ESTUDIO HIIDROLOGICO DEL RIO HUASTA .pdf

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Estudio hidrológico de la
subcuenca del río Huasta
I. INTRODUCCIÓN
El agua es el elemento vital de toda civilización, así lo ha demostrado la historia.
El hombre ha desarrollado y sofisticado a través del tiempo diversas actividades
económicas, como la agricultura, ganadería, minería y entre otras, las cuales
necesitan obtener como insumo el agua para poder desarrollarse. Las
sociedades son conscientes de ello, sin embargo, en la actualidad se ha
suscitado muchos conflictos sociales por el desabastecimiento de este elemento.
La falta de agua ya se percibe en muchas zonas del mundo y esto acarrea
numerosas consecuencias, en la mayoría malas; aunque, también se pueden
observar algunos esfuerzos denodados por tratar de conservar las fuentes de
agua y como efecto de ello se vienen desarrollando nuevas tecnologías para
realizar diversos estudios hidrológicos.
En la actualidad, la hidrología tiene un papel crítico en el planeamiento del uso
de los recursos hidráulicos, llegando a convertirse en parte fundamental de los
proyectos de ingeniería relativos al suministro y disposición de aguas, drenajes,
protección contra la acción de ríos y recreación. A través del Estudio Hidrológico
es posible conocer las características físicas y geomorfológicas de la cuenca;
analizar y evaluar la escorrentía mediante registros históricos y obtener caudales
sintéticos; encontrar el funcionamiento hidrológico de la cuenca; descubrir la
demanda de agua para las áreas de riego y encontrar el balance hídrico de la
cuenca. En resumen, la hidrología posee aplicaciones prácticas tales como,
investigaciones y estudios, diseño y operación de obras, aprovechamiento,
control y conservación del agua.
Es por esto que se ha visto la necesidad de efectuar la presente investigación
hidrológica en el Río Huasta, ya que en la parte más baja de la cuenca se
desarrolla una importante actividad agrícola, la misma que se vería afectada por
la falta de agua o por la contaminación; cuyos cálculos análisis y resultados se
detallan a continuación.

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II. IMPORTANCIA
El presente documento denominado: “Estudio hidrológico de la subcuenca del
río Huasta”, constituye una primera aproximación al conocimiento de los
aspectos climáticos e hidrológicos de la subcuenca, desde una perspectiva de
análisis en espacio y tiempo de las variables hidroclimáticas, en el contexto de
la problemática ambiental actual. Permite, además, que el estudiante logre tener
conocimiento acerca de la manera que se debe tratar el estudio de una cuenca
en el ámbito nacional y determinar los resultados necesarios para el diseño de
obras hidráulicas.
III. ANTECEDENTES
Se han iniciado estudios hidrológicos para la evaluación y cuantificación de los
recursos hídricos en cuencas de mayor y menor importancia para el desarrollo
agropecuario de nuestro país.
La región San Martín debido a su complejidad Litológica nos obliga a tener
información real, por lo que se ha tenido que efectuar muestreos y tomas de
datos litoestratigráficos y sedimentológicos, que nos han permitido evaluar los
diferentes afloramientos litológicos. La información obtenida nos va a permitir dar
a conocer a la población acerca de diferentes tipos del material parental que
originan los diversos suelos de la región y su posterior uso.
El Ministerio de Agricultura asumió oficialmente esta disciplina, creando en La
Dirección General de Aguas con una Subdirección de Manejo de Cuencas con
tres unidades: Ordenación de Cuencas, Sistema de Conservación y Sistema de
Protección; caracterizando y enfatizando la primera como parte del presente
trabajo en el estudio de la cuenca del Rio Huasta.

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IV. OBJETIVOS
4.1. OBJETIVOS GENERAL:
 Realizar estudios Hidrológicos de la sub-cuenca Huasta, para pronosticar
los fenómenos naturales futuros.
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Diagnóstico de las características generales de la cuenca: Ecología,
geología, geomorfología.
 Determinar las características geomorfológicas de la sub-cuenca: área,
perímetro, factor de forma, índices representativos, curvas
representativas, rectángulo equivalente e índice de pendiente.
 Determinar la capacidad del almacenamiento en la cuenca y su aporte a
la disponibilidad.
 Realizar la evaluación hidrológica de la subcuenca del río Huasta.
 Estudio de la precipitación en la subcuenca por los 3 diferentes métodos.

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V. JUSTIFICACIÓN
El estudio hidrológico se justifica porque:
 El siguiente trabajo del estudio hidrológico de le Subcuenca del Rio
HUASTA nos permitirá conocer de la importancia de un sistema ecológico
único en donde el sistema hídrico o ciclo del agua tiene entre sus
funciones el mantenimiento del clima global y para ello, la calidad de los
subsistemas de la Subcuenca y su cobertura vegetal resultan en una
sumatoria vital para mantener estable dicho ciclo. Actualmente, las pocas
cuencas en las que no habitan los seres humanos, ni están incorporadas
a la producción, son reservorios de naturaleza y biodiversidad que
debieran estudiarse, manejarse y conservarse, puesto que día a día con
su transformación, se extinguen especies que la humanidad aún no ha
conocido y se pone en riesgo a la propia especie humana.
 El estudio hidrológico está orientado principalmente a la evaluación,
cuantificación y simulación de la subcuenca, mediante el estudio de los
procesos de funcionamiento de ésta; así como de sus componentes
geomorfológicos.
VI. MARCO TEORICO
6.1. UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO:
6.1.1. Descripción general de la cuenca
 El área de estudio “Subcuenca Rio Huasta” se encuentra ubicada en
el Distrito de Moyobamba, Provincia de Moyobamba, Región San
Martín. En el sector nueva alianza se ubica al margen izquiedo del rio
Mayo. Está constituye la parte media del rio Mayo.

