Hidrologia Semana 02

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EL SISTEMA CUENCA
UNIDAD I
SEMANAN°2
Prof: Ing. Mg. Abel Carmona Arteaga.
Ciclo: [2022-1]
Hidrología General
LOGRO DE LA SESIÓN
“Al término de la sesión de aprendizaje, el estudiante
desarrolla la delimitación de una cuenca, mostrando dominio
técnico, claridad y manejo de la terminología estudiada."
1. Ciclo hidrológico
2. Balance hidrológico
3. Cuenca hidrográfica
4. Delimitación de una cuenca hidrográfica.
5. Actividad
AGENDA
El sistema 
cuenca
Conceptos y definiciones
Interés del curso
El sistema cuenca
¿Cómo altera el cambio climático en 
el ciclo hidrológico del agua?
¿Existirá
disponibilidad hídrica en el 2030?
¿La deforestación puede alterar los 
caudales de un rio?
https://bit.ly/2VtVkDJ
https://repositorio.lamolina.edu.pe/handle/20.500.12996/4214
Es una circulación 
ininterrumpida del agua 
entre la tierra y la 
atmósfera
Descubrimiento
El sistema cuenca
Figura 1. El ciclo hidrológico del agua. Fuente: https://bit.ly/2wDkIOM
1. Ciclo hidrológico
https://bit.ly/2wDkIOM
Año hidrológico
Es un periodo continuo de 12 
meses seleccionados de 
manera que los cambios 
globales en el almacenamiento 
sean mínimos. En el Perú, el 
año hidrológico empieza en 
septiembre y termina en 
agosto del siguiente año.
Definición
El sistema cuenca
Figura 2. Ciclo hidrológico. Fuente: https://sites.google.com/site/bancodedatosciviluv/hidrologia
1. Ciclo hidrológico
https://sites.google.com/site/bancodedatosciviluv/hidrologia
Definición
El sistema cuenca
El agua en la tierra puede ser almacenada en la atmósfera, océanos, lagos, ríos, suelos, glaciares, 
campos de nieve y aguas subterráneas.
1. Ciclo hidrológico
Tabla 1. Contenido de agua en la superficie de la tierra. Fuente: Pidwirny, 2006
Definición
El sistema cuenca
1. Ciclo hidrológico
El agua que transita continuamente entre los diferentes depósitos de la atmósfera, genera un 
ciclo. Este ciclo se produce a través de los procesos de evaporación, precipitación, escorrentía, 
transpiración, etc.
Tabla 2. Permanencia del agua en periodos de tiempo. Fuente: Pidwirny, 2006
Descubrimiento
El sistema cuenca
1. Ciclo hidrológico
El ciclo hidrológico global se representa como un sistema
Figura 2. Representación en diagrama de bloques el sistema hidrológico global. Fuente: Ven Te 
Chow,1994
Descubrimiento
El sistema cuenca
El agua en la tierra puede ser almacenada en la atmósfera, océanos, lagos, ríos, suelos, glaciares, 
campos de nieve y aguas subterráneas.
1.1 Sistema de agua atmosférica
Figura 3. Precipitación
Precipitación
• Toda agua meteorológica que cae a la
superficie de la tierra, tanto en forma
líquida y sólida.
• La precipitación constituye la única 
entrada principal al sistema hidrológico 
continental (Musy, 2001).
Descubrimiento
El sistema cuenca
Evaporación
Figura 4. Evaporación
Proceso mediante el cual el 
agua líquida se convierte en 
estado gaseoso, puede ocurrir 
solamente cuando el agua este
disponible
1.1 Sistema de agua atmosférica
Descubrimiento
El sistema cuenca
1.1 Sistema de agua atmosférica
Condensación
Cambio de estado de la 
materia de vapor a liquido 
que se produce con el 
enfriamiento.
Figura 5. Condensación
Descubrimiento
El sistema cuenca
1.1 Sistema de agua atmosférica
Es parte de la precipitación que 
es interceptada por objetos 
superficiales (árboles, edificios, 
etc.), es parte del agua que 
nunca alcanza al suelo.
