1. II. ESTUDIO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA
2.1 GENERALIDADES
La cuenca hidrográfica, hoya hidrográfica, cuenca de drenaje o cuenca imbrífera
es el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que
drena sus aguas al mar a través de un único río, o que vierte sus aguas a un
único lago endorreico.
Una cuenca hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres, también
llamada divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula
administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con
miras al futuro las cuencas hidrográficas se perfilan como las unidades de
división funcionales con más coherencia, permitiendo una verdadera integración
social y territorial por medio del agua. Una cuenca hidrográfica y una cuenca
hidrológica se diferencian en que la cuenca hidrográfica se refiere
exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica
incluye las aguas subterráneas (acuíferos).
2.2 UBICACIÓN DEL ESTUDIO
En cuanto a esta información, se presenta una ubicación geográfica y una
localización geográfica del proyecto. La ubicación geográfica nos indica la
posición más general de la zona donde se encuentra la cuenca en estudio,
mientras que la localización geográfica nos indica el lugar más específico donde
se encuentra la cuenca en estudio.
a. Ubicación geográfica.
Región : Ayacucho
Provincia : La Mar
Distrito : Santa Rosa y Samugari
Localidades : Multilocal
2. b. Localización geográfica
En el tramo de la carretera, el análisis y resultados se han aplicado para la
obtención de caudales de diseño en los llamados puntos de interés, Estos
puntos de interés de la cuenca en estudio se encuentran localizadas en la Zona
18 de la ubicación en coordenadas UTM el cual está en referencia al Sistema
Geodésico Mundial (WGS 84); en este caso la georeferencia se expresa
mediante un identificador de zona y dos coordenadas (x, y) en metros según los
ejes E-O y N-S respectivamente.
Las cuencas en estudio tienen por objeto el diseño de obras de arte como
alcantarillas de paso de quebradas importantes, alcantarillas de paso de
quebradas menores y alcantarillas de alivio, cuya localización está en las
siguientes coordenadas.
Cuadro Nº 2.01:
Localización de Obras de arte
CÓDIGO PROGRESIVAS
COORDENADAS
ESTE NORTE
C-1 00+380 621131.36 8576635.68
C-2 00+510 621176.41 8576509.83
C-3 00+665 621287.62 8576424.19
C-4 00+930 622319.55 8576394.17
C-5 01+865 622520.02 8576349.82
C-6 02+140 622614.85 8576542.97
C-7 02+385 622690.50 8576573.21
C-8 02+420 624056.24 8577482.23
C-9 02+470 624092.75 8577579.00
C-10 05+750 624136.70 8577685.09
C-11 05+860 624084.49 8578023.44
C-12 05+980 632945.45 8575109.97
C-13 06+325 632947.80 8575159.51
C-14 06+895 632838.86 8575337.59
C-15 06+965 632849.29 8575385.14
C-16 07+210 633548.48 8575160.24
C-17 07+530 635244.27 8574890.59
C-18 07+860 635450.81 8575144.81
C-19 08+100 635670.23 8575211.31
C-20 10+060 635944.86 8576060.24
C-21 12+390 636146.85 8577284.05
C-22 13+040 624257.37 8577955.74
C-23 13+150 632775.62 8575189.60
4. En las siguientes imágenes se muestran en forma gráfica la ubicación y localización
de las cuencas en estudio.
Mapa Nº 2.01:
Localización de la Región Ayacucho en el Perú
Fuente: Elaboración propia en base a información espacial del MED y Mapa físico político del Perú Proporcionado
por el Instituto Geográfico Nacional -IGN
5. Mapa Nº 2.02:
Localización de la Provincia de La Mar en la
Región Ayacucho.
Fuente: Elaboración propia en base a información espacial del MED y Mapa físico político del Perú
proporcionado por el Instituto Geográfico Nacional -IGN
6. Mapa Nº 2.03:
Localización del Distrito de Samugari en la Provincia.
