taller nº 2 sandra quintero

7/23/2019 Taller N 2 Sandra Quintero

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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIAPROGRAMA DE INGENIERA CIVIL

CARACTERSTICAS MORFOMTRICAS DE LAS CUENCAS HIDROGRFICAS

SANDRA MILENA QUINTERO HERRERACdigo 7301081

TutorLISANDRO NUEZ GALEANO

HIDROLOGIA

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA - FAEDIS

INGENIERIA CIVILBOGOTACOLOMBIA

2015


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INTRODUCCION

El hombre ha sido testigo durante su vida en la tierra, muchas veces sin entenderlo,

del desarrollo de los fenmenos naturales que suceden en su medio, tales como elciclo del agua, la precipitacin del agua presente en la atmsfera (lluvia) y otros,situaciones que lo han motivado a profundizar en los orgenes que generan estasmanifestaciones. Este inters ha permitido lograr desarrollos especializados en elcampo de la hidrologa, meteorologa e ingeniera ambiental.

Como ha ocurrido en otras ciencias, en hidrologa, a medida que avanzan losestudios se ha detectado la necesidad de integrar varios elementos tales como,lluvia, escorrenta, almacenamientos de aguas tanto superficiales comosubterrneos, entre muchos otros, con el fin de identificar los componentes de

anlisis propios de la misma y aportar as alternativas de solucin a lasproblemticas presentadas en el entorno que son susceptibles de ser materia deProfundizacin de esta ciencia.

La lluvia es la variable meteorolgica ms significativa, tiene su origen en lacondensacin de la humedad atmosfrica que, luego de formar las nubes, cae a lasuperficie terrestre. Esta se ha convertido en objeto permanente de investigacin,alrededor de la cual han surgido diferentes temticas que se encuentrandirectamente relacionadas con los efectos derivados de este fenmeno, como son:distribucin, disponibilidad, cuantificacin, ordenamiento y utilizacin del recurso

hdrico, diseo y construccin de obras de ingeniera.

Una vez analizados los factores expuestos anteriormente, el nfasis del presentedocumento se centra primordialmente en el ANALISIS DE LA CUENCA DEL RIOVERAGUAS, EN EL DEPARTAMENTO CUNDINAMARCA.


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OBJETIVO

OBJETIVO GENERAL

Realizar el anlisis morfomtrico de la cuenca del Ro Veraguas, en elDepartamento Cundinamarca, para aprender a determinar sus caractersticasfisiogrficas.

OBJETIVO ESPECIFICO

Delimitar la subcuenca del ro Pamplonita Parte Alta y establecer sus caractersticas

fisiogrficas como el orden de corrientes, de acuerdo con el ndice de HORTON,longitud, ancho, forma, altura media, etc.


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MARCO TEORICO

2.1. CUENCA

Se define como el rea de la superficie terrestre drenada hacia un nico sistemafluvial, es un colector natural encargado de evacuar el agua proveniente de la lluviaen forma de escurrimiento, donde se producen prdidas o desplazamiento de aguafuera de la cuenca por causa de la infiltracin y de la evapotranspiracin.

Sus lmites estn formados por las divisorias de aguas que la separan de zonasadyacentes pertenecientes a otras cuencas.

La cuenca se denomina tambin hoya hidrogrfica, es un rea fsica debidamentedelimitada, en donde las aguas superficiales y subterrneas vierten a una rednatural mediante uno o varios cauces de caudal continuo o intermitente, queconfluyen en un ro principal, en un depsito natural de aguas, o directamente almar, lo cual puede considerarse como un sistema de drenaje. La cuencahidrogrfica consta de las siguientes partes:

rea de capacitacin o zona productora de agua conformada por las partes altas delas montaas. En estas zonas es de vital importancia la conservacin de los

bosques, pues son stos los reguladores del agua.

rea de vertimiento conformada por las partes medias de las montaas, colinas ocerros. En esta zona se pueden apreciar las quebradas y arroyos.

rea de confluencia o zona receptora de agua conformada por las partes bajas delas montaas. En este sector se unen las quebradas y arroyos en torno a un roprincipal.

Las cuencas pueden ser endorreicas si el punto de salida se encuentra dentro delos lmites de la cuenca, que puede ser un lago, o exorreicas si el punto de salidase encuentra en o fuera de los lmites de la cuenca como un ro o el mar.

ORDEN DE CORRIENTES


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Es la forma de clasificar los distintos cauces que toman un determinado valor enuna hoya de acuerdo al grado de bifurcacin fue desarrollado a principios de ladcada de 1940 por el ingeniero hidrulico e hidrlogo americano Robert Horton,quien consider las corrientes de primer orden como aquellas que portan aguas de

nacimientos y no tienen afluentes. Las de segundo orden son resultado de la uninde dos o ms corrientes de primer orden y as sucesivamente.

