Este documento describe el ciclo hidrológico y los conceptos fundamentales de la hidrología. Explica que el agua cae sobre la tierra en forma de precipitación, parte se infiltra en el suelo, otra se evapora y una parte escurre formando quebradas y ríos. Estos ríos confluyen en ríos mayores hasta desembocar en el mar, cerrando así el ciclo. También define la cuenca hidrográfica como el área de captación de agua que escurre hacia un único punto de salida, y describe la

1. E
L
A
G
U
A
C
O
M
O
R
E
C
U
R
S
O
H
I
D
R
I
C
O
HIDROLOGIA

2. 1.1 INTRODUCCION
El agua en sus diferentes manifestaciones cae sobre la
superficie terrestre. Parte del volumen total se infiltra en
el suelo, otra se evapora sobre la superficie del terreno y
una tercera escurre por los drenes naturales
conformados por las quebradas y los ríos.
Una quebrada es el dren natural de toda una cierta zona
de terreno; esta quebrada, la salida, entrega a otro dren
natural mayor el agua por ella recogida. Este dren
mayor, que puede recoger el agua de varias quebradas,
entrega a su vez toda el agua en otro dren aun mayor y
así sucesivamente hasta que el agua llega al mar para
continuar el ciclo hidrológico.

3. 1.2 HIDROLOGIA
1.2.1 Definición: Es la ciencia natural que estudia el
agua en la tierra, su distribución, propiedades físicas y
químicas, sus movimientos y transformaciones; así
como su relación con el medio ambiente y con los
seres vivos.

4. 1.2.3 Ciencias relacionadas con la
Hidrología: Geografía, Física, Química, Biología,
Matemáticas, Estadística, Geología, La Mecánica
de Fluidos, Hidráulica, Glaciología, Oceanografía,
Meteorología, Climatología, Agronomía.

5. 1.2.4 Aplicaciones de la hidrología:
Escoger las fuentes de abastecimiento de
agua para uso domestico e industrial.
Estudio y construcción de obras hidráulicas.
Drenaje.
Irrigación.
Regulación de los cursos de agua y control de
inundaciones.
Control de erosión.
Navegación.
Aprovechamiento hidroeléctrico.
Operación sistemas hidráulicos complejos.
 Recreación y preservación del medio
ambiente.

6. 1.2.5: Importancia:
La hidrología proporciona al ingeniero, los
métodos para resolver los problemas prácticos
que se presentan en el diseño, la planeación y la
operación de estructuras hidráulicas.
Como por ejemplo:
•Determinar si el volumen aportado por una cierta
corriente es suficiente para cubrir la demanda
existente.
•Definir la capacidad de diseño de obras de
infraestructura mayor.
Estos diseños requieren del análisis hidrológico
cuantitativos para la selección del evento de
diseño necesario.

7. ESTUDIOS HIDROLOGICOS EN PROYECTOS DE PROPOSITO MULTIPLE
ESTUDIOS 1 2 3 4 5
PROPOSITO PRECIPITACION EVAPORACION INFILTRACION CAUDALES, NIVELES
CONDICIONES DE AGUAS
SUBTERRANEAS
1. Erosión del suelo
Intensidad y duración Humedad del suelo
Capacidad de
infiltración
2. Control de crecientes
Altura de precipitación
de la tormenta,
intensidad y duración
3. Navegación
Hidrogramas de
niveles. curva de
duración de niveles.
niveles promedios.
Infiltración de agua a
través de canales
4. Hidroelectricidad
Precipitación y evaporación sobre el área de
drenaje, y evaporación desde el área del
embalse Promedios
Infiltración a través de
la presa
5. Drenaje
Frecuencia, intensidad,
duración de la tormenta
Altura de drenaje
anual
Tasa de
infiltración actual
Niveles
6. Irrigación
Variacion anual de la
precipitacion;
temporadas de cosechas
Maxima evaporacion.
Transpiracion
Perdidas por
infiltración
Años húmedos y secos
Niveles en bocatomas
Perdidas por
percolación . Nivel de
la tabla de agua.
7. Abastecimiento de
aguas
Precipitacion y evaporacion sobre el area de
drenaje y evaporacion desde el area del
embalse
Años húmedos y secos Rendimiento seguro
8. Embalse de água
subterrânea
Precipitacion anual sobre
el area de
abastecimiento
Evaporacion anual del
area de
abastecimiento
Infiltracion anual
recarga
Infiltración entrante y
saliente
Almacenamiento

8. 1.3 CICLO HIDROLOGICO
Es el conjunto de cambios que experimenta el agua en la
naturaleza, tanto en su estado( S,L,G), como en su forma
( agua superficial, subterránea, etc.).

