HIDROLOGIA SUPERFICIAL

HIDROLOGIA SUPERFICIAL

INTRODUCCIONEl presente trabajo versa sobre el tema CUENCA HIDROLOGICAS, de la materia HIDROLOGIA SUPERFICIAL. En supervisin y orientacin del catedrtico, ing. Armando Castillejos Sanchez.En este trabajo tocaremos el tema principal de cuencas hidrolgicas, se retoman unas definiciones y un subtema inicial CICLO HIDROLOGICO.En la primera parte se podr estudiar los conceptos y alcances de las cuencas hidrolgicas, desde sus caractersticas fisiogrficas hasta ejercicios resueltos por el mtodo de Horton y el criterio de Nash.Asi tambin se especifica la resolucin de ejercicios por cada tema, describiendo el procedimiento de obtencin de cada resultado.

INDICECICLO HIDROLOGICO36

CUENCA HIDROLOGICA8

CARACTERISTICAS FISIOGRAFICASCRITERIO DE HORTON816

CRITERIO DE NASH 21

ELEVACION DE UNA CUENCA 25

RED DE DRENAJES29

ORDEN DE CORRIENTES33

DENSIDAD DE CORRIENTES

El ciclo hidrolgico es un proceso continuo de movimiento de agua de los ocanos a la atmsfera, a la tierra y nuevamente al mar.Es el ciclo fundamental para entender los procesos que se suceden en la tierra.Requiere conocimientos multidisciplinares. No existe un punto de partida en el ciclo del agua en la tierra pero lo que si est claro es que se basa en todos los estados del agua, gas, lquido y slido. Todos los estados se presentan en la naturaleza y todas ellas son importantes de cara a los recursos humanos. Lo ms importante es tener en cuenta la interrelacin del hombre con la naturaleza y su influencia en el ciclo del agua.En forma gaseosa se encuentra en la atmsfera, en forma de nubes pero tambin en forma gaseosa transparente traducido en humedad. Las nubes es la forma visible cuando el gas esta condensndose en pequeas partculas. Las partculas as formadas desvan los rayos de luz en todas direcciones cristalizando el agua en forma de nube. Una vez las partculas comienzan a crecer por mltiples adhesiones el peso crece y caen en forma de lluvia, nieve o granizo.El agua en su cada puede volver a evaporarse, o ser interceptada por construcciones o la propia vegetacin. Una vez en el suelo, agua lquida, lo humedece y en grandes cantidades llega a encharcarlo hasta que comienza a escurrir por la superficie del terreno. La forma como escurre no est nada clara pero seguro depende del tipo de terreno. Tambin dependiendo de la humedad del aire, la presin atmosfrica, la temperatura, parte del agua puede evaporarse regresar a la atmsfera.Por un lado el agua se infiltra en el terreno, haciendo varios recorridos que dependen de la composicin del terreno. Si es permeable o impermeable. En terrenos permeables el agua tiende a escurrir casi vertical, por lo que ms bien tiende a formar parte del acufero. En cambio cuando el terreno es ms bien impermeable o bien roca fracturada o semifracturada el agua puede escurrir subsuperficialmente de manera transversal. Esta forma de fluir conduce al agua a acuferos superficiales o bien a salir nuevamente del terreno.El agua en forma de nieve queda atrapada en forma slida en capas hasta que las temperaturas comienzan a subir hasta derretir parte o totalmente el manto de nieve.Los principales factores que afectan al ciclo del agua son los factores climticos; la altura del territorio, el viento, la radiacin solar controlando la temperatura y la presin que influyen en la humedad del aire.El agua lquida proveniente de las lluvias o proveniente de las nieves derretidas forma los torrentes y cascadas en la alta montaa para luego formar los cauces de ros y lagos, para llegar a los ocanos. El ocano es el cuerpo de agua ms grande que existe en la tierra y es uno de los que ms influyen en el clima y su estabilidad.El agua es utilizada por los animales y las plantas, la mayor parte del agua utilizada por las especies vivas, slo fluye a travs de su cuerpo. Volviendo a la naturaleza en el caso de la vegetacin en forma de transpiracin. El proceso conjunto se denomina evapo-transpiracin y consiste en el regreso del agua a la atmsfera en forma de vapor.Procesos del ciclo.Infiltracin. Es un proceso por el cual el agua se transfiere desde la superficie del terreno hacia las profundices. Depende de la morfologa y composicin del terreno.La infiltracin se puede dar de forma saturada o no saturada. Los dos procesos son muy diferentes. En tanto que uno depende directamente de la ley de Darcy el otro fenmeno est influido por las reacciones fsico qumicos que ocurren entre el material y el agua. Uno de los ms importantes es el fenmeno fsico de tensin superficial. Esta es responsable del movimiento de una gran cantidad de sales en el interior del terreno.Evaporacin. Es el proceso por el cual el agua pasa de estado lquido a estado gaseoso, transfirindose a la atmsfera.Transpiracin. Es el resultado de la respiracin de las plantas o paso del agua a travs de las races hacia las hojas y la atmsfera. La cantidad de agua contenida en la vegetacin es mnima en comparacin con la que consume.Escurrimiento. Es el proceso superficial por el cual el agua fluye por la superficie del terreno hacia los cauces y el mar.Evapotranspiracin. Es la combinacin de la evaporacin y transpiracin Transporte de sedimentos Este proceso es el que crea la morfologa de las cuencas, es el responsable de la desertizacin de las cuencas, los fenmenos de progradacin en embalses, la estabilidad de los cauces.