Fuente: Elaboración propia en base a información espacial del MED y Mapa físico político del Perú proporcionado por
el Instituto Geográfico Nacional –IGN y del Instituto Nacional de Estadística e Informática – INEI
7. Mapa Nº 2.04:
Localización de las Obras de Arte
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico e información obtenida del programa informático Global Mapper
2.3.1 TIPOLOGÍA DE LA CUENCA EN ESTUDIO
a) Por su tamaño geográfico:
De acuerdo a su tamaño geográfico las cuencas hidrográficas pueden ser:
Grandes
Medianas
Pequeñas
Técnicamente, las cuencas hidrológicas son divididas en pequeñas, medianas
y grandes, pero generalmente es difícil distinguir la frontera entre ambos
conceptos.
Respecto al tamaño existen diversas definiciones, por ejemplo V. T. Chow
define una cuenca pequeña como aquella que es sensible a lluvias de alta
intensidad y corta duración y en la cual predominan las características físicas
del suelo con respecto a las del cauce; en este sentido, el tamaño de una
cuenca pequeña varía desde 4 km² hasta 130 km².
8. Sin embargo, otros autores, como I-Pai Wu y R. Springall G., consideran 250
km² como límite superior de una cuenca pequeña. Por otro lado, Campos
Aranda presenta una clasificación que se apega con más acierto a las
condiciones particulares de nuestro territorio, ésta se expresa como se indica
en el siguiente cuadro.
Cuadro Nº 2.02:
Clasificación de la cuenca de acuerdo a su tamaño
(Según Campos Aranda)
Según el cuadro anterior, las cuencas en estudio se clasifican de la siguiente
manera:
Cuadro Nº 2.03: Clasificación de las cuencas en estudio
CÓDIGO PROGRESIVAS
PERÍMETRO DE
LA CUENCA
(Km)
ÁREA DE LA
CUENCA CLASIFICACIÓN
(Ha) (km2)
C-1 00+380 0.54 1.34 0.0134 MUY PEQUEÑA
C-2 00+510 1.37 8.74 0.0874 MUY PEQUEÑA
C-3 00+665 1.12 4.84 0.0484 MUY PEQUEÑA
C-4 00+930 0.39 0.98 0.0098 MUY PEQUEÑA
C-5 01+865 0.73 3.75 0.0375 MUY PEQUEÑA
C-6 02+140 0.36 0.84 0.0084 MUY PEQUEÑA
C-7 02+385 0.16 0.17 0.0017 MUY PEQUEÑA
C-8 02+420 2.76 36.69 0.3669 MUY PEQUEÑA
C-9 02+470 1.16 5.53 0.0553 MUY PEQUEÑA
C-10 05+750 0.27 0.52 0.0052 MUY PEQUEÑA
C-11 05+860 0.31 0.28 0.0028 MUY PEQUEÑA
C-12 05+980 0.18 0.16 0.0016 MUY PEQUEÑA
C-13 06+325 0.54 1.94 0.0194 MUY PEQUEÑA
C-14 06+895 7.45 298.55 2.9855 MUY PEQUEÑA
C-15 06+965 4.92 114.18 1.1418 MUY PEQUEÑA
C-16 07+210 0.72 3.10 0.0310 MUY PEQUEÑA
C-17 07+530 2.80 43.61 0.4361 MUY PEQUEÑA
C-18 07+860 0.28 0.45 0.0045 MUY PEQUEÑA
9. CÓDIGO PROGRESIVAS
PERÍMETRO DE
LA CUENCA
(Km)
ÁREA DE LA
CUENCA CLASIFICACIÓN
(Ha) (km2)
C-19 08+100 0.26 0.43 0.0043 MUY PEQUEÑA
C-20 10+060 0.66 1.64 0.0164 MUY PEQUEÑA
C-21 12+390 0.25 0.38 0.0038 MUY PEQUEÑA
C-22 13+040 0.14 0.09 0.0009 MUY PEQUEÑA