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6.1.1.1. Ubicación Política
Región : SAN MARTÍN
Provincia : MOYOBAMBA
Distritos : MOYOBAMBA
6.1.1.2. Ubicación Geográfica
Geográficamente la Subcuenca “Rio Huasta” se encuentra dentro del
valle del Alto Mayo; en la cuenca del Alto mayo. El área del presente
estudio está ubicada en la región San Martín.
Coordenadas del punto de aforo.
235964 E
9367748 S
Superficie de la sub-cuenca : 121.6953 Km2

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6.2. CARACTERÍSTICAS RELEVANTES
El propósito de elaboración del presente estudio está relacionado al análisis
de caudales máximos para diferentes periodos de retorno en la subcuenca
del Rio Huasta.
Además, permite conocer o evaluar la vocación, la capacidad, el estado o
situación integral de la cuenca, con todos sus componentes, y actores.
Permite también conocer lo que produce la cuenca como unidad, y los
servicios que brinda. En el diagnóstico de la cuenca se hace énfasis en cuatro
componentes que son: la parte biofísica, lo socioeconómico, los aspectos
tecnológicos y productivos y también la parte institucional y legal.
6.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
Es parte de la metodología la definición de términos que nos facilita la
descripción de la hidrología de la subcuenca, estas definiciones son:
6.3.1. CUENCA HIDROLÓGICA
 Es un sistema natural combinado de elementos físicos, biológicos y
antropogenos que se relacionan como un conjunto inseparable que
convergen en un territorio, que drena sus aguas al mar a través de un
único río, o un único lago.
 Una cuenca hidrográfica se delimitada por la línea de las cumbres,
también llamada divisoria de aguas ya sea superficiales o subterráneas
donde su punto es donde descarga sus aguas llamado exutorio
 Una cuenca hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencian en que
la cuenca hidrográfica se refiere exclusivamente a las aguas superficiales,
mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas.

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6.3.2. SUBCUENCA
Conjunto de microcuencas que drenan a un solo cauce con caudal fluctuante
pero permanente.
6.3.3. MICROCUENCA
Una micro cuenca 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.
6.3.4. DIVISORIA DE AGUAS
Denominada también PARTEAGUAS. Es una línea imaginaria que delimita
la cuenca hidrográfica. Su objetivo es marca el límite entre una cuenca
hidrográfica y las cuencas vecinas. El agua que se encuentra a cada lado de
la divisoria desemboca en diferentes ríos.
Figura 3. Cuenca, subcuenca y
microcuenca.
Figura 4. Divisorias de Aguas

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6.3.5. CUENCA ALTA
Corresponde generalmente a las áreas montañosas o cabeceras de los
cerros, limitadas en su parte superior por las divisorias de aguas.
6.3.6. CUENCA MEDIA
Donde se juntan las aguas recogidas en las partes altas y en donde el río
principal mantiene un cauce definido.
6.3.7. CUENCA BAJA O ZONAS TRANSICIONALES
Donde el río desemboca a ríos mayores o a zonas bajas tales como estuarios
y humedales.
6.3.8. CLIMA
El clima es uno de los principales factores y Fenómeno natural de la
atmósfera que es el resultado de la interacción de elementos como la lluvia,
la presión, la humedad, la temperatura, entre otros.
Le corresponde a la ciudad de Moyobamba un Clima templado
durante el año.
Figura 5. Partes de una cuenca

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6.3.9. PRECIPITACIÓN
En meteorología, la precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que
cae de la atmósfera y llega a la superficie terrestre. Este fenómeno
incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no neblina ni rocío,
que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de
precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad,
o monto pluviométrico.
La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico, llevando agua
dulce a la parte emergida de la corteza terrestre y, por ende, favoreciendo la
vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que
requieren agua para vivir. La precipitación se genera en las nubes, cuando
alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua aumentan
de tamaño hasta alcanzar una masa en que se precipitan por la fuerza
de gravedad.
6.3.10. TEMPERATURA
Es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un
cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la
noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura).
Las temperaturas que corresponden a este tipo climático fluctúan entre 22°C
y 32°C y decrece hasta una temperatura mínima de 16ºC en el mes de
junio.

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VII. ECOLOGÍA
La zona del Alto Mayo es quizás una de las más ricas en cuanto a diversidad
biológica, microclimas y ecosistemas, debido a su amplio rango de
condiciones agroecológicas y esto probablemente explica la gran
variabilidad de cultivos nativos e introducidos, que se aprovechan en esta
parte de Nueva Alianza. A la vez, ha sido sometida a una sobre explotación
continuada de los recursos: bosques, suelo y fauna silvestre, dando lugar a
que algunas de las especies de importancia económica estén al borde de la
extinción y otras que también están amenazadas pueden salvarse si es que
se toman medidas correctivas inmediatas.
No obstante, a los desequilibrios ambientales, Nueva Alianza aún posee
innumerables recursos, muchos de ellos sin explotar o muy poco explotados,
como los recursos turísticos o algunos recursos de la flora como plantas
medicinales, comestibles y un sin número de sembríos con gran variedad de
plátanos, yucas y plantas maderables. De igual forma sus recursos
climáticos dan posibilidad para el aprovechamiento de una gran variedad de
agricultura.
Figura 6. Plantas a las laderas de la Subcuenca
del Rio Huasta. cuenca

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VIII. GEOLOGÍA
La secuencia estratigráfica está constituida de la base al tope por rocas, en
las partes intermedias se encuentra formados por suelos plásticos y por
conglomerados en las zonas bajas antes de su desembocadura en el rio
mayo.
En el área se han diferenciado tres zonas estructurales bien marcadas, y
son: no deformada, de deformación intensa y de deformación moderada. En
el aspecto económico, en el área no existe actividad minera metálica, sólo
se ubicaron anomalías débiles de oro asociadas a un stock ande sitico. Los
recursos minero no metálicos son los más conspicuos, se encuentran
depósitos de calizas, arcillas plásticas, sílice, sal, materiales de construcción,
yeso, y carbón de baja calidad. Ubicados generalmente en formaciones
jurásicas, cretácicas, del cenozoico al reciente.