Es la forma de clasificar los distintos cauces que toman un determinado valor en unahoya de acuerdo al grado de bifurcacin fue desarrollado a principios de la dcada de1940 por el ingeniero hidrulico e hidrlogo americano Robert Horton, quien considerlas corrientes de primer orden como aquellas que portan aguas de nacimientos y notienen afluentes. Las de segundo orden son resultado de la unin de dos o mscorrientes de primer orden y as sucesivamente.

DESCRIPCIN Y CARACTERIZACIN GENERAL DEL AREA DE ESTUDIO

Localizacin

El Municipio de Pacho se encuentra localizado en el Nor- Occidente, departamentoCundinamarca, y es cabecera de la provincia del Rionegro, limita por el Norte con losMunicipios de San Cayetano, por el sur con los municipios de Supat y Subachoque; al


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occidente con los Municipios de Vergara y el Pen y por el Oriente con los Municipiosde Zipaquir, Tasua y Coagu.

La poblacin se estima en 31976 habitantes, distribuida en un 34,15% urbana y 65,85%rural.

El municipio se encuentra sectorizado en 6 subcuencas como son Quebrada Honda,Ro Veraguas, Ro Patasia, R. Batan, Ro Rute, Ro Amarillo.

El Ro Veraguas se extiende en sentido Este Oeste, haca el norte del municipiocon un rea de 7,785.94Ha, limita con los municipios Villagmez y San Cayetano.

Su Poblacin es de 4258 habitantes en 768 familias localizadas en 14 veredas. Seencuentra entre las cotas 1000 y 3000 sus drenajes principales son el Ro Veraguas,Las Quebradas Bermejal y Aguas Claras.1

Caracterizacin hidrulica y fisiogrfica de la cuenca.

El aspecto fsico, la morfologa y el comportamiento hidrulico de una cuenca, soncaractersticas que precisan y conservan la capacidad de almacenamiento del agua yel trnsito de esta.

A continuacin est la tabla 1, que muestra, a modo de resumen, el valor de cadaparmetro fisiogrfico e hidrulico propios de la Subcuenca del Ro Veraguas.

Para poder calcular algunas de estas caractersticas se utilizaron las planchas 208 queproporciono el instituto geogrfico Agustn Codazzi IGAC.

FORMACIONES GEOLEOGICAS DE LA SUBCUENCA

SUBCUENCA FORMACION AREA (Ha) %Ro Veraguas Villeta (k5)

Villeta medio (k7);Villeta inferior (k8);Bogot (T2);La Cira (T5).

2.093,483.839,27107,9519,421.725,82

26,88%49,311,40,2522,16


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CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS

rea de la cuenca: Superficie en proyeccin horizontal, limitada por la divisoria de aguas

correspondientes a la cuenca, sus unidades son (Km2

).

Longitud del cauce o corriente principal: Representa el desarrollo del perfil del cauce yes uno de los indicadores ms importantes del grado de respuesta de una cuenca a unevento de lluvia (Aparicio Mijares, 1997). La pendiente varia a lo largo del cauce de lacorriente, por lo tanto es necesario definir una pendiente media.

Pendiente Media: Se realiza el clculo de la diferencia de nivel en los extremos de lacorriente y se divide entre la distancia media en planta.

Perfil del cauce de una corriente.

Mtodo de Taylor-Schwarz: Su criterio se basa en calcular tal pendiente suponiendo quese trata de un canal de seccin transversal uniforme con la misma longitud y tiempo de

recorrido de la corriente que se analiza as:

Divisin del cauce en intervalos iguales:


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En caso contrario, (Aparicio Mijares, 1997):

Donde:S: Pendiente media del cauce (%).L: longitud total del cauce (km).Li: longitud del tramo i (km).Si: pendiente de cada tramo (%).m: Nmero de intervalos (adimensional).

Pendiente (%): corresponde a la distancia avanzada verticalmente por cada unidad de

distancia recorrida horizontalmente.

Representacin grfica del concepto de pendiente.


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Elevacin media de la cuenca: La variacin de altura en una cuenca hidrogrficapermiteencontrar zonas altas, medias y bajas en ella y poder llegar a una representacin graficadel relieve mediante la curva HIPSOMETRICA; para esto se escoge un nmero deintervalos, se identifica la cota media de cada uno, este valor se multiplica por su respectiva

rea y se divide por la sumatoria de las reas.

Permetro: delimitante de aguas integrada por los puntos de mayor nivel topogrfico, sirvecomo lmite entre dos cuencas.

