Cuenca Hidrográfica

Ing. Claudia Yiselly Soto

Se denomina cuenca hidrográfica o cuenca

de drenaje de un río, al área definida

topográficamente, que drena agua a un

Cuenca Hidrográfica

topográficamente, que drena agua a un

punto común en un arroyo, río, lago o el

mar, a través de un sistema conectado de

corrientes de agua

Línea divisoria de aguas.

La divisoria de una cuenca se define deacuerdo con su topografía.

Límites Cuenca Hidrográfica

La divisoria sólo atraviesa el curso de agua en

el punto de salida o Punto de Cierre de la

Cuenca.

Límites Cuenca Hidrográfica

* Escoger un plano topográfico a

escala adecuada:

Cuencas de unos 1000

Trazado línea divisoria Cuenca Hidrográfica

Cuencas de unos 1000 Km2, escala adecuada: 1:25,000

Cuencas menores de 1000 Km2,escala adecuada: 1:10,000

Cuencas mayores de 1000 Km2,escala adecuada: 1:50,000

La línea divisoria no

debe cortar el cauce

de un

Trazado línea divisoria Cuenca Hidrográfica

de un

río, quebrada, arroyo,

etc., salvo en el punto

definido como Cierre.

La línea divisoria corta perpendicularmente las curvas de nivel.

Partes de la Cuenca

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

DE LA CUENCA

Área de drenaje de la Cuenca

Porqué es importante conocerla?

Área de drenaje de la Cuenca

Cómo se mide?

- Con un instrumento

Área de drenaje de la Cuenca

- Con ayuda de software: SIG o programas de dibujo como el AutoCad.

Planímetro

http://whistleralley.com/planimeter/planimeter.htm

ACROBAT, en el menú Herramientas /Medir /Área

Área de drenaje de la Cuenca

Con papel milimetrado

Área de drenaje de la Cuenca

Cuáles son las unidades de medida?

Perímetro de la Cuenca

- Con un instrumento

Definición

Cómo se mide?

- Con ayuda de software

- ACROBAT

- Hilo

Cuáles son las unidades de medida?

Curvímetro

FORMA DE LA CUENCA

Factor de forma de la Cuenca (Kf)

Parámetro adimensional que denota la forma redondeada o alargada de la cuenca.

Kf = A / Lm2

Kf : Factor de forma (adimensional)A : Área de la cuenca (Km2)Lm : Longitud de máximo recorrido (Km)

de la cuenca.

Mide la tendencia de la cuenca hacia las crecidas, rápidas

y muy intensas a lentas y sostenidas.

Cuenca con tendencia alargada: Kf tiende a cero

Cuenca con tendencia redonda: Kf tiende a 1

Factor de forma de la Cuenca (Kf)

Cuenca con tendencia redonda: Kf tiende a 1

Es un referente para establecer la dinámica esperada de la

escorrentía superficial en una cuenca; cuencas con formas

alargadas tienden a presentar un flujo de agua más veloz

logrando una evacuación de la cuenca más

rápida, cuencas redondeadas tienden a concentrar el

escurrimiento formando fácilmente crecidas.

Coeficiente de Compacidadde la Cuenca (Kc)

Parámetro adimensional que compara la forma de lacuenca con la de una circunferencia, cuyo círculoinscrito tiene la misma área de la cuenca en estudio.

Kc = 0.28 (P/√√√√A)

Kc : Coeficiente de compacidad (adimensional)P : Perímetro de la cuenca (Km)

Coeficiente de Compacidadde la Cuenca (Kc)

P : Perímetro de la cuenca (Km)A : Área de la cuenca (Km2)

Kc Forma1.00 – 1.25 Redonda a Oval redonda

1.26 – 1.50 De Oval redonda a Oval oblonga

1.51 – 1.75 De Oval oblonga a Rectangular oblonga

Nunca los valores de Kc son inferiores a 1.

Coeficiente de Compacidadde la Cuenca (Kc)

El grado de aproximación de éste índice a la

unidad indica la tendencia a concentrar fuertes

volúmenes de aguas de escurrimiento; entre

más bajo sea Kc, mayor es la concentración de

agua.

Índice de Alargamiento de laCuenca (Ia)

Parámetro que muestra el comportamiento deforma de la cuenca, respecto a su tendencia aser alargada.