Figura 6. Intercepción
Intercepción
Descubrimiento
El sistema cuenca
1.1 Sistema de agua atmosférica
Transpiración
Es la evaporación a través 
de las hojas, gracias a ello 
se produce el proceso 
fisiológico de alimentación 
en las plantas.
Figura 7. Principales componentes que intervienen en los conceptos de 
evapotranspiración e intercepción.
Fuente: Musy (2001)
Descubrimiento
El sistema cuenca
1.2 Sistema de agua superficial
Flujo Superficial
Es el agua almacenada en 
la superficie (lagos, 
lagunas) Figura 11. Antamina 2019. Fuente: Propia
Figura 11. Antamina 2019. Fuente: Propia
Experiencia
El sistema cuenca
Figura 9. Escorrentía superficial. Fuente: Ordoñez (2011)
Es la porción de lluvia que no es 
infiltrada, interceptada o evaporada y 
fluye sobre las laderas.
Escorrentía
Superficial
1.2 Sistema de agua superficial
Descubrimiento
El sistema cuenca
1.3 Sistema de agua sub-superficial
Proceso mediante el 
cual el agua penetra 
desde la superficie 
del terreno hacia el
suelo.
Figura 10. Infiltración.
Fuente: Ordoñez, Juan, 2011
Infiltración
Descubrimiento
El sistema cuenca
1.3 Sistema de agua sub-superficial
Figura 11. Recarga de acuífero
Fuente: https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html
Recarga de acuífero
Se genera tras la infiltración y la 
escorrentía subterránea. Es la 
cantidad de agua que ingresa a la 
zona saturada y forma parte de las 
reservas subterráneas.
https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html
Descubrimiento
El sistema cuenca
Figura 12. Flujo subsuperficial
Fuente: https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html
1.3 Sistema de agua sub-superficial
Flujo subsuperficial
Es la precipitación que se infiltra en el suelo y circula lateralmente a pequeñas profundidades, sin 
llegar a la zona saturada y reaparece a la superficie.
https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html
Descubrimiento
El sistema cuenca
Figura 13. Flujo base.
Fuente: https://www.iagua.es/blogs/ana-abellan/impactos-
urbanizacion-ciclo-agua
Debido a la gravedad, el agua subterránea 
continúa moviéndose hacia zonas más 
profundas, el movimiento del agua por 
debajo de la superficie depende de la 
permeabilidad y porosidad de la roca
subsuperficial.
Flujo de agua
subterránea
1.3 Sistema de agua sub-superficial
http://www.iagua.es/blogs/ana-abellan/impactos-
Descubrimiento
El sistema cuenca
Figura 14. Representación en diagrama de bloques el sistema hidrológico global. 
Fuente: http://agricolas2014url.blogspot.com/2014/05/ciclo-hidrologico.html
1.3 Sistema de agua sub-superficial
http://agricolas2014url.blogspot.com/2014/05/ciclo-hidrologico.html
Descubrimiento
El sistema cuenca
2. Balance Hidrológico
• Es la ley más importante en hidrología.
• La cuantificación es complicada principalmente por falta de mediciones 
directas en campo y por la variación espacial de la evapotranspiración, 
perdidas en acuíferos y las variaciones del agua almacenada en una 
cuenca.
• El ciclo del agua implica un cambio continuo de grandes masas de 
agua. Al volumen de agua que se desplaza de un depósito a otro a lo 
largo de un año se llama balance hídrico global.
Descubrimiento
El sistema cuenca
2. Balance Hidrológico
En consecuencia, admite dos asunciones:
1. Las perdidas profundas son despreciables (cuenca impermeable).
2. Admite que las variaciones del agua almacenada en la cuenca son despreciables para un 
periodo suficientemente largo.
Un sistema hidrológico se define como una estructura o volumen en el espacio, rodeada por una 
frontera, que acepta agua y otras entradas, opera en ellas internamente y las produce como salidas.
Operador
Ω
Entrada 
I (t)
Salida 
Q (t)
Figura 18. Representación esquemática de la operación de un sistema.
