Trabajo Cuenca San Santiago Aija

UNIVERSIDAD NACIONALSANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

CARACTERIZACION GEOMORFOLOGICO DE LA CUENCA

HIDROGRAFICA SAN SANTIAGO - AIJA

CURSO : HIDROLOGIA

DOCENTE : Ing. TORIBIO REYES RODRIGUEZ

TRABAJO : GABINETE III

ALUMNOS :

AGUILAR PASION, Beatriz. CELIS JAMANCA, Vanessa. GONZALES LEON, David. LOPEZ TARAZONA, Rossan. PANTOJA MEJIA, Roosevelt.

FECHA : 18 de marzo del 2011

HUARAZ-PERU

INDICEINTRODUCCION..................................................................................................................4

CARACTERIZACION GEOMORFOLOGICO DE LA CUENCA HIDROGRAFICA SAN SANTIAGO - AIJA.......................................................................................................5

I. OBJETIVOS:.........................................................................................................5

1.1. OBJETIVO GENERAL.........................................................................................5

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS................................................................................5

II. REVISION BIBLIOGRAFICA:.............................................................................5

2.1. UBICACIÓN DE LA CUENCA:..........................................................................5

2.1.1. UBICACIÓN POLITICA:......................................................................................5

2.1.2. UBICACIÓN HIDROGRAFICA:..........................................................................5

2.1.3. UBICACIÓN GEOGRAFICA:..............................................................................5

2.2. DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA..................................................................6

2.3. CUENCA HIDROGRAFICA................................................................................6

2.3.1. AREA DE LA CUENCA........................................................................................7

2.3.2. PERIMETRO DE LA CUENCA............................................................................7

2.3.3. CLASIFICACION DE LA CUENCA....................................................................7

2.4. PARAMETROS FISICOS DE LA CUENCA.........................................................8

2.4.1. FORMAS DE LA CUENCA................................................................................8

2.4.2. COEFICIENTE DE GRAVELIUS........................................................................9

2.4.3. COEFICIENTE DE ELONGACION (E)..............................................................9

2.4.4. COEFICIENTE DE CIRCULARIDAD.................................................................9

2.4.5. INDICE DE DENDIDAD LACUSTRE.................................................................9

2.4.6. INDICE DE FORMA DE HORTON...................................................................10

2.4.7. DENSIDAD DE DRENAJE...............................................................................10

2.4.8. RATIO DE BIFURCACION...............................................................................10

2.4.9. LEY DE NUMERO DE CAUCES.......................................................................11

2.4.10. RATIO DE LONGITUDES.................................................................................11

2.4.11. LEY DE LA LONGITUD DE CAUCES..............................................................12

2.4.12. PENDIENTE DE UNA CUENCA.......................................................................12

2.4.12.1. METODO DE ALVORD.....................................................................................12

2.4.12.2. METODO DE HORTON....................................................................................14

2.4.13. RECTANGULO EQUIVALENTE.......................................................................15

2.4.14. METODO DE TAYLOR......................................................................................15

2.4.15. CURVA HIPSOMETRICA..................................................................................16

III. MATERIALES Y METODOS..................................................................................16

3.1. MATERIALES:....................................................................................................16

3.2. METODOS:........................................................................................................17

IV. RESULTADOS:.........................................................................................................30

4.1. Datos Preliminares De La Cuenca:...................................................................30

4.2. Parámetros Hidrometeorológicos:.....................................................................30

4.3. PENDIENTE DE LA CUENCA:.........................................................................31

4.4. BIFURCACIÓN:.................................................................................................31

V. DISCUSION DE RESULTADOS.................................................................................31

VI. CONCLUSIONES.....................................................................................................32

VII. RECOMENDACIONES............................................................................................32

VIII. BBLIOGRAFIA.........................................................................................................33

INTRODUCCION

La delimitación de la Cuenca Hidrográfica y la determinación de sus parámetros físicos

serán el punto de partida para un Estudio Hidrológico del lugar, el cual se denomina

Cuenca San Santiago – Aija.

La delimitación de la Cuenca Hidrográfica se hace en base a los criterios de la gota de

agua y a las curvas de nivel que se determina a partir de la Carta Nacional. La

determinación del área de la Cuenca puede realizarse utilizando el planímetro o mediante

la utilización de un software (computadora). Conjuntamente se clasificará la cuenca según

su área.