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8.1. SUELOS
El suelo es un cuerpo natural, independiente, tridimensional y dinámico, que se
ha generado debido a la interacción de sus factores de formación (clima,
topografía, material parental, organismos y tiempo) y que ocupan un espacio
pequeño y puntual en la superficie terrestre.
 El suelo es clasificado basándose en su morfología y génesis, es decir,
por sus características físico-químicas y biológicas, así como por la
presencia de horizontes diagnóstico en el perfil. Aquellas superficies que
presentan poco o nada de suelo, son considerados como áreas
misceláneas.
 El estudio de suelos tiene como propósito de, evaluar las características
físico químico del recurso suelos, con la finalidad de proporcionar
información básica para determinar áreas con potencialidades para el
desarrollo agrícola, pecuario, forestal y otros usos para optimizar su
desarrollo socioeconómico.
 Los suelos ubicados en las terrazas bajas del rio Huasta; son los suelos
más fértiles, profundos con drenaje natural muy bueno, de textura media
y por su fertilidad son usados para desarrollar cultivos en limpio como el
plátano y yuca. También existen suelos ubicados en las terrazas bajas
plano cóncavas, donde la presencia de la napa freática es muy superficial
y el drenaje natural es muy pobre.
 Los suelos presentan bastante materia orgánica en descomposición y
predomina la vegetación de grama elefante, además se ha reforestado
con árboles maderables a las orillas del mismo.

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IX. DIAGNÓSTICO DE LA SUBCUENCA DEL RIO HUASTA
El diagnóstico elaborado a parir de la subcuenca del Rio Huasta nos permitirá
conocer o evaluar la vocación, la capacidad, el estado o situación integral de la
subcuenca mencionada, con todos sus componentes, y actores. Permitirá
también conocer lo que produce la subcuenca como unidad, y los servicios que
brinda.
En el diagnóstico de la subcuenca del Rio Huasta se hace énfasis en cuatro
componentes que son: la parte biofísica, lo socioeconómico, los aspectos
tecnológicos y productivos y también la parte institucional y legal.
Como resultado de un diagnóstico de la subcuenca se debe lograr los
siguientes resultados:
 La descripción biofísica y socioeconómica de la subcuenca del Río Huasta.
 Conocer el potencial de la subcuenca, es decir lo que ofrece la subcuenca.
 Conocer el uso que actualmente tiene la subcuenca.
 Conocer la problemática, las necesidades, conflictos y las áreas críticas.
 Identificar los sitios y zonas vulnerables, con peligros o amenazas.
 Analizar las probabilidades de desastres naturales por el mal manejo de la
cuenca.
 Conocer las limitantes y restricciones.
 Determinar las causas y efectos de problemas y conflictos.
 Conocer las tendencias (proyecciones) de las diferentes actividades y usos de
los recursos naturales.
 Conocer propuestas de soluciones o alternativas para muchos problemas y
necesidades considerando las opiniones de los pobladores que habitan a las
laderas del Rio Huasta.
 Conocer la vulnerabilidad de la cuenca, es muy importante para el
ordenamiento del territorio de acuerdo a condiciones de peligrosidad,
riesgos o amenazas. Un aspecto muy importante en la caracterización de
la subcuenca es lo relacionado a la cantidad de agua que hay en ella y a
la calidad de este recurso para los diferentes usos y principalmente para
consumo humano.

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X. CARACTERÍSTICAS GEOMORFOLÓGICAS DE LA SUBCUENCA
DEL RÍO HUASTA
Geomorfológicamente, el área de estudio está comprendida en la zona Sub-
Andina o Selva Alta, que se caracteriza por un desarrollo geo-tectónico complejo
antiguo y reciente; originando la formación de cordilleras y depresiones
tectónicas, sobre las que han actuado procesos rápidos de denudación y
agradación dando lugar al modelado actual.
 Las características geomorfológicas de la subcuenca hidrográfica dan una
idea de las propiedades particulares de cada subcuenca; estas
propiedades o parámetros facilitan el empleo de fórmulas hidrológicas,
generalmente empíricas, que sirven para relacionarla y relacionar sus
respuestas.
 La subcuenca como unidad dinámica y natural refleja las acciones
recíprocas entre el suelo, factores geológicos, agua y vegetación
proporcionando un resultado de efecto común: escurrimiento o corriente
de agua, por medio del cual los efectos netos de las acciones recíprocas
sobre este resultado pueden ser apreciadas y valoradas.
 Numerosos son los estudios que tratan de establecer relaciones entre el
comportamiento del régimen hidrológico de una cuenca y las
características geomorfológicos de la misma.

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10.1. ÁREA DE LA SUBCUENCA DEL RÍO HUASTA
El área total de la subcuenca del Río Huasta, es toda el área de terreno cuyas
precipitaciones son evacuadas por un sistema común de cauces de agua,
estando comprendido dicho sistema desde el punto más alto donde se inicia
el escurrimiento, hasta su evacuación final o desembocadura que es el punto
final de la subcuenca.
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. Representada con la letra “A” mayúscula.
10.2. PERÍMETRO DE LA SUBCUENCA DEL RÍO HUASTA (P)
Es la longitud del contorno del área de la cuenca. 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”.
CUENCA TOTAL (Km)
SUBCUENCA DEL RIO
HUASTA
69.5149 Km
TOTAL
ÁREA TOTAL DE LA
SUBCUENCA DEL RIO HUASTA 121.695 Km²

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10.3. FACTOR DE FORMA
 El valor que se utilizará para muchos cálculos en varios modelos
hidrológicos.
 Para una misma región hidrológica o regiones similares, se puede decir
que a mayor área mayor caudal medio.
Está dado por la siguiente expresión:
2
/
L
A
L
L
A
L
Am
Ff 


Donde:
 Ff=Factor de forma
 Am: Ancho medio de la cuenca.
 L: Longitud del curso de agua más largo.
10.4. INDICE DE COMPACIDAD O GRAVELIUS (KC)
Es la relación entre el perímetro de la Subcuenca y el perímetro de un círculo cuya
área será igual al de la subcuenca.
 Con este parámetro se trata de explicar la influencia del contorno de la
cuenca y su área de escorrentía. Particularmente en la caracterización de
hidrogramas cuando los valores son más próximos a la unidad significa que
las subcuencas se aproximan a una subcuenca circular y las descargas
están representadas por hidrogramas de corto tiempo de concentración y
pronunciados picos que indican máximas crecidas.
CUENCA A (Km2) L (Km) Ef.
SUBCUENCA DEL RIO
HUASTA
121.6953
Km²
30.807 0.128

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Está dado por la siguiente expresión:
 K= 0.28
A
P
)
2
^
121.6953
5149
.
69
)(
28
.
0
(
Km
Km
K 
Km
K 7644
.
1