Ia = Lm / BIa = Lm / B

Ia : Índice de alargamiento (adimensional)

Lm : Longitud de máximo recorrido (Km, m)

B : Ancho máximo de la cuenca (Km, m)

Cuando Ia toma valores mayores a la

unidad, se trata de cuencas

alargadas, mientras que para valores cercanos

Índice de Alargamiento de laCuenca (Ia)

alargadas, mientras que para valores cercanos

a la unidad se trata de una cuenca cuya red de

drenaje presenta forma de abanico y puede

tenerse un río principal corto.

ELEVACIÓN DE LA CUENCA

Curva Hipsométrica

Representación gráfica

del relieve de la cuenca.

Representa las Representa las

superficies de la cuenca

que se encuentran por

encima de cada cota de

ella.

Curvas de nivel Elevación Área entre % del Área con % Área sobre

curva

(msnm)promedio (msnm)

curvas (Km2)

respecto al total de nivel

900 - 1000 950 0,70 7,95 100

1000 - 1100 1050 1,25 14,20 92,05

1100 - 1200 1150 2,73

Curva Hipsométrica

1100 - 1200 1150 2,73 30,97 77,84

1200 - 1300 1250 2,58 29,26 46,88

1300 - 1400 1350 1,55 17,61 17,61

8,81

1400

1600

1800

2000

Ele

va

ció

n (

msn

m)

Curva Hipsométrica

800

1000

1200

1400

0 20 40 60 80 100

Ele

va

ció

n (

msn

m)

Porcentaje de Area Sobre Curva de Nivel (%)

Parámetro ponderado de las altitudes de la cuenca

Elevación Media de laCuenca (Em)

Método Área – Elevación

- Plano con curvas de nivel

con la misma diferencia de

nivel o desnivel.

Elevación Media de laCuenca (Em)

nivel o desnivel.

- Medir el área de las

diferentes franjas de

terreno en la

cuenca, delimitada por las

curvas de nivel consecutivas

y la línea divisoria de aguas.

( )A

eiAiEm

∑ ∗=

Elevación Media de laCuenca (Em)

Em : Elevación media (msnm)Ai : Área entre curvas de nivel (Km2, m2) ei : Elevación promedia entre dos curvas de nivel consecutivas (msnm)A : Área total de la cuenca (Km2, m2)

Curvas de nivel Elevación Área entre Ai * ei(msnm) promedio (msnm) curvas (Km2) (Km2 m)

900 - 1000 950 0,70

1000 - 1100 1050 1,25

1100 - 1200 1150 2,73

Elevación Media de laCuenca (Em)

1100 - 1200 1150 2,73

1200 - 1300 1250 2,58

1300 - 1400 1350 1,55

8,81 10435

Em = 1184 msnm

Representa la relación entre la elevación media

(Em) de la cuenca y su superficie.

Coeficiente de Masividad (Km)

A

EmKm =

Km : Coeficiente de masividad Em : Elevación media de la cuenca (msnm)A : Área total de la cuenca (Km2)

AKm =

Este índice toma valores bajos en cuencas

montañosas y altos en cuencas llanas o planas.

Coeficiente de Masividad (Km)

PENDIENTE DE LA CUENCA

Método de Alvord

Considera la cuenca

dividida en franjas de

Pendiente de la Cuenca (Sm)

dividida en franjas de

terreno delimitadas por

curvas de nivel

consecutivas y de igual

desnivel entre ellas.

Sm: Pendiente media (%)

D : Desnivel entre curvas (Km, m)

L : Longitud de cada curva de nivel (Km, m)

A : Área total de la cuenca (Km2, m2)A

LDSm

∑=*

Pendiente de la Cuenca (Sm)

Rango de Sm (%) Clasificación

0 – 3 Plano

3 – 7 Ligeramente inclinado

7 – 12 Inclinado

12 – 25 Fuertemente inclinado

25 – 50 Fuertemente quebrado

50 – 75 Escarpado

> 75 Muy escarpado

Curvas de Nivel Longitud(msnm) (Km)1000 5,0

1100 1,5

1200 8,1

1300 1,4

1400 4,1

Pendiente de la Cuenca (Sm)

1400 4,1

Area Cuenca (Km2) 8,81

Desnivel (Km) 0,1

Sm (%) 22,8

SISTEMA DE DRENAJE DE LA CUENCA

Clasificación de los cursos del aguaPor el tiempo que traen agua

Perennes. Corrientes con agua todo el tiempo. El nivel del agua subterránea mantiene una alimentación continua.alimentación continua.