El coeficiente de compacidad del lugar en estudio dará un índice para determinar la

susceptibilidad de la cuenca a las tormentas que se presente siendo el circular el más

susceptible. El rectángulo equivalente de la cuenca permitirá hacer la estimación

preliminar de la pendiente de la cuenca; existiendo un método más exacto como es el

método de Horton. La densidad de drenaje dará un índice si la cuenca en estudio es

pobremente drenada o drenada. El factor de forma indicará si la cuenca le corresponde un

caudal pico o máximo en un tiempo cortó.

Las características físicas de una cuenca son elementos que tienen una gran importancia en

el comportamiento hidrológico de la misma. Dichas características físicas se clasifican en

dos tipos según su impacto en el drenaje: las que condicionan el volumen de escurrimiento

como el área y el tipo de suelo de la cuenca, y las que condicionan la velocidad de

respuesta como el orden de corriente, la pendiente, la sección transversal, etc.

Es importante conocer los parámetros geomorfológicos de una cuenca, ya que es de mucha

ayuda para los estudiantes, para la solución de problemas con respecto a temas relacionados

en el curso de hidrología y diseño de estructuras hidráulicas.

CARACTERIZACION GEOMORFOLOGICO DE LA CUENCA HIDROGRAFICA SAN SANTIAGO - AIJA

I. OBJETIVOS:

I.1.OBJETIVO GENERAL Caracterizar geomorfológicamente la Cuenca San Santiago – Aija.

I.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar las características geomorfológicas de la Cuenca San Santiago - Aija.

Clasificar la cuenca en función al área y estimar los parámetros físicos de la cuenca

tales como: el coeficiente de compacidad, rectángulo equivalente, pendiente de la

cuenca, pendiente longitudinal del río principal, densidad de drenaje, factor de

forma y tiempo de concentración, etc.

II. REVISION BIBLIOGRAFICA:

II.1. UBICACIÓN DE LA CUENCA:

2.1.1. UBICACIÓN POLITICA:

- REGIÓN : Ancash

- PROVINCIA : Aija

- DISTRITO : Aija

2.1.2. UBICACIÓN HIDROGRAFICA:

- VERTIENTE : Pacífico.

- CUENCA : Santiago.

2.1.3. UBICACIÓN GEOGRAFICA:

El distrito peruano de Aija es uno de los cinco distritos de la Provincia de Aija,

ubicado en el Departamento de Ancash, en el Perú.

Limita al norte con el distrito de La Merced, al este y al sur con la provincia de

Recuay y, en pequeño trecho, con la provincia de Huarmey y al oeste con el

distrito de Succha, el distrito de Huacllán y el distrito de Coris.

El distrito fue creado en la época de la independencia y tiene una población

estimada mayor a 3.000 habitantes. Su capital es el pueblo de Aija. Aija es

conocida como "Perla de las Vertientes".

Tiene un clima moderado de aprox. 18º C durante el año. Zona principalmente

minera: zinc, plata, estaño1

II.2. DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA

Tradicionalmente la delimitación de cuencas, se ha realizado mediante la

interpretación de los mapas cartográficos. Este proceso, ha ido evolucionando con la

tecnología. Hoy día los sistemas de información geográfica  SIG  proporcionan una

gama amplia de aplicaciones y procesos que, con entender los conceptos y teoría, se

puede realizar de una forma más sencilla y rápida el análisis y delimitación de una

cuenca.2

Figura: 01 Cuenca Santiago

1 http://es.wikipedia.org/wiki/Distrito_de_Aija2 http://franklinlmc.obolog.com/delimitacion-cuenca-hidrografica-233721

II.3. CUENCA HIDROGRAFICA

La cuenca de drenaje de una corriente, es el área de terreno donde todas las aguas

caídas por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua. Cada curso de

agua tiene una cuenca bien definida, para cada punto de su recorrido.3

II.3.1. AREA DE LA CUENCA

Es el área del terreno cuyas precipitaciones son evacuadas por un sistema

común de cauce de agua, estando comprendida desde el punto donde se inicia

esta evacuación hasta su desembocadura u otro punto elegido por interés. Se

mide en Km2.

II.3.2. PERIMETRO DE LA CUENCA

Esta característica tiene influencia en el tiempo de concentración de una cuenca

(es la duración necesaria para que una gota de agua que cae en el punto más

alejado de aquella llegue a la salida o desembocadura), el mismo que será

menor cuando ésta se asemeje a una forma circular. Se expresa en Km.

