Marjorie Cristina Díaz López
2019
Bases conceptuales de
Cuencas hidrográficas
a) Partes, elementos
y funciones
b) Clasificación de
cuencas
c) Parámetros
geomorfológicos
Unidad natural, cuyos limites físicos son
definidos por la divisoria superficial de
las aguas, también conocidas como
‘‘parteaguas’’ (Jiménez 2009).
Ante la presencia de lluvia y de los caudales base, el ‘‘parteaguas’’
permite configurar una red de drenaje superficial.
Unidad territorial delimitada por la línea divisoria de sus aguas
que drenan superficialmente hacia un cauce común (LRHUAA,
2014)
Las cuencas hidrológicas son unidades morfológicas integrales y
además de incluir todo el concepto de cuenca hidrográfica, abarca
toda la estructura subterránea del acuífero como un todo.
(Jiménez 2009).
Parte Alta
Zona de
recepción
Parte Media
Zona de Contracción
(Garganta)Parte Baja
Zona de Depositación
Es la parte alta ubicada
arriba de la garganta,
formada por vertientes,
en las cuales se precipita y
almacena el agua lluvia. La
mayor parte de materiales
de sedimentación
proviene de está área.
Es la zona donde se
encuentran /unen las dos
vertientes y se abren para
dar paso al drenaje formado
en la zona de recepción. Los
procesos de erosión y
acumulación de sedimentos
se equilibran.
Es el valle o llanura, en
forma de abanico,
producto de la
acumulación aluvial
arrastrada desde la parte
alta. El río encuentra su
perfil de equilibrio y se
estabiliza.
Divisoria de agua
Partes agua,
Divortium aquarium
Vertientes
Cauce
Profundidad
Hidrológica
Según el Tamaño
• Sistema hidrográfico (+de 300.000 ha)
• Cuencas (100.000 - 300.000 ha)
• Subcuencas (15.000 - 100.000 ha)
• Microcuenca (4.000 - 15.000 ha)
• Quebrada (< 4.000 ha)
Relieve y Altitud
Cuencas de
montaña o alta
montaña
Cuencas de valle y
llanura
Según Sistema
de Drenaje
Según Sistema de Descarga
Arreicas
Exorreicas
Criptorreicas
Endorreicas
Según Forma y Disposición de las Vertientes
Embudo Corredor Canelón
 Las características físicas de una cuenca tienen una relación estrecha
con el comportamiento de los caudales de la cuenca.
 Los parámetros morfométricos integran un conjunto de estimaciones
realizadas, al iniciar estudios hidrológico.
Estudio de un conjunto de variables lineales, de superficie, de relieve y
drenaje; que permite conocer las características físicas de una cuenca, lo
cual permite realizar comparaciones e interpretación de la funcionalidad
hidrológica y en la definición de las estrategias para su manejo.
FORMA, RELIEVE Y DRENAJE
Área de la Cuenca
Hidrográfica (A)
 Es la superficie delimitada por el divortium aquarum /divisoria
de agua/parte aguas.
 El tamaño relativo de estos espacios hidrológicos definen los
nombres de: microcuenca, subcuenca o cuenca.
 El área influye sobre el caudal máximo, medio y mínimo.
En cuencas grandes
mayor tiempo
necesitará el pico de
crecida en pasar por
la garganta
EFECTO DEL ÁREA SOBRE EL CAUDAL MÁXIMO
En cuencas grandes las crecidas son mejor
mitigadas
El caudal del río se mantiene debido
al agua subsuperficial almacenada, a
medida que se agota, el flujo
disminuye hasta secarse.
En cuencas grandes se mantiene
estable el caudal gracias a los
tributarios
EFECTO DEL ÁREA
SOBRE EL CAUDAL
MEDIO
EFECTO DEL ÁREA
SOBRE EL CAUDAL
MÍNIMO
El caudal promedio no permanece
constante a lo largo del cauce,
debido a que la superficie lateral de
la cuenca varía continuamente a lo
largo del drenaje
Perímetro de la cuenca
(P)
Perímetro (P)
Es la medición lineal del parte-aguas de la cuenca y se expresa en km
Longitud de la cuenca
(L)
Longitud de la cuenca
Es la longitud medida desde la
salida de la cuenca hasta el límite
de la divisoria paralela al cauce
principal, a lo largo de una línea
recta.