9. Kravèík describe el ciclo
hidrológico de una gota de agua.
Se evapora de una planta, de la
superficie terrestre, de un
pantano, de un río, de un lago o
del mar para acabar volviendo a
la tierra en forma de precipitación.
Si la gota de agua vuelve a caer
en un bosque, lago, hierba, prado
o campo, puede cooperar con la
naturaleza, para iniciar un nuevo
ciclo hidrológico. "El derecho de
domicilio de una gota forma
parte de los derechos
fundamentales, y es un
derecho infinitamente más
importante que los derechos
humanos", afirma Kravèík.

10. EL CICLO HIDROLÓGICO
EVAPOTRANSPIRACIÓN
MAR
CANAL
RIO
EMBALSE
AGUA DE LLUVIA EVAPORACIÓN
NIVEL FREATICOAGUA DULCE
captacion
-....
Interfase Marina Agua de mar +
mat. permeable
Escorrentía Superficial
Problemas de
Salinidad y
Drenaje
Nivel Freático
Acuífero Libre ( Agua dulce )
Estrato Impermeable
Acuífero confinado agua dulce
Substrato Impermeable
Infiltración
EVAPOTRANSPIRACIÓN
TERRENO PANTANOSO
Agua-
Entra
Agua-
Sale
EVAPO-
TRANSPIRACIÓN

11. Se puede considerar, que el ciclo se inicia con
la evaporación del agua de los océanos, lo
cual proporciona una fuente de humedad para la
atmósfera.

12. Bajo condiciones adecuadas, la humedad
atmosférica se condensa y forma nubes, las
cuales pueden precipitar, dando origen a las lluvias
o a la nieve en la zonas de bajas temperaturas.

13. La lluvia que llega a la superficie de la tierra puede
escurrir superficialmente, o bien, infiltrarse en el
suelo, pasando a formar parte de la humedad del suelo
o del agua subterránea que existe en él.

14. El escurrimiento forma los ríos, quebradas y arroyos,
iniciando su viaje hacia el mar y cerrando de esta manera el
ciclo hidrológico.

15. Podríamos mencionar la existencia de 02 CH bien
marcados: un CH rápido y de un CH lento. El
ciclo rápido sería: precipitación - escorrentía
superficial - río - mar - evaporación -
precipitación.
El ciclo lento sería: precipitación - infiltración -
circulación en el manto acuífero (muy lenta) -
manantial - río – mar - evaporación - precipitación.
Mientras que el rápido puede durar pocos días, o
algunos meses a lo sumo, el ciclo lento puede durar
varios años, e incluso milenios, como consecuencia
de la baja velocidad de circulación de las aguas en el
interior de los acuíferos.

16. 1.4 Distribución del agua en la tierra

17. En la Tabla se muestra una estimación de las cantidades de
agua en sus distintas formas presentes en la tierra.
Ubicación Volumen miles de millones de m3 Porcentaje
Agua superficial
Lagos de agua dulce 123,000 0,009
Lagos salinos y mares internos 102,400 0,008
Canales y Ríos 1,229 0,0001
Agua subterránea
No saturada ( humedada
suelo) 65,500 0,005
Agua subterránea ( hasta 800
m) 4 100,000 0,31
Agua subterranea profunda 4 100,000 0,31
Otras
Glaciares y hielo 28 600,000 2,14
Humedad en la atmosfera 12,700 0,001
Oceanos 1,298,000,000 97,22
Totales 1335104829 100%

19. Distribución del recurso agua en la superficie terrestre.

20. • El 28 de julio de 2010, la Asamblea General de Naciones Unidas ha
aprobado la propuesta del Gobierno del Estado Plurinacional de
Bolivia declarando EL DERECHO AL AGUA Y AL SANEAMIENTO
COMO DERECHO HUMANO.
• El texto de la resolución declara que:
“El derecho a agua potable limpia y de calidad y a
instalaciones sanitarias primarias es propio del ser humano e
indispensable para el pleno disfrute al derecho a la vida”
• A continuación, va el texto completo de la resolución de NNUU.
• http://bloglemu.blogspot.com/2010/07/la-onu-de

21. 1.4.1 Balance Hídrico o Hidrológico
Analiza el equilibrio de los recursos hídricos en
una región de la tierra. Puede ser: superficial
(tierra), aerológico (aire) e isotópico (movimiento
de masas: aire-agua-suelo).

