Morfometría de un cuerpo de agua lótico y determinación de algunos aspectos de su dinámica fluvial.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL
DE HUAMANGA
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE BIOLOGÍA
ÁREA ACADÉMICA DE RECURSOOS NATURALES Y ECOLOGÍA
PRACTICA NO 05
MORFOLOGÍA DE UN CUERPO DE AGUA LOTICO Y DETERMINACIÓN DE ALGUNOS ASPECTOS DE SU DINÁMICA FLUVIAL
CURSO : RECURSOS HODROBIOLOGICOS (BI - 447)
PROFESOR TEORIA : Dr. CARLOS CARRASCO BADAJOZ
PROFESORA PRÁCTICA : Blgo. REBELINO ACUÑA MARTINEZ
ESTUDIANTE :
CÁRDENAS CUSIATADO, Andrés Felipe
GRUPO DE PRÁCTICA : Lunes 5 – 8 pm
Ayacucho, Octubre de 2013

2. I. INTRODUCCION
La primera impresión que se entiende que se tiene cuando se mira un rio es la de su fuerza de su corriente, las dimensiones de su cauce, las piedras y las rocas de su fondo, y la forma de sus orillas. El rio de Huatatas es un ecosistema acuático de aguas corrientes o loticas, asociadas comúnmente a lugares de erosión, transporte y sedimentación de materiales.
El agua que transporta el rio está íntimamente ligada al ciclo hidrológico. Del agua que cae como lluvia o nieve, solo una porción llega a los cauces, parte se evapora directamente de las rocas, el suelo y a la vegetación, parte es tomada por las raíces de las plantas y otra entra como agua subterránea.
El rio de Huatatas es un rio de corriente permanente por que reciben sus aguas de nacimientos subterráneos o caídas, lo que implica que el nivel del cauce siempre será menor que el del nacimiento.
La morfología y tipología del cauce está determinado por varios factores que gobiernan los procesos físicos y morfológicos de los ríos. Entre los factores que influyen están el clima local, naturaleza de la vegetación, el uso de la tierra en su área de su influencia y la intervención directa del hombre por extracciones de los materiales y modificaciones del curso
La determinación de condiciones hidrográficas y dinámicas de los cuerpos de agua superficial permite contar con información que ayude a determinar la capacidad de dilución del cuerpo de agua y sobre los cambios que se presentan en las características de la calidad del agua.
II. OBJETIVOS
 Determinar las características morfométrico más importantes de una sección del canal del rio.
 Determinar las principales características de la dinámica fluvial del rio.
 Dibujar un mapa batimétrico para una sección del cauce del rio.
III. MARCO TEÓRICO
CÁLCULO DEL CAUDAL
Los caudales de los cuerpos de agua natural continental superficial pueden ser estimados utilizando un medidor de velocidad (correntómetro) para determinar la velocidad superficial del agua y luego efectuando la medición del área transversal del curso de agua.
La dificultas para medir el flujo de agua radica principalmente en la medición del área transversal debido a la poca homogeneidad del cauce, presencia de piedras y turbulencia. Sin embargo, es posible hacer una aproximación al caudal real a través de las siguientes recomendaciones:
Buscar el tramo de cuerpo de agua que represente un cauce lo más homogéneo posible.
En la medida de lo posible retirar los materiales u objetos que obstruyan los pasos de agua.
El caudal es el volumen de agua que pasa a través de una determinada sección de cauce fluvial.
Q (m3/s) = A. x V