C-23 13+150 0.15 0.14 0.0014 MUY PEQUEÑA
C-24 13+390 0.08 0.05 0.0005 MUY PEQUEÑA
C-25 14+225 0.69 2.67 0.0267 MUY PEQUEÑA
C-26 14+320 0.48 1.32 0.0132 MUY PEQUEÑA
C-27 14+610 0.46 1.23 0.0123 MUY PEQUEÑA
C-28 14+240 0.07 0.03 0.0003 MUY PEQUEÑA
C-29 15+760 2.57 36.23 0.3623 MUY PEQUEÑA
C-30 16+520 6.92 16.54 0.1654 MUY PEQUEÑA
C-31 16+620 5.40 146.97 1.4697 MUY PEQUEÑA
C-32 16+690 1.66 14.91 0.1491 MUY PEQUEÑA
C-33 16+760 3.79 63.33 0.6333 MUY PEQUEÑA
C-34 16+870 2.83 17.21 0.1721 MUY PEQUEÑA
C-35 16+910 0.33 0.03 0.0003 MUY PEQUEÑA
C-36 17+600 0.36 0.74 0.0074 MUY PEQUEÑA
C-37 17+690 3.62 55.76 0.5576 MUY PEQUEÑA
C-38 18+380 6.46 212.71 2.1271 MUY PEQUEÑA
C-39 21+120 1.22 5.33 0.0533 MUY PEQUEÑA
C-40 22+610 0.55 1.71 0.0171 MUY PEQUEÑA
C-41 22+690 2.77 55.88 0.5588 MUY PEQUEÑA
C-42 23+790 1.23 9.73 0.0973 MUY PEQUEÑA
C-43 24+460 0.55 1.18 0.0118 MUY PEQUEÑA
C-44 24+600 0.17 0.17 0.0017 MUY PEQUEÑA
C-45 24+800 0.19 0.24 0.0024 MUY PEQUEÑA
C-46 25+430 0.39 0.85 0.0085 MUY PEQUEÑA
C-47 25+455 0.19 0.24 0.0024 MUY PEQUEÑA
C-48 25+780 0.39 0.85 0.0085 MUY PEQUEÑA
C-49 25+850 0.52 1.64 0.0164 MUY PEQUEÑA
C-50 25+890 0.41 0.63 0.0063 MUY PEQUEÑA
C-51 25+930 0.43 0.89 0.0089 MUY PEQUEÑA
C-52 26+040 3.60 48.91 0.4891 MUY PEQUEÑA
C-53 26+250 0.66 1.40 0.0140 MUY PEQUEÑA
C-54 26+440 4.17 64.67 0.6467 MUY PEQUEÑA
Fuente: Elaboración propia en base al estudio topográfico
10. Según el cuadro anterior, las cuencas en estudio tienen superficie entre
0.0325 y 298.55 Ha (0.00033 y 2.99 Km2, es decir menor a 25 Km2 por lo cual
se clasifica como cuencas muy pequeñas.
b) Por su ecosistema
Según el medio o el ecosistema en la que se encuentran, las cuencas
establecen una condición natural, estas condiciones permiten clasificar a las
cuencas de la siguiente manera:
Cuencas áridas
Cuencas tropicales
Cuencas frías
Cuencas húmedas
Las cuencas hidrográficas en estudio son cuencas frías y tropicales.
c) Por su objetivo
Por su vocación, capacidad natural de sus recursos, objetivos y
características, las cuencas pueden denominarse:
Cuencas Hidroenergéticas
Cuencas para agua poblacional
Cuencas de Agua para riego
Cuencas de Agua para navegación
Cuencas Ganaderas
Cuencas de uso múltiple
En cuanto esta característica, las cuencas hidrográficas en estudio es una
Cuencas de uso múltiple.
d) Por su relieve
Considerando el relieve y accidentes del terreno, las cuencas pueden
denominarse:
Cuencas planas
Cuencas de alta montaña
Cuencas accidentadas o quebradas
La cuenca en estudio se clasifica como una cuenca de alta montaña
11. e) Por la dirección de la evacuación de las aguas
Existen tres tipos de cuencas:
Cuencas Exorreicas o abiertas: drenan sus aguas al mar o al océano.