Longitud del cauce
principal (Lc)
Longitud del cauce
Esta definida por la longitud del
cauce principal, desde el punto de
salida hasta su cabecera.
Forma de la cuenca
 Controla la velocidad con la que el agua llega al cauce principal.
 Para determinar la forma de una cuenca se utiliza varios índices
asociados a la relación área – perímetro.
 Relacionan el movimiento del agua y las respuestas de la cuenca a tal
movimiento.
 Ofrece la posibilidad de comparar cuencas de igual tamaño,
localización y geología similares.
Factor de forma/Índice
de forma
Coeficiente de
Gravelius o Índice de
Compacidad (Kc)
Es la relación entre el área A de la cuenca y el
cuadrado del máximo recorrido (L).
Mide la tendencia de la cuenca hacia las
crecidas, rápidas y muy intensas a lentas y
sostenidas
𝐹 =
A
L
Área de la cuenca, en km2
Longitud de máximo recorrido,
medida en línea recta desde el
punto más lejano hasta la
desembocadura, en km
Relaciona el perímetro de la cuenca con el
perímetro de un círculo de área equivalente
a la superficie de la cuenca
𝐾𝑐 = 0.28
P
𝜋𝐴
Perímetro de la cuenca en km
Área de la cuenca, en km2
El valor está relacionado con el tiempo de
concentración
Índice Kc Forma
1.00 – 1.25 Redonda
1.25 – 1.50 Ovalada
1.50 – 1.75 Oblonga a
rectangular
Índice de alargamiento
(Ia) o Índice de Horton
Resulta de la relación entre la longitud
mayor de la cuenca y del ancho
máximo de la misma
𝐼𝑎 =
L
𝐼
Longitud axial m o km
Ancho máximo perpendicular m o km
Resultado Forma
Cercano a 1 Cuadrada (circular)
Mayor a 1 Rectangular (alargada)
Este valor indica que tan alargada o
redonda es la cuenca
La distribución de las elevaciones en la cuenca determina el análisis del
movimiento de agua en la misma.
ALTITUDES DE LA
CUENCA
Temperatura
Precipitación
Cantidad de agua
perdida por
evaporación
Altura media de la
cuenca (Hm)
Sirve para conocer la forma como está
compartido el terreno y la fisiografía a partir
del centro topográfico del mismo.
Se determina con:
- El promedio de la altura topográfica
- Curva hipsométrica
𝐻𝑚 =
V
𝐴
Volumen total del relieve
de la cuenca en m3 o km3
Superficie de la cuenca
en m2 o km2
Pendientes La pendiente media de la cuenca es un parámetro
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.
Curva Hipsométrica
Es la representación gráfica del relieve de la cuenca.
Se logra por medio de las cotas del terreno en
función de las superficies correspondientes
Coeficiente de
Fournier o
coeficiente de
masividad
Relacionado con la
erosión en la cuenca,
permite diferenciar
cuencas de igual altura
media y relieve diferentes
Densidad de
Drenaje
Definida por la longitud
de todos los cauces
divididos entre el área
total de la cuenca.
Pendiente
media de un
cauce (Pc)
Representa la inclinación
promedio de un cauce
parcial o del cauce
principal de la cuenca
𝑇 =
H
𝐴
Altura media de la
cuenca en km
Área de la
cuenca en
Km2
𝐷𝑑 =
Lx
𝐴
Sumatoria de las
longitudes de
todos los cauces,
km
𝑃𝑐 =
Hmáxima − Hmínima
𝐿
Longitud del cauce
Tiempo de
concentración
Es el tiempo que tarda una gota de
lluvia caída en el punto más lejano de la
cuenca en pasar por la estructura de
evacuación de la garganta, se expresa en
minutos.
Número de
Orden de la
Cuenca (N)
Número que tiene
relación estrecha
con el número de
ramificaciones de
la red de drenaje.