La cuenca hidrolgica se define como el rea que contribuye al escurrimiento directo y que proporciona parte o todo el flujo de la corriente principal y sus tributarios.

En su definicin ms simple, la cuenca de drenaje de una corriente es una parte de la superficie terrestre en donde la lluvia que cae es drenada por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida; tambin se puede definir como el rea que aporta agua pluvial al escurrimiento superficial de una corriente principal y sus tributarios.

PARTEAGUAS.- Lnea imaginaria que divide cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento producido por la precipitacin.

CUENCAS ALTAS: Es la parte de la cuenca en la cual predomina el fenmeno de la socavacin, es decir que aportacin de materiales terreo hacia las partes bajas de la cuenca, visiblemente se ven trazas de erosin.

CUENCA MEDIANA: Es la parte de la cuenca en la cual medianamente hay un equilibrio entre el material solido que llega traido por la corriente y el material que sale, visiblemente de la erosion.

CUENCA PEQUEA: Aquella cuyo escurrimiento es altamente sensible

a lluvia de alta intensidad y poca duracin.

TIPOS DE CUENCA EXORREICAS: Drenan sus aguas al mar o al ocano.

ENDORREICAS: Desembocan en lagos, lagunas o sobres que no tienen comunicacin de salida al mar.

ARREICAS: Las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encausarse a una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y daadores de la meseta central protagnica pertenecen a este tipo. ya que no desaguan un ro u otro cuerpo hidrogrfico de importancia.CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS reaPendienteElevacin mediaRed de drenajePendiente del cauce Tiempo de recorrido

REA DE LA CUENCArea de la proyeccin horizontal de la cuenca de drenaje. Generalmente el rea de la cuenca se asemeja a un rectngulo, el rea de esta parte se calcula con la formula bxh, y las reas irregulares sobrantes se miden con un planmetro. El rea drenada de una cuenca es el rea horizontal encerrada por el parteaguas. Se expresa en kilmetros, sin embargo, las reas pequeas muchas veces en hectreas.

CRITERIO DE HORTON Para realizar el criterio de Horton se traza una malla de de cuadros sobre el plano del rea de la cuenca que se vaya a estudiar, conviene que cuyo eje siga aproximadamente el eje del cauce principal. Si la cuenca es de 250 km2 o menor, se requiere por lo menos una malla de 4 cuadros por lado, si la cuenca es mayor de 250 km2se deber incrementar el nmero de cuadros de la malla, pues la aproximacin del clculo depende del tamao de esta.Una vez hecho lo anterior, se mide la longitud de cada lnea de la malla comprendida dentro de la cuenca y se cuenta las intersecciones y tangenciales de cada lnea con las curvas de nivel.Se puede calcular la pendiente media de la cuenca por medio de la cuenca:

DONDEDonde: Sx = Pendiente de la cuenca en la direccin x.