Intermitentes. Corrientes que llevan agua la mayor parte del tiempo, principalmente en época de lluvias; se secan ó descienden en nivel durante el verano.

Efímeras. Existen

apenas durante o

inmediatamente

Clasificación de los cursos del aguaPor el tiempo que traen agua

inmediatamente

después de los períodos

de precipitación, sólo

transportan

escurrimiento

superficial.

Montaña o

Jóvenes Tienen

pendientes altas, son

Clasificación de los cursos del aguaPor su posición topográfica o edad geológica

pendientes altas, son

irregulares y están

generalmente en

proceso de

degradación.

Clasificación de los cursos del aguaPor su posición topográfica o edad geológica

Transición o Maduros

Se presentan en valles amplios y tienen pendientes

relativamente bajas

Clasificación de los cursos del aguaPor su posición topográfica o edad geológica

Planicie o Viejos

Se presentan en valles amplios y planicies cuyo ancho es

15 a 20 veces mayor que el ancho de los meandros;

pendientes muy bajas; cerca de ellos pueden haber

restos de meandros que se cortaron en forma natural

Rectos,

Sinuosos y

con Meandros

Clasificación de los cursos del aguaPor su geometría o forma

con Meandros

El río Waimakariri en la Isla del sur de Nueva Zelanda

Modelos de Drenaje de la Cuenca

Dendrítica: Se caracteriza por mostrarramificación arborescente en la que lostributarios se unen a la corriente principalformando ángulos agudos.formando ángulos agudos.

Paralela: Se presenta cuando varias corrientescorren paralelas entre sí. Propia de territorioshomogéneos con pendientes altas.

Modelos de Drenaje de la Cuenca

Enrejada: Presenta una serie de tributariospequeños que se juntan en ángulos rectos.

Modelos de Drenaje de la Cuenca

Rectangular: Ocurre cuando entre los

tributarios y el cauce principal se generan

ángulos rectos.

Modelos de Drenaje de la Cuenca

Radial: Las pequeñas fuentes de agua salen deun punto central, indicando un punto elevadodentro del paisaje. Es típico de las montañasque terminan en forma de pico definido, y quetiende a ser redondeada su base.

Modelos de Drenaje de la Cuenca

tiende a ser redondeada su base.

CARACTERÍSTICAS DEL CAUCE

PRINCIPAL DE LA CUENCA

Longitud del Cauce (L)La longitud total del río principal L, se

determina considerando todas sus curvas y

recodos.

Se expresa en Km o m

Pendiente del cauce (S)A mayor pendiente mayorvelocidad.

Método de los ValoresExtremos: determinar elExtremos: determinar eldesnivel H entre lospuntos más elevado y másbajo del río en estudio.

S = H / L

Se emplea en cauces depoca longitud ó de muypoca variación altitudinal.

Método de Tylor – Schwarz: Tratando de ajustaruna rasante al perfil del río, los proponentes de estemétodo sugieren subdividir el río en tramos de iguallongitud L cada uno con pendiente uniforme.

2

Pendiente del cauce (S)

S : Pendiente media del cauce (%)n : Número de tramos de igual longitud en que se hasubdivido el ríoS1 ..Sn : Pendiente de cada tramo del río, la cual se determinapor valores extremos

1...

1

1

++

=

SnS

ns

Método de Tylor – Schwarz: tramos del río dediferente longitud L, se recomienda el uso de lasiguiente expresión:

2

∑

n

iL

Pendiente del cauce (S)

S : Pendiente media del cauce (%)L1 ..Ln : Longitud de cada tramo del ríoS1 ..Sn : Pendiente de cada tramo del río, la cual se determinapor valores extremos

1

2/1

1

=

∑

∑

=

=n

i i

i

i

i

S

L

L

s

Sinuosidad del río (Sin)Sin = L / Ls

Un valor de Sin menor o igual a 1,25 indica unabaja sinuosidad, se define entonces como un ríocon un alineamiento recto.