El número de orden de una
cuenca es muy vulnerable a
sufrir el efecto de escala, po
esto es necesario especificar
siempre.
Metodologías
1. Criterio de Schumn
2. Criterio de Horton
Se asigna el primer orden 1 a
todos los cauces que no
tienen tributarios
La unión de dos cauces de
igual orden determinan o dan
origen a otro de orden
inmediatamente superior
El cauce principal tiene el
orden más elevado
Hidrológicas
Socioeconómicas
Ambientales y
Ecológicas
Captación
Almacenamiento
Descarga
Sumideros de CO2
Ciclos biogeoquímicos
Conservación de la
biodiversidad
Regulación hídrica
Suministro de RR. NN.
Espacio para el desarrollo social y cultural
FUNCIONES HIDROLÓGICAS
Captación
Almacenamiento
Descarga
Clima
Fisiografía
Cobertura vegetal
Uso actual del suelo
Material parental
Topografía
(Muñoz, 2011 )
Determinación de la oferta real del recurso hídrico
representado por la escorrentía y compararla con la
demanda, para determinar si la cuenca esta siendo
sobreexplotada o si por el contrario existe disponibilidad
adicional de agua. (Guariguata y Kattán, 2002).
Ciclo Hidrológico
Balance Hídrico
La relación compleja entre plantas, suelo y agua modificada
permanentemente por la acción humana incide de forma
directa en los componentes del ciclo hidrológico. (Muñoz,
2011).
 Asociación Mundial para el Agua. 2000. Manejo de los Recursos
Hídricos.
 Jiménez, 2009. Manejo de Cuencas Hidrográficas. Turrialba, Costa Rica.
 Muñoz, F. 2011. Manejo de Cuencas Hidrográficas Tropicales. Loja,
Ecuador.
 Secretaria Nacional del Agua, Empresa Pública del Agua, Agencia de
Regulación y Control. 2017. Boletín de la Estadística Sectorial del Agua.
 Secretaria Nacional del Agua, Secretaria General de la Comunidad
Andina, Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.
2009. Delimitación y Codificación de las Unidades Hidrográficas del
Ecuador.
 Villón, M. 2004. Hidrología. Cartago, Costa Rica.
Base contextual de cuencas hidrográficas

Base contextual de cuencas hidrográficas

  • 1.
  • 2.
    Bases conceptuales de Cuencashidrográficas a) Partes, elementos y funciones b) Clasificación de cuencas c) Parámetros geomorfológicos
  • 3.
    Unidad natural, cuyoslimites físicos son definidos por la divisoria superficial de las aguas, también conocidas como ‘‘parteaguas’’ (Jiménez 2009). Ante la presencia de lluvia y de los caudales base, el ‘‘parteaguas’’ permite configurar una red de drenaje superficial.
  • 4.
    Unidad territorial delimitadapor la línea divisoria de sus aguas que drenan superficialmente hacia un cauce común (LRHUAA, 2014)
  • 5.
    Las cuencas hidrológicasson unidades morfológicas integrales y además de incluir todo el concepto de cuenca hidrográfica, abarca toda la estructura subterránea del acuífero como un todo. (Jiménez 2009).
  • 6.
    Parte Alta Zona de recepción ParteMedia Zona de Contracción (Garganta)Parte Baja Zona de Depositación Es la parte alta ubicada arriba de la garganta, formada por vertientes, en las cuales se precipita y almacena el agua lluvia. La mayor parte de materiales de sedimentación proviene de está área. Es la zona donde se encuentran /unen las dos vertientes y se abren para dar paso al drenaje formado en la zona de recepción. Los procesos de erosión y acumulación de sedimentos se equilibran. Es el valle o llanura, en forma de abanico, producto de la acumulación aluvial arrastrada desde la parte alta. El río encuentra su perfil de equilibrio y se estabiliza.
  • 9.
    Divisoria de agua Partesagua, Divortium aquarium Vertientes Cauce Profundidad Hidrológica
  • 11.
