Cuencas Hidrogrficas

Qu es una cuenca Hidrogrfica? Es una zona de la superficie terrestre donde toda el

agua que cae, es drenada hacia un mismo punto de salida.

Tambin podemos decir que es una depresin natural, delimitada por un grupo de elevaciones naturales que obligan a toda el agua dentro de sta rea a tomar un mismo curso de salida.

Drenaje natural de un cuerpo de agua.

Caractersticas de una Cuenca rea de Cuenca Corriente Principal Cantidad de superficie dentro de una

cuenca. El rea de la cuenca tiene importancia porque: Sirve de base para la determinacin

de otros elementos (parmetros, coeficientes, relaciones, etc.);

Por lo general los caudales de escurrimiento crecen a medida que aumenta la superficie de la cuenca;

El crecimiento del rea acta como un factor de compensacin de modo que es ms comn detectar crecientes instantneas y de respuesta inmediata en cuencas pequeas que en las grandes cuencas.

Tambin conocido como cauce principal. Es la corriente que pasa por la salida de la cuenca

Ro Usumacinta

Corriente Tributaria

Llamada tambin, cauces secundarios. Es cualquiera que desemboca en la corriente principal y que est delimitada dentro de una subcuenca

Caractersticas de una Cuenca

Caractersticas de una Cuenca Curva de Nivel

Lnea trazada en el mapa que indica la altura del terreno. Los puntos de una misma lnea indican la misma altitud

Curva Hipsomtrica

Representa la relacin entre la altitud y la superficie de la cuenca que queda sobre esa altitud

Caractersticas de una Cuenca

Orden de Corrientes Parte Aguas

Orden o clasificacin de corrientes dependiendo de su importancia y su desembocadura es el Mtodo establecido por Horton en 1945 el cual clasifica los cauces segn la cantidad de ramificaciones que lo alimenta

Es una lnea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topogrfico, o mayor cota, y que separa la cuenca de las cuencas vecinas

Caractersticas de una Cuenca

Pendiente

Caractersticas de una Cuenca

Relacin entre el desnivel de la cuenca y la longitud promedio de la misma.

Caractersticas de una Cuenca Subcuenca

rea de drenaje de los afluentes secundarios que desembocan en el cauce principal

Caractersticas de una Cuenca

Tipos de Corrientes

Permanente: aquella que siempre lleva agua sin importar en qu poca del ao se encuentre.

2. Efmera: aparece nicamente cuando ocurre precipitacin (zanjones o surcos).

3. Intermitente: la que lleva agua en alguna poca del ao.

Divisin Principal de una Cuenca Parte Alta Parte Media

Tambin llamada Cabecera de la Cuenca, la cual se caracteriza por ser una zona muy inestable ya que est sujeta a expansin constante debido a la erosin causada por la precipitacin. Es la zona alta de la cuenca y por ello es propensa a derrumbes y deslaves. La velocidad del caudal tiende a ser sumamente alta.

Se caracteriza por ser la zona ms

segura ya que no est propensa a derrumbes y disminuye la velocidad del cauce.

Es sumamente susceptible a inundaciones debido a que se encuentra en la parte ms baja de la cuenca. La velocidad del rio es baja y disminuye la cantidad de afluentes y subcuencas.

Parte Baja

Factores Lineales de una Cuenca Estos factores son todos los que describen y

dimensionan las corrientes o cauces de cualquier tipo. Para identificar cada uno de estos, es necesario que se identifique plenamente los tipos de corrientes que se encuentran en la cuenca, desde los intermitentes hasta los permanentes.

Factores Lineales de una Cuenca Permetro de La Cuenca

Longitud de la delimitacin de la cuenca que utiliza como base el parte aguas de la misma. Es posible medirlo desde el mapa cartogrfico. Sin embargo, existen diversas tecnologas e instrumentacin modernas que son capaces de medirlo con ms precisin.

Factores Lineales de una Cuenca Clase de Corrientes

Como ya se mencion anteriormente, bsicamente existen 3:

Permanentes (generalmente

aparece indicada como una lnea continua en los mapas cartogrficos a escala 1:50,000)

Intermitentes (comnmente trazada como una lnea punteada)

Efmeras (no definidas, se asume que se presentan en el sentido descendente de las curvas de nivel)

Factores Lineales de una Cuenca Orden de Corrientes

El mtodo ms utilizado para colocar un orden o clasificacin de corrientes dependiendo de su importancia y su desembocadura es el Mtodo establecido por Horton en 1945 el cual clasifica los cauces segn la cantidad de ramificaciones que lo alimenta.

Factores Lineales de una Cuenca Grfica Log Nu vrs. U.

Relacin para establecer y confirmar si las rdenes de las corriente y los nmeros de cada una se han definido de manera correcta. Esta relacin crea una lnea recta con pendiente negativa, de lo contrario, existe un error en la clasificacin de los cauces.

A continuacin, un ejemplo de la cuenca del Rio El Naranjo donde se muestra la forma en que se confirma que el orden ha sido colocado correctamente:

Factores Lineales de una Cuenca Relacin Log Nu Vrs. U Radio de Bifurcacin medio

Es la relacin existente entre los nmeros de corrientes de un orden dado (u) y el del orden superior siguiente (u+1), mediante cuya operacin se determina el radio de bifurcacin entre rdenes y la sumatoria de los mismos determina el radio de bifurcacin promedio4, de acuerdo a las ecuaciones siguientes:

Factores Lineales de una Cuenca Radio de Bifurcacin medio Donde Nu es el nmero de

corrientes de U, N(U + 1) es el nmero de corrientes de orden superior, definido por la siguiente frmula:

Donde i = nmero de relaciones i = 1n. Las relaciones de bifurcacin dentro de una cuenca, tienden a ser de la misma magnitud, generando valores entre 2 y 4

Factores Lineales de una Cuenca Longitud Media de Corrientes Este parmetro se le

considera un indicador de las pendientes de una cuenca, de tal forma que cuencas con longitudes cortas reflejan pendientes muy escarpadas y las cuencas con longitudes largas reflejan pendientes suaves o planas.

