INGENIERIA CIVIL UNA-PUNO

CONTENIDO

1. DELIMITACIN2. PERIMETRO3. EXTENSION SUPERFICIAL4. PENDIENTE 4.1. CRITERIO DE HORTON 4.2. CRITERIO DE NASH 4.3. CRITERIO DE ALVORD5. COEFICIENTE DE COMPACIDAD6. RECTANGULO EQUIVALENTE7. CURVA HIPSOMETRICA8. PERFIL DE CUENCA PRINCIPAL9. PRECIPITACION10. ESTACIONES PLUVIOMETRICAS11. POLIGONO DE THIESEN12. ISOYETAS13. DRENAJE DE LA CUENCA14. ORDENES DE LOS RIOS15. DENSIDAD DE CORRIENTE 16. DENDIDAD DE DRENAJE17. CURVA MASA DE PRECIPITACION

1. DELIMITACION DE LA CUENCA1.1. INTRODUCCION:

Los recursos fsicos y biolgicos de las cuencas hidrogrficas proporcionan bienes y servicios a las poblaciones humanas, incluida la proteccin de las fuentes hdricas, mitigacin de los efectos de los desastres naturales mediante la regulacin de la escorrenta, la proteccin de los recursos costeros y la pesca, la proteccin de las zonas edificadas (viviendas, transporte y dems infraestructura econmica y social) y la proteccin de la agricultura en tierras bajas de alta productividad. La calidad y cantidad de esos servicios se ven afectadas tanto por los fenmenos naturales, tales como huracanes, terremotos, sequas y erupciones volcnicas, como por la actividad humana. No resultan fcilmente estimables los beneficios econmicos exactos que se derivan de la proteccin de las cuencas altas ni tampoco resultan necesarios para apreciar la contribucin esencial que hacen las cuencas altas bien manejadas a los beneficiarios en las cuencas bajas1.2. DEFINICION DE CUENCA:

Se entiende por cuenca la porcin de territorio drenada por un nico sistema de drenaje natural. Una cuenca hidrogrfica se define por la seccin del ro al cual se hace referencia y es delimitada por la lnea de las cumbres, tambin llamada divisor de aguas hidrolgicos y, ms recientemente, a partir de los aos 1970, para la planificacin racional del uso de los recursos naturales.La cuenca hidrogrfica o de drenaje de un cauce est delimitada por el contorno en cuyo interior el agua es recogida y concentrada en la entrega al dren mayor. Este concepto tambin puede referirse a un punto cualquiera del dren antes de la entrega y es muy usado en los estudios hidrogrficos.

Los proyectos hidrolgicos son de dos tipos:Los proyectos que se refieren al uso del agua y loa que se refiere a la defensa contra los daos que ocasiona el agua. Las caractersticas principales de una cuenca son: forma, rea, permetro, pendiente, relieve, altitud, red de drenaje, orientacin, a lo largo que es necesario asociar las caractersticas del cauce principal como su longitud y su pendiente.

1.3. PLANO DE DELIMITACION:

Para esta cuenca llamada CUENCA JAYLLIHUAYA, se tom como referencia importante a la Carta Nacional de Puno y Chucuito. (PLANO NRO 01)

2. PERIMETRO DE UNA CUENCA

2.1. DEFINICION:

El permetro de cualquier objeto de define como la suma longitudinal del contorno que engloba una determinada figura, es decir la sumatoria de todos los lados que conforman una figura cerrada.

2.2. PROCEDIMIENTO PARA HALLAR EL PERIMETRO DE UNA CUENCA:

En una copia del plano de la cuenca se mide mediante un curvmetro por ejemplo la longitud de la lnea curva que conforma el contorno dela cuenca, y considerando la escala del plano se calcula el permetro de la cuenca.

2.3. PERIMETRO DE LA CUENCA JAYLLIHUAYA:

Se obtuvo un permetro de 16.90km.

2.4. PLANO DEL PERIMETRO:

(PLANO NRO 02)

3. EXTENSION SUPERFICIAL

3.1 DEFINICION:

Es el rea que cubre una determinada figura geomtrica, llamada tambin como la sumatoria de los infinitos puntos que estn dentro de una determinada figura, la unidad de medida es el m2, km2, etc.

3.2. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL AREA DE UNA CUENCA:

Del plano transparente que ha servido para la delimitacin de la cuenca se sacan copias en el plano ozalid y sobre esas copias usando planmetro se determinan las reas comprendidas entre las curvas de nivel y la demarcatoria de la cuenca la suma de todas estas reas ser igual al rea de la cuenca en proyeccin horizontal. Esta rea deber comprobarse con un planmetro de la cuenca.