Sy = Pendiente de la cuenca en la direccin y

D = Desnivel constante entre curvas de nivel (m).

Lx = Longitud total de las lneas de la malla en la direccin x, comprendidas dentro de la cuenca (m).

Ly = Longitud total de las lneas de la mallas en la direccin y, comprendidas dentro de la cuenca(m).

Nx = Nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la malla en la direccin x con las curvas de nivel.

Ny = Nmero total de intersecciones y tangencias de las lneas de la malla en la direccin 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 + Ny

2= ngulo entre las lneas de la malla y las curvas de nivel.

EJERCICIOCalcular la pendiente de la cuenca mostrada en la figura anteriorConsiderando = 1 y un desnivel de 50 cm.NUMERO DEINTERSECCIONESLONGITUDES EN KILOMETRO

LNEA DE MALLANxNyLxLy

0303.190

111910.96.11

214715.028.25

3251524.4710.91

4241424.69.71

52115259.98

6221527.2611.11

7192115.9811.84

8101612.912.32

9014011.9

10019011.44

1101109.98

120907.78

130706.58

140706.18

150705.39

160605.19

170404.79

180404.46

190001

200000

SUMA149200159.33154.92

SUMA TOTAL349314.25

MEMORIA DE CLCULO

COLUMNA 1.- El nmero de las lneas de las mallas, son nmeros que nos indican las lneas de la malla que se desea analizar.COLUMNA 2 Y 3.- Las intersecciones, son el nmero total de intersecciones y tangenciales de la lnea de la malla en direccin en X o de Y con las curvas de nivel.COLUMNA 4 Y 5.- Las longitudes dadas en kilmetros, son las longitudes totales de las lneas de la malla en la direccin de X y de Y, comprendidas dentro de la cuenca.

PROCEDIMIENTOPASO 1.- Para calcular las longitudes en Lx y Ly se necesitan en nmero de la malla de cada una de sus intersecciones, el autor nos d una constante de 1.33 y la medicin de cada uno de los cuadros de la malla es de 1.00 m y la escala es de 1 :100.

Pas 2.- Para obtener las longitudes se mide la idstacia de las intersecciones en "X" Y "Y", se multiplica por la constante:MALLADISTANCIA MINIMALONGx

12.4 X 1.333.19

28.2 X 1.3310.9

MALLADISTANCIA MINIMALONGx

00 X 1.330

14.65 X 1.336.18

Paso 3.- Se utiliza una escala de 1: 1 00.

CLCULOS.-

Sobre el criterio de Horton calcular la pendiente mostrada anteriormente, calcular las longitudes en kilmetros tanto en "X" y como en "y":

CRITERIO DE NASH Anlogamente el criterio de Nash, se requiere trazar una malla de cuadrados sobre el plano topogrfico de la cuenca, de manera que se obtengan aproximadamente 100 intersecciones.

En cada interseccin se mide la distancia mnima entre las curvas de nivel y la mnima en este punto se considera como la relacin entre el desnivel de las curvas de nivel y la mnima distancia medida. As, se calcula la pendiente de cada interseccin y su media se considera la pendiente de la cuenca.

NOTA: cuando una interseccin ocurre en un punto entre dos curvas de nivel del mismo valor, la pendiente se considera nula y ese punto no se considera para el calcula de la media.

Al emplear este criterio, es posible construir una grfica de distribucin de frecuencia de las pendientes medidas en cada punto, mostrndose as la distribucin total de la pendiente de la cuenca. Conviene hacer esta distribucin sobre papel semilogaritmico, donde el eje logartmico se tiene la pendiente igualo mayor que el valor indicado.