Forma de la cuenca: representa cuantitativamente la geometra de la cuenca en base aciertos indicadores como:

Coeficiente de compacidad (Kc): relacin entre el permetro de la cuenca (Km.) y la razcuadrada del rea de drenaje de la cuenca. En base al clculo de este coeficiente (el valorse encuentra en la tabla 1) se dice que tanto la zona de estudio como la cuenca deestudio tienen una forma oval redonda a oval oblonga.

- Factor de forma (Kf): relacin entre el rea de la cuenca y la longitud de la corrienteprincipal elevada al cuadrado.

Elevacin media de la cuenca: La variacin de altura en una cuenca hidrogrfica permiteencontrar zonas altas, medias y bajas en ella y poder llegar a una representacin graficadel relieve mediante la curva HIPSOMETRICA; para esto se escoge un nmero deintervalos, se identifica la cota media de cada uno, este valor se multiplica por su respectivarea y se divide por la sumatoria de las reas.

CARACTERSTICAS HIDRULICAS

Numero de orden: es una categorizacin que indica el grado de ramificaciones enuna cuenca. Para esto se usa el mtodo de GRAVELLIUS, el cual considera que elro principal debe ser de orden 1, sus afluentes de orden 2 y as sucesivamente.

Densidad de drenaje (Dd): es un ndice que permite tener una idea de lacomplejidad y evolucin del sistema de drenaje en una cuenca. Se calcula como larelacin entre la longitud total de los cursos de agua y de su rea total.

La cuenca de la quebrada San Luis segn este parmetro tiene una alta capacidadde drenaje natural.


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Dd= L / A

L=Longitud total de corrientes de agua en Km

A=rea total de la cuenca, en Km

Tiempo de concentracin: tiempo que tardara una gota de lluvia en trasladarsedesde el lugar ms alejado de la cuenca hasta el punto de desage. Para suestimacin se cuenta con varias formulas empricas, las cuales refieren algunascaractersticas propias de la cuenca. Este parmetro ayuda a encontrar la velocidadde la escorrenta superficial de la corriente de agua en la cuenca, la cual tambinest asociada al rgimen hidrulico de la corriente y a la torrencialidad, SEGNKIRPICH.

CALCULOS EN LA CARACTERIZACION DE UNA CUENCA

AREA: se mide el primetro por medio del plano digitalizado en Autocad.

A = 77,85km2

LONGITUD: L = L+AL

Se mide el plano en autocad

L = 8714+0,9111= 8714, 91

ANCHO DE LA CUENCA: W = A/L


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A: rea de la cuenca en KM2L: Longitud de la cuenca en KM

W = 77,85km2/8714,9 kmW = 8,9330*103Km

FORMA: F=W/L

F = 8,9330*103Km/8714,9KmF = 1,025*10-6

INDICE DE COMPACIDAD: (KC).

P = Permetro de la cuenca en KM = 37,600KMPc = Permetro de la circunferencia en KM = 4,98

R = radio de la circunferencia en KMA= rea de la cuenca en KM2

R = A/R = 77,85Km2/3,1416R = 4,98Km


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Pc = 2*rPc = 31,29Km

Kc = 0,282*P/AKc = 0,282 * 37,600km/77,85km2Kc = 1,20

Si comparamos el valor obtenido con los rangos de la tabla 1. El valor de Kc esten el rango 11.25 y la forma que corresponde es de redonda a oval redonda. Lacuenca en estudio tiende a una forma oval redonda.

PENDIENTE DEL CAUCE (S): Scauce = (Ha-Hb)/L

PENDIENTE MEDIA:

Sm =18501300 / 14,2= 38.73%

ALTURA MEDIA DE LA CUENCA: Sl = Nh / LtSl = 250100 / 5,7 = 26.31579

ORDEN DE CORRIENTES.

Tomando las planchas del IGAC con la informacin hidrogrfica de la subcuencadel Ro Veraguas, se hace la clasificacin de corrientes de acuerdo con el ndicede Horton y se obtiene que es de Orden 3.

TIEMPO DE CONCENTRACION: Tc = 0,063(L/s)0,77

Tc = 0,063(8714,9 km/38,73%)0,77

Tc = 16,67 horas.

DENSIDAD DE DRENAJE (Dd): Se calcul tomando los datos por medio del planodigitalizado para la longitud de las corrientes.


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Dd= L/A

Dd = 16.12 km/77,85km2

Dd = 0,2071Km/km2

PATRN DE DRENAJE:

El patrn de drenaje de una cuenca consiste en la forma y distribucin de los cursosde agua que se localizan dentro de ella.

Para sta cuenca se tiene un patrn de drenaje Subparalelo


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