3. Donde
Q = caudal del río
A = superficie o área de la sección del río (m2)
V = velocidad media (m/s)
a. Método del correntómetro
El correntómetro mide la velocidad en un punto, para obtener la velocidad media de un curso de agua, se debe medir la velocidad en varios puntos del río. En la sección transversal se tiende una cinta métrica. Después se mide la velocidad y la profundidad a lo largo de la sección en distancias regulares. La distancia de medición se define en función de la medida del cuerpo de agua y varía entre 0.1 m para quebradas de 1 m de ancho y 1 m para ríos con una ancho de 20 m o más. La velocidad media en cada segmento vertical se determina en una medición o en ciertos casos, en dos, tres o más mediciones en diversas profundidades. Las profundidades en la que se mide las velocidades con el correntómetro están en función de la altura del tirante de agua (d).
b. Método del flotador
En campo:
 Seleccione y mida una longitud apropiada del ambiente lótico, marque el inicio y el final del tramo seleccionado. Procure que sea lo suficientemente largo para dar mayor precisión de tomar el tiempo de recorrido del flotador. En lo posible seleccione un tramo sin muchos accidentes en el fondo y preferible recto.
 Coloque el flotador en el punto inicial y mida el tiempo requerido para alcanzar el punto final. Repita esto al menos tres veces y obtenga el promedio para cada una de las zonas: cercana a las orillas, al centro del canal, y entre ellas.
 Calcule la velocidad media para cada zona mediante la siguiente fórmula:
En donde:
V = velocidad de la corriente en m/seg.
l = longitud del tramo seleccionado
t = tiempo empleado por el flotador en recorrer el segmento.
 Exprese la velocidad promedio para el segmento seleccionado en m/seg.
c. Flujo de un ambiente lótico (aforo)
El flujo de un ambiente lótico o descarga, es el volumen de agua que pasa a través de una sección transversal del canal en un tiempo dado y es calculado mediante la fórmula siguiente:
Siendo:
Q = descarga en m3/seg
Ā = área de la sección transversal
V = velocidad media en m/seg.
La descarga puede ser el aproximado de medidas simples usando un flotador.
V = 풍 풕
Q = Ā V

4. En donde:
w = ancho del canal en metros (sección transversal)
d = profundidad media en metros
l = distancia que recorre el flotador
t = tiempo que emplea el flotador en recorrer l
a = coeficiente que varía con la naturaleza del sedimento
Si es pedregoso, rocoso o accidentado usar 0.8
Si el fondo es plano, liso, (arena, limo, arcilla) 0.9
IV. MATERIALES
 GPS
 Wincha de 30 o 50 m
 Flexómetro
 Estacas (palos de escobas 5 por grupo)
 Cordeles de 50 m
 Apuntes y/o libreta de campo
 Ropa indumentaria de trabajo.
V. METODOS Y PROCEDEMIENTO
Al llegar al punto de monitoreo se deben realizar las siguientes acciones:
1. Describir las características del entorno al cuerpo de agua superficial donde se realiza el monitoreo (observar presencia de residuos, vegetación acuática, actividades humanas, presencia de animales y otros factores que modifiquen las características naturales del medio.
2. Tomar lectura de las coordenadas de ubicación del punto de monitoreo e indicar el sistema al cual corresponde.
3. Realizar la descripción precisa del punto de monitoreo.
4. Tomar vistas fotográficas del punto de monitoreo.
5. Localice una sección del canal del ambiente lótico en estudio, observe y registre la presencia de bancos en el lecho.
6. Mida la sección transversal del canal que se ha seleccionado.
7. Proceda a medir la profundidad a lo largo de la sección transversal (a 0.5m de intervalo, si existiera bancos de arena incluirlos en las medidas, luego halle el promedio de las profundidades.
8. Use un flotador para estimar la velocidad superficial, midiendo el tiempo que demora en recorrer cierta distancia previamente fijada. Efectué esta operación 5 veces y determine el error estándar de la media).
9. Repita todo el procedimiento en otras dos secciones del canal.
10. Calcule la descarga para cada una de las secciones transversales, basadas en el nivel de agua.
Q = 풘 풅 풍 풂 풕

5. V. RESULTADOS.
Breve referencia de la zona de estudio
El Rio Huatatas, geográficamente se ubica en la frontera con distrito de San Juan Bautista y Tambillo en la provincia de Huamanga y departamento de Ayacucho, localizado a 5 a 6 Km de la ciudad de Ayacucho, encontrándose a una altura aproximado de 2,666 m.s.n.m. ubicados entre las coordenadas de UTM 0587473 Latitud .Sur (L.S) y 8542276 Longitud Oeste (L.W.) datos obtenido de con un GPS.
Una de las características principales de este rio es la de presentar aguas permanentes y la transparencia se mantiene cristalina durante el periodo de estiaje y luego en épocas de creciente se incrementa el caudal de sus aguas. Presenta además un lecho de fondo arenoso y pedregoso, con abundante vegetación ribereña, en las orillas constituido básicamente por arbole y arbustos, predominando el sauce, retama y el aliso en cuya base o raíces ubicadas junto a las zona de inundación suelen cobijarse constituyen zonas de reproducción de la fauna existente en este lecho.
Figura N° 01. Ubicación Cartográfica del rio de Huatatas (Donde se ha realizado las prácticas.