Con base, tambin, en una malla sobrepuesta en el plano en el plano topogrfico de la cuenca, de manera que se obtengan aproximadamente 100 intersecciones.

Se procede como sigue: Si = D/dm

Dnde: Si= pendiente en un punto de interseccin de la malla D= Equidistancia entre curvas de nivel Dm= distancia mnima de un punto de interseccin de la malla entre curvas de nivel.

Asi se calcula la pendiente de cada interseccin y la pendiente media se obtiene utilizando la formula siguiente:

Dnde:S: pendiente media de la cuenca n : nmero total de intersecciones y tangentes detectadas.

MEMORIA DE CLCULO COLUMNA 1.- Las intersecciones de la primera columna, son intersecciones de las curvas de nivel que se puede observar en el plano.

COLUMNA 2 Y 3.- La coordenadas depende de las intersecciones de la curva de nivel del eje "x" y eje "x"

COLUMNA 4.- Los datos de esta columna son las distancias mnimas entre intersecciones. Para saber dicha medida se utiliza un escalimetro en el plano de la cuenca y es multiplicada por la constante "k" para saber la distancia, ser la que se ha venido utilizando.

COLUMNA 5.- En esta columna se anota la pendiente que es calculado de la siguiente formula:

Si = D/dm COLUMNA 6.- Elevacin: metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m). para estas elevaciones se utilizan clculos topogrficos; teniendo una costa base, con los niveles que hay entre cada punto y la distancia que hay entre ellas, se obtiene la consta de otro punto o interseccin.

PROCEDIMIENTOPASO 1.- Para realizar el clculo de la pendiente por el criterio de Nash, se necesita de sus intersecciones y coordenadas.

PASO 2.- Para obtener la distancia mnima, se mide la distancia mnima entre coordenadas (x,y), despus se multiplica por la constante que se obtuvo que es de 1 :33.

INTERSECCIONDIST. MIN DE LAS COORD.DIST. MIN. EN KM

10.4 X 1.330.532

20.1 X 1.330.133

30.3 X 1.330.399

PASO 3.- Despus para calcular la pendiente, no proporciona el desnivel D= 0.050 ente la distancia mnima en km, se calcula:

CLCULOS:Utilizando la misma constante 1.33 que multiplicada por la distancia mnima entre curvas de nivel obtenidas a una escala de 1: 1 OO. Todo esto para obtener la distancia mnima expresada en kilmetros.

1.-0.4X1.33 =0.53

2.-0.1X1.33 =0.13

3.-0.3X1.33 =0.39

4.-0.5X1.33 =0.66

5.-0.41X1.33 =0.53

6.-0.7X1.33 =0.93

7.-0.65X1.33 =0.86

8.-0.75X1.33 =0.99

9.-0.25X1.33 =0.33

10.-0.75X1.33 =0.99

11.-0.35X1.33 =0.46

12.-0.4X1.33 =0.53

13.-0.8X1.33 =1.064

14.-0.73X1.33 =0.97

15.-0.55X1.33 =0.731

16.-0.55X1.33 =0.731

17.-0.2X1.33 =0.26

18.-0.4X1.33 =0.53

19.-0.1X1.33 =0.13

20.-0.35X1.33 =0.46

Nota: debido a que los clculos del criterio de Nash es muy extenso, solo se tomaron las primeras 20 intersecciones.

COORDENADAS DISTANCIA ELEVACION

I NTERSECCIONES MINIMA EN PENDIENTE MSNM

X y

KM

1 o 6 0.53 0.094 2620

2 1 3 0.13 0.376 2650

3 1 4 0.39 0.125 2670

4 1 5 0.66 0.075 2610

5 1 6 0.53 0.094 2545

6 2 2 0.93 0.054 2570

7 2 3 0.86 0.058 2605

8 2 4 0.99 0.501 2585

9 2 5 0.33 0.15 2550

10 2 6 0.99 0.501 2510

11 2 7 0.46 0.107 2525

12 3 1 0.53 0.094 2610

13 3 2 1 0.047 2565

14 3 3 0.96 0.107 2525

15 3 4 0.73 0.068 2505

16 3 5 0.73 0.068 2445

17 3 6 0.2 0.251 2475

18 3 7 0.5 0.094 2445

19 3 8 0.13 0.376 2510

20 3 9 0.1 0.107 2580

SUMATORIA 3.253 51290

S= 3.253/20 = 0.1626 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA.