10.5. CURVAS REPRESENTATIVAS O CARACTERISTICAS
10.5.1. CURVA HIPSOMÉTRICA:
Es una curva que indica el porcentaje de área de la cuenca o bien la superficie de
la cuenca en km2 que existe por encima de una cota determinada. Puede hallarse
con la información extraída del histograma de frecuencias altimétricas.
A continuación, se presentan los cálculos:
TABLA DE CURVA HIPSOMETRICA
ALTITUD
(msnm)
ÁREAS
PARCIALES
(km2
)
ÁREAS
ACUM.
(km2
)
ÁREAS QUE
QUEDAN
SOBRE LAS
ALTITUDES
(km2
)
% DEL
TOTAL
% DEL TOTAL
QUE QUEDA
SOBRE LA
ALTURA
843 0 0 121.70 0 100
900 5.05 5.05 116.65 4.15 95.85
1000 3.77 8.82 112.88 3.10 92.75
1100 5.50 14.32 107.38 4.52 88.23
1200 13.60 27.92 93.78 11.17 77.06
1300 16.28 44.19 77.50 13.37 63.69
1400 17.58 61.77 59.92 14.45 49.24
1500 16.04 77.81 43.89 13.18 36.06
1600 17.73 95.54 26.16 14.57 21.49
1700 10.46 105.99 15.70 8.59 12.90
1800 7.15 113.14 8.55 5.88 7.03
1900 4.55 117.70 4.00 3.74 3.29
2000 2.31 120.00 1.69 1.90 1.39
2100 1.69 121.70 0.00 1.39 0.00
TOTAL 121.69530 100

18
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
0 20 40 60 80 100 120 140
ALTITUD
ÁREAS QUE QUEDAN SOBRE LAS ALTITUDES
CURVA HIPSOMÉTRICA

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10.5.2. CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES:
Representa el grado de incidencia de las áreas comprendidas entre curvas de
nivel con respecto al total del área de la cuenca.
Además, es la representación gráfica, de la distribución en porcentaje, de las
superficies ocupadas por diferentes altitudes. Es un complemento de la curva
hipsométrica.
0 2 4 6 8 10 12 14 16
843
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
% DEL TOTAL
ALTITUD
FRECUENCIA DE ALTITUDES

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10.6. ELEVACIÓN MEDIA DE LA SUBCUENCA DEL RIO HUASTA
DETERMINACIÓN DE LA ELEVACIÓN MEDIA
ALTITUD A (km2
) e a*e
843-900 5.04859 871.5 4399.84619
900-1000 3.770941 950 3582.39395
1000-1100 5.499046 1050 5773.9983
1100-1200 13.59779 1150 15637.4585
1200-1300 16.27547 1250 20344.3375
1300-1400 17.58237 1350 23736.1995
1400-1500 16.03551 1450 23251.4895
1500-1600 17.72815 1550 27478.6325
1600-1700 10.45548 1650 17251.542
1700-1800 7.15119 1750 12514.5825
1800-1900 4.551494 1850 8420.2639
1900-2000 2.308142 1950 4500.8769
2000-2100 1.691127 2050 3466.81035
TOTAL 121.6953 170358.432

21
A
e
a
Em


*
6953
.
121
432
.
170358

Em
msnm
Em 88
.
1399

800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
0 20 40 60 80 100 120 140
ALTITUD
ÁREAS QUE QUEDAN SOBRE LAS ALTITUDES
ELEVACIÓN MEDIA

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10.7. RECTÁNGULO EQUIVALENTE.
El rectángulo equivalente es una transformación geométrica, que permite
representar a la cuenca, de su forma heterogénea, en la forma de un rectángulo,
que tiene la misma área y perímetro (y por lo tanto el mismo índice de compacidad
o índice de Gravelius). 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.
 Longitud mayor del rectángulo:
)
)
12
.
1
(
1
1
)(
12
.
1
*
( 2
Kc
A
Kc
L 


)
)
764
.
1
12
.
1
(
1
1
)(
12
.
1
6953
.
121
*
764
.
1
( 2



L
Km
L 807
..
30

 Longitud menos del rectángulo:
)
)
12
.
1
(
1
1
(
12
.
1
* 2
Kc
A
Kc
L 


)
)
764
.
1
12
.
1
(
1
1
)(
12
.
1
6953
.
121
*
764
.
1
( 2



L

Km
L 95
.
3


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RECTÁNGULO EQUIVALENTE DE LA CUENCA DEL RÍO HUASTA
ÁREA(km2) 121.70
PERÍMETRO (km) 69.52
Í. DE GRAVELIOUS 1.764
LONG. MAYOR (km) 30.81
LONG. MENOR (km) 3.95
ALTITUD (msnm) A (km2) LONG. (km)
843-900 5.049 1.278
900-1000 3.771 0.955
1000-1100 5.499 1.392
1100-1200 13.598 3.442
1200-1300 16.275 4.120
1300-1400 17.582 4.451
1400-1500 16.036 4.059
1500-1600 17.728 4.488
1600-1700 10.455 2.647
1700-1800 7.151 1.810
1800-1900 4.551 1.152
1900-2000 2.308 0.584
2000-2100 1.691 0.428
121.695 30.807

24
10.8. PENDIENTE DE LA SUBCUENCA
10.8.1. ÍNDICE DE PENDIENTE
Este índice se determina con la siguiente fórmula:
𝑰𝒑 =
𝟏
√𝒍
∑√
𝑩𝒊 ∗ ∆𝑯𝒊
𝟏𝟎𝟎𝟎
Donde:
Ip = índice de pendiente
n= número de curvas de nivel existente en el rectángulo equivalente,
incluyendo los extremos
a1,a2,a3…an = cotas de las n curvas de nivel consideradas (km)
𝛽𝑖 =
𝐴𝑖
𝐴𝑇
L = longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (km)
Luego:
 L = 30.807 km
 n = 27
 At = 121.6953 Km2