Cuencas Endorreicas o cerradas: desembocan en lagos, lagunas o salares
que no tienen comunicación fluvial al mar.
Cuencas Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de
encauzarse en una red de drenaje.
En cuanto a esta característica, la cuenca hidrográfica en estudio es una
Cuenca Exorreica.
2.3 OBTENCIÓN DE LA TOPOGRAFÍA DE LA CUENCA
Para el estudio y determinación de los parámetros geomorfológicos se precisa
de la información topográfica. Tradicionalmente, la información topográfica y
geomorfológica relacionada con el estudio de los procesos hidrológicos ha
venido haciéndose a partir de cartas nacionales, mapas topográficos y a través
de la fotointerpretación de fotografías aéreas; sin embargo esta información
proporciona información cuantitativa muy limitada y poco precisa.
La aparición y extensión de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) ha
hecho posible y necesario la aplicación de un concepto, para modelizar, analizar
y visualizar los fenómenos relacionados con la topografía, o con variables de
distribución continua, de una forma numérica y procesable por ordenadores,
estos son los Modelos Digitales de Terreno (MDT); el cuál se va hacer uso para
el estudio de la presente cuenca hidrográfica por poseer dos cualidades
esenciales que son la exactitud y la resolución horizontal o grado de detalle
digital de representación en formato digital.
Un modelo digital de terreno (MDT) o DEM (Digital Elevation Model) puede
definirse como una representación visual y matemática de los valores de altura
con respecto al nivel medio del mar, que permite caracterizar las formas del
relieve y los elementos u objetos presentes en el mismo. Estos valores están
contenidos en un archivo de tipo raster con estructura regular, el cual se genera
utilizando equipo de cómputo y software especializados.
Los software’s que fueron usados para obtener estos MDT son:
Google Earth
GLOBAL MAPPER
SAS Planet
12. Global Mapper es un software con el que se puede, entre otras aplicaciones,
acceder directamente en línea a varias fuentes de imágenes, mapas
topográficos, y los datos DEM del mundo entero con la superposición de
cualquier dato cargado sobre ellas. También se puede acceder a los mapas
topográficos de la USGS.
La fuente de información a la que se tuvo acceso fue al de la NASA y del
Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón (METI), quienes han
diseñado un mapa topográfico: ASTER GDEM (Aster Global Digital Elevation
Model), creado a partir de 1,3 millones de imágenes estéreo recogidas por el
radiómetro japonés llamado ASTER que viajan a bordo del satélite americano
TERRA, con una resolución de 1 arco segundo.
El ASTER GDEM se encuentran en formato GeoTIFF con coordenadas
geográficas latitud y longitud, con resolución espacial de 30 metros y hace
referencia al geoide WGS84/EGM96.
A esta información también se accede a través de la página del ministerio del
ambiente, seleccionando la cuadrícula requerida en el mapa de cobertura de
imágenes ASTER (DEM), que para el presente estudio se encuentra en la
cuadrícula S13W074.
La ubicación la cuadrícula requerida del ASTER DEM se encuentra en el mapa
de cobertura de imágenes que se muestra en la siguiente imagen.
14. 2.4 DELIMITACIÓN DE LAS CUENCAS.
Consiste en definir la línea de divortium aquarum, que es una línea curva cerrada
que parte y llega al punto de aforo mediante la unión de todos los puntos altos e
interceptando en forma perpendicular a todas las curvas de altitudes del plano,
carta topográfica o modelo digital de elevaciones, por cuya razón a dicha línea
divisoria también se le conoce con el nombre de línea neutra de flujo. La longitud
de la línea divisoria es el perímetro de la cuenca y la superficie que encierra dicha
curva es el área proyectada de la cuenca sobre un plano horizontal.