ELEVACION DE UNA CUENCA La variacin de una cuenca, as como su elevacin meda, puede obtenerse fcilmente con el mtodo de' las intersecciones. El mapa topogrfico de una cuenca se divide en cuadros de igual tamao, considerando que por lo menos 100 intersecciones estn comprendidas dentro de la cuenca. La elevacin media de la cuenca se calcula con el promedio de las elevaciones de todas las intersecciones.

La curva rea - elevacin se puede considerar como el perfil de la cuenca, y su pendiente media (en metros por kilmetros cuadrados) es de uso estadsticos en comparacin de cuencas. Los datos rea- elevacin puede obtenerse utilizando un planmetro en el plano topogrfico de la cuenca, valuando el rea encerrado entre las curvas de nivel y el parteaguas de estas.

La elevacin media de la cuenca puede calcularse de la curva rea - elevacin como la elevacin correspondiente al 50% del rea, La elevacin media es igual a la suma de todas las elevaciones entre el nmero total de intersecciones.

Em =( suma total elevaciones) I n

o sea

MEMORIA DE CLCULO COLUMNA 1.- Se muestra los intervalos de clasificacin analizados

COLUMNA 2.- El nmero de veces que las elevaciones quedaran comprendidas en dicho intervalo.

COLUMNA 3.- Se tiene las frecuencias obtenidas de dividir los valores de la columna entre 2 entre 114 que es el total de las intersecciones dentro de la cuenca.

COLUMNA 4.- Se muestra la frecuencia en porcentaje (%)

COLUMNA 5.- Muestra la frecuencia acumulada de elevaciones mayores o menores.

PROCEDIMIENTOPaso 1.- Para clculo se requiere de las elevaciones, para obtener n/114 y se obtiene

114 es la suma de n

ELEVACIONnn/114

265020.0175

260060.0526

2/114 = 0.01756/114 = 0.0526

Paso 2.- Para obtener el valor de n/114, el valor de esta se multiplica por 100 Y se obtiene: ELEVACIONnn/114n/114 %

265020.01751.75

260060.05265.26

0.0175 X 100 = 1.750.0526 X 100 = 5.26

Paso 3.- Para calcular n/114 en porcentaje acumulado, el valor del porcentaje de la primera elevacin se le suma el siguiente valor en porcentaje de la siguiente elevacin y la suma de estos valores es el porcentaje acumulado:

ELEVACIONn/144 EN %n/144 EN % ACUMULADO

26501.75 1.75

26005.267.01

25505.2612.27

RELACIONES AREA - ELEVACION DE LA CUENCA ELEVACION MNSM n/114 n/114 en n/114 en %

n porcentaje acumulado

2650 2 0.0175 1.75 1.75

2600 6 0.0526 5.26 7.02

2550 6 0.0526 5.26 12.28

2500 9 0.0789 7.89 20.18

2450 7 0.0614 6.14 26.32

2400 7 0.0614 6.14 32.46

2350 8 0.0702 7.02 39.47

2300 6 0.0526 5.26 44.74

2250 9 0.0789 7.89 52.63

--

2200 6 0.0526 5.26 57.89

2150 12 0.1053 10.53 68.42

2100 14 0.1228 12.28 80.70

2050 14 0.1228 12.28 92.98

--

2000 5 0.0439 4.39 97.37

1950 2 0.0175 1.75 99.12

1900 1 0.0088 0.88 100.00

SUMA 114 1.0000 100.00

CALCULOS

RED DE DRENAJESe entiende por red de drenaje, al sistema de cauces por el que fluyen los escurrimientos de manera temporal o permanente.La razn ele su importancia se manifiesta en la eficiencia del sistema de drenaje proporciona indicios de las condiciones del suelo y de la superficie de la cuenca. Las caractersticas de una red de drenaje puede describirse principalmente de acuerdo con el orden de las corrientes. Longitud de tributarios, densidad de corriente y densidad de drenaje.