II.3.3. CLASIFICACION DE LA CUENCA

Criterio:

3 Villón Béjar Máximo. Hidrología.

II.4. PARAMETROS FISICOS DE LA CUENCA

Criterio:

ÍNDICE DE GRAVELIUS

Índice Forma

1 - 1.25

casi redonda a oval redonda

(compacta)

1.25 - 1.50 casi oblonga a oval oblonga

1.50 - 1.75 casi oblonga a rectangular oblonga

1.75 - > casi rectangular (alargada)

II.4.1. FORMAS DE LA CUENCA

La forma de la cuenca hidrográfica afecta a los hidrogramas de escorrentía y

las tasas de flujo máximo. Se han hecho números esfuerzos para tratar de

descubrir el efecto de la forma por medio de un solo valor numérico. La

mayoría de las cuencas tienden a tener la forma de una pera; sin embargo los

controles geológicos conducen a numerosas desviaciones a partir de esta

forma.4

II.4.2. COEFICIENTE DE GRAVELIUS

Este parámetro constituye la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro

de una circunferencia cuya área es igual a la de un circulo es equivalente al área

de la cuenca en estudio.

Donde:

P = Perímetro de la Cuenca Km.

4 CHEREQUE M., Wendor. “HIDROLOGÍA”, Ed. Lugo, 2° Impresión, Lima.

Kc=0 .282( P

√ A )

A = Área de la Cuenca Km2

II.4.3. COEFICIENTE DE ELONGACION (E) Son parámetros comparativos:

Donde:

A = área de la cuenca.

L = longitud principal del rio.

II.4.4. COEFICIENTE DE CIRCULARIDAD

Donde:

A = área de la cuenca.

P = perímetro de la cuenca.

Si: C< 1, la cuenca es alargada.

II.4.5. INDICE DE DENDIDAD LACUSTRE

Donde:

AL= Área de lagunas existentes.

Ac = Área de la cuenca.

II.4.6. INDICE DE FORMA DE HORTON

Donde:

A = Área de la cuenca.

L = Longitud recta de la cuenca.

E=1.128(√ AL )

Cc=12. 5664 ( A

P2 )

I L=( ALagunas

ACuenca)

I f=( ALRecta

2 )

II.4.7. DENSIDAD DE DRENAJE Este parámetro indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua:

efímeros, intermitentes y perennes de una cuenca y el área total de la misma.

Valores altos de este parámetro indicarán que las precipitaciones influirán

inmediatamente sobre las descargas de los ríos (tiempos de concentración

cortos). La baja densidad de drenaje es favorecida en regiones donde el material

del subsuelo es altamente resistente bajo una cubierta de vegetación muy densa

y de relieve plano.5

Donde:

Li = Largo total de cursos de agua en Km.

A = Área de la cuenca en Km2

II.4.8. RATIO DE BIFURCACION Después de optar por un modelo de ordenación de los canales de una cuenca, es

posible definir la relación de bifurcación, Rb, como el resultado de dividir el

número de canales de un orden dado entre el número de canales del orden

inmediatamente superior.6

Donde:

Ni = es el número de canales de orden i.

Ni+1 = es el número de canales de orden i+1.

5 DGAS. “ESTUDIO DE LOS PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS DE UNA CUENCA”, Ministerio de Agricultura, Lima, 1978.6 http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/oguerre/4_Geomorfologia.pdf.

D f=∑ Li

A

Rb=( NiN i+1

)

II.4.9. LEY DE NUMERO DE CAUCES La ley del número de cauces y la razón de bifurcación fue formulada por Robert

Horton en 1945 y se establece a partir de la relación existente entre el número

de segmentos de un orden dado y los de orden inmediatamente superior.

A partir de la relación de bifurcación, Robert Horton estableció que: “El

número de segmentos de órdenes sucesivamente inferiores de una cuenca dada,

tiende a formar una progresión geométrica que comienza con el único segmento

de orden más elevado y crece según una relación constante de bifurcación.”

(Strahler, op.cit) Siendo entonces la sumatoria del número de cauces el número

total de cursos que componen la red de drenaje de la cuenca. La formulación

matemática del modelo de Horton para los cursos fluviales es:

Donde:

Ni = indica el número de cauces de magnitud u.

Rb = indica el radio de bifurcación.

K = representa el orden del cauce principal.i = indica el orden de la corriente.7

II.4.10. RATIO DE LONGITUDES

Donde:

Li = es la longitud de canales de orden i.

Li+1 = es la longitud de canales de orden i+1.

II.4.11. LEY DE LA LONGITUD DE CAUCES Para el enunciado de la ley se parte de los siguientes axiomas:

- Que los segmentos de primer orden son los de menor longitud.

- Que la longitud de los cursos fluviales se incrementa a medida que aumenta

la magnitud en el orden de los mismos.

- Que la longitud media de los cursos de agua aproximadamente se triplica al

pasar de un orden al siguiente.