25
Entonces:




1000
)
1
(
*
1 ai
ai
Bi
L
Ip
)
0599
.
1
)(
807
.
30
1
(

Ip
0344
.
0

Ip %
44
.
3

VALORES PARA CALCULO DEL ÍNDICE DE LA PENDIENTE
Entre las cotas (Ai) Bi=Ai/At AHÍ
843 – 900 5.05 0.0415 871.5 0.0486
900 – 1000 3.77 0.0310 950 0.0557
1000 – 1100 5.50 0.0452 1050 0.0672
1100 – 1200 13.60 0.1117 1150 0.1057
1200 – 1300 16.28 0.1337 1250 0.1156
1300 – 1400 17.58 0.1445 1350 0.1202
1400 – 1500 16.04 0.1318 1450 0.1148
1500 – 1600 17.73 0.1457 1550 0.1207
1600 – 1700 10.46 0.0859 1650 0.0927
1700 – 1800 7.15 0.0588 1750 0.0767
1800 – 1900 4.55 0.0374 1850 0.0612
1900 – 2000 2.31 0.0190 1950 0.0436
2000 - 2100 1.69 0.0139 2050 0.0373
√
𝑩𝒊 ∗ (𝒂𝒏 − 𝒂𝒏 − 𝟏)
𝟏𝟎𝟎𝟎

26
10.8.2. CRITERIOS PARA DETERMINAR LA PENDIENTE
 Con frecuencia nos basta con medir la pendiente media del
cauce principal, pero en ocasiones necesitamos calcular la
pendiente media de toda la superficie de la cuenca.
 Los criterios que se tienen en cuando al medir una pendiente son
de Medir la pendiente en forma vertical y medir la pendiente en
forma horizontal, entonces el cálculo de la pendiente será la
media de las dos o simplemente dividir la altura de la cuenca
(cota de nivel superior – cota de nivel inferior de la cuenca) entre
la longitud del cauce principal.
10.8.2.1. CRITERIO DE LA PENDIENTE UNIFORME O
EQUIVALENTE
Con este criterio, para hallar la pendiente de la cuenca, se toma la pendiente
media del rectángulo equivalente, es decir:
𝑺 =
𝑯
𝑳
x100
Donde:
S= Pendiente de la cuenca
H= Desnivel total (cota en la parte más alta-Cota en la estación de aforo,
(km).
L= Lado mayor del rectángulo equivalente, en km
H= 2.1 – 0.843 = 1.257 km
L= 30.807 km
Entonces: 𝑆 = 4.08 %

27
10.9. PERFIL LONGITUDINAL
Para poder graficar el perfil longitudinal del cauce se tuvo que determinar la
separación entre curva y curva de nivel es decir dicha separación nos indica la
longitud del cauce (en kilómetros) que hay entre una curva y otra curva (las
curvas de nivel están en metros).
El cálculo realizado servirá para:
 El control de las aguas
 Poder ubicar las centrales hidroeléctricas
 Conocer los puntos de cruce con infraestructura vial.
A continuación, se muestra un cuadro adjuntado con los valores respectivos
para graficar el perfil del Rio Huasta.

28
LONGITUD (km) ALTITUD (msnm)
12.114696 900
4.168734 1000
7.566232 1100
3.827818 1200
2.304051 1300
3.404725 1400
0.854749 1500
34.24
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
12 15 18 21 24 27 30 33
ALTITUD msnm

29
10.10. DENSIDAD DE LAS CORRIENTES
Se expresa como la longitud de las corrientes, por unidad de área. Indica la
posible naturaleza de los suelos, que se encuentran en la cuenca, asimismo
el grado de cobertura que existe en la cuenca.
 Es la relación entre el número de corrientes y el área drenada.
 Solamente se consideran corrientes perennes e intermitentes.
 El cauce principal cuenta como una corriente y luego los tributarios a
este cauce desde su nacimiento hasta su unión con el cauce principal.
𝑫𝒄 =
𝑵𝒄
𝑨
Donde:
Dc=densidad de corriente.
Nc=número de corrientes perennes e intermitentes.
A= área total de la cuenca, en Km2
Entonces:
𝑫𝑐 =
11
121.6953
= 0.0904
10.11. DENSIDAD DE DRENAJE
Se expresa como la longitud de las corrientes, por unidad de área
Indica:
 La posible naturaleza de los suelos, que se encuentran en la
cuenca.
 El grado de cobertura que existe en la cuenca.

30
 Valores altos, representan zonas con poca cobertura vegetal,
suelos fácilmente erosionables o impermeables
 Valores bajos, indican suelos duros, poco erosionables o muy
permeables y cobertura vegetal densa.
𝑫𝒅 =
𝑳
𝑨
𝑫𝒅 =
𝟔𝟖. 𝟔𝟏𝟗𝟑
𝟏𝟐𝟏. 𝟔𝟗𝟓𝟑
= 𝟎. 𝟓𝟔𝟒
N° CAUCES
INTERMITENTES (km)
1 6.1735
2 4.2005
3 1.5519
4 2.7476
5 3.1703
6 2.7638
7 0.0251
8 2.3365
22.9692
CAUCES
PERENNES
LONGITUD km
1 3.28
2 5.20
3 2.94
4 34.24
45.65

31
XI. PRECIPITACIÓN EN LA ZONA DEL ESTUDIO
11.1. PRECIPITACIÓN
Desde el punto de vista de la ingeniería hidrológica, la precipitación es la fuente
primaria del agua en la superficie terrestre, y sus mediciones forman el punto de
partida de la mayor parte de los estudios concernientes al uso y control· del agua.
La precipitación, es toda forma de humedad que originándose en las nubes, llega
hasta la superficie terrestre. La precipitación incluye la lluvia, la nieve y otros
procesos mediante los cuales el agua cae a la superficie terrestre, tales como el
granizo y nevisca
11.2. ANÁLISIS DE LAS PRECIPITACIONES
El análisis está orientado a encontrar la distribución de frecuencias de valores
extremos que más se ajuste a los datos observados para cada estación,
obteniéndose los resultados de acuerdo al comportamiento de la serie de datos
de cada estación. Se mide en función de la altura de la lámina de agua que cae
por unidad de área (mm).
11.3. CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA DE UNA ZONA
 En general, la altura que cae en un sitio dado, defiere de la que cae en los
alrededores, aunque sea en sitios cercanos.
 Los pluviómetros registran la lluvia puntual, es decir, la que se produce en
el punto en la que está instalada. Para muchos problemas hidrológicos,
se requiere conocer la altura de precipitación media de una zona, la cual
puede estar referida a la altura de precipitación diaria, mensual, anual,
media mensual, media anual.