22.  Las unidades pueden ser expresadas en mm, m3/s, etc.

23. 1.4.2 Balance Global del Movimiento de Agua en la Tierra
Si se desea hacer un balance global del
movimiento del agua en la tierra, se tienen las
siguientes cifras. Se estima que la superficie de
continentes recibe una precipitación promedio
anual de 710 mm, de los cuales se evaporan a
la atmósfera aproximadamente 470 mm. y se
transforman en escurrimiento 240 mm. Sobre la
superficie de mares y océanos, cae una
precipitación promedio estimada de 1100 mm,
de los cuales se evaporan 1200 mm, quedando
un déficit de 100 mm, que equivalen a los 240
mm mencionados anteriormente.
Numéricamente son distintos debido a la
diferencia de superficies de mares y continentes.

24. Se considera que mundialmente, se dispone de 12.500 a 14.000
millones de metros cúbicos de agua; por año para uso humano.
Esto representa unos 9.000 metros cúbicos por persona por
año, según se estimó en 2000. Se proyecta que en el año 2025, la
disponibilidad global de agua dulce per cápita descenderá a 5.000
metros cúbicos por persona por año al sumarse otros 2.000
millones de habitantes a la población del mundo. En el Perú, en
total es de 3812705, de los cuales en el pacifico 2,027 m3/hab.
año, en el atlántico es de 292,000 hab. Año, y en el Titicaca es
de 9,715 hab. Año. Esta cantidad sería suficiente para satisfacer
las necesidades humanas si el agua estuviera distribuida por igual
entre todos los habitantes del mundo; es por ello, que es muy
importante tomar conciencia del uso y la conservación del agua así
como de los esfuerzos que se realizan para que llegue a nuestros
hogares con todos los beneficios que con lleva.

26. 1.5 BALANCE HÍDRICO DE LA TIERRA.
Según Lvovic.
AREAS SUPERFICIE Componentes del
Balance Hídrico.
VOLÚMEN
(MILLONE
S Km3).
EN MM.
TIERRAS
EMERGIDAS
149 millones
(Km2.).
29,5%
Flujo hacia los océanos. 36,3 243
EVAPORACIÓN. 70,7 474
PRECIPITACIÓN. 107,0 717
OCÉANOS 361 millones
(Km2.).
70,5%
PRECIPITACIÓN. 411,6 1140
Flujo desde tierras. 36,3 100
EVAPORACIÓN. 447,9 1240
AREA TOTAL DE LA
TIERRA
510 millones
(Km2).
100%.
Evaporación/Océanos. 447,9 875
Evaporación/Tierra. 70,7 140
PRECIPITACIONES. 518,6 1015

27. 1.6 Cambio climático:
Se llama cambio climático a la variación global
del clima de la Tierra. Tales cambios se producen
a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos
los parámetros climáticos: temperatura,
precipitaciones, nubosidad, etc.

28. La convencion marco de las naciones unidas, sobre
el cambio climatico; usa el término «cambio climático»
solo para referirse al cambio por causas humanas:
Por "cambio climático" se entiende un cambio de clima
atribuido directa o indirectamente a la actividad
humana que altera la composición de la atmósfera
mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima
observada durante períodos comparables.
Artículo 1, párrafo 2

29. a) Efecto Invernadero
Se denomina efecto invernadero al fenómeno
por el cual determinados gases, que son
componentes de la atmosfera planetaria,
retienen parte de la energía que la superficie
planetaria emite por haber sido calentada por la
radiación estelar.

30. QUE ES LO QUE
OBSERVAN AQUÍ?

31. b) Calentamiento Global
El calentamiento global es un término utilizado
para referirse al fenómeno del aumento de la
temperatura media global, de la atmosfera y de
los océanos.