TIPOS DE DRENAJE

Los patrones de drenaje son configuraciones en las redes hdricas que presentan ciertos arreglos geomtricos o irregulares, que permiten relacionar con sus propiedades hidrolgicas o geohidrolgica (superficial o subterrneo)Dendrtico.- sugiere un arreglo de las nervaduras de una hoja de rbol. Puedeestar asociado con propiedades del material muy heterogneas.Pinnado.- En forma de Pino, los drenes rectos o semirectos pueden ocurrir donde hay presencia de materiales limo-arcillosos.

Paralelo.- Son redes hdricas muy ligadas a fracturas o a estratos duros muy rectos.

Rectangular.- Por lo general ocurre en rocas muy duras y compactas afectadas por fracturas y/ o fallas. (Granitos, Gneises, asaltos en bloques. Cuarcitas.

Angular .- Ocurre algo parecido al anterior en la interseccin de fracturas, pero en este caso el material es ms frgil y quizs circundado por material ligeramente ms resistente. Subparalelo.- Aqu tienen que ver con paquetes de rocas sedimentarias plegadas y alineadas en largos tramos por una tendencia regional de plegamiento . Areniscas , lutitas, etc.

Radial Centrifugo .- Este patrn se presenta caractersticamente en aparatos volcnicos, teniendo al centro un crter con drenes al interior, no siempre. El desarrollo y mayor densidad de drenes indica la mayor o menor edad de la actividad volcnica. Tambin indican una buena infiltracin pero pueden sugerir erosin del mismo conducto.

Radial Centrpeto .- Drenajes que no estn del todo conectados tienen origen en materiales muy permeables y hundimientos como en los terrenos krsticos (formados por rocas carbonatadas muy solubles).

Anular .- En forma de anillos concntricos. Estos drenajes tienen su origen en levantamientos de tierra, o abombamientos por efectos tectnicos y hacen que los arroyos y ros se vayan desviando y juntando con otros de mayor grado. Se presentan en rocas gneas intrusivas, aunque tambin en zonas de depsitos recientes afectadas por diapiros de sal y / o yesos.

Trellis .- Semejan el arreglo de una planta de vid, se forman a ngulos casi rectos pero con menor alineacin preferencial. Se presentan en rocas mas bien suaves y moderadamente consolidadas. Distributario .- Drenajes que se forman por la salida de un rio de montaa, hacia la planicie, tienen el patrn de Abanico. Ya que se enfrentan con materiales mas pesados, que en algunos casos deben rodear o evadir. Por ser materiales de textura gruesa, indican alta permeabilidad.Colinear.- Indican antiguos causes ahora ya desaparecidos o borrados parcialmente. Se presentan en zonas de baja pendiente y con presencia de avenidas temporales.

Reticular.- Son sistemas que se presentan en las grandes planicies y cercanos a los sistemas lagunares o estuarios. Indican saturacin parcial del sustratos y por lo tanto inundacin parcial en las zonas de menor pendiente.

Multibasinal no integrado. Son arreglos poco regulares de cuerpos de agua, tanto perennes como temporales. Sus niveles freticos deben estar conectados en el subsuelo.

Multibasinal integrado.- Son aquellos cuerpos de agua o estanques disgregados y enlazados por medio de cortos drenes naturales, estos indican un rgimen temporal de saturacin y descenso de los niveles freticos, en zonas planas por lo general. Artificial.- Es el arreglo debido a la interseccin de canales de riego.

Cauces rectos.- Son drenes que no forman un sistema, sino mas bien conectan algunos drenes secundarios hacia uno principal. Se presentan en zonas ridas y de rgimen torrencial.

Cauces meandricos.- Son cauces que se entrecortan en las planicies donde hay avenidas temporales e interrupcin de flujo.