Descubrimiento
El sistema cuenca
2. Balance Hidrológico
El balance hidrológico es una aplicación detallada de la ecuación general de balance de
masa o ecuación de continuidad, cuya expresión es:
Donde:
I( t ) ∶Entradas al sistema
𝑄 ( t ) ∶Salidas al sistema
Ω : Función de tranferencia entre la entrada y la salida
Descubrimiento
El sistema cuenca
2. Balance Hidrológico
• Donde C es una constante, entonces la función de transferencia 
es el operador.
• Si la transformación es descrita por una ecuación diferencial, entonces la 
función de transferencia sirve como un operador diferencial.
• Si un embalse lineal tiene su almacenamiento S relacionado con su 
caudal de salida Q a través de:
ExperienciaEl sistema cuenca
Donde k es una constante que tiene dimensiones de tiempo. Por consiguiente, la tasa
de cambio del almacenamiento con respecto al tiempo dS/dt es igual a la diferencia
entre la entrada y la salida.
2. Balance Hidrológico
Eliminando S en las dos ecuaciones y reordenando:
Descubrimiento
El sistema cuenca
2. Balance Hidrológico
Luego:
Donde:
D : es el operador diferencial d/dt
k : es una constante
Aprendizaje y evidencia
El sistema cuenca
• Del agua que cae en un determinado sitio (precipitación)
• Parte vuelve a la atmósfera ya sea por evaporación directa o por 
transpiración de la vegetación (evapotranspiración).
• Otra parte escurre por la superficie de la cuenca (escorrentía 
superficial), parte de esta escorrentía se infiltra en el terreno y se 
incorpora al sistema de aguas subterráneas.
Relaciona las variables que intervienen en el 
ciclo hidrológico. podemos afirmar que:
2. Balance Hidrológico
P = Precipitación
ETR = Evapotranspiración 
ES = Escorrentía superficial 
I = Infiltración
P = ETR + ES + I
Experiencia
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Figura 15. Cuenca hidrográfica.
Fuente: http://agricolas2014url.blogspot.com/2014/05/ciclo-
hidrologico.html
La cuenca hidrográfica se define como 
una unidad territorial en la cual el agua 
que cae por precipitación se reúne y 
escurre a un punto común o que fluye 
toda al mismo río, lago o mar. En esta 
área viven seres humanos, animales y 
plantas, todos ellos relacionados 
(Sing, 1989).
http://agricolas2014url.blogspot.com/2014/05/ciclo-hidrologico.html
Descubrimiento
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Figura 7. Cuenca hidrográfica. 
Fuente: https://bit.ly/3eVhCrL
https://bit.ly/3eVhCrL
Aprendizaje y evidencia
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Figura 7. Cuenca hidrográfica. 
Fuente: Google Earth.
Experiencia
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
SUBCUENCA:
Unidad de drenaje de 
menor superficie que una 
cuenca y que forma parte 
de esta, constituyendo un 
tributario de la misma, o 
sea una cuenca que sale 
o que drena a una cuenca 
más grande (Sing, 1989).
Figura 16. División de una cuenca
Descubrimiento
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Figura 17. Microcuenca Hidrográfica
MICROCUENCA:
Es toda área en 
la que su 
drenaje va a dar 
al caudal 
principal de una 
subcuenca.
Aprendizaje y evidencia
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Figura 18. Ciclo hidrológico en una cuenca.
Fuente: https://es.slideshare.net/naturvida777/ciclo-hidrologico-10473544
https://es.slideshare.net/naturvida777/ciclo-hidrologico-10473544
Experiencia
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Físico
Económico
Social
Elementos demográficos, institucionales, tenencia
de la tierra, salud, educación, vivienda, culturales,
organizacionales, políticos, etc.
Suelo, subsuelo, geología, recursos hídricos y
clima (temperatura, radiación, evaporación, etc.)
Actividades productivas que realiza el hombre, en
agricultura, recursos naturales, ganadería,
industria; servicios (caminos, carreteras, energía,
asentamientos y ciudades)
Biológico Flora y Fauna.
El sistema de la cuenca hidrográfica, a su vez está integrado por los subsistemas.