7 http://ing.unne.edu.ar/pub/hidrologia/hidro-tp1.pdf

Ni=(Rb )k−i

RL=( LiLi+1

)

A la razón de incremento entre la longitud de los cauces y el orden de

magnitud de los mismos, se le denomina RELACIÓN DE LONGITUD. La

misma tiende a ser constante en un sistema de drenaje.

II.4.12. PENDIENTE DE UNA CUENCA La pendiente de una cuenca se puede hallar de dos maneras:

II.4.12.1. METODO DE ALVORD La obtención de la pendiente de la cuenca está basada en la obtención

previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel. Para ello se

toman tres curvas de nivel consecutivas (en línea llena en figura). Y se

trazan las líneas medias (en línea discontinua) entre las curvas,

delimitándose para cada curva de nivel un área de influencia (que

aparece achurado) cuyo valor es a1. El ancho medio b1 de esta área de

influencia puede calcularse como:

b1=a1

l1

.. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . . (1 )

En la que l1 es la longitud de la curva de nivel correspondiente entre los

límites de la cuenca.

La pendiente del área de influencia de esta curva de nivel estará dado

por:

S1=Db1

=D∗l1

a1

.. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . . (2 )

En la que D es el desnivel constante entre curvas de nivel.

Se procede de la misma forma para todas las curvas de nivel

comprendidas dentro de la cuenca, y el promedio pesado de todas estas

pendientes dará, según Alvord, la pendiente Sc de la cuenca.

Luego tendremos:

Li=( RL )k−i

Sc=D∗l1∗a1

a1∗A+

D∗l2∗a2

a2∗A+.. . .

D∗ln∗an

an∗A.. .. . .. .. . .. . (3 )

De donde se obtiene:

Sc=D (l1+l2+. .. .ln )

A. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. (4 )

Donde:

A = Área de la cuenca

D = Desnivel constante entre curvas de nivel (diferencias de cotas).

L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca

Sc = Pendiente de la Cuenca.

Figura: 02

II.4.12.2. METODO DE HORTON Consiste en trazar una malla de cuadrados sobre la proyección

planimetría de la cuenca orientada según la dirección de la corriente

principal. Si se trata de una cuenca pequeña (menor a 250 km2) la malla

llevara por lo menos cuatro cuadrados, pero si se trata de una superficie

mayor (mayor a 250 km2) se deberá aumentar el número por lado, ya

que la precisión del cálculo depende de ello. Se determina mediante la

siguiente fórmula:

Faja de área

Scuenca=( D . LT

A )

Donde:

N = Número de intersecciones.

D = Desnivel entre una curva y otra.

L = Longitud de recta en la cuenca.

Scuenca = pendiente.8

Figura: 03Esquema de análisis para el cálculo de la pendiente mediante el

método de Horton

II.4.13. RECTANGULO EQUIVALENTE El rectángulo equivalente es una transformación geométrica, que permite

representar a una cuenca con un rectángulo que tiene igual superficie,

perímetro, coeficiente de compacidad y distribución hipsométrica que la

cuenca en cuestión.

En este rectángulo, las curvas de nivel se convierten en rectas paralelas al

lado menor, siendo estos lados, la primera y última curva de nivel. Se expresa

mediante la siguiente formula; partiendo del índice de compacidad, área y

perímetro de un rectángulo:

L=K c √ Ac

1.12 [1 ±√1−( 1.12kc

)2]

8 Hidrología; Máximo Villón Béjar; Editorial Villón; 2da Edición 2002.

Scuenca=1 .57 (N . DL )

Donde:

L: lado mayor del rectángulo equivalente.

Kc: Índice de compacidad.

II.4.14. METODO DE TAYLOR En este método se considera, que un rio está formado por n tramos de igual

longitud, cada uno de ellos con pendiente uniforme. Se puede determinar mediante

la siguiente fórmula:

S=(∑ Li

∑Li

S i

12 )

2

II.4.15. CURVA HIPSOMETRICA Curvas Hipsométricas: Es la representación de las elevaciones del terreno en

función de la superficie correspondiente acumulada entre curvas de nivel

consecutivas (relieve), la cual nos permite calcular la elevación media de la

cuenca. 9

Figura: 04 Curva hipsometrica

9 Hidrología; Máximo Villón Béjar; Editorial Villón; 2da Edición 2002.

III. MATERIALES Y METODOS

III.1. MATERIALES: Carta Nacional.

Computadora.

Impresora.

Software Autocad 2 008.

Software Microsoft Excel.