33. LA CUENCA
HIDROGRAFICA

34. 2.1 INTRODUCCION
El agua en sus diferentes manifestaciones cae sobre la
superficie terrestre. Parte del volumen total se infiltra
en el suelo, otra se evapora sobre la superficie del
terreno y una tercera escurre por los drenes naturales
conformados por las quebradas y los ríos.
Una quebrada es el dren natural de toda una cierta
zona de terreno; esta quebrada, la salida, entrega a
otro dren natural mayor el agua por ella recogida. Este
dren mayor, que puede recoger el agua de varias
quebradas, entrega a su vez toda el agua en otro dren
aun mayor y así sucesivamente hasta que el agua
llega al mar para continuar el ciclo hidrológico.

35. 2.2 Cuenca
Es un área de captación
natural de agua de
lluvia que converge
escurriendo a un único
punto de salida.
La cuenca hidrográfica se
compone básicamente de
un conjunto de
superficies vertientes a
una red de drenaje
formada por cursos de
agua que confluyen
hasta resultar en un
único lecho colector.

36. Cuenca:
Es una zona de
la superficie en
donde las gotas
de lluvia que
caen sobre ella
tienden a ser
drenadas hacia
un mismo punto
de salida.
Componentes naturales de
una Cuenca

37. Aplicación
del
software
Hec -Hms

38. ¿ Por qué la Cuenca
Hidrográfica?
Es el espacio geográfico por
excelencia, que integra y
relaciona los sistemas
naturales, productivos,
sociales y económicos.

39. 2.3 Características geomorfológicas de la cuenca:
Si deseamos estudiar una cuenca, es necesario
tener el conocimiento de muchas características de
la cuenca, algunas de las cuales son difíciles de
expresar mediante parámetros o índices que son
muy útiles en el estudio de una cuenca y permitir
una comparación con otras cuencas mediante el
establecimiento de condiciones de analogía.
A continuación, se exponen diversas características
de una cuenca así como parámetros para definirla:

40. Aplicación del
software Hec
-Hms

41. 2.3.1 Delimitación de una cuenca
La delimitación de una cuenca, se hace sobre un plano o
mapa a curvas de nivel( a escala 1:50000), siguiendo las
líneas de divertium acuarum ( parte aguas), la cual es una
línea imaginaria que divide a las cuencas adyacentes y
distribuye el escurrimiento originado por la precipitación,
que en cada sistema de corriente, fluye hacia el punto de
salida de la cuenca. El parteaguas esta formado por los
puntos de mayor nivel topográfico y cruza las corrientes
en los puntos de salida, llamado estación de aforo.
La frontera de una cuenca topográfica y su
correspondiente cuenca de agua subterránea, no
necesariamente tienen la misma proyección horizontal,
por lo que se puede realizar una delimitación topografía

42. DELIMITACION DE
UNA CUENCA

43. 43
2.3.2 Área de la Cuenca (A): El área (A) se estima a
través de la sumatoria de las áreas
comprendidas entre las curvas de nivel y los
límites de la cuenca. Esta suma será igual al
área de la cuenca en proyección horizontal.
.

44. 44
2.3.3 Perímetro de la cuenca (P): Es la longitud
total de los límites de la cuenca; El perímetro (P)
es la longitud del límite exterior de la cuenca y
depende de la superficie y la forma de la cuenca.
.

45. 2.3.4 Longitud de la cuenca: Es la longitud de
una línea recta con dirección “paralela” al cauce
principal.
2.3.5 Longitud del cauce principal: Es la distancia
entre la desembocadura y el nacimiento.
2.3.6 Longitud máxima (Lm) o recorrido principal
de la cuenca: Es la distancia entre el punto de
desagüe y el punto más alejado de la cuenca
siguiendo la dirección de drenaje. El recorrido
principal, es la máxima distancia recorrida por el
flujo de agua dentro de la cuenca.

46. 2.3.7 Longitud mayor
del río (L): Se
denomina así a la
longitud del curso de
agua más largo.
2.3.8 Ancho promedio
(Ap): Es la relación
entre el área de la
cuenca (A) y la longitud
mayor del curso de
agua (L).

47. 2.4 Pendiente de los cauces:(Sc)
Es un parámetro importante en el estudio del
comportamiento del recurso hídrico en el tránsito de
avenidas; así como la determinación de las características
óptimas para aprovechamientos hidroeléctricos,
estabilización de cauces, etc.
Los perfiles típicos de los cauces naturales son cóncavos
hacia arriba; además, las cuencas en general (a excepción
de las más pequeñas) tienen varios canales a cada uno
con un perfil diferente. Por ello, la definición de la
pendiente promedio de un cauce en una cuenca es muy
difícil. Usualmente, sólo se considera la pendiente del
cauce principal.

