Cuenca Hidrográfica 4- clase 6

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Hidrologa Cuenca HidrogrficaCARACTERISTICAS FISICAS DE UNA CUENCA.Las caractersticas fsicas inherentes a una cuenca que determinan y afectan su respuesta hidrolgica son: a) Caractersticas morfolgicas b) Uso y cobertura del suelo c) Caractersticas geolgicas y pedolgicas . 1. MORFOLOGA DE LA CUENCA. La morfologa de la cuenca queda definida por tres tipos de parmetros: 1.1. PARMETROS DE FORMA. 1.2. PARMETROS DE RELIEVE. 1.3. PARMETROS RELATIVOS A LA RED DE DRENAJE

El relieve se cuantifica mediante:Pendiente de la cuenca Curva hipsomtrica Elevacin media de la cuenca Pendiente de la corriente principal Rectngulo equivalente

Hidrologa Caractersticas fsicas de la cuencaPendiente de la corriente principalUno de los indicadores ms importantes del grado de respuesta hidrolgica de una cuenca a una tormenta es la pendiente del cauce principal. No se debe confundir con la pendiente de la cuenca.

La pendiente del cauce principal se la puede estimar por diferentes mtodos, uno de ellos es el de los valores extremos, el cual consiste en determinar el desnivel H entre los puntos ms elevado y ms bajo del ro en estudio y luego dividirlo entre la longitud del mismo cauce L, lo que significa:

x100

Hidrologa Caractersticas fsicas de la cuencaPendiente de la corriente principalEl calculo de la pendiente media del cauce principal es un parmetro que nos permite apreciar el potencial que tiene un rio para erosionar

Esta pendiente tambin. influye sobre la velocidad de flujo y juega un papel importante en la forma del hidrograma. En las cuencas los perfiles tpicos de los cauces naturales son cncavos hacia arriba y exceptuando las cuencas ms pequeas, la mayora de estas tienen varios canales con perfiles diferente entre s. Dado que la pendiente vara a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media, para la cual se propone el criterio de Taylor y Schwarz que utiliza la frmula siguiente:

Hidrologa Caractersticas fsicas de la cuencaDonde:S = pendiente media de la corriente de mayor orden, adimensional con aproximacin al diezmilsimo. M = el nmero de segmentos en que se divide el cauce principal. L = es la longitud horizontal del cauce principal, desde su nacimiento como corriente de orden uno hasta la salida de las cuencas.(m) Lm = es la longitud horizontal de los tramos en los cuales se subdivide el cauce principal. (m) S m = pendiente de cada segmento, en que se divide el cauce principal, adimensional.

En la figura 6.6 se muestra una grfica en donde tpicamente se describe la pendiente del cauce principal y que resulta til para estimar la pendiente media.

.

Hidrologa Caractersticas fsicas de la cuencaPendiente de la corriente principal

Estos autores proponen calcula la pendiente como la de un canal de seccin transversal uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido. Entonces, dividiendo al cauce principal del ro en m tramos iguales de longitud x, el tiempo de recorrido por tramo ser: .Siendo: Vi =velocidad media en el tramo i considerado x= longitud de cada tramo, igual a la longitud total del cauce dividido por el nmero de tramos m ( x es igual para todos los tramos i considerados) ti = tiempo de recorrido del flujo de agua por el tramo i considerado

Adoptando como vlida la expresin de Chezy, se tiene que:

Entonces el tiempo de recorrido del tramo ser: (reemplazamos

con la expresin de chezy)

HidrologaCaractersticas fsicas de la cuencaSiendo: Vi = velocidad media del flujo de agua en el tramo i considerado Ci =coeficiente de Chezy en el tramo i considerado Rhi =radio hidrulico en el tramo i considerado Si = pendiente media en el tramo i considerado K constante T = tiempo total del recorrido del flujo de agua por el cauce El tiempo total de recorrido (T) ser igual a la suma de los tiempos parciales de los m tramos, y puede calcularse como

Siendo: L = longitud total del cauce V = velocidad del flujo de agua por el cauce S =pendiente media del cauce buscada. Igualando expresiones: Sabemos que T es igual a

y

es igual

HidrologaCaractersticas fsicas de la cuencaPor otro lado en un estudio realizado en La Microcuenca Santo domingo de Guzmn, Mxico Estado de Jalisco. Aplicaron el siguiente procedimiento para el calculo de la pendiente del colector principal. Con los siguientes resultados:

HidrologaCaractersticas fsicas de la cuenca