Software Microsoft Arc Gis 9.3, Arc Hidro.

Software Microsoft Word.

Material de escritorio.

III.2. METODOS:

PROCEDIMIENTO GENERAL:

Obtuvimos todos materiales necesarios como, cartas nacionales, formulas, software,

haftware, etc.

Adquirimos la mayor cantidad de marco teórico conceptual (bibliografía) respecto a

la geomorfología de una cuenca, para poder realizar una discusión final adecuada.

Procedimos a realizar el trabajo correspondiente en el ArcGis y AutoCad 2008 para

obtener los datos que vamos a utilizar en los cálculos requeridos.

Luego realizamos todos cálculos requeridos para determinar la geomorfología de la

cuenca.

Después de realizar todos los cálculos requeridos, procedemos a realizar el informe

final del gabinete.

Finalmente en el informe final del gabinete, procedimos a realizar el análisis de

resultados, las conclusiones y recomendaciones finales del informe.

PROCEDIMIENTO EN EL ArcGis:

Para trabajar en el ArcGis, previo se tiene que configurar la capa donde se va a

trabajar, es decir tenemos que configurar la capa en UTM/WGS84.

De la carpeta vías distritos se carga el archivo, distritos/ dist99anc, para ubicar la

provincia en estudio, en este caso Aija.

Luego cargamos los ríos, curvas de nivel y cotas de las cartas nacionales 20i y

20h, como se ve en la figura siguiente.

Figura 5 Distrito de Aija, curvas de nivel y ríos

Procedemos a juntar los ríos, curvas de nivel y cotas de las dos cartas, para que sean

uno solo; asiendo uso del comando ArcToolbox /merge (management).

Luego creamos en ArcCatalog una zona (shep tipo polígono), en el cual este dentro

la cuenca “San Santiago” puesto que es la que deseamos trabajar. La zona creada

nosotros la llamamos “area_trabajar”.

Procedemos a cortar los ríos, curvas de nivel y cotas dentro de la zona creada

(“area_trabajar”), haciendo uso del comando ArcToolbox/clip (analysis).

Figura 6

Y una vez cortada estos ríos, curvas de nivel y cotas, les damos proyección de

UTM/ WGS84 asiendo uso del comando: ArcToolbox / Project (management).

Una vez que tengamos la zona referida, previa proyectada, procedemos a crear el

TIN, la triangulación de la cuenca en estudio, para ello se utiliza la herramienta

“3Danalyst”/créate-modify TIN/créate TIN from features. En la que se selecciona

curvas de nivel y cotas; la altura se deja por defecto y se guarda con nombre de

“tin”

PROVINCIA DE AIJA

AREA_TRABAJAR

Figura 7: TIN de la zona a trabajar

Luego creamos el DEM es decir convertimos el “tin” a raster:

3Danalyst/conver/TIN to raster... donde se deja por defecto y guarda con el nombre

de tingrid.

Figura 8: Modelos de elevación digital de la zona a trabajar

En lo que respecta al manejo de “Arc Hydro Tools” se procede de la siguiente manera:

Primero:

Y luego en Hydro DEM le agregamos una letra o número para guardar que en

este caso “primero” (hydro).

Segundo:

Esta parte corresponde a lo que es la dirección del flujo para ello se ejecuta la

herramienta coloreada de azul y lo cual se carga por defecto y en “Flow Directiòn

Grid” en este caso le llamamos “flujodirecc” para indicar la etapa del

procedimiento que se sigue.

Tercero:

En esta parte le agregamos el nombre de “facumul” para indicar que es el paso

que continua lo cual nos indicará hacia donde se acumulan los flujos.

Cuarto:

Aquí se define lo que corresponde a los drenes de la cuenca en estudio que luego

nos servirá para obtener los orden de ríos. Lo que respecta los números

correlativos es para indicar el procedimiento respectivo que en este caso lo

guardamos con el nombre de “stream”.

Sale este cuadro de dialogo después de dar ok que en este caso se le pone 20 (km)

en la área requerida, en la que se obtendrá los drenes principales de la cuenca

netamente en 20 km a la redonda.

Quinto:

En este caso en “Lnk” lo guarda con este nombre, se obtiene un archivo que

servirá de para identificar nuestros flujos de mayor acumulación.

Sexto:

De la manera anterior se le guarda con el nombre “Captura” para indicar que es

un archivo que se obtendrá las microcuencas por cada afluente que servirá para

luego ser sectorizado nuestra área de trabajo.

Séptimo:

Puesto que el anterior resultado está en forma raster, entonces lo convertimos a

vector de la siguiente forma: spatial analyts/convert/raster to features…. Y el

resultado de la forma de la cuenca es como se muestra en la figura siguiente.