6. Cuadro general de los datos obtenidos durante la práctica de Morfometría de un cuerpo de agua lotico y determinación de algunos aspectos de su dinámica fluvial. (Rio Huatatas)
Tabla N° 1. Medidas transversales a partir de la línea base
Tramo (Línea base) Distancia hasta la orilla (metros) Distancia Final de línea base (metros) Tramo (Línea base) Distancia hasta la orilla (metros) Distancia Final de línea base (metros)
1
0.70
9.30
11
1.35
8.40
2
1.30
7.80
12
1.30
8.10
3
1.50
8.90
13
1.50
7.70
4
1.55
8.60
14
1.20
7.70
5
1.50
5.90
15
1.40
8.00
6
1.30
9.00
16
1.80
7.90
7
1.40
9.00
17
1.20
7.70
8
1.90
9.20
18
0.70
6.20
9
2.20
7.90
19
1.50
6.70
10
2.10
8.30
20
1.20
7.20
Figura Nº. 02: Vista fotográfica del Rio Huatatas
Figura Nº. 03. Vista fotográfica del estudiante en medición de la profundidad del rio Huatatas.

7. Tabla N° 2. Determinación de la velocidad de la corriente y descarga del rio.
Sección transversal 1° 2° 3° 4° 5° Ancho del canal en metros (W) 8.60 5.90 6.10 6.60 6.00 Promedio del ancho del canal (W) mts
푋̅ = 8.60+5.90+6.10+6.60+6.005= 33.25=6.64 Profundidad (D) En centímetro(Cm) Medido de cada 60 Cm desde la orilla a la otra orilla 9.0 4.8 9.0 8.0 10.0 15.5 10.0 8.0 5.0 4.0 13.5 15.5 14.0 10.0 8.0 14.0 11.0 21.0 8.0 29.0 11.0 18.0 32.0 28.0 26.0 17.0 16.0 25.0 25.0 24.0 24.0 20.0 19.0 15.0 23.0 19.0 15.0 18.0 28.0 32.0 23.0 20.0 20.0 26.0 9.0 30.0 21.0 11.0 13.0 10.0 31.0 4.0 8.0 27.0 18.0 Sumatoria 252 151.3 181 174 175 Promedio (D) 19.4 15.1 16.5 15.8 17.5 Promedio total (D) Para remplazar a la formula convertir en metros. 푋̅ = 19.4+15.1+16.5+15.8+17.55= 84.35=16.9 Distancia en mts (L) 20 20 20 20 20 Tiempo seg. (T) 27.8 18.8 21.2 32.9 30.2 26.7 24.3 21.4 36.9 32.9 Promedio/ Tramo 27.25 21.55 21.3 34.9 31.55 Promedio (T)
푋̅ = 27.25+21.55+21.3+34.9+31.555= 136.555=27.3 푆푒푔. Descarga (Q) (m3/seg.)
0.98
0.66
0.76
0.48
0.53 Descarga (Q)
푋= 0.98+0.66+0.76+0.48+0.535= 3.415
Q = 0.66 m3/seg.