Los datos pueden ser convenientemente para permitir la fcil determinacin de otros parmetros por ejemplo ver el punto relativo a la curva isomtrica de una cuenca.

3.3. EXTENSION SUPERFICIAL DE LA CUENCA JAYLLIHUAYA:

Se obtuvo un rea de 13.933km2.

3.4. PLANO DE LA EXTENSION SUPERFICIAL

(PLANO NRO 02).

4. PENDIENTE DE UNA CUENCA

4.1 DEFINICION:

La pendiente de una cuenca es parmetro muy importante en el estudio de toda la cuenca, pues influye por ejemplo en el tiempo de concentracin de las aguas en un determinado punto del cauce, y su determinacin no es de una sencillez manifiesta existiendo para ello una serie de criterios debido dentro de una cuenca existen innumerables pendientes.

A mayor pendiente de la cuenca mayor rapidez en el viaje de la escorrenta, de modo que los caudales pico es mayor. La infiltracin tiende a ser menor. Algunas veces se conviene definir como pendiente de la cuenca la pendiente del curso principal pero medido entre dos puntos estndar, por ejemplo a 10% y 85% del punto de desage de la cuenca.

4.2. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA PENDIENTE DE UNA CUENCA:

Existen varias formas de determinar la pendiente de una cuenca, pero en este caso se restringir a tres maneras de hallar la pendiente.

4.2.1 DETERMINACION DE LAPENDIENTE DE LA CUENCA POR EL CRITERIO DE HORTON:LINEA DEL RETICULADOINTERSECCION Y TANGENTESLONG.LINEAS RETIC.(Km)

NxNyLxLy

1342.5373.542

2734.7483.158

3694.4463.372

4763.1522.488

50200.775

232414.88313.335

Se procede de la siguiente manera:

Sec=1.57

D=100=0.1Km.

4.2.2. DETERMINACION DE LA PENDIENTE D ELA CUENCA POR EL CRITERIO DE NASH:

Se procede de la siguiente manera:

INTERSECCIN NCOORDENADASDISTANCIA MIN (Km)PENDIENTE "S" INTERSECCINNMERO DE INTERS.NULAS

XY

1270.0000.0001

2260.0000.0001

3250.0000.0001

4240.0000.0001

5230.0000.0001

6220.0000.0001

73110.2490.4020

83100.3800.260

9390.2580.3880

10380.0000.0001

11370.0000.0001

12360.0000.0001

1335 0.0000.0001

14340.0000.0001

15330.0000.0001

163 20.0000.0001

17310.0000.0001

184100.21530.4640

19490.5090.1960

20480.0000.0001

21470.0000.0001

22460.0000.0001

23450.0000.0001

24440.0000.0001

25430.1860.5380

26420.2190.4570

275110.3940.2540

285100.0000.0001

29590.0000.0001

30580.0000.0001

31570.0000.0001

32560.0000.0001

33550.0000.0001

34540.3030.3300

35530.1510.6620

366120.0000.0001

376 110.1850.5410

386100.4160.2400

39690.0000.0001

40680.0000.0001

41670.0000.0001

42660.0000.0001

43650.2880.3470

44640.1860.5380

45630.3170.3150

467110.2980.3350

477100.0000.0001

48790.0000.0001

49780.0000.0001

50770.0000.0001

51760.0000.0001

52750.0000.0001

53741.130.0880

54730.6280.1590

558110.1960.5100

568100.4940.2020

57890.0000.0001

58880.0000.0001

59870.0000.0001

60860.8870.1130

61850.6100.1640

62840.4090.2440

63830.6730.1490

649110.2250.4440

659100.3660.2730

66990.0000.0001

67980.0000.0001

68970.6570.1520

69960.7900.1260

70950.5730.1740

71940.5040.1980

72930.3650.2740

7310110.2630.3800

7410100.2680.3730

751090.8190.1220

761080.0000.0001

771070.2800.3570

781060.3970.2520

791050.2670.3750

801040.4310.2320

811030.2120.4720

821020.0000.0001

8311110.3020.3310

8411100.4760.2100

851190.2250.4440

861180.4090.2440

871170.4300.2320

881160.1750.5710

891150.1900.5260

901140.2920.3420

911130.3190.3130

9212100.4850.2060

931290.4780.2090

941280.5460.1830

951270.1600.6250

961260.2170.4610

971250.3000.3330

981240.1880.5320

991390.2540.3940

1001380.1590.6290

1011370.4400.2270

1021360.2110.4740

1031350.1980.5050

1041480.2660.3760

1051470.2880.3470

1061460.0000.0001

1071450.0000.0001

1081570.4250.2350

1091560.0000.0000

21.04945

4.2.3. DETERMINACION D ELA PENDIENTE DE UNA CUENCA POR EL CRITERIO DE ALVORD:

Se procede de la siguiente manera:CURVA (m)LONGITUD (Km).