Hacemos la corrección manual de la cuenca porque el programa arroja algunos

desperfectos (algunos picos que no son adecuados en una cuenca). La corrección lo

realizamos con la ayuda del comando Editor/Start Editing…. y el resultado que se

obtiene es el que muestra la siguiente figura.

Figura 09

Esta cuenca es obtenida después de haber hecho la selección del área de interés y

editada.

Octavo:

Noveno:

Para obtener orden de ríos se usa la herramienta de ArcToolbox luego en la

opcion de Spatial Analyst Tools/Hydrology/Stream Order en la que se cargará los

archivos creados o que correspondan a la posicion cuarta y segunda en ese orden;

y este nuevo archivo esta generado en forma raste luego se convierte en vector

con la herramienta que se muestra en la imagen.

Luego se edita dejando el sector de interés y se aplica en opciones de archivos y

grid code en la que se tiene de la siguiente manera.

Figura 10: Orden de ríos de la cuenca Santiago

Una vez corregido la cuenca ya podemos realizar todos los cálculos requeridos

Procedemos a cortar los ríos, curvas de nivel y cotas dentro de la cuenca arreglada,

haciendo uso del comando ArcToolbox/clip (analysis).

Figura 11: cuenca San Santiago

Para determinar el área y el perímetro abrimos la tabla de atributos de la cuenca y

añadimos dos campos mas una de área y otra de perímetro; luego ponemos click

derecho sobre el campo/calcúlate geometry; tanto para el área como para el

perímetro.

De igual modo en la tabla de atributos de los ríos añadimos un campo y calculamos

la longitud de cada rio, principalmente del rio principal, para determinar por

ejemplo el criterio de Alvord.

Una vez que tengamos la zona referida, procedemos a crear el TIN, se utiliza la

herramienta “3Danalyst”/créate-modify TIN/créate TIN from features. En la que se

selecciona curvas de nivel y cotas; la altura se deja por defecto y se guarda con

nombre de “tin3”

Figura 12: TIN de la cuenca San Santiago

Teniendo estos datos ya podemos realizar cálculos como el coeficiente de

compacidad, coeficiente de elongación, etc.

Para poder determinar las áreas entre curva y curva tenemos convertir antes en

polígonos estas curvas dentro de la cuenca de la siguiente manera:

ArcToolsbox/feature to polygon/cargamos las curvas de nivel que están cada 100

metros y la cuenca de trabajo. Y como resultado vamos a tener las curvas en forma

de polígono, en la cual se puede determinar fácilmente las áreas entre curva y curva

(las aéreas se determinan del mismo modo que se determino el área de la cuenca); y

con estas área ya podemos determinar la curva hipsométrica por ejemplo.

Figura 13: Área entre curva y curva (para determinar la curva hipsométrica)

Para poder determinar la pendiente de la cuenca con el criterio de horton, previo

exportamos a la cuenca con las curvas de nivel (cada 100 metros), de la siguiente

forma: ArcToolsbox/conversión tolos/tocad/export to cad/ y cargamos la cuenca y

las curvas para que sean exportados. Luego ya se puede trabajar en el Autocad todo

lo que refiere al criterio de Horton.

Figura 14: cuadriculación para determinar la determinación de la pendiente media de la cuenca por el método de Horton.

IV. RESULTADOS :

IV.1. Datos Preliminares De La Cuenca:

Área de la cuenca = 46.8639 Km2

Área Lagunas = 0.273414 Km2

Perímetro de la cuenca = 31.537 Km

Longitud principal de la cuenca = 12.271 Km

Longitud de los ríos = 23.16 Km

IV.2. Parámetros Hidrometeorológicos: Coeficiente de Gravelius = 1.299

Coeficiente de elongación = 0.63

Coeficiente de circularidad = 0.59

Índice de densidad lacustre = 0.0058

Índice de forma de Horton = 0.311

Densidad de drenaje = 0.494 Km/Km2

IV.3. PENDIENTE DE LA CUENCA:

a) Método de Alvord:

Scuenca = 0.433 = 43.4 %

b) Método de Horton:Scuenca = 0.368 = 36.8 %

4.4. BIFURCACIÓN: Ratio de bifurcación = 1.25

Ley de número de cauces = 1.25

Ratio de longitudes = 0.888

Ley de la longitud de cauces = 0.888

V. DISCUSION DE RESULTADOS

V.1. Datos Preliminares De La Cuenca:

Área de la cuenca = 46.8639 Km2, por lo tanto concluimos que la cuenca se clasifica

como una cuenca pequeña además de que tiene un Perímetro la cuenca es 31.537

Km.