8. CÁCULOS Y DEMOSTRACIONES
a. Calculando la superficie o área de la sección del río (m2) = (A)
Dónde:
W= Ancho del canal en metros (sección transversal)
D= Profundidad media en metros
Reemplazando con los datos obtenidos:
A = 6.64 m x 0.169 m A = 1.122 m2
b. Calculando la velocidad media
Dónde:
V = velocidad de la corriente en m/seg.
L= longitud del tramo seleccionado
T = tiempo empleado por el flotador en recorrer el segmento.
Reemplazando con los datos:
V= ퟐퟎ 풎 ퟐퟕ.ퟑ 풔풆품.
V = 0.73 m/seg.
c. El cálculo de la descarga se determina con la siguiente formula.
En donde:
W = ancho del canal en metros (sección transversal)
D = profundidad media en metros
L = distancia que recorre el flotador
T = tiempo que emplea el flotador en recorrer l
A = coeficiente que varía con la naturaleza del sedimento
Si es pedregoso, rocoso o accidentado usar 0.8
Si el fondo es plano, liso, (arena, limo, arcilla) 0.9
Reemplazamos para el cálculo de la descarga
푸= ퟔ.ퟔퟒ 풎 풙 ퟎ.ퟏퟔퟗ 풎 풙 ퟐퟎ 풎 풙 ퟎ.ퟖ ퟐퟕ.ퟑ 풔풆품. 푸= ퟏퟕ.ퟗퟓ 풎ퟑ ퟐퟕ.ퟑ 풔풆품.
Q = 0.66 m3/seg.
Para estimar el caudal del rio Huatatas se convierte metros cúbicos a litros que es de 660 L/seg.
A = W x D
V = 푳 푻
Q = 푾 푫 푳 푨 푻

9. VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
La práctica de medición de condiciones hidrográficas y dinámicas en cuerpos de agua superficiales que se realizó en el Rio Huatatas, este recurso hídrico tiene la importancia de conocer sus aspectos físicos, químicos y biológicos, para este fin de conocer las características físicas se han trabajado calculando el volumen de la descarga o caudal por un tiempo dado (m3 /seg.). Este trabajo se han realizado con los siguientes detalles de medidas primeramente se han medido el ancho del caudal del Rio Huatatas obteniendo como resultado de 6.64 m. en promedio de ancho, y a la vez se ha medido la profundidad del Rio cada 0.60 m en donde se obtuvo un promedio de 16.9 cm en promedio y convirtiendo a metros tenemos 0.168 m. Esta conversión es importante para el remplazo a la fórmula de caudal.
La velocidad del flotador se han experimentado en una distancia de 20 m de largo, que demoró en recorrer un promedio de 27.3 seg. Dando como resultado la velocidad del Rio es de 0.73 m/seg.. Ya teniendo estos datos se reemplaza con la ecuación para calcular la descarga o caudal del rio y como resultado de la operación nos da como sigue, que el Rio Huatatas tiene una descarga de 0.66 m3 /seg. y para estimar el caudal del rio Huatatas se convierte metros cúbicos a litros que es de 660 L/seg. en estas temporadas de estación del año.
En comparación de la descarga del volumen del agua del Rio Huatatas con los estudios pasados (Tesis de Huatatas ambiente y Sociedad – La Molina Setiembre 2000) nos demuestra que el caudal de hoy tiene 15% menos con la comparación con los datos de esos tiempos que se han realizado el estudio de la descarga.
VII. CONCLUSIONES
 Con las mediciones del ancho del río y los promedios de la profundidad y la velocidad del flotador en un determinando distancia que se ha tenido los datos para determinar el caudal de un cuerpo de agua lótico.
 Conocer el flujo o descarga de un ambiente lotico es un factor físico muy importante para la clasificación de los ríos en su respectiva denominación.
 Esta práctica nos da a conocer las condiciones hidrográficas y dinámicas en cuerpos de agua superficiales que se realizó el estudio correspondiente en el Rio Huatatas
En estas temporadas del año el rio Huatatas tiene un caudal de 660 L/seg.

10. VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
 ROLDAN, G., RAMIREZ, J. Fundamentos de Limnología Neotropical Editorial Universidad de Antioquia. Segunda Edición. Colombia.
 VIDAL, R. 1994. Ecología de Aguas Continentales (Practicas de Limnologia I) Murcia. Universidad Secretariado de Publicaciones
 UNIVERSIDAD AGRARIA LA MOLINA. Huatatas Ambiente y Sociedad. Cuenca de Rio Huatatas Setiembre 2000. Ayacucho
 JANAMPA, J. Determinación de la Fecundidad y Época de Desove de Pygidium sp “bagre” Procedente del Rio Huatatas Ayacucho. Tesis.

11. ANEXO