    Según el Tamaño •Sistema hidrográfico (+de 300.000 ha) • Cuencas (100.000 - 300.000 ha) • Subcuencas (15.000 - 100.000 ha) • Microcuenca (4.000 - 15.000 ha) • Quebrada (< 4.000 ha)
  • 12.
    Relieve y Altitud Cuencasde montaña o alta montaña Cuencas de valle y llanura
  • 13.
  • 14.
    Según Sistema deDescarga Arreicas Exorreicas Criptorreicas Endorreicas
  • 15.
    Según Forma yDisposición de las Vertientes Embudo Corredor Canelón
  • 16.
     Las característicasfísicas de una cuenca tienen una relación estrecha con el comportamiento de los caudales de la cuenca.  Los parámetros morfométricos integran un conjunto de estimaciones realizadas, al iniciar estudios hidrológico. Estudio de un conjunto de variables lineales, de superficie, de relieve y drenaje; que permite conocer las características físicas de una cuenca, lo cual permite realizar comparaciones e interpretación de la funcionalidad hidrológica y en la definición de las estrategias para su manejo. FORMA, RELIEVE Y DRENAJE
  • 17.
    Área de laCuenca Hidrográfica (A)  Es la superficie delimitada por el divortium aquarum /divisoria de agua/parte aguas.  El tamaño relativo de estos espacios hidrológicos definen los nombres de: microcuenca, subcuenca o cuenca.  El área influye sobre el caudal máximo, medio y mínimo.
  • 18.
    En cuencas grandes mayortiempo necesitará el pico de crecida en pasar por la garganta EFECTO DEL ÁREA SOBRE EL CAUDAL MÁXIMO En cuencas grandes las crecidas son mejor mitigadas
  • 19.
    El caudal delrío se mantiene debido al agua subsuperficial almacenada, a medida que se agota, el flujo disminuye hasta secarse. En cuencas grandes se mantiene estable el caudal gracias a los tributarios EFECTO DEL ÁREA SOBRE EL CAUDAL MEDIO EFECTO DEL ÁREA SOBRE EL CAUDAL MÍNIMO El caudal promedio no permanece constante a lo largo del cauce, debido a que la superficie lateral de la cuenca varía continuamente a lo largo del drenaje
  • 20.
    Perímetro de lacuenca (P) Perímetro (P) Es la medición lineal del parte-aguas de la cuenca y se expresa en km
  • 21.
    Longitud de lacuenca (L) Longitud de la cuenca Es la longitud medida desde la salida de la cuenca hasta el límite de la divisoria paralela al cauce principal, a lo largo de una línea recta.
  • 22.
    Longitud del cauce principal(Lc) Longitud del cauce Esta definida por la longitud del cauce principal, desde el punto de salida hasta su cabecera.
  • 23.
    Forma de lacuenca  Controla la velocidad con la que el agua llega al cauce principal.  Para determinar la forma de una cuenca se utiliza varios índices asociados a la relación área – perímetro.  Relacionan el movimiento del agua y las respuestas de la cuenca a tal movimiento.  Ofrece la posibilidad de comparar cuencas de igual tamaño, localización y geología similares.
  • 24.
    Factor de forma/Índice deforma Coeficiente de Gravelius o Índice de Compacidad (Kc) Es la relación entre el área A de la cuenca y el cuadrado del máximo recorrido (L). Mide la tendencia de la cuenca hacia las crecidas, rápidas y muy intensas a lentas y sostenidas 𝐹 = A L Área de la cuenca, en km2 Longitud de máximo recorrido, medida en línea recta desde el punto más lejano hasta la desembocadura, en km Relaciona el perímetro de la cuenca con el perímetro de un círculo de área equivalente a la superficie de la cuenca 𝐾𝑐 = 0.28 P 𝜋𝐴 Perímetro de la cuenca en km Área de la cuenca, en km2 El valor está relacionado con el tiempo de concentración Índice Kc Forma 1.00 – 1.25 Redonda 1.25 – 1.50 Ovalada 1.50 – 1.75 Oblonga a rectangular
  • 25.