Cauces trenzados.- son patrones de un complejo de cauces que indican maxima saturacin y abundante de deposito de sedimentos temporales, que facilmente son removidos a corta distancia.

ORDEN DE CORRIENTESTodas las corrientes pueden dividirse en tres clases generalmente. Dependiendo del tipo de escurrimiento, el cual est relacionado con las caractersticas fsicas y condiciones climticas de la cuenca.

a) Efmeras: se presenta cuando llueve e inmediatamente despus. b) Intermitente: ocurre la mayor parte del tiempo, principalmente en pocas de lluvias. c) Perenne : ocurre todo el tiempo, de caudal es alimentando por agua subterrneo segn el grado de bifurcacin de las cauces de una cuenca se tiene.

El orden de la cuencaesta dado por el orden del cauce principal

Corrientes de primer orden: pequeos canales que no tienen tributario

Corrientes de segundo orden: dos corrientes de primer orden se unen

Corrientes de tercer orden: dos corrientes de segundo orden de unen

Corrientes de orden n+1 : dos corrientes de orden n se unen

Entre ms alto es el orden de la cuenca, indica un drenaje ms eficiente que desalojar rpidamente el agua.

LONGITUD DE TRIBUTARIOS La longitud de tributarios es una indicacin de la pendiente de la cuenca, as como del grado de drenaje.

t.a longitud de los tributarios se incrementa como una funcn de su orden, este arreglo es tambin, aproximadamente una ley de progresin geomtrica, la relacin no es vlida para corrientes individuales.

La longitud de las corrientes, en general se mide a lo largo del eje valle y no se toma en cuenta sus meandros, la longitud que se mide consiste en una serie de segmentos lineales trazados lo ms prximos posibles a las trayectorias de las cauces de las corrientes.

DENSIDAD DE CORRIENTE Se expresa como la relacin entre el nmero de corrientes y el rea drenada as:

Ds = Ns / A

Dnde: A = rea total de la cuenca en km2 Ds =densidad de corriente Ns = nmero de corriente de la cuenca

Para determinar el nmero de corrientes solo se consideran las corrientes perennes e intermitentes. La corriente principal se cuanta como una desde su nacimiento hasta su desembocadura.

Despus se tendr los tributarios de orden inferior, desde su nacimiento hasta la unin con la corriente principal.

Esta relacin entre el nmero de corriente y el rea drenada nos proporciona una medida real de la eficiencia de drenaje.

DENSIDAD DE DRENAJE Esta caracterstica nos proporciona una informacin mas real de la anterior, ya que es la relacin entre longitud total de las corrientes perennes e intermitentes y el rea de la cuenca, o sea que:

Dd = L I A

Donde.- A = rea total de la cuenca en km2 L = longitud total de las corrientes perennes e intermitentes en la cuenca en km2 Dd = densidad de drenaje km

PENDIENTE DE CAUCE l.a pendiente de un rio de un tramo del ro se considera como el desnivel entre los niveles extremos dividido, por la longitud horizontal de dicho tramo.

s= H I L Donde:

H.- desnivel entre extremos del tramo en m. L.- longitud horizontal del tramo de cauce, en m. s.- pendiente del tramo del cauce.

Otro criterio es de pendiente compensada, el cual consiste en obtener la pendiente de la lnea que inicia en el extremo final del cauce (aguas abajo) y que divide el rea bajo la curva en dos partes iguales, siendo la pendiente de dicha lnea la elevacin de la lnea compensada entre la distancia.

CRITERIO DE TAYLOR y SCHWAR El criterio mas aceptado es la ecuacin que proponen Taylor y shwarz la cual se basa en considerar que el rio est formada por una serie de canales con pendiente uniforme, cuyo tiempo se recorrido es igual del ro.

Dnde: m.- nmero de segmentos iguales, en los cuales se subdivide el tramo de estudio. S.-pendiente media del tramo en estudio S1 y s2 ... , sm.- pendiente de cada segmento.