390015.286

400012.698

41006.18

42003.732

43003.121

44000.876

41.893

L=41.893Km Separacin de curvas de nivel = D=100m=0.1Km A=13.933 Km2

4.3. PENDIENTE DE LA CUENCA JAYLLIHUAYA:

Por el criterio de Horton : 26.15% Por el criterio de Nasch: 29.89% Por el criterio Alvord: 30.07%4.4. PLANOS DE PENDIENTE D ELA CUENCA:

Son los planos:

(PLANO NRO 03)(PLANO NRO 04)(PLANO NRO 05)Respectivamente.5. COEFICIENTE DE COMPACIDAD

5.1. DEFINICION:

Son los ndices que se aplican para determinar la forma de la cuenca tienen como objetivo parametrizar la misma y a partir de las figuras geomtricas resultantes, compararlas con padrones pre- establecidos que se orientan especficamente a determinar el riesgo de inundacin que tiene la misma y en su funcin el riesgo de erosin. Si los valores tienden a la unidad, el riesgo de crecientes es mayor as como su riesgo de erosin. Si los valores tienden a 0, el riesgo de inundacin y erosin es menor.

5.2. PROCEDIMIENTO PARA HALLAR EL COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) DE UNA CUENCA:

Se da de la siguiente manera:

A: 13.933 km2P: 16,9 km

Kc

Conclusin: Como el coeficiente de compacidad es prximo a 1, la cuenca tiene a una forma circular.

6. RECTANGULO EQUIVALENTE

6.1. DEFINICION:

El rectngulo equivalente es una transformacin geomtrica, que permite representar a la cuenca, de su forma heterognea, con la forma de un rectngulo, que tiene la misma rea y permetro que la cuenca en cuestin. Estos lados (L y l) dependern mucho del coeficiente de compacidad, explicada en el punto anterior.

6.2. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL RECTANGULO EQUIVALENTE DE UNA CUENCA:

Es de la siguiente forma:

7. CURVA HIPSOMTRICA DE LA CUENCA.

7.1. DEFINICION:

Es la curva que puesta en coordenadas rectangulares representa la relacin entre la altitud y la superficie de la cuenca que queda sobre esa altitud.

Es de inters conocer cmo se distribuye el rea de una cuenca a distintos niveles topogrficos, a fin de comparar caractersticas de almacenamiento y flujo entre cuencas.

Esto es posible a travs de la curva hipsomtrica. La curva puede ser obtenida midiendo con planmetro las reas entre curvas de nivel adyacentes, o midiendo las reas usando una grilla o cuadricula.

7.2. PROCEDIMIENTO PARA OBTENER LA CURVA HIPSOMETRICA DE LA CUENCA:

El proceso es como sigue:

Se marcan subareas siguiendo las curvas de nivel, por ejemplo de 200 en 200m. Se determina las reas parciales de los contornos. Se determinan las reas acumuladas de las porciones de la cuenca. Se determina el rea acumulada que queda sobre cada altitud del contorno. Se plotean las altitudes versus las correspondientes reas acumuladas que quedan sobre esas altitudes.

7.3. DETERMINACION DE LA CURVA HIPSOMETRICA DE LA CUENCA:12345

COTA msnmAREAS PARCIALES Km2AREAS ACUMULADAS Km2AREAS QUE QUEDAN ENCIMA Km2% DE REA ENTRE COTAS

% DE AREA EN CADA COTA

38000013.9310100

39005.4795.4798.45239.3360.67

40003.8849.3634.56827.8832.79

41002.20111.5642.36715.79916.99

42000.94912.5131.4186.81210.18

43000.79913.3120.6195.7354.44

44000.61913.93104.443

13.931100.00

8. PERFIL DEL CURSO PRINCIPAL

8.1. DEFINICION:El ro principal acta como el nico colector de las aguas. A menudo la eleccin del ro principal es arbitraria, pues se pueden seguir distintos criterios para su eleccin (el curso fluvial ms largo, el de mayor caudal medio, el de mayor caudal mximo, el de mayor superficie de cuenca, etc). El ro principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura. En el curso de un ro distinguimos tres partes:El conocimiento de la pendiente general del cauce principal de una cuenca resulta tambin ser un parmetro importante en el estudio del comportamiento del recurso hdrico como por ejemplo para el trnsito de una avenida o en la determinacin de las caractersticas optimas de un aprovechamiento hidroelctrico o en la solucin de problemas de estabilizacin de cauces, de manera que su determinacin es necesaria.