El proceso de delimitación de las cuencas se realizó, utilizando software SIG
como herramienta de digitalización, en este caso Arc Gis versión 10.3
Sobre el Modelo Digital de Elevaciones obtenido anteriormente, en Arc Gis para
delimitar una cuenca hidrográfica se procede a determinar el punto de aforo,
punto de desfogue o punto de drenaje de la cuenca. Este punto de Aforo fue
obtenido durante los estudios de Campo con ayuda de un GPS navegador
Gamín modelo CSX 60.
La ubicación geográfica del punto de aforo en coordenadas UTM se muestra en
el siguiente cuadro, mientras que la siguiente imagen muestra gráficamente el
lugar determinado para el punto de aforo.
Cuadro Nº 2.04:
Ubicación de los Puntos de Aforo
CÓDIGO PROGRESIVAS
COORDENADAS
ESTE NORTE
C-1 00+380 621131.36 8576635.68
C-2 00+510 621176.41 8576509.83
C-3 00+665 621287.62 8576424.19
C-4 00+930 622319.55 8576394.17
C-5 01+865 622520.02 8576349.82
C-6 02+140 622614.85 8576542.97
C-7 02+385 622690.50 8576573.21
C-8 02+420 624056.24 8577482.23
C-9 02+470 624092.75 8577579.00
C-10 05+750 624136.70 8577685.09
C-11 05+860 624084.49 8578023.44
C-12 05+980 632945.45 8575109.97
C-13 06+325 632947.80 8575159.51
C-14 06+895 632838.86 8575337.59
C-15 06+965 632849.29 8575385.14
16. CÓDIGO PROGRESIVAS
COORDENADAS
ESTE NORTE
C-53 26+250 625315.82 8579536.19
C-54 26+440 625337.01 8579317.87
Fuente: Elaboración propia en base al estudio topográfico
Imagen Nº 2.02:
Ubicación de los puntos de aforo de las cuencas
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico e información obtenida del programa informático de cartografía virtual Global Mapper
Luego, en ArcGis, para cada cuenca se estableció la dirección del flujo
hidrológico de la pendiente, se determinó la acumulación del flujo de las celdas
que fluyen hacia cada celda descendiendo sobre la pendiente, se construyó
automáticamente la red hídrica, se ubicó el punto de desfogue o drenaje de la
cuenca. Finalmente se creó un Raster de la cuenca en estudio y a partir del cual
se generaron los polígonos de las cuencas que se muestran en las siguientes
imágenes.
17. Imagen Nº 2.03:
Polígonos de las cuencas delimitadas para el diseño de obras de arte
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico e información obtenida del programa informático de cartografía virtual Global Mapper
18. Imagen Nº 2.04:
Polígono de la cuenca C-1
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.05:
Polígono de la cuenca C-2
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
19. Imagen Nº 2.06:
Polígono de la cuenca C-3
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.07:
Polígono de la cuenca C-4
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
20. Imagen Nº 2.08:
Polígono de la cuenca C-5
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.09:
Polígono de la cuenca C-6
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
21. Imagen Nº 2.10:
Polígono de la cuenca C-7
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.11:
Polígono de la cuenca C-8
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
22. Imagen Nº 2.12:
Polígono de la cuenca C-9
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.13:
Polígono de la cuenca C-10
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
23. Imagen Nº 2.14:
Polígono de la cuenca C-11
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.15:
Polígono de la cuenca C-12
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
24. Imagen Nº 2.16:
Polígono de la cuenca C-13
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.17:
Polígono de la cuenca C-14
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
25. Imagen Nº 2.18:
Polígono de la cuenca C-15
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.19:
Polígono de la cuenca C-16
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
26. Imagen Nº 2.20:
Polígono de la cuenca C-17
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.21:
Polígono de la cuenca C-18
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
27. Imagen Nº 2.22:
Polígono de la cuenca C-19
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.23:
Polígono de la cuenca C-20
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
28. Imagen Nº 2.24:
Polígono de la cuenca C-21
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.25:
Polígono de la cuenca C-22
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
29. Imagen Nº 2.26:
Polígono de la cuenca C-23
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.27:
Polígono de la cuenca C-24
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
