siguiente: Clic en
Hydrology, luego en Stream Feature, en la ventana que aparece se debe
rellenar los siguientes campos. Input stream raster: se selecciona el
raster stream_red creado el paso 4. Input flow direction raster: Se selecciona el
raster de dirección de flujo, denominado flowdir_fill1 creado en el paso 2
Output polyline feature: aquí seleccionamos la ruta y el nombre del archivo de
salida, le colocaremos el nombre “Stream20000”.

Paso 8. Feature Vertice To Point

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Esta herramienta permite determinar los puntos donde se cortan cada uno de
los drenajes, es decir convierte los vértices a punto. Podemos determinar un
punto al inicio, la mitad o al final de cada tramo de corriente, para este caso
nos interesan los puntos finales que es donde hay acumulación de flujo y es el
punto importante para determinación de las cuencas. Para ello seguimos los
siguientes pasos.

Vamos a ArcToolsbox, luego Data Management tools, seguido de Feature y
finalmente Feature Vertice to Point.

Aparece una ventana donde se debe rellenar la siguiente información

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Input Feature: introducimos el shape de la red de drenaje creada en el paso 7
(Stream20000). Output Feature Class: aquí seleccionamos la ruta y el nombre
del archivo de salida, le colocaremos el nombre “vertToPoint.shape” Point Type
(optional): Seleccionamos la opción END que agregará los puntos al final de
cada tramo de corriente.

Como resultado obtenemos lo siguiente.

Paso 9. Watershed Delineation

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Delinea una subcuenca por cada uno de los segmentos de cauce definidos en
el paso anterior. Se procede de la siguiente forma: Clic en Hydrology, luego
en Watershed Delineation, en la ventana que aparece se debe rellenar los
siguientes campos. Input flow direction raster: se intruduce el raster de
dirección de flujo creado en el paso 2, denominado FlowDir_fill1. Input raster or
feature pour point data: se introduce el shape de puntos creado en el paso
anterior “vertToPoint” Pour point fiel (optional): Dejamos la opción por defecto
(ARCID). Output raster: La ruta y el nombre del archivo salida, le damos el
nombre Watershed…

Finalmente obtenemos la delimitación de las cuencas.

1. AREA DE LA CUENCA

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A = 5834.25 km2

2. PERIMETRO DE LA CUENCA

P = 469.161 km

3. FORMA DE LA CUENCA

K = 0.282*469.161/√5834.25
K = 1.73

Por lo tanto su forma está en el rango de Alargada

4. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL

5. DENSIDAD DE DRENAJE

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Se llama sistema de drenaje de una cuenca, al sistema de cauces por el
que fluyen los escurrimientos superficiales, subsuperficiales y subterráneos,
de manera temporal o permanente.

Donde: L: Longitud de la corriente de agua
A: Área de la cuenca

 Dd= 151.275/5834.25= 0.03

Por lo tanto se puede deducir que la cuenca es de drenaje pobre

6. FACTOR DE FORMA

Es la tendencia de las avenidas del cauce y las concentraciones de lluvia

Kf= A/L2
Kf= 5834.25/175.16^2
Kf= 0.19

Esto indica que en esta cuenca las avenidas son bajas ya que tiende a
concentrar menor intensidad de lluvias.

7. PENDIENTE DE LA CUENCA (intervalo de curvas 100m)

Sc= (0.1)(20 927.34)/5834.25
Sc= 0.36

Esto demuestra que la pendientes es muy pronunciada, equivalente a 3.6%

8. PRECIPITACION MEDIA

a) Promedio Aritmético

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PRECIP. PROM. TOTAL
ESTACIÓN NORTE ESTE ALTITUD LONGITUD LATITUD
(mm)
LOCUMBA 8050300 312000 559 70° 46' 17° 37' 2.2
MIRAVE 8067400 336000 1150 70° 33' 17° 29' 17.5
CANDARAVE 8092800 368000 3415 70° 15' 17° 16' 164.9
SUCHES 8130900 352300 4452 70º23' 16° 55' 382.0
TACALAYA 8112000 352000 4400 70º 24' 17º 03' 444.3
QDA.HONDA 8100400 341300 4200 70º 33' 17º 11' 250.3
ITE 8025000 292000 150 70º 56' 17º 51' 14.4
ILABAYA 8071200 339500 1425 70º 31' 17º 25' 11.5
CURIBAYA 8078000 363800 2350 70º 20' 17º 23' 33.43
CAIRANI 8088132 355176 3205 70º 22' 17º 17' 106.9
CAMILACA 8090500 348800 3300 70º 26' 17º 16' 105.5
ARICOTA 8083500 371500 2850 70º 14' 17º 20' 98.4
VIZCACHAS 8132670 373000 4625 70º 15' 17º 16' 416.3
VELOHUTA 8112995 383017 4610 70º 10' 17º 06' 315.9
ICHICOLLO 8091400 383000 4100 70º 05' 17º 15' 395.0
TOQUEPALA 8088920 326600 3650 69º 56' 17º 38' 136.7
Pm 180.9

Al tener 16 estaciones, la precipitación media resulta 180.9mm

b) Isoyetas

LLUVIA VOLUMEN DE
ISOYETA RECLASIFIC SEQUIAS INUNDACION PROMEDIO Km2 LLUVIA
(mm) (mm*Km)
100 - 200 SEMIÁRIDO 5 5 120 41.55978 4987.17
20 - 30 ARIDO 10 1 23 249.4328 5736.95
> 400 HÚMEDO 1 10 445 1179.971 525087.14
300 - 400 SUBHÚMEDO 3 7 315 256.4114 80769.59
200 - 300 SUBHÚMEDO 5 5 310 486.4739 150806.92
100 - 200 SEMIÁRIDO 5 5 120 594.4 71328.00
50 - 100 ARIDO 7 3 60 491.7681 29506.09
30 - 50 ARIDO 7 3 35 576.6278 20181.97
20 - 30 ARIDO 10 1 26 566.5863 14731.24
10 - 20 ARIDO 10 1 14 1249.229 17489.21
< 10 ARIDO 10 1 4 141.789 567.16
5834.25 921191.44
PM(mm) 157.89

La precipitación media resulta 157.89mm

9. RAFICO DE PRECIPITACION VS. ALTITUD (AUTOCAD)

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Con los datos de la precipitación total promedio anual en cada estación
meteorológica realizamos en el gráfico de dispersión Precipitación vs.
Altitud.