8.2. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACION DE LA PRINCIPAL DEL CURSO PRINCIPAL DE LA CUENCA:

Esto se ve mejor en la parte aplicativa, misma que se presenta a conticuacion

8.3. DETERMINACION DE LA PENDIENTE DEL CURSO PROINCIPAL DE LA CUENCA:

POR LO TANTO LA PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL.

8.4. PLANO DE LA PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL D ELA CUENCA(PLANO NRO 06)9. PRECIPITACION

9.1. DEFINICION:

La precipitacin, es toda forma de humedad que originandonde en las nubes llega hasta la superficie del suelo, de acuerdo a esta definicin la precipitacin puede ser:

Lluvias Granizadas Garuas Nevadas, etc.9.2. CLASIFICACION DE LA PRECIPITACION:

La formacin de la precipitacin requiere la elevacin de una masa de agua en la atmosfera, de tal manera que se enfre y parte de su humedad se condense.

Las clases de precipitacin son:

Precipitacin de conveccin Precipitacin orogrfica. Precipitacin ciclnica.9.3. MEDICION DE LA PRECIPITACION:

La precipitacin se mide en trminos de altura de agua en un metro cuadrado de superficie, se expresa normalmente en milmetros (mm), es decir, que es la altura de lmina de agua indica la altura de agua que se acumulara en una superficie horizontal.

9.4. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA PRECIPITACION MEDIA EN UNA CUENCA:

En este informe se considerara solo dos maneras de hallar la precipotacion media, los cuales son:

Mtodo de polgono de Thiesen. Mtodo de las Isoyetas.Estas dos formas se vern a continuacin.

10. ESTACIONES PLUVIOMETRICAS

10.1. DEFINICION:

Son todos aquellos lugares donde se instalara un pluvimetro para asi registrar la precipitacin de la zona en cuestin, misma que tendr que ser considerable para el uso de una estacin pluviomtrica.

Estos servicios suelen solicitarse comnmente de las estaciones del SENAMHI.

10.2. ESTACIONES PLUVIOMETRICAS INSTALADAS EN LA CUENCA DE ESTUDIO:

Los datos con los siguientes:

ESTACIONNROPRECIPITACION (mm)

1790

2815

3920

4695

5935

6875

7845

8980

Estas estaciones estn ubicadas en distintos lugares de la cuenca CHAQUIMAYO.

10.3. PLANO DE ESTACIONES PLUVIOMETRICAS DE LA CUENCA:

(PLANO NRO 07).

11. POLIGONO DE THIESEN

11.1. DEFINICION:

Es un mtodo para hallar la precipitacin media de una determinada cuenca en estudio. Para lo cual es necesario conocer las estaciones pluviomtricas de la cuenca en estudio, (esto ya se describi anteriormente), ya que para su aplicacin se requiere delimitar la zona de influencia de cada estacin, dentro del conjunto de estaciones.

11.2. PROCEDIMIENTO PARA HALLAR LA PRECIPITACION MEDIA POR EL METODO DE THIESEN:

Segn thiesen el mtodo consiste en:

1. Unir las estaciones formando tringulos.2. Trazar las mediatrices de los lados de los tringulos formando polgonos. Cada polgono es el rea de influencia de una estacin.3. Hallar las reas a1, a2, a3,an, de los polgonos.4. Si p1, p2, p3,pn. Son las precipitaciones anuales entonces.

11.3. DETERMINACION DE LA PRECIPITACION MEDIA POR EL METODO DE LOS POLIGONOS DE THIESEN:

ESTACIONALTURA DE PRECIPITACION(H1;mm)REA DE POLGONO DE THIESEN (A1;km2)PRODUCTO DE:(H1*A1)

1790

2815

3920

4695

5935

6875

7845

8980

Si se hiciera el promedio aritmtico se tendra.

Por los polgonos de THIESSEN se tendr.

11.4. PLANO DEL POLIGONO DE THIESEN:

(PLANO NRO 08).

12. METODO DE LAS ISOYETAS

12.1 DEFINICION:

Es un mtodo para hallar la precipitacin media de una determinada cuenca en estudio. Para lo cual se necesita un plano de isohietas de la precipitacin registrada en las diversas estaciones de la zona en estudio.