MEMORIA DE CLCULO COLUMNA 1.- Tramo, es el segmento a analizar, el que se indique.

COLUMA 2.- Desnivel horizontal, dado en metros de cada segmento indicado en la columna 1.

COLUMNA 3.- Pendiente de cada segmento indicado de (a columna 1.

COLUMNA 4.- A cada pendiente de cada segmento indicado en la columna 3 se le extrae (a raz cuadrada.

COLUMNA 5.- El reciproco de la radiacin de la columna 4. La sumatoria de la columna 5, se aplica en S= (m / sumatoria col.5)2 pendiente media del tramo en estudios.

PROCEDIMIENTO: PASO 1 Para realizar estos clculos se necesita del nmero del tramo, en que fue dividido la corriente, y el desnivel H.

PASO 2 Para obtener la pendiente Si el autor del libro nos da la longitud de cada uno de ellos ( de los tramos) es de 2.87 cm esto es igual a 2780 m.

Despus se divide el desnivel entre la longitud: TRAMO DESNIVEl H, EN M PENDIENTE SI

..

1 8 0.0028

2 23.5 0.0082

3 31 0.0102

_._-- . ..

1.- S = 8.0/2870 = 0.0028 2.- S = 23.5/28.70 = 0.0082 3.- S = 31.0/2870 = 0.0102

PASO 3.- TRAMO PENDIENTE SI SI

1 0.0028 0.053

2 0.0082 0.091

3 0.0102 0.104

.-

0.0102= 0.1040.0082= 0.0910.0028= 0.053

PASO 4.- Despus de sacar el ltimo cuadro, a 1 se divide el resultado obtenido de la raz cuadrada de pendiente Si. SISI

TRAMO

10.05318.87

20.09110.99

30.1049.62

1/0.053 = 18.871/0.091 = 10.991/0.104 = 9.62

CALCULOS

TRAMODESNIVEL H EN MPENDIENTE SI

180.00280.05318.87

223.50.00820.0910.99

3310.01080.1049.62

4310.01080.1049.62

544.50.01550.1258

653.50.01860.1377.35

756.50.01970.147.14

8690.0240.1556.45

9950.03310.1825.49

101000.03480.1875.35

SUMA51288.88

CALCULO DE PENDIENTES La pendiente del rio es:

Mediante una compensacin de reas se obtiene una pendiente compensada de 0.01165, ya que el desnivel ahora es de 348 m, se dividi la corriente de estudio en 10 tramos iguales de 2,87 km cada uno

BIBLIOGRAFIA FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA DE SUPERFICIE, FRANCISCO J. APARICIO MIJARES, EDIT. LIMUSA PROCESOS DEL CICLO HIDROLGICO; D. F. CAMPOS ARANDA; UNIVERSIDAD AUTNOMA DE SAN LUS POTOS. HIDROLOGA APLICADA; VEN T. CHOW Y L. W. MAYS; ED. MCGRAW HILL. 1977 HIDROLOGA EN LA INGENIERA; GERMN MONSALVE SENZ; ED. ALFAOMEGA.

CONCLUSIONES

APARTIR DE LA ELABORACION DE ESTE PRESENTE PROYECTO DE INVESTIGACION, PODEMOS CONCLUIR LA IMPORTANCIA DE LA HIDROLOGIA SUPERFICIAL PARA LA ELABORACION DE PROYECTOS DE INGENIRIA CIVIL, SIRVIENDO DE BASE PARA LOS PROCESOS DE EJECUCION DE LAS OBRAS.

UNA CUENCA HIDROLOGICA NO ES MAS QUE UN BAJO TOPOGRAFICO POR EL QUE ESCURRE AGUA DESDE LOS LUGARES MAS ALTOS HACIA LOS MAS BAJOS.

PODEMOS USAR LAS PROPIEDADES Y BENEFICIOS DE UNA CUENCA PARA LA ELABORACION DE OBRAS DE INGENIERIA CIVIL PARA EL BENEFICIO DE LA HUMANIDADMIGUEL ANGEL JIMENEZ LAUREANOPgina 40