48. 2.4.1 Pendiente media de una cuenca: Es la
media ponderada de todas las pendientes
correspondientes a áreas elementales en las que
pudiéramos considerar constante la máxima
pendiente.
El método más antiguo para obtener la pendiente
media consiste en ponderar las pendientes
medias
de superficies o bandas de terreno en las que
queda dividida la cuenca por las curvas de nivel.

49. Cálculo de la pendiente media de una cuenca

50. 2. 5 Métodos de cálculo
2.5.1- Pendiente de un tramo:
Se toma la diferencia cotas extremas existentes
en el cauce (∆h) y se dividirá entre su longitud
horizontal (l). La pendiente así calculada será más
real en cuanto el cauce analizado sea lo más uniforme
posible, es decir, que no existan rupturas.

51. 2.5.2 Método de las áreas compensadas:
Es la forma más usada de medir la pendiente de un
cauce, que consiste en obtener la pendiente de una
línea, (AB en la Figura adjunta), dibujada de modo
que el área bajo ella sea igual al área bajo el
perfil del cauce principal.

52. 2.5.3 Índice de compacidad o coeficiente de Gravelius
(Kc): Es el cociente que existe entre el perímetro de la
cuenca respecto al perímetro de un círculo de la misma
área.
Kc es un coeficiente adimensional y nos da una idea de la
forma de la cuenca. Si Kc = 1 la cuenca será de forma
circular. Este coeficiente nos dará luces sobre la
escorrentía y la forma del hidrograma resultante de una
determina lluvia caída sobre la cuenca.
Si Kc ≈ 1 cuenca regular
Kc≠ 1 cuenca irregular Kc ↑ menos susceptible a
inundaciones.

53. 2.5.4 Rectángulo equivalente
Es el rectángulo que tiene igual superficie, perímetro,
coeficiente compactividad, y distribución hipsométrica
que la cuenca en mención.
Sus lados están definidos por:

54. 2.6 Pendiente de la cuenca (Sg):
Existen diversos criterios para la estimación de este
parámetro.
Dada la necesidad de estimar áreas entre curvas de nivel y
para facilidad de trabajo( función de la forma tamaño y
pendiente de la cuenca), es necesario contar con un número
suficiente de curvas de nivel que expresen la variación
altitudinal de la cuenca, tomándose entonces unas curvas
representativas. Una manera de establecer estas curvas
representativas es tomando la diferencias entre las cotas
máxima y mínima presentes en la cuenca y dividiéndola
entre seis.
El valor resultante tendrá que aproximarse a la equidistancia
de las cotas del plano empleado.

56. 2.7 Métodos de cálculo
2.7.1 - Critério de Alvord:
Donde,
D: Desnivel entre las curvas de nivel.
A: Área de la cuenca.
li:: longitud de la curva de nivel “i” .

57. 2.7.2 Criterio de Mocornita: Criterio similar al
anterior, pero que añade un factor de ponderación
(f) a las longitudes de las curvas de nivel. Siendo f =
0,5 para la menor y mayor curva de nivel y f =1 para
las demás. Resultado la siguiente ecuación:
2.7.3 Criterio del Rectángulo Equivalente:
Donde,
H: El desnivel total;
L: Lado mayor del rectángulo equivalente.

58. 2.8 Número de orden de un cauce:
Existen diversos criterios para el ordenamiento de los
cauces (o canales) en la red de drenaje de una cuenca
hidrográfica; destacando Horton y Strahler.
2.8.1 En el sistema de Horton: Horton propuso un
esquema de ordenamiento para la red de drenaje, con
base en este ordenamiento, encontró algunas
regularidades existentes en la red de drenaje,
relacionadas con la estructura de bifurcación, y su
distribución espacial. Los primeros resultados empíricos
sobre estas regularidades se conocen como las Leyes
de Horton: la llamada ley de los números de corriente y
ley de las longitudes de corriente.

59. Los cauces de primer orden son aquellos que
no poseen tributarios, los cauces de segundo
orden tienen afluentes de primer orden, los
cauces de tercer orden reciben influencia de
cauces de segundo orden, pudiendo recibir
directamente cauces de primer orden.
Entonces, un canal de orden u puede recibir
tributarios de orden u-1 hasta 1.
Esto implica atribuir mayor orden al río
principal, considerando esta designación en
toda su longitud, desde la salida de la cuenca
hasta sus nacientes.