32
11.4. METODOLOGÍAS
11.4.1. POLÍGONO DE THIESSEN:
El Polígono de Thiessen establece que en cualquier punto de la cuenca la lluvia
es igual a la que se registra en el pluviómetro más cercano, luego la profundidad
registrada en un pluviómetro dado se aplica la mitad de la distancia a la siguiente
estación pluviométrica en cualquier dirección. Para las estaciones pluviométricas
con su serie de datos, se ha tomado en cuenta las estaciones dentro de la cuenca
y cercanas a ella. Necesitando así conocer la localización de las estaciones
dentro y fuera del área de estudio.
Dentro de los cálculos, se considera el porcentaje de área de influencia (área
parcial del polígono / área total x 100) de cada estación.
 Para el presente estudio, el polígono de Thiessen se ha construido con
datos de lluvia de 19 años de precipitación acumulado, lo cual se ha
tomado en cuenta las estaciones dentro de la subcuenca y cercanas a ella.
Estas estaciones son:
NOMBRE DE LA
ESTACIÓN
ESTE NORTE PRECIPITACIÓN
ANUAL 2009
ZONA
NARANJILLO 236451.5649 9355031.299 1908.9975 18
MOYOBAMBA 281938.9 9336403.45 1457.565 18
SORITOR 267602.97 9320863.81 2225.8125 18
RIOJA 259803.94 9333001.17 1616.3125 18
PUEBLO LIBRE 265235.00 9350030.00 1379 18
SAN JOSÉ DEL ALTO
MAYO
237282.00 9370205.00 1725 18
VALLE LA
CONQUISTA
257942.00 9349902.00 1344 18

33
La precipitación media, se calcula con la siguiente formula, es decir:
P media=
1
𝐴𝑇
∑ 𝐴𝑖∗𝑃𝑖
𝑛
𝑖=1
Donde:
P med: Precipitación media.
At: Area total de la subcuenca.
Ai: Area de influencia parcial del polígono de Thiessen
correspondiente a la estación i.
Pi: Precipitación de la estación i.
n: Número de estaciones tomadas en la cuenca.
ESTACIÓN
ÁREA
(km2)
% ÁREA
PRECIPITACIÓN
(mm)
P. promedio
NARANJILLO 3.892 3.20% 1908.9975 61.08
SAN JOSÉ DEL ALTO
MAYO
117.803 96.80% 1725 1669.80
P. media 1730.88
(Plano de polígono de Thiessen Anexo N° 05)
11.4.2. CURVAS ISOYETAS
Las isoyetas son curvas que unen puntos de igual precipitación. Este método es
el más exacto, pero requiere de un cierto criterio para trazar el plano de isoyetas.
Entre mayor sea el número de estaciones dentro de la zona en estudio mayor
será la aproximación con lo cual se trace el plano de Isoyetas.
Se considera el porcentaje de área (área parcial entre isoyetas/área total x 100).

34
P media=
1
𝐴𝑇
∑
𝑃𝑛−1+𝑃𝑖
2
∗ 𝐴𝑖
𝑛
𝑖=1
Donde:
P med: Precipitación media.
At:Area total de la cuenca.
Ai:Area de influencia parcial del polígono de Thiessen
correspondiente a la estación i.
Pi: Precipitación de la estación i.
n: Número de estaciones tomadas en la cuenca.
ISOYETAS. (mm)
ÁREA
(km2)
% ÁREA
ISOYETAS
PROMEDIO (mm)
P. promedio
1835.76 – 2032.32 57.8227 47.51 1934.04 918.86
2032.32 – 2209.47 63.8726 52.45 2120.90 1112.41
P. media 2031.27
(Plano de curvas isoyetas Anexo N° 06)

35
XII. ESCURRIMIENTO
La expresión escurrimiento superficial suele referirse al volumen de las
precipitaciones que caen sobre una cuenca, menos la retención superficial y
la infiltración. El escurrimiento superficial o directo es función de la
intensidad de la precipitación y de la permeabilidad de la superficie del suelo,
de la duración de la precipitación, del tipo de vegetación, de la extensión de
la cuenca hidrográfica considerada, de la profundidad del nivel freático y de
la pendiente de la superficie del suelo.
La aportación de una cuenca se representa comúnmente en una gráfica
llamada "hidrograma", que consiste en una curva que representa las
oscilaciones, respecto el tiempo, del nivel del agua de un río en una sección
dada del mismo. En el caso de un río con un tiempo de descarga muy largo,
los caudales que por él circulan al cabo de un tiempo, son el resultado de la
acumulación del escurrimiento superficial con la aportación subterránea.
12.1. CLASIFICACIÓN DEL ESCURRIMIENTO
12.1.1. Escurrimiento superficial (Q). - proviene de la precipitación no
infiltrada y que escurre sobre la superficie del suelo. El efecto sobre el
escurrimiento total es inmediato, y existirá durante o después de la tormenta.
La parte de la precipitación total que da lugar a este escurrimiento, se
denomina precipitación en exceso (hp).
12.1.2. Escurrimiento subsuperficial (Qs). - Proviene de una parte de la
precipitación infiltrada. El efecto sobre el escurrimiento total puede ser
inmediato o retardado. Si es inmediato se le da el mismo tratamiento que el
escurrimiento superficial, caso contrario como escurrimiento subterráneo.
12.1.3. Escurrimiento subterráneo (Qg). - es aquel que proviene del agua
subterránea, la cual es recargado por la parte de la precipitación que se
infiltra, una vez el suelo es saturado.

36
12.2. FACTORES QUE AFECTAN EL ESCURRIMIENTO
SUPERFICIAL
12.2.1. METEOROLÓGICOS. - se puede considerar la forma, el tipo, la
duración, intensidad, la dirección y la velocidad de la tormenta, y la
distribución de la lluvia en la cuenca.
12.2.1.1. Forma y tipo de la precipitación. - La manera de cómo se origina
la precipitación, y la forma que adopta tiene gran influencia en la
distribución de los escurrimientos en la cuenca. Como ejemplo, si
la precipitación es de origen orográfico, seguramente ocurrirá en
las zonas montañosas en la parte alta dela cuenca, por lo que el
escurrimiento se regularizará notablemente durante su recorrido, y
se tendrá valores relativamente bajos del caudal en la descarga.
12.2.1.2. Intensidad de precipitación. - Cuando la intensidad de lluvia
exceda la capacidad de infiltración del suelo, se presenta el
escurrimiento superficial, observándose para incrementos
posteriores en la intensidad de lluvia, aumento en el caudal
transportado por el rio. Esta respuesta, sin embargo, no es
inmediata, pues existe un retardo debido al tamaño de la cuenca,
al almacenamiento en las depresiones y al efecto regulador de los
cauces.