Realizamos el cálculo de la línea de tendencia. Teniendo en cuenta que el
coeficiente de Correlación se aproxime a 1 para obtener datos más reales.

Finalmente obtenemos la ecuación fundamental para la línea de tendencia,
teniendo las variables de X e Y, donde X es la Altitud (msnm) e Y la
Precipitación(mm).

Precipitacion vs Altitud
500
450
400
y = 4.0928e0.001x
Precipitacion Total mm

350 R² = 0.9055
300
250 Precipitacion vs Altitud
200
Expon. (Precipitacion vs
150
Altitud)
100
50
0
0 1000 2000 3000 4000 5000
Altitud msnm

Función: Exponencial

Ecuación fundamental: y = 4.0928e0.001x
Donde: y = Precipitacion en mm.
X = Altitud en msnm

Factor de Correlación: R² = 0.9055

a) CALCULO DE PRECIPITACION SEGÚN ALTITUD:

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Una vez calculada la función fundamental, calculamos la precipitación con la ecuación
exponencial, para las altitudes donde no tenemos registros de precipitación, y así
poder tener registros en función al grafico de Precipitación vs. Altitud.

Cálculo de
Altitud Precipitación
ALTITUD PRECIPITACIÓN ESTACION Precipitación Error
(msnm) Total (mm)
msnm mm (mm)

300 5.524 MIRAVE 1150 17.5 12.918 26
800 9.105
ILABAYA 1425 11.5 17.004 -48
1200 13.580
CURIBAYA 2350 33.43 42.861 -28
1400 16.585
CAIRANI 3205 108.7 100.736 7
1800 24.736
CAMILACA 3330 105.5 114.142 -8
2000 30.209
CANDARAVE 3415 167.4 124.262 26
2400 45.057

2800 67.203 TOQUEPALA 3650 136.7 157.160 -15

3200 100.234 ICHICOLLO 4150 271.3 259.044 5

3600 149.500 QDA.
HONDA 4200 250.3 272.318 -9
4000 222.979

4200 272.318 SUCHES 4452 382 350.316 8

4600 406.164 TACALAYA 4452 444.3 350.316 21

5000 605.795 VIZCACHAS 4625 385.9 416.440 -8
6000 1645.836

b) GRAFICO DE ISOYETAS:

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Para realizar el gráfico de isoyetas tenemos que tener en consideración que
la isoyeta es una curva que une los puntos, en un plano cartográfico, que
presentan la misma precipitación en la unidad de tiempo considerada, después de
de hacer el cálculo correspondiente.

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 El área de la cuenca del rio Locumba es de 5834.25 km2.

 La forma de la cuenca es alargada al obtenerse un índice de Gravelius igual
a 1.73 (> a 1.51)

 El perímetro de la cuenca del rio Locumba es de 469.161 km.

 La pendiente es fuerte (pronunciada) ya que se obtuvo un valor de 3.6%

 La precipitación media de la cuenca Locumba es 157.89mm (Utilizando
el método de Isoyetas, trabajando con el programa ArcGis)

 La densidad de drenaje es de 0.03, con ello determinamos que el drenaje
es pobre en esta cuenca.

 El factor de forma resultó 0.19 esto indica que en esta cuenca las avenidas
son bajas ya que tiende a concentrar menor intensidad de lluvias.

 El programa Arcgis a través de su herramienta hidrológica, permite tener un
criterio concreto al momento de determinar las isoyetas dentro de la
cuenca.

 En el Mapa de Isoyetas se puede observar que las lluvias se concentran en
el sector de Candarave, mientras que en los sectores de Huaytire y
Vizcachas no hay concentración de lluvias, pero tienen la mayor
precipitación promedio anual.

o Las mediciones de precipitación estaciones de las zonas de mayor
altura de 2500 m.s.n.m. a 4500 m.s.n.m. siguen un patrón de lluvias
definido.
o Las mediciones de precipitación de las estaciones de las zonas de
menor altura de 2500 m.s.n.m. a menos no siguen un patrón de
lluvias definido sino que son totalmente aleatorias.
o Las precipitaciones abajo de los 2,000 m.s.n.m. son prácticamente
nulas.

o La precipitación tiene una clara tendencia de aumento, con respecto
al incremento de altitud en la vertiente del Océano Pacífico hasta
llegar a las proximidades de los 5,000 m.s.n.m.

34


 La ecuación que representa una estimación de la precipitación en función a
la altitud efectiva en el trabajo realizado corresponde a una función
exponencial cuya ecuación es y = 4.0928e0.001x.

 La correlación encontrada para la ecuación que estima la precipitación en
función a la altitud fue de 0.905.

 En el sector de la costa, como las localidades de Ite, Locumba, Cinto y
Pampa Sitana, la precipitación es casi nula debido a la cercanía de los
Andes a la zona costera.

 La precipitación total anual de acuerdo al Plano de Isoyetas, varía desde 10
mm en la zona costera hasta 445 mm en la zona alta de Tacalaya.

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Precipitación Media Cuenca Locumba (Tacna)

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