60. Esquema de
definición para el
número de orden
de un río según
diferentes
sistemas.

61. 2.8.2 El sistema de Strahler: Strahler revisó y
perfeccionó el esquema de Horton dando lugar al
esquema de ordenación o de clasificación de Horton-
Strahler, hoy en día el más utilizado en hidrología. Las
redes de drenaje pueden ser modeladas o
representadas como árboles, los cuales están
conformados por un conjunto de nodos conectados
unos a otros por segmentos de recta de manera que
cada nodo tiene solo una ruta hacia la salida. Los nodos
que se conectan a un solo segmento son llamados
fuentes y los que conectan a más de uno son llamados
uniones. Además los segmentos que se conectan a una
fuente y a una unión se los denomina tramos exteriores
o externos y a aquellos que se conectan a dos uniones
se les denomina tramos interiores o internos.

62. Para evitar la subjetividad de la designación
en las nacientes determina que todos los
cauces serán tributarios de aún cuando las
nacientes sean ríos principales. El río en este
sistema no mantiene el mismo orden en toda
su extensión.
El orden de una cuenca hidrográfica está dado
por el número de orden del cauce principal.
El número de orden es extremadamente
sensitivo a la escala del mapa empleado.

63. Esquema de
definición para el
número de orden de
un río según
diferentes sistemas.

64. Según Strahler una corriente puede tener uno o más
segmentos. Un canal es una unión arbitraria de
Segmentos.
Strahler ordena las corrientes de acuerdo los
siguientes criterio:
a.Los segmentos que se originan en un nudo externo
son definidos como tramos de primer orden.
b.Cuando dos segmentos del mismo orden, i, se
unen en un nudo interior dan lugar a un segmento de
orden superior, i+1, aguas abajo.

65. c. Cuando se unen dos tramos de distinto
orden en un nudo interior dan lugar a un
tramo que conserva el mayor de los
órdenes.
d. El orden de la cuenca, ω, es el de la
corriente de mayor orden.
En la ilustración siguiente, se muestra un
sencillo ejemplo de ordenación de una red
hidrográfica según el criterio de Strahler.

66. Sistema Strahler

67. 2.8.3 Densidad de drenaje (Dd) : La longitud total de los
cauces dentro de una cuenca dividida por el área
total del drenaje define la densidad de drenaje (Dd) o
longitud de canales por unidad de área.
Una densidad alta refleja una cuenca muy bien
drenada que debería responder relativamente rápido
al influjo de la precipitación; una cuenca con baja
densidad refleja un área pobremente drenada con
respuesta hidrológica muy lenta.

68. Se puede establecer una relación entre la densidad
de drenaje y las características del suelo de la
cuenca analizada; tal como se detalla en la Tabla a
continuación.
Características Densidad alta Densidad baja Observaciones
Resistencia a la
erosión
Fácilmente
erosionable Resistente
Asociado a la formación de los
cauces
Permeabilidad Poco permeable
Muy
permeable
Nivel de infiltración y escorrentía
Topografía Pendientes fuertesLlanura
Tendencia al encharcamiento y
tiempos de concentración

69. 2.8.4 Longitud del flujo de superficie (Lo): La
longitud promedio del flujo de superficie, puede
obtenerse de manera aproximada por medio de la
ecuación: [m]; [Km]
Donde, Dd es la densidad de drenaje. Esta ecuación
ignora los efectos de las pendientes del terreno y de
los cauces, que tienden a alargar la trayectoria real del
flujo de superficie. Horton, sugirió que el denominador
de la ecuación fuera multiplicado por

70. Donde:
Sc y Sg son las pendientes promedio de los canales y
de la superficie de terreno, respectivamente.
Esta modificación reduce el error de la aproximación
inherente en la ecuación.
2.8.5 Relación área-elevación: Es una medida
indirecta de cuantificar la pendiente del curso de agua
principal de la cuenca representando separadamente las
mediciones de longitud y desnivel. Este mapeo permitirá
analizar y comprobar tendencias a mayor o menor saturación
superficial de diversas partes de la cuenca. La relación área-
elevación puede expresarse a través de curvas,
denominadas curvas área-elevación o curvas
hipsométrica, o de manera porcentual a través de los
polígonos de frecuencia.