30. Imagen Nº 2.28:
Polígono de la cuenca C-25
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.29:
Polígono de la cuenca C-26
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
31. Imagen Nº 2.30:
Polígono de la cuenca C-27
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.31:
Polígono de la cuenca C-28
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
32. Imagen Nº 2.32:
Polígono de la cuenca C-29
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.33:
Polígono de la cuenca C-30
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
33. Imagen Nº 2.34:
Polígono de la cuenca C-31
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.35:
Polígono de la cuenca C-32
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
34. Imagen Nº 2.36:
Polígono de la cuenca C-33
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.37:
Polígono de la cuenca C-34
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
35. Imagen Nº 2.38:
Polígono de la cuenca C-35
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.39:
Polígono de la cuenca C-36
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
36. Imagen Nº 2.40:
Polígono de la cuenca C-37
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.41:
Polígono de la cuenca C-38
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
37. Imagen Nº 2.42:
Polígono de la cuenca C-39
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.43:
Polígono de la cuenca C-40
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
38. Imagen Nº 2.44:
Polígono de la cuenca C-41
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.45:
Polígono de la cuenca C-42
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
39. Imagen Nº 2.46:
Polígono de la cuenca C-43
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.47:
Polígono de la cuenca C-44
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
40. Imagen Nº 2.48:
Polígono de la cuenca C-45
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.49:
Polígono de la cuenca C-46
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
41. Imagen Nº 2.50:
Polígono de la cuenca C-47
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.51:
Polígono de la cuenca C-48
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
42. Imagen Nº 2.52:
Polígono de la cuenca C-49
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.53:
Polígono de la cuenca C-50
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
43. Imagen Nº 2.54:
Polígono de la cuenca C-51
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.55:
Polígono de la cuenca C-52
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
44. Imagen Nº 2.56:
Polígono de la cuenca C-53
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
Imagen Nº 2.57:
Polígono de la cuenca C-54
Fuente: Elaboración propia en base al levantamiento topográfico.
45. 2.5 PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LAS CUENCAS.
Los parámetros geomorfológicos de la cuenca se obtuvieron usando dos
Software’s especializados en procesamiento de sistemas de información
geográfica que son:
Arc Gis versión 10.3
IDRISI Selva versión 17
El ArcGIS es un completo sistema que permite recopilar, organizar, administrar,
analizar, compartir y distribuir información geográfica; Para su uso en hidrología,
cuenta con aplicaciones como ArcMap, Arc Catalog, ArcToolbox, ArcScene y
ArcGlobe; además de diversas extensiones como 3D Analyst, Geostatistical
Analyst, Maplex, Network Analyst, Schematics, Spatial Analyst, Tracking Analyst
y ArcScan, HEC-GeoHMS, HEC-GeoRAS; y complementos como Arc2Earth,
Xtools Pro, EasyCalculate 10, ArcHydro Tools, ET GeoTools.
El IDRISI es un software con GIS integrado y procesamiento de imágenes que
ofrece más de 300 módulos para el análisis y presentación de información
espacial digital. Con el módulo Gestión Integrada del Agua y complementado
con información obtenida de Arc Gis se puede determinar automáticamente los
parámetros morfométricos de una cuenca.
El “Manual de hidrología, hidráulica y drenaje” del Ministerio de Trasportes
presentan algunas metodologías para la estimación de caudales, mencionando
que el Método Racional es muy usado para cuencas con áreas menores a 10
Km2.
Debido a que las cuencas en estudio son muy pequeñas y menores a 10 Km2,
solo se calcularon los parámetros geomorfológicos de las cuencas necesarias
para el uso con el Método Racional.
Los resultados de los parámetros geomorfológicos de la cuenca obtenidos con
ArcGIS e IDRISI Selva se muestran en el siguiente cuadro.