COEFIENTE DE GRAVELIUS

Vemos que el valor del coeficiente de compacidad o de gravelius de la cuenca San

Santiago es igual a 1.29 (la cuenca tiene una forma casi oblonga a oval oblonga),

esto indica que la cuenca es de forma alargada. Por lo tanto la probabilidad de que

la cuenca sea cubierta en su totalidad por una tormenta, es reducida. Esta forma

alargada va a afectar al tipo de respuesta que presenta el rio principal de la cuenca,

puesto que se puede deducir que el río tiene mayores posibilidades de producir

crecientes (caudales) con mayores picos.

COEFICIENTE DE ELONGACION:

Vemos que el valor de coeficiente de elongación, de la cuenca, es de 0.63, por

consiguiente la cuenca San Santiago - Aija es alargada, pero esta vez no respecto a

su redondez, sino a su tendencia a ser de forma alargada, en relación a su longitud

axial, y al ancho máximo de la cuenca. Igualmente, la dinámica es rápida del agua

en los drenajes y su potencial erosivo y de arrastre son grandes.

COEFICIENTE DE CIRCULARIDAD:

Vemos que el valor de coeficiente de circularidad, de la cuenca, es de 0.59. Y por

consiguiente la cuenca San Santiago-Aija es alargada.

INDICE DE DENSIDAD LACUSTRE

Vemos que el valor de índice de densidad lacustre de la cuenca San Santiago es de

0.0058, esto nos indica que la cantidad de área que ocupa las lagunas sobre la

cuenca es solo un 0.58%.

INDICE DE LA FORMA DE HORTON:

Vemos que el valor del índice de la forma de Horton es 0.31, es decir el 31% es de longitud cuadrada de la cuenca.

DENSIDAD DE DRENAJEVemos que el valor de densidad de drenaje de la cuenca es de 0.494 km/km2, esto

indica que la naturaleza de los suelos son de no muy erosionable o impermeables,

también, indica que la cuenca es de regular cobertura vegetal y que las

precipitaciones influyen inmediatamente sobre las descargas de los ríos (tiempos de

concentración cortos).

V.2. PENDIENTE DE LA CUENCA:

a) Método de Alvord:La pendiente media de la cuenca determinada por este método, está dada por cada

faja en relación con su área (suponiendo que cada faja de área es rectangular); y

vemos que el valor de pendiente media de la cuenca por este método es de 0.433; es

decir la pendiente media de la cuenca es 43.3%.

b) Método de Horton:

Vemos que la pendiente media de la cuenca determinada por este método cuenca

es de 0.368, es decir 36.8%

V.3. BIFURCACIÓN: Ratio de bifurcación

Vemos que el valor de ratio de bifurcación es de 1.25, esto nos indica que el numero

de ríos del orden 1 es 1.25 veces que el numero del orden del numero del rio 2.

Ratio de longitudes

Vemos que el valor de ratio de longitudes es de 0.888, esto indica que la longitud de

los ríos del numero de orden 1, se da al 88.8 % de la longitud de números de ríos de

orden 2.

Índice de gravelius vs índice de froma de horton vs coeficiente de elongación DE

CIRCULARIDAD:

Método de albor y horton

VI. CONCLUSIONES Con la ayuda de software principalmente del ArcGis y Autocad se pudo delimitar

adecuadamente la cuenca San Santiago - Aija, haciendo uso de las cartas geográficas

de dicha zona. Y con esta información procesada se pudo realizar convenientemente

el análisis geomorfológico de esta cuenca.

Del mismo modo se pudo realizar convenientemente las características

geomorfológicas de la cuenca del Cuenca San Santiago - Aija.

Luego de procesar cuidadosamente la cuenca San Santiago - Aija, clasificamos la

cuenca en función del área y determinamos los parámetros físicos tales como son el

coeficiente de compacidad, rectángulo equivalente, pendiente de cuenca, factor de

forma, tiempo de concentración, curva hipsométrica, densidad de drenaje, etc.

VII. RECOMENDACIONES Es necesario determinar los parámetros geomorfológicos de una cuenca por varios

métodos para poder comparar resultados y de esta manera evitar errores.

Es esencial conocer adecuadamente las características geomorfológicas de las cuenca,

como también saber el comportamiento climático, con los parámetros como la

evaporación, evapotranspiración potencial, precipitación temperatura, humedad

relativa y otros más para poder realizar un adecuado análisis de estudio respecto a esta

cuenca si se desea por ejemplo realizar estudios de agricultura, de balance hídrico,

evaluación de impacto ambiental, etc.

