INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA “Tecnología propia, independencia económica” “PROYECTO CUENCA HIDROLÓGICA” INTEGRANTES DEL EQUIPO: Bustamante Bustamante Isidro Cabrera López José Luis MATERIA: Diseño y construcción de pavimentos MAESTRA: Ing. Raquel López Celis CARRERA: Ingeniería Civil
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA“Tecnología propia, independencia económica”
Una cuenca es una superficie terrestre asociada a uno o varios elementos, la cuenca hidrológica de un río o de una estación es la porción de territorio para la cual cada gota de agua cayendo en ella es susceptible de llegar al río o a la estación. Su límite se llama también parteaguas.
En zonas afectadas por tuberías y canales artificiales, la cuenca real puede ser diferente de la cuenca natural. En general el parteaguas se traza con base en las orientaciones de los pendientes del terreno, pero la geología y pedología de la zona estudiada pueden implicar un límite variable en función de la profundidad.
Este concepto permite definir las entidades espaciales básicas en gestión de los recursos hídricos. Es una noción que lleva jerarquía implícita: una cuenca se puede dividir en subcuenca, o al revés, la cuenca del punto inicial de un río está incluida en la cuenca de un punto aguas abajo.
En este trabajo se presentara el proyecto de una cuenca hidrológica, se presentara cada uno de los aspectos tomados para su construcción, así como un análisis de los realizado.
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MAPA DE LA REPUBLICA MEXICANA-IDENTIFICACIÓN DEL ESTADO DE OAXACA
La localización de la cuenca hidrológica se realizó en el estado de Oaxaca de la república mexicana, a continuación se presenta esta en la figura 1, la cual fue extraída en el mapa digital.
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Figura 1.- Ubicación del estado de Oaxaca en la República Mexicana.
MAPA DEL ESTADO DE OAXACA-IDENTIFICACIÓN DE LA CUENCA
La cuenca hidrológica se definió en el estado de Oaxaca, se encuentra ubicada en la Sierra Norte, en la figura 2 se muestra lo antes descrito y fue extraída de mapa digital.
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Figura 2.- Localización de la cuenca hidrológica en el estado de Oaxaca.
Nota: La cuenca hidrológica es la delimitada con color rojo.
CUENCA CON ESCURRIMIENTOS
La delimitación de la cuenca se basó en un estudio de una carta topográfica presentada en mapa digital, se definió las partes más altas de las curvas de nivel, posteriormente se localizó los escurrimientos conformados por perenes e intermitentes, en la figura 3 se presenta una imagen extraída en mapa digital, en la cual se utilizó para los análisis próximos.
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Figura 3.- Cuenca hidrológica con escurrimientos.
Perenes: Escurrimiento principal el cual tiene un caudal constante en todo el tiempo analizado.
Intermitentes: Escurrimiento secundario el cual tiene un caudal variable en el tiempo analizado.
CUENCA CON ESCURRIMIENTOS Y CURVAS DE NIVEL
Del análisis realizado a la carta topográfica, se marcan las curvas de nivel del terreno y la delimitación de la cuenca a partir del parteaguas, la figura 4 extraída de mapa digital nos muestra las curvas de nivel obtenidas así como los escurrimientos de la cuenca.
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Figura 4.- Cuenca hidrológica con curvas de nivel y escurrimientos.
CUENCA RED DE DRENAJE
Una de las características importantes de cualquier cuenca son los arreglos de los cauces naturales dentro de la misma, esto se basa en la eficiencia del sistema de drenaje en los escurrimientos, las características de una red de drenaje pueden describirse principalmente de acuerdo con el orden de las corrientes, las longitudes de los tributarios y la densidad de corriente, a continuación se muestra la figura 5, la cual fue extraída de mapa digital y en donde encontramos la longitud de los escurrimientos tributarios.
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1
2
34
5
7
Figura 5.- Red de drenaje de la cuenca.
Escurrimientos intermitentes
Escurrimientos perenes
TributarioLongitud
(km)
1 1.76
2 8.6
3 3.5
4 5.2
5 8.28
6 19.70
PENDIENTES
Por medio del análisis realizado podemos encontrar por dos métodos las pendientes de la cuenca hidrológica, como primer punto empleamos el criterio de Alvord, el cual se realizó midiendo todas las longitudes de las curvas de nivel limitadas por el parteaguas de la cuenca, la figura 6, nos muestra el cálculo de la pendiente por el método Alvord realizado en Excel, recalcando que solo es una parte, el método completo se encuentra en el anexo A.
Como segundo metodo empleamos Nash para determinar la pendiente de la cuenca, el cual se muestra en la figura 7, cabe mencionar que el calculo se realizo en excel y el metodo completo se encuentra en el anexo A, la figura 8 muestra la cuadricula utilizada por el metodo.
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Figura 6.- Método Alvord para el diseño de cuencas.
Con base a los resultados obtenidos por los dos métodos se tiene:
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Figura 7.- Método Nash para el diseño de cuencas.
Figura 8.- Cuadricula utilizada por el método Nash para el diseño de cuencas.
Po lo cual podemos determinar que en análisis realizado por los dos métodos es aproximado, por lo cual podemos formar una media de los dos métodos.
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Alvord Nash
0.49 0.45
Pendiente
0.47
GRÁFICA DE LAS PENDIENTES
Para elaborar las gráficas de las pendientes se inició por hacer un análisis estadístico de las pendientes; este procedimiento se describe en el Anexo A. A continuación se presenta la tabla en la figura 9 donde se resumen todos los valores obtenidos:
Después de obtener la tabla anterior se procedió a realizar la gráfica de las pendientes utilizando la columna de la marca de clase y la columna de la frecuencia acumulada; dicha grafica se muestra en la figura 10.
10
Figura 9.- Resumen de los datos estadísticos obtenidos.
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10.0000
20.0000
40.0000
60.0000
80.0000
100.0000
120.0000
Gráfica del análisis estadístico de las pendientes
PENDIENTE
% d
e in
ters
eccio
nes
GRÁFICA DE LAS ELEVACIONES
Primeramente se calculó la elevación media de la cuenca realizando un promedio de las elevaciones de todas las intersecciones.
Para representar de manera gráfica a las elevaciones se realizó la curva hipsométrica por el método de las intersecciones. Este método es el mismo que se utilizó para realizar el análisis estadístico de las pendientes; a continuación se muestra en la figura 11 donde se resumen los valores obtenidos:
11
Figura 10.- Grafica de las pendientes.
Utilizando los valores de la columna de la marca de clase y la columna de la frecuencia acumulada, se elaboró la gráfica de la curva hipsométrica de elevaciones. Dicha gráfica se muestra en la figura 12.
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Figura 11.- Resumen de los datos estadísticos obtenidos
Figura 12.- Grafica de la curva hipsométrica de elevaciones.
CONCLUSIONES
De acuerdo a los cálculos realizados podemos darnos cuenta que la cuenca delimitada tiene una pendiente adecuada para favorecer el escurrimiento del agua pluvial, provocando así que se almacene en un área menor pero con una mayor profundidad. Esto se observa en la gráfica de pendientes y en la gráfica de elevaciones realizadas en el trabajo.
Es importante que la pendiente de la cuenca no sea muy cercana a 0, pues esto significa que se trata de un terreno casi plano y por consecuencia no es posible almacenar el agua. Lo ideal es determinar una cuenca donde las pendientes sean elevadas para que el agua sea almacenada.