47. CÓDIGO
PERÍMETRO
DE LA
CUENCA
(Km)
ÁREA DE LA
CUENCA
(Ha)
LONGITUD
DEL CAUCE
PRINCIPAL
(m)
COTA
ALTA
(m)
COTA
BAJA
(m)
PENDIENTE
DEL CAUCE
PRINCIPAL
(m/m)
C-35 0.325 0.03 127.09 3,706.69 3,645.60 0.481
C-36 0.363 0.74 145.26 3,714.31 3,650.70 0.438
C-37 3.621 55.76 1608.96 4,175.00 3,652.98 0.324
C-38 6.461 212.71 2858.40 4,285.00 3,659.64 0.219
C-39 1.219 5.33 548.19 3,859.36 3,700.17 0.290
C-40 0.551 1.71 238.18 3,755.50 3,706.04 0.208
C-41 2.767 55.88 870.80 4,185.00 3,950.00 0.270
C-42 1.230 9.73 471.50 4,016.09 3,969.84 0.098
C-43 0.551 1.18 252.17 3,975.00 3,920.05 0.218
C-44 0.174 0.17 72.29 3,924.59 3,902.41 0.307
C-45 0.189 0.24 72.17 3,912.54 3,888.03 0.340
C-46 0.386 0.85 170.95 3,936.10 3,838.94 0.568
C-47 0.189 0.24 214.91 3,945.81 3,844.53 0.471
C-48 0.386 0.85 187.68 3,924.41 3,823.83 0.536
C-49 0.521 1.64 189.24 3,920.47 3,810.33 0.582
C-50 0.408 0.63 1613.85 4,200.00 3,810.05 0.242
C-51 0.433 0.89 310.74 3,937.06 3,803.42 0.430
C-52 3.601 48.91 1924.27 4,305.00 3,814.45 0.255
C-53 0.656 1.40 223.20 3,886.13 3,790.11 0.430
C-54 4.174 64.67 274.55 3,904.13 3,768.73 0.493
Fuente: Elaboración propia en base al trabajo de campo
2.6 DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA (C)
El Coeficiente de Escorrentía (C) es la relación con el volumen escurrido
superficialmente entre el volumen de lluvia precipitada sobre un área. Sin
embargo la determinación del valor de (C), suele establecerse en función de
otras variables de más fácil evaluación, como lo son: la cobertura vegetal, la
pendiente media de la cuenca y el uso y tipo de suelo de la cuenca, de allí la
importancia del conocimiento de dichas variables a partir de los mapas o el
levantamiento de campo de dichas variables.
De acuerdo al “Manual de hidrología, hidráulica y drenaje” del Ministerio de
Trasportes, el valor del coeficiente de escorrentía se establecerá de acuerdo a
las características hidrológicas y geomorfológicas de las quebradas cuyos
cursos interceptan el alineamiento de la carretera en estudio. En virtud a ello, los
coeficientes de escorrentía variarán según dichas características. En el siguiente
48. cuadro se muestran los coeficientes de escorrentía que se usan en el método
racional para calcular la descarga máxima de diseño.
Cuadro Nº 2.06:
Coeficientes de escorrentía para el Método Racional
Con el cuadro anterior denominados cuadro de Coeficientes de escorrentía para
el Método Racional y el cuadro denominado parámetros geomorfológicos de las
cuencas en estudio se determinaron los Coeficientes de escorrentía para las
cuencas en estudio, el cual se muestra en el siguiente cuadro.
Cuadro Nº 2.07:
Coeficientes de escorrentía para las cuencas en estudio
(Método Racional)
CÓDIGO COBERTURA VEGETAL TIPO DE SUELO
PENDIENTE
(%)
COEFICIENTE DE
ESCORRENTÍA
( C )
C-1 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 43.04 0.50
C-2 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 23.02 0.50
C-3 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 23.79 0.50
C-4 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 44.47 0.50
C-5 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 27.13 0.50
C-6 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 31.47 0.50
C-7 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 47.15 0.50
C-8 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 15.95 0.50
C-9 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 40.88 0.50
C-10 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 24.63 0.50
C-11 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 60.96 0.55
C-12 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 41.38 0.50
C-13 PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA SEMIPERMEABLE 25.26 0.50