37
12.2.1.3. Duración de la precipitación. - La capacidad de infiltración del
suelo disminuye durante la precipitación, por lo que puede darse el
caso, que tormentas con intensidad de lluvia relativamente baja,
produzcan un escurrimiento superficial considerable, si su duración
es extensa. En algunos casos como el de las zonas bajas de la
cuenca, para lluvias de mucha duración el nivel freático puede
ascender hasta la superficie del suelo, llegando a nulificar la
infiltración, aumentando, por lo tanto, la magnitud de escurrimiento.
12.2.1.4. Distribución de la lluvia en la cuenca. - Es muy difícil, sobre todo
en cuencas de gran extensión, que la precipitación se distribuya
uniformemente, y con la misma intensidad en toda el área de la
cuenca.
El escurrimiento resultante de cualquier lluvia, depende de la distribución en
tiempo y espacio de ésta. Si la precipitación se concentra en la parte baja de
la cuenca, producirá caudales mayores, que los que se tendría si tuviera lugar
en la parte alta, donde el efecto regulador de los caudales, y el retardo en la
concentración, se manifiesta en una disminución del caudal máximo de
descarga.
12.2.2. FISIOGRÁFICOS. - Son las características físicas de la cuenca
(superficie, forma, elevación, pendiente) tipo y uso del suelo, humedad
antecedente del mismo.
12.2.2.1. Superficie de la cuenca. - Debido que la cuenca, es la zona de
captación de las aguas pluviales que integran el escurrimiento de
la corriente, su tamaño tiene una influencia, que se manifiesta en
diversos modos en la magnitud de los caudales que se presenta.
Se ha observado que la relación entre el tamaño del área y el
caudal de descarga no es lineal.

38
12.2.2.2. Forma de la cuenca. - Para tomar en cuenta, cuantitativamente la
influencia que la forma de la cuenca, tiene un valor del
escurrimiento, se ha propuesto índices numéricos, como es del
factor de forma y el coeficiente de compacidad. El factor de forma
es la relación entre el ancho de promedio y la longitud de la cuenca,
medida esta última desde el punto más alejado hasta la descarga.
12.2.2.3. Elevación de la cuenca. - La elevación media de la cuenca, así
como la diferencia entre sus elevaciones extremas, influye en las
características meteorológicas, que determinan principalmente las
formas de precipitación, cuyo efecto en la distribución, cuyo efecto
en la distribución se han mencionado anteriormente. Por lo general,
existe una buena correlación, entre la precipitación y la elevación
de la cuenca, es decir, a mayor elevación la precipitación es
también mayor.
12.2.2.4. Pendiente. - La pendiente media de la cuenca, es uno de los
factores que mayor influencia tiene en la duración del
escurrimiento, sobre el suelo y los cauces naturales, afectando de
manera notable, la magnitud de las descargas; influye así mismo,
en la infiltración, la humedad del suelo y la probable aparición de
aguas subterráneas al escurrimiento superficial, aunque es difícil la
estimación cuantitativa, el efecto que tiene la pendiente sobre el
escurrimiento para estos casos.
12.2.2.5. Tipo y usos del suelo. - El tamaño de los granos del suelo, su
ordenamiento y compactación, su contenido de materia orgánica,
etc. Son factores íntimamente ligados a la capacidad de infiltración
y de retención de humedad, por lo que el tipo de suelo,
predominante en la cuenca, así como su uso influye de manera
notable en la magnitud y distribución de los escurrimientos.

39
12.2.2.6. Estados de humedad antecedente del suelo. - La cantidad de
agua existente en las capas superiores del suelo, afecta el valor
del coeficiente de infiltración. Si la humedad del suelo, es alta al
momento de ocurrir una tormenta, la cuenca generará caudales
mayores debido a la disminución de la capacidad de infiltración.
12.2.2.7. Existen otros factores de tipo fisiográfico, que influyen en las
características del escurrimiento, como son, por ejemplo, la
localización y orientación de la cuenca, la eficiencia de la red de
drenaje natural, la extensión de la red hidrográfica y otros de menor
importancia.
12.3. MEDICIÓN DEL ESCURRIMIENTO
(AFOROS)
La hidrometría, es la rama de la hidrología que estudia la medición del
escurrimiento. Aforar una corriente, significa determinar a través de mediciones,
el caudal que pasa por una sección dada y en un momento dado.

40
12.3.1. MÉTODOS UTILIZADOS
 Aforos con flotadores
 Aforos volumétricos
 Aforos químicos
 Aforos con vertederos
 Aforos con correntómetro o molinete
 Aforo con medidas de la sección y la pendiente
12.3.1.1. MÉTODO DEL FLOTADOR
Para el aforo de caudales se realiza un conjunto de operaciones para determinar
el caudal en un curso de agua para un nivel observado. Ya que el caudal es el
volumen de agua que fluye a través de una sección transversal de un río o canal
en la unidad de tiempo.
El método de aforo por flotadores, es un método de campo, sencillo y rápido para
estimar el caudal de agua que pasa en una sección transversal del río. Con este
método se calcula las velocidades superficiales de la corriente de un canal o río,
utilizando materiales sencillos (flotadores) que se puedan visualizar y cuya
recuperación no sea necesaria. Este método debería ser utilizado en forma
provisional hasta que se adquiera o se utilice el correntómetro.
12.3.1.2. FUNDAMENTACIÓN DEL MÉTODO DEL FLOTADOR
a) Este método se fundamenta en que los objetos se mueven a
la misma velocidad que el agua, en la cual flotan, por
consiguiente, medir la velocidad del objeto flotante es medir
la de la línea de flujo en la cual se mueven.
b) Este método no deberá ser empleado cuando se tema que la
medida podría ser afectada por el viento.