    Índice de alargamiento (Ia)o Índice de Horton Resulta de la relación entre la longitud mayor de la cuenca y del ancho máximo de la misma 𝐼𝑎 = L 𝐼 Longitud axial m o km Ancho máximo perpendicular m o km Resultado Forma Cercano a 1 Cuadrada (circular) Mayor a 1 Rectangular (alargada) Este valor indica que tan alargada o redonda es la cuenca
  • 26.
    La distribución delas elevaciones en la cuenca determina el análisis del movimiento de agua en la misma. ALTITUDES DE LA CUENCA Temperatura Precipitación Cantidad de agua perdida por evaporación
  • 27.
    Altura media dela cuenca (Hm) Sirve para conocer la forma como está compartido el terreno y la fisiografía a partir del centro topográfico del mismo. Se determina con: - El promedio de la altura topográfica - Curva hipsométrica 𝐻𝑚 = V 𝐴 Volumen total del relieve de la cuenca en m3 o km3 Superficie de la cuenca en m2 o km2
  • 28.
    Pendientes La pendientemedia de la cuenca es un parámetro 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. Curva Hipsométrica Es la representación gráfica del relieve de la cuenca. Se logra por medio de las cotas del terreno en función de las superficies correspondientes
  • 29.
    Coeficiente de Fournier o coeficientede masividad Relacionado con la erosión en la cuenca, permite diferenciar cuencas de igual altura media y relieve diferentes Densidad de Drenaje Definida por la longitud de todos los cauces divididos entre el área total de la cuenca. Pendiente media de un cauce (Pc) Representa la inclinación promedio de un cauce parcial o del cauce principal de la cuenca 𝑇 = H 𝐴 Altura media de la cuenca en km Área de la cuenca en Km2 𝐷𝑑 = Lx 𝐴 Sumatoria de las longitudes de todos los cauces, km 𝑃𝑐 = Hmáxima − Hmínima 𝐿 Longitud del cauce
  • 30.
    Tiempo de concentración Es eltiempo que tarda una gota de lluvia caída en el punto más lejano de la cuenca en pasar por la estructura de evacuación de la garganta, se expresa en minutos. Número de Orden de la Cuenca (N) Número que tiene relación estrecha con el número de ramificaciones de la red de drenaje. El número de orden de una cuenca es muy vulnerable a sufrir el efecto de escala, po esto es necesario especificar siempre. Metodologías 1. Criterio de Schumn 2. Criterio de Horton Se asigna el primer orden 1 a todos los cauces que no tienen tributarios La unión de dos cauces de igual orden determinan o dan origen a otro de orden inmediatamente superior El cauce principal tiene el orden más elevado
  • 31.
    Hidrológicas Socioeconómicas Ambientales y Ecológicas Captación Almacenamiento Descarga Sumideros deCO2 Ciclos biogeoquímicos Conservación de la biodiversidad Regulación hídrica Suministro de RR. NN. Espacio para el desarrollo social y cultural
  • 32.
  • 33.
    Determinación de laoferta real del recurso hídrico representado por la escorrentía y compararla con la demanda, para determinar si la cuenca esta siendo sobreexplotada o si por el contrario existe disponibilidad adicional de agua. (Guariguata y Kattán, 2002). Ciclo Hidrológico Balance Hídrico La relación compleja entre plantas, suelo y agua modificada permanentemente por la acción humana incide de forma directa en los componentes del ciclo hidrológico. (Muñoz, 2011).
  • 34.
     Asociación Mundialpara el Agua. 2000. Manejo de los Recursos Hídricos.  Jiménez, 2009. Manejo de Cuencas Hidrográficas. Turrialba, Costa Rica.  Muñoz, F. 2011. Manejo de Cuencas Hidrográficas Tropicales. Loja, Ecuador.  Secretaria Nacional del Agua, Empresa Pública del Agua, Agencia de Regulación y Control. 2017. Boletín de la Estadística Sectorial del Agua.  Secretaria Nacional del Agua, Secretaria General de la Comunidad Andina, Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. 2009. Delimitación y Codificación de las Unidades Hidrográficas del Ecuador.  Villón, M. 2004. Hidrología. Cartago, Costa Rica.