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.1. Partes de una cuenca
• Cuenca alta
Corresponde generalmente a las áreas montañosas o 
cabeceras de los cerros, limitadas en su parte 
superior por las divisorias de aguas.
• Cuenca media
Donde se juntan las aguas recogidas en las partes
altas y en donde el río principal mantiene un cauce
definido.
• Cuenca baja o zonas transicionales
Donde el río desemboca a ríos mayores o a zonas
bajas tales como estuarios y humedales.
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.1. Partes de una cuenca
Figura 19. Cuenca hidrográfica.
Fuente: https://aguayambiente.com/2018/03/02/prevencion-riesgos-cuencas-hidrologicas-escurrimiento/
https://aguayambiente.com/2018/03/02/prevencion-riesgos-cuencas-hidrologicas-escurrimiento/
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.2. Zonificación de una cuenca
• Zona de Cabecera
Es la zona donde nacen las corrientes hidrológicas, por ende se localizan en las partes 
más altas de la cuenca.
• Zona de Captación – Transporte
Es la porción de la cuenca que en principio se encarga de captar la mayor parte del agua que
entra al sistema, así como de transportar el agua proveniente de la zona de cabecera. Esta
zona puede considerarse como de mezcla ya que en ella confluyen masas de agua con
diferentes características físico-químicas.
• Zona de Emisión
Se caracteriza por ser la zona que emite hacia una corriente más caudalosa el agua
proveniente de las otras dos zonas funcionales.
Descubrimiento
El sistema cuenca
Figura 20. Zonificación de una cuenca. Fuente: Pladeyra (2003)
3.2. Zonificación de una cuenca
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.3. Elementos de una cuenca
Río Principal:
Es el curso de agua con mayor caudal, mayor longitud o mayor 
área de drenaje. Llamado también colector común, es alimentado 
por un conjunto de ríos tributarios o afluentes.
Afluentes:
Son los ríos secundarios que desaguan en el rio principal, cada 
uno forma un sistema de drenaje propio (subcuenca o 
microcuenca).
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.3. Elementos de una cuenca
Divisoria de agua:
Es una línea imaginaria que delimita 
la cuenca hidrográfica. Una divisoria 
de aguas marca el límite entre 
cuenca hidrográficas y las cuencas 
vecinas. El agua precipitada a cada 
lado de la divisoria desemboca 
generalmente en ríos distintos.
Figura 21. Cuenca hidrográfica. Fuente: 
https://www.slideshare.net/arnoldo3av/introduccin-al-manejo-de-cuencas
https://www.slideshare.net/arnoldo3av/introduccin-al-manejo-de-cuencas
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.4. Tipos de cuencas
• Por su tamaño geográfico:: Grandes, medianas o pequeñas. Pueden ser relativos por lo que se 
recomienda usar criterios de unidades territoriales manejables desde el punto de vista
hidrográfico.
• Por su ecosistema::Según su condición natural existen cuencas áridas (Cuenca del rio Cañete), 
cuencas tropicales (Cuenca del canal de Panamá), cuencas frías (Cuenca del Lago Titicaca) o 
cuencas húmedas.
• Por su objetivo: Por su vocación, capacidad natural de sus recursos, objetivos y características, 
las cuencas pueden denominarse hidro-energéticas, para agua poblacional, agua para riego, agua 
para navegación, ganaderas y de uso múltiple.
• Por su relieve: Considerando el relieve y accidentes del terreno son cuencas planas, cuencas de 
alta montaña, cuencas accidentadas o quebradas.
Experiencia
El sistema cuenca
Figura 22.Tipos de cuencas. Fuente: Conagua México.
• Por la dirección de la 
evacuación de las aguas:
Llevan sus aguas hasta el 
océano o el mar.
3.4. Tipos de cuencas
Exorreicas
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.4. Tipos de cuencas
Endorreica
Figura 23.Tipos de cuencas. Fuente: Conagua México.
Desembocan 
directamente en 
lagos, lagunas de 
marea o algunos 
salares que no tienen 
correspondencia 
fluvial con el océano. 