41
12.3.1.3. APLICACIÓN DEL MÉTODO DEL FLOTADOR
a) Cuando no se cuente con un correntómetro o equipos de
aforo.
b) En periodo de máximas avenidas o crecidas de los ríos y
peligra el equipo de correntómetro.
c) Cuando existe peligro para ingresar al agua el Observador
hidrológico
d) Cuando los niveles de agua son muy bajos y no permite medir
con el correntómetro.
e) Cuando existen algas o sedimentos que impide que se haga
mediciones con el correntómetro.
f) Cuando se desea conocer el caudal de la corriente en forma
aproximada sin tener que recurrir a la construcción de una
estación hidrométrica costosa.
12.3.1.4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO DEL
FLOTADOR
VENTAJAS:
a) Miden directamente la velocidad superficial.
b) No les afecta los acarreos de material.
c) Su costo es pequeño o nulo.
DESVENTAJAS:
a) Imprecisión, debido a que miden la velocidad superficial
b) Imposibilidad de controlar su trayectoria, sobre todo en ríos
amazónicos.
c) Dificultad de utilizarlos cerca de las márgenes.

42
PRÁCTICA DE CAMPO
CÁLCULO DE CAUDAL
MÁXIMO CON
SECCIÓN PENDIENTE
CÁLCULO DE CAUDAL
ACTUAL CON EL METODO
DEL FLOTADOR

43
ASPECTOS GENERALES
OBJETIVOS
 OBJETIVO GENERAL:
 Estimar el caudal de un tramo del rio Huasta mediante el
método del flotador ubicados en Sector Nueva Alianza –
Moyobamba.
 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Determinar el área de las secciones del tramo seleccionado.
 Calcular la velocidad con el promedio de los tiempos de
recorrido de los flotadores en el tramo elegido.
 Reconocer el proceso de desarrollo de este método para
calcular el caudal en campo y llevados a práctica.
UBICACIÓN
El área de estudio “Rio Huasta” se encuentra ubicada en el sector Nueva
Alianza, Provincia de Moyobamba, Región San Martín. Las mediciones.
UBICACIÓN DEL LUGAR
DE MEDICIÓN DEL
CAUDAL – SECTOR
NUEVA ALIANZA

44
MATERIALES UTILIZADOS
PROCEDIMIENTO
 La práctica se realizó para determinar el caudal del rio Huasta, que se
encuentra en el sector Nueva Alianza, mediante el método del flotador.
 Para poder relizar las mediciones del caudal se ha buscado un tramo
recto, a 2 km aproximadamente del sector Nueva Alianza.
 Se asumió como cota relativa en el borde de la sección más alta del río a
la margen derecha (posicionándose en sentido de la corriente) de 866.00
msnm.
 Cinta métrica
 Mira vertical
 Nivel de ingeniero
 Nivel esférico
 Flotador (pedazo de
tecnopor)
 Libreta de apuntes

45
 Tomando como cota base se realizó el procedimiento de nivelación. En
total se nivelaron dos secciones con separación de 15 m aprovechando la
longitud del tramo recto.
 Se lanza el flotador aguas arriba de primer punto de control (punto P1), y
al momento de lanzar el flotador a la corriente se inicia control del tiempo
que tarda en desplazarse desde el punto P1 hasta el punto de control
corriente abajo (P2). Se repitió este proceso por tres veces.
COTA RELATIVA: 866.00 m.s.n.m
FLOTADOR

46
 Los datos obtenidos de las alturas a 1m de distancia se adjuntan a
continuación.
MÉTODO SECCIÓN PENDIENTE
A veces se presentan crecientes en sitios donde no existe ningún tipo de
instrumentación y cuya estimación se requiere para el diseño de estructuras
hidráulicas tales como puentes o canales. Las crecientes dejan huellas que
permiten hacer una estimación aproximada del caudal determinando las
propiedades geométricas de 2 secciones diferentes, separadas una distancia L
y el coeficiente de rugosidad en el tramo. Supóngase que se tiene un tramo de
río con profundidades Y1 y Y2 en las secciones 1 y 2 respectivamente, siendo
NR el nivel de referencia:
NR
Y2
Y1
Z2
Z1
l

47
Aplicando la ecuación de Bernoulli se tiene:
dónde: h= Y+Z y hf son las pérdidas de energía que se pueden hallar usando la
fórmula de Manning:
donde:
V: velocidad en m/s
RH: radio hidráulico en m
Sf: pendiente de la línea de energía
A: área de la sección transversal en m2
n: coeficiente de rugosidad de Manning La metodología que debe
seguirse es la siguiente:
1. Asumir que V1 = V2 lo que implica que:
2. Si en la fórmula de Manning:
 El caudal puede expresarse como:

48
Se encuentra un valor promedio de K para las dos secciones, el cual puede
hallarse con la media geométrica así:
3. Se calculan las cabezas de velocidad en cada sección usando el caudal
hallado con la expresión anterior (V1=Q/A1; V2=Q/A2).
4. Calcular un nuevo valor de hf usando estas velocidades en la ecuación 7.6.
Si se encuentra un valor de hf igual al hallado en el primer paso, el problema
está resuelto. Si no, se vuelve al paso 2 con el último valor de hf hallado y se
continúa hasta que dos cálculos sucesivos de las pérdidas hidráulicas difieran
en muy poco.
La mayor fuente de incertidumbre de este método es la estimación confiable del
coeficiente de rugosidad de Manning, n. Sin embargo, se puede definir una
metodología para hallarlo a partir de datos tomados en el campo. Existen en la
literatura numerosas expresiones que permiten estimar el coeficiente de
rugosidad de Manning a partir de la granulometría del lecho y de las variables
del flujo. Para cauces en lechos de grava, como son la mayoría de los ríos de
montaña colombianos, las expresiones que mejor se comportan (Posada, 1998)
son:

49
En éstas ecuaciones D50, D65 y D90 son diámetros característicos del material
del lecho, hallados a partir de su curva granulométrica, R es el radio hidráulico y
f es el factor de fricción de la ecuación de Darcy - Weisbach.
La ecuación de Cano (1988) considera una altura de los elementos de rugosidad,
k, variable según el material se encuentre en reposo o en movimiento, así:
Reposo, k = 0.54 D50 para cascajos, piedras y rocas con diámetro medio
mayor de 0.03 m; para tamaños menores, el coeficiente aumenta de 0.54
a 1.0.
Movimiento, k = 0.56 D50, para tamaños medios del sedimento mayores
de 0.03 m; el coeficiente aumenta de 0.56 a 0.78 para tamaños menores
de 0.03 m.

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