71. Representación esquemática de las relaciones área
-elevación de una cuenca.

72. 2.8.6 Curva Hipsométrica: Es la relación entre altitud y
la superficie comprendida por encima o por debajo
de dicha altitud. Nos da una idea del perfil longitudinal
promedio de la cuenca. Una curva hipsométrica se puede
construir midiendo con un planímetro el área entre curvas de
nivel representativas de un mapa topográfico y
representando en una gráfica el área acumulada por
encima o por debajo de una cierta elevación (z( ) ).
Un buen criterio para elegir las curvas de nivel más
representativas es tomar la diferencia de cotas presente
en la cuenca y dividirla por seis. Este deberá ser
redondeado a un valor múltiplo de la equidistancia usada
en la cartografía base (por ejemplo en la carta nacional la
equidistancia es 50 m).

74. Existen algunos valores representativos en la curva
hipsométrica como: La altitud media, que es aquella para
la cual el 50% del área de la cuenca está situado por
encima de esa altitud y el 50% por debajo de ella. Nótese
que si se grafican juntas la hipsométrica “por debajo” y
“por encima”, ambas se cruzan en el valor de la altitud
media.
2.8.7 Polígono de frecuencias
Se denomina así a la representación gráfica de la relación
existente entre altitud y la relación porcentual del área a
esa altitud con respecto al área total.
En el polígono de frecuencias existen valores representativos
como: la altitud más frecuente, que es el polígono de mayor
porcentaje o frecuencia.

75. Ejemplo.
Representar la curva hipsométrica y el polígono de
frecuencia de la cuenca del río Chancay, cuyos datos
se muestran a continuación:
Tabla que muestra la distribución altimétrica de la
cuenca del río Chancay en Km2 y en porcentaje.

76. Cota ( msnm)
Km2
% del
total
Areas referidas a la cota mas alta
Menos Mayor
Por debajo Por Encima
% Km2 %
Km2
0 400 2328.1 44.5 0 0 5227.7 100
400 800 433.2 8.3 2328.1 44.5 2899.6 55.5
800 1200 263.7 5 2761.3 52.8 2466.4 47.2
1200 1600 297.1 5.7 3025 57.9 2202.7 42.2
1600 2000 429.2 8.2 3322.1 63.5 1905.6 36.5
2000 2400 451.1 8.6 3751.3 71.8 1476.4 28.3
2400 2800 339.2 6.5 4202.4 80.4 1025.3 19.7
2800 3200 286.2 5.5 4541.6 86.9 686.1 13.2
3200 3600 291.6 5.6 4827.8 92.4 399.9 7.7
3600 4000 108.3 2.1 5119.4 97.9 108.3 2.1
4000 mas 0 0 5227.7 100 0 0

78. 2.8.8 Coeficiente de torrencialidad
Este coeficiente se emplea para estudios de
máximas crecidas; y se determina por la
ecuación:
Donde:
N1 : es el número de cursos de primer orden
A : Es el área de la cuenca.

79. 1) Obtener la curva hipsométrica de una cuenca, que
tiene un perímetro de 142.5 Km. y las siguientes
características topográficas.
Curvas de nivel (m) Superficie (km2)
700-800 6.00
800-900 45.62
900-1000 215.00
1000-1100 281.25
1100-1200 89.38
1200-1300 20.62
EJERCICIOS DE APLICACION

80. Altitud
(msnm)
(1)
Areas
Parciale
s
(km2)
(2)
Areas
acumulad
as (km2)
(3)
Areas que quedan
sobre las
altitudes
(km2) (4)= 658-
(3)
% del total
(5)
[(2)/658]
*100
% del total que
queda sobre la
altitud (6)
[(4)/658]*100
700
0 0 658 0 100
800 6 6 652 0.9 99.1
900 45.62 51.62 606.38 6.9 92.2
1000 215 266.62 391.38 32.7 59.5
1100 281.38 548 110 42.8 16.7
1200 89.38 637.38 20.62 13.6 3.1
1300
20.62 658 0 3.1 0.0
658 100

81. • La curva de frecuencia de altitudes se obtiene
ploteando las columnas (5) vs.(1).

82. 2. Con los datos del ejemplo anterior, calcular la elevación media
de la cuenca.
a e a*e
6.13 750 4597.5
45.62 850 38777
215 950 204250
281.25 1050 295312.5
89.38 1150 102787
20.62 1250 25775
658 671499
Em = 1020.5 msnm