En la determinación de la pendiente media del cauce, se debería considerar no solo

tomar los extremos del perfil del cauce, ya que puede haber una gran diferencia entre

las superficies superiores e inferiores; para ello se debería de tomar la cota inicial y una

cota final que nos permita obtener áreas superiores e inferiores similares.

Al momento de utilizar el método de Horton, para determinar la pendiente media de la

cuenca, se debería trabajar con varias cuadriculas, pues sería lo mejor ya que a mas

cuadriculas mayor es la precisión de los resultados.

Tener el previo conocimiento de programas informativos como lo son el ARCGIS,

AUTOCAD, ATOCAD LAND y EXCEL para facilitar los cálculos de parámetros de

la cuenca.

VIII. BIBLIOGRAFIA

CHEREQUE M., Wendor. “HIDROLOGÍA”, Ed. Lugo, 2° Impresión, Lima.

DGAS. “ESTUDIO DE LOS PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS DE UNA

CUENCA”, Ministerio de Agricultura, Lima, 1978.

REYES CARRASCO, Luis. “HIDROLOGIA BASICA, CONCYTEC”, Primera

Edición, Lima, 1992.

VEN TE CHOW. “HIDROLOGIA APLICADA”. Edit.: Mc Graw, Segunda

Edición, México, 1995.

http://es.wikipedia.org/wiki/Distrito_de_Aija.

http://franklinlmc.obolog.com/delimitacion-cuenca-hidrografica-233721.

http://ing.unne.edu.ar/pub/hidrologia/hidro-tp1.pdf.

http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/oguerre/4_Geomorfologia.pdf.

Hidrología; Máximo Villón Béjar; Editorial Villón; 2da Edición 2002.

http://www.secretariadeambiente.gov.co/sda/libreria/pdf/ecosistemas/

areas_protegidas/en_a10.pdf

http://www.secretariadeambiente.gov.co/sda/libreria/pdf/ecosistemas/

areas_protegidas/en_a10.pdf

http://ocean.floridamarine.org/ACP/STPACP/Help/ArcMap_Tutorial.pdf

ANEXOS

FIGURA 01: Curvas de nivel, ríos, lagunas y cota de las cartas 20h y 20 i de color morado y verde respectivamente.

FIGURA 02: Curvas de nivel, ríos, lagunas y cota de las cartas 20h y 20i están juntados (“pegados”), además también las limitaciones de los distritos del departamento Ancash.

FIGURA 03: Límite de trabajo (“area_trabajar”), que abarca todo los ríos que deseamos estudiar.

FIGURA 04: Delimitación del distrito de Aija y los ríos que se encuentran dentro de este distrito.

FIGURA 05: TIN de la zona de trabajo, necesario para crear el DEM (ambos modelos de elevación).

FIGURA 06: DEM (modelo de elevación digital) de la zona de trabajo necesario para determinar la delimitación de la cuenca con la ayuda de Arc Hydro.

FIGURA 07: Vista de los ríos determinados con el ArcHydro, útil para determinar el orden de ríos.

FIGURA 08: Dirección de flujo de agua hacia los ríos.

FIGURA 09: Cuencas en de forma raster determinado con la ayuda del ArcHydro.

FIGURA 10: Cuencas convertidos en vector, determinado con la ayuda del Spatial analys.

FIGURA 11: La cuenca que deseamos estudiar dentro del distrito de Aija.

FIGURA12: La cuenca San Santiago (color rojo oscuro) cortada y redelimitada (manualmente).

FIGURA 13: Solo la cuenca mas los ríos, cotas, curvas de nivel y lagos; los cuales han sido componentes que hemos usado para determinar los parámetros geomorfológicos de la cuenca San Santiago.

FIGURA14: Cuenca San Santiago y sus ríos, cotas, curvas de nivel y lagos.

FIGURA 15: TIN de la cuenca San Santiago - Aija

lo que tienes que arreglar:el nombre de la cuenca es SAN SANTIAGOBorrale el tiempo de concetracion por que eso no le hemos halladoLe pones las unidades de las respuestassi puedes hacer una inteprestacion entre

índice de gravelius vs índice de froma de horton vs coeficiente de elongación

de circularidad    y

para la pendiente media de la cuenca Método de albor  vs horton

los haces sino ya lo dejas asi no mas  y finalemte le das una chequeada total

ok en la noche voy a  venir a tu cuarto para que me lo pases todo ok

cualquier cosa me mensajeas.