Donde Lu es la longitud acumulada de corriente de orden u.

Factores Lineales de una Cuenca

Radio de Longitud Medio (RL)

Longitud Acumulada de Corrientes (La):

Segn la definicin dada por el Ministerio de Agricultura, Ganadera y Alimentacin de Guatemala (MAGA), ste describe la relacin de la longitud acumulada de corrientes de orden u con respecto a u - 1. La ecuacin es la siguiente:

Segn Isaac Herrera, en su aporte al MAGA, este parmetro se utiliza para cuantificar la longitud total de las corrientes de orden u determinados por la cuenca. Se obtiene de los valores de Lu y Nu.

Factores Lineales de una Cuenca

Factores Lineales de una Cuenca Longitud Acumulada de Corrientes:

rea de la cuenca

Es el rea plana (proyectada horizontal) delimitada por su parte aguas.

Una de las caractersticas ms importantes ya que est relacionada con el tiempo necesario que tarda la precipitacin hasta al momento de caer en la parte ms extrema de la cuenca hasta su salida. Existen varios ndices y factores en relacin a su forma.

Forma de la Cuenca

Forma de la Cuenca Relacin de Forma

Existe un ndice adimensional de forma de la cuenca que sugiri Horton lo cual indica una aproximacin numrica de la tendencia morfolgica de la cuenca. Horton la llam Rf y la mostr como la siguiente relacin:

donde, Ak es el rea de la cuenca en km2 y Lc es la longitud desde el nacimiento hasta la salida del cauce principal en km.

Relacin de Forma Segn la forma de las cuencas, existe una tendencia numrica

que las describe: 0.79 -- forma circular

1.00 forma cuadrada con salida de cauce en el punto medio de uno

de sus lados.

0.50 forma cuadrada con salida en una de sus esquinas.

0.40 -0.50 forma ovalada

0.30 cuencas largas.

Forma de la Cuenca Relacin Circular Densidad de Drenaje

Donde, Ak es el rea de la cuenca en km2, Ac es el rea de un crculo de permetro igual al de la cuenca en km2.

Es la relacin entre la longitud total de los cursos de agua de la cuenca y su rea total. Tambin se puede definir como la longitud de corrientes por unidad de rea. La relacin es la siguiente:

Forma de la Cuenca Frecuencia o Densidad de la Cuenca

Es el nmero de corrientes perennes e intermitentes por unidad de rea. La relacin se expresa de la siguiente forma:

donde es el nmero total de corrientes

Factores de Relieve de una Cuenca Pendiente Media de la Cuenca

Mtodo Alvord

Es el desnivel entre los extremos de la corriente dividida entre su longitud medida en planta. Existen varios mtodos para calcular este factor.

Analiza la pendiente existente entre curvas de nivel, trabajando con la cuenca definida por las lneas medias que pasan entre las curvas de nivel:

Factores de Relieve de una Cuenca Mtodo Horton

Consiste en trazar una cuadricula sobre la proyeccin planimtrica de la cuenca orientndola segn la direccin de la corriente principal.

Mtodo Horton Pendiente de Canal o Cauce Principal

La velocidad del escurrimiento de las corrientes de agua est directamente relacionada con la pendiente que ste tenga ya que, entre mayor es la pendiente, mayor velocidad tendr la corriente.

Pendiente del Canal o Cauce Principal Pendiente Media Pendiente Media Ponderada

Que es la diferencia total de la elevacin del lecho del rio dividido por su longitud entre esos puntos.

Es el ms aproximado y para calcularlo se traza una lnea recta que, apoyndose en el extremo de aguas abajo de la corriente, hace que se tengan reas iguales entre el perfil del cauce y arriba (A1) y abajo de dicha lnea (A2) como se indica en la FIGURA 2.8.

Pendiente del Canal o Cauce Principal Pendiente Media Ponderada

Taylor y Schwarz

Proponen calcular la pendiente media como la de un canal de seccin transversal uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido que la corriente en cuestin.

Taylor y Schwarz

Elevacin Media de la Cuenca

Mtodo de la Curva Hipsomtrica

Este factor de la cuenca es necesario para conocer el grado de madurez de la misma. Adems, relaciona a la temperatura y la precipitacin con el grado de evaporacin del agua contenida en la cuenca. Existen varias formas de determinarla, sin embargo, la ms utilizada es la de la Curva hipsomtrica.

Indica la reparticin de la superficie de la cuenca en un punto determinado del cauce. La forma de obtener esta curva es con la altura sobre el nivel del mar en el eje de las ordenadas y el porcentaje de rea arriba del punto a analizar en el eje de las abscisas.

Altura Media

Es la distancia media (50%) en el eje de las ordenadas de la curva hipsomtrica de la cuenca.

Regiones Hidrolgicas Cuencas Hidrogrficas de Guatemala Segn el Instituto Nacional de Sismologa,

Vulcanologa, Meteorologa e Hidrologa, INSIVUMEH, en Guatemala, existen 38 cuencas hidrogrficas, las cuales estn divididas en tres vertientes: