UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

HIDRAULICA URBANA II

CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS PARA LA DETERMINACION DE UNA CUENCA:

En general, para estudiar una cuenca hidrológica se requieren métodos

cuantitativos y cualitativos. En el primer caso, es fundamental definir parámetros que representen algunas características particulares importantes, que pueden ofrecer una información relevante acerca de las variables y los procesos hidrológicos.

Algunos de los parámetros característicos de mayor interés se presentan a continuación:

Parteaguas.- Línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa dos cuencas adyacentes.

CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS PARA LA DETERMINACION DE UNA CUENCA

Área de la cuenca.- Es la proyección del parteaguas a un plano horizontal, caracterizándose así el tamaño de la cuenca. El valor del área se obtiene de los mapas topográficos a través del uso del planímetro o de otros métodos. Corriente principal.- Es la corriente de mayor longitud que pasa por la salida de la cuenca hidrológica. Corrientes tributarias.- Serie de corrientes tributarias con un diferente grado de bifurcación. Orden de corrientes.- Se determina a partir del grado de bifurcación de las corrientes tributarias. a) Corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones; b) Corriente de orden 2 solo tiene corrientes de orden uno;. c) Y así sucesivamente dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos corrientes de orden 2 forman una de orden 3, dos corrientes de orden 3 forman una de orden 4, etc.

CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS PARA LA DETERMINACION DE UNA CUENCA

Longitud del eje mayor de la cuenca.- Es la máxima longitud que va desde el punto de la descarga o salida de la cuenca al punto más lejano de la cuenca. Este parámetro es importante, ya que da una idea de la forma de la cuenca. Ancho de la cuenca-. Es la longitud perpendicular a la longitud del eje mayor de la cuenca y para su estimación se miden las longitudes perpendiculares representativas de cada parte de la cuenca, tomando como referencia la recta que se ha trazado para la longitud del eje mayor. Orientación de la cuenca.- Es el ángulo de orientación a partir del norte geográfico y para su determinación se toma como punto de referencia la descarga o salida de la cuenca y utilizando la recta que representa a la longitud del eje mayor, se determina el ángulo de la orientación a partir del norte geográfico. Índice de forma.- Es la relación del perímetro de la cuenca entre el perímetro que tendría un círculo con el mismo valor de área. Con este parámetro se determina cuanto se aleja la forma de la cuenca de un círculo.

PENDIENTE DE UNA CUENCA

CRITERIO DE ALVORDEn éste se analiza la pendiente existente entre las curvas de nivel, trabajando con la franja definida por las líneas medias que pasan entre dichas curvas. Para obtener la pendiente media de la cuenca se tiene:

En donde:

EJEMPLO

Cabe mencionar que con la ayuda de software se facilita la tarea de buscar ciertos datos para el cálculo de la pendiente media. En nuestro caso utilizamos AutoCAD. 1.- Mediante cartas topográficas proporcionadas por el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), que insertamos en el software ya mencionado, se delimito el parteaguas y así encontramos el área de nuestra cuenca. La figura 4 muestra la cuenca hidrográfica con su parteaguas definido.

2.- Determinar el desnivel constante entre las curvas de nivel; en el caso de la cuenca en estudio se tiene que para cada 100 m de elevación hay diez curvas de nivel. Entonces:

3.-Encontrar la longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca. Para esto apoyados en AutoCAD, remarcamos de color rojo todas las curvas de nivel que abarca nuestra cuenca hidrográfica (ver figura). Las longitudes de las curvas las llevamos a otro software (Excel) para facilitar la suma de éstas. En la tabla mostramos las diferentes longitudes y la suma correspondiente.

Sustituyendo datos obtenidos a la fórmula:

CRITERIO DE HORTON PARA EL CÁLCULO DE LA PENDIENTE MEDIA DE UNA CUENCA

Las pendientes en la direcciones x , y se calculan como :

Donde: Sx = Pendiente de la cuenca en la dirección x. Sy = Pendiente de la cuenca en la dirección y D = Desnivel constante entre curvas de nivel (m). Lx = Longitud total de las líneas de la malla en la dirección x, comprendidas dentro de la cuenca (m). Ly = Longitud total de las líneas de la mallas en la dirección y, comprendidas dentro de la cuenca(m). Nx = Número total de intersecciones y tangencias de las líneas de la malla en la dirección x con las curvas de nivel. Ny = Número total de intersecciones y tangencias de las líneas de la malla en la dirección y con las curvas de nivel.

Finalmente la pendiente de la cuenca, Sc se calcula como

Donde:

Sc = Pendiente de la cuenca. L = Lx + LyN = Nx + Nyθ = Ángulo entre las líneas de la malla y las curvas de nivel.

EJEMPLO

1. Delimitado el parteaguas en el método anterior, se realizó el mallado a espacios de 250 m (0.25 km), tomando en cuenta que dentro de la cuenca deben haber como minimo 100 intersecciones.

2. Con la ayuda del Software AutoCAD (anteriormente se le dio escala a la imagen),medimos cada línea horizontal y vertical para obtener los valores de Lx y Ly que corresponden a la sumatoria de las longitudes en las direcciones de X y Y comprendidas dentro de la cuenca.

3.- Se hizo un conteo de las intersecciones entre las líneas horizontales y verticales que componen la malla y las curvas de nivel. Sumando las intersecciones verticales se obtuvo el valor de Ny. Del mismo modo, sumando las intersecciones entre las líneas horizontales y las curvas de nivel se obtuvo el valor de Nx. 4. Cálculos correspondientes:.

BIBLIOGRAFÍA

• Segerrer, Carlos, Villodas, Rubén, Hidrología, Universidad Nacional del Cuyo, Perú, 2007.

• Monsalve Sáenz, Germán, Hidrología en la ingeniería, Escuela Colombiana de Ingeniería, Bogotá, 2002.

• http://cgat.webs.upv.es/images/5a.jpg

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