Por ejemplo, el tazón 
del río Desaguadero, 
en Bolivia.
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.4. Tipos de cuencas
Arréica
Figura 24.Tipos de cuencas. Fuente: Conagua México.
Las aguas se disipan (evaporación) 
o el suelo las absorbe mediante la 
filtración antes de que logren drenar 
sus cauces en alguna red. Los 
arroyos, aguadas y cañadones del 
nivel focal patagónico tienen un lugar 
con este compuesto, ya que no se 
liberan en ninguna corriente u otro 
cuerpo hidrográfico esencial.
Experiencia
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
Figura 25. La cuenca como sistema.
La cuenca hidrográfica es considerada 
como sistema porque:
• Existen entradas (precipitación) y 
salidas (desembocaduras).
• En la cuenca existen interacciones 
entre sus elementos (si se deforesta 
irracionalmente en laparte alta, es 
posible que en épocas de lluvia se 
produzcan inundaciones en las 
partes bajas.
Descubrimiento
El sistema cuenca
3. Cuenca Hidrológica
La cuenca hidrográfica es 
considerada como sistema 
porque:
• Existen interrelaciones, por 
ejemplo la degradación de un 
recurso como el agua, está en 
relación con la falta de 
educación ambiental, con la 
falta de aplicación de leyes, 
con las tecnologías 
inapropiadas, etc.
Figura 25. La cuenca como sistema.
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.5 Cuenca Hidrográfica y cuenca hidrológica
Cuando el relieve y fisiografía,
tienen una forma y simetría
diferente a la configuración
geológica de la cuenca, se
puede decir que existe una
cuenca subterránea, que
cambia la dirección del flujo
subsuperficial para alimentar
a otra cuenca hidrográfica. A
ésta configuración se
denomina cuenca hidrológica,
la cual adquiere importancia
cuando se tenga que realizar
el balance hidrológico
Figura 26. División Hidrográfica e hidrológica de una cuenca.
Experiencia
El sistema cuenca
3.6 Cuencas Hidrográficas del Perú
El Perú cuenta con un territorio que abarca solo el 0.87% de la superficie
continental del planeta pero al que le corresponde casi el 5% de las aguas dulces
del planeta.
El relieve que tenemos permite que cualquier gota de agua drene únicamente en 3
posibles direcciones: hacia el Océano Pacífico, hacia el Océano Atlántico o hacia el
Lago Titicaca.
Son las cumbres de la cadena occidental de los Andes las que definen si las aguas
de los ríos van a parar ya sea al Océano Pacifico o al Océano Atlántico por esta
razón a esta línea de cumbres se le denomina la divisoria continental.
En el Sur del país los Andes se abren a manera de dos grandes brazos que obligan
a los cursos a entregar sus aguas en el lago Titicaca, a ello se le llama cuenca
cerrada u hoya, de ahí el nombre de hoya del Titicaca.
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.6 Cuencas Hidrográficas del Perú
Figura 27. División Hidrográfica e hidrológica de una cuenca.
Fuente: http://cuencahidrograficamila.blogspot.com/2016/04/cuencahidrografica-el-
ambito-de-la.html
http://cuencahidrograficamila.blogspot.com/2016/04/cuencahidrografica-el-
Descubrimiento
El sistema cuenca
3.7 Delimitación de Cuencas Hidrográficas
Figura 28. Delimitación de una cuenca.
Fuente: https://bit.ly/3aPvPpt
https://bit.ly/3aPvPpt
Aprendizaje evidenciado
El sistema cuenca
TRABAJO APLICATIVO
De manera grupal, desarrolle la delimitación de una 
cuenca utilizando el software ArcGis 10.8.
Bibliografía
• Chow, V. T. (1994). Hidrología Aplicada. Colombia: McGraw-Hill.
• Ordoñez, J. (2011). Balance Hídrico Superficial. Perú: SENAHMI
• Ordoñez, J. (2011). Ciclo hidrológico. Perú: SENAHMI
• Ordoñez, J. (2011). ¿Qué es una cuenca hidrológica?. Perú: SENAHMI
Gracias!!!!!