Las Isohietas son curvas que unen puntos de igual precipitacin. Este mtodo es el ms exacto, pero requiere de un cierto criterio para trazar el plano de Isohietas.

12.2 PROCEDIMIENTO PARA HALLAR LA PRECIPITACION MEDIA POR EL MTODO DE LAS ISOYETAS:

Se define isoyeta a la lnea de igual precipitacin, el mtodo consiste en.

1. Trazar las isoyetas, interpolando entre las diversas estaciones de modo similar como se trazan las curvas de nivel.2. Hallar las reas a1, a2, a3, an, entre cada dos isoyetas seguidas.3. Si p1, p2, p3,pn. Son las precipitaciones anuales representadas por las isoyetas respectivas, entonces.

12.3. DETERMINACION DE LA PRECIPITACION MEDIA DE LA CUENCA POR EL METODO DE LAS ISOYETAS:

ISOYETASALTURA DE PRECIPITACION(H1;mm)REA DE ENTRE ISOYETAS (A1;km2)PRODUCTO DE:(H1*A1)

1790

2815

3920

4695

5935

6875

7845

8980

La precipitacin de la cuenca por el mtodo de las curvas isoyetas ser.

12.3 PLANO DE LAS CURVAS ISOYETAS:

(PLANO NRO 09)

13. DRENAJE DE LA CUENCA

13.1. DEFINICION:

Es la rapidez de la evacuacin del agua cada sobre una cuenca, tambin conocida como red de drenaje de la pendiente, esta a su vez depende de muchos factores como: la pendiente de la cuenca, la vegetacin, los tipos de suelos asi como su estado de humedad en el momento en que se presenta la lluvia.

En sntesis el drenaje de una cuenca es la forma de cmo ser evacuada el agua cada dentro de los lmites de una determinada cuenca

13.2. CLASIFICACION DE LAS CORRIENTES DE LA CUENCA:

La presencia del agua en el cauce es debido al hecho que la napa fretica se ubica encima del fondo del cauce.Las corrientes se pueden clasificar en tres tipos.

13.2.1. CORRRIENTES EFMERAS:

Cuando solo llevan agua cuando llueve e inmediatamente despus.

13.2.2. CORRIENTES INTERMITENTES:

Cuando llevan agua la mayor parte del ao, sobre todo en pocas de lluvia. El aporte de las corrientes intermitentes cesa cuando el nivel fretico se ubica debajo del fondo del cauce.

13.2.3. CORRIENTES PERMANENTES:

Cuando llevan agua todo el ao, pues en poca que no llueve y aun de cierta sequia conducen agua debido a que el nivel fretico siempre est por encima del fondo del cauce.

14. ORDEN DE LAS CORRIENTES DE LA CUENCA

14.1. DEFINICION:

Una corriente puede ser tributaria de otra mayor y as sucesivamente, de manera que por esta razn se les puede asignar un orden de importancia dentro de la cuenca.

Una forma muy utilizada para establecer el orden de las corrientes es teniendo en cuenta su grado de bifurcacin.

14.2. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACION DE LOS ORDENES D ELOS RIOS EN UNA CUENCA:

1. CORRIENTE DE ORDEN UNO.- aquella corriente que no tiene ninguna corriente tributaria.2. CORRIENTE DE ORDEN DOS.- aquella corriente que tiene solo tributarios de orden uno.3. CORRIENTE DE ORDEN TRES.- aquella corriente que tiene dos o ms tributarios de orden dos y as sucesivamente.14.3. DETERMINACION DE LOS ORDENES D ELOS RIOS DE LA CUENCA:

La demostracin de este orden se ver en el plano adjunto.

DE ORDEN:A.- CORRIENTE DE ORDEN UNO: 38B.- CORRIENTE DE ORDEN DOS: 12C.- CORRIENTE DE ORDEN TRES: 3

14.4. PLANO DE LOS OREDENES DE LOS RIOS:

(PLANO NRO 10)

15. DENSIDAD DE CORRIENTE (Dc).

dnde:

Ns= nmero de corrientes permanentes e intermitentes. A= rea de la cuenca.

16. DENSIDAD DE DRENAJE (Dd).

dnde:

L= longitud total de corrientes permanentes e intermitentes. A= rea de la cuenca.

17. CURVA ALTIMTRICA DE LA LLUVIA

ESTACINPRECIPITACINALTITUD

P1718mm5000

P2725mm5000

P3706mm5000

P4688mm4600

P5678mm4600

P6685mm4800

HIDROLOGIA GENERAL