3.1.7 Declividad de los álveos El agua superficial concentrada en los lechos fluviales escurre con una velocidad que depende directamente de la dec...

3.1.7 Declividad de los álveos El agua superficial concentrada en los lechos fluviales escurre con una velocidad que depende directamente de la declividad de estos, así a mayor declividad habrá mayor S = Declividad equivalente constante Tm = Tiempo medio de traslado L = Longitud parcial T = Recíproco de la raíz cuadrada de las declividades L = Longitud más larga del río. 3.1.8 Declividad de los terrenos Llamada también pendientes de la cuenca, característica que influye de manera directa en el escurrimiento superficial De acuerdo a las declividades podremos ver el tiempo de traslado del agua de lluvia hacia los lechos fluviales de la red de drenaje de la cuenca. Los métodos empleados: 3.1.8.1 Método de líneas divisorias Consiste en dividir el mapa de la cuenca mediante cuadriculas, de manera que exista un número considerable de ella (No menor de 30). Midiendo la longitud de las líneas del cuadriculado y determinando el número de veces que estas cortan a las curvas de nivel se llega a determinar la declividad de los terrenos mediante la siguiente relación: (3.12) Dónde: S1: Declividad de los terrenos D: Intervalo entre las curvas N: Longitud total de las líneas del cuadriculado comprendidas en la cuenca. 3.1.8.2 Método de índice de pendiente de la cuenca o pendiente media de la cuenca Es valor medio de todas las pendientes de la Cuenca, se deduce del rectángulo equivalente. (3.13) (3.14) Dónde: n: Numero de curva de nivel en el rectángulo. a1, a2, a(n-1), an: Valor de las cotas de las “n” curvas de niveles considerados. Bi: Es una fracción de la superficie total de la cuenca comprendida entre las cotas an, a(n-1) (en metros) Bi: B1, B2, B3, B4, B5.B6, B7 3.1.9 Coeficiente de torrencialidad Índice que mide el grado de torrencialidad de la cuenca, por medio de la relación del número de cauces de orden uno con respecto al área total de la misma. A mayor magnitud, mayor grado de torrencialidad presenta una cuenca. (3.15) La descripción de las características morfométricas, fisiográficas, hidrológicas e hidráulicas entre otros, permite un mejor entendimiento del comportamiento del flujo de agua en la cuenca. 3.1.10 Coeficiente de masividad Este coeficiente representa la relación entre la elevación media de la cuenca y su superficie. (3.16) Dónde: Hm: Altura media. A: Superficie de la cuenca en km2. Del análisis de esta relación, se observa que el coeficiente de masividad aumenta con la altura media de la cuenca y para cuencas pequeñas son marcados los desniveles adquiriendo valores muy grandes. Este coeficiente diferencia cuencas con la misma altura media, sin embargo, su valor puede ser el mismo para cuencas en donde los fenómenos de erosión sean distintos. Se expresa en metros / . 3.1.11 Tiempo de concentración de una cuenca Es considerado como el tiempo que tarda el flujo superficial en contribuir al caudal de salida, desde el punto más alejado hasta la desembocadura de la cuenca (Chow, 1994). Su cálculo se realiza mediante la aplicación de ecuaciones determinadas empíricamente la que en su mayoría utiliza variables de tipo topográfico, destacando importancia su inclinación y longitud del cauce principal. Ahora bien, existen varios métodos para estimar el tiempo de concentración en superficies, entre ellos se mencionan los siguientes: i. Ventura –Heras (3.17) (3.18) Siendo Dónde: Tc: Tiempo de concentración (horas). i: Pendiente media del cauce principal (%) S: Área de cuenca (km2) L: Longitud del cauce principal (km) a: Alejamiento medio ii. Passini (3.19) (3.20) Siendo Dónde: Tc: Tiempo de concentración (horas). i: Pendiente media del cauce principal (%) S: Área de cuenca (km2) L: Longitud del cauce principal (km) a: Alejamiento medio iii. Kirpich Kirpich (1940) desarrolló una ecuación empírica, a partir de información del SCS en siete cuencas rurales en Tennessee, con canales bien definidos y pendiente pronunciadas (3 a 10%) (Chow,1994). La Ecuación (3.21) muestra su expresión de cálculo. (3.21) Dónde Tc: tiempo de concentración (horas) L: longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida (m) S: pendiente promedio de la cuenca (m/m). iv. Temez Témez (1991) desarrolló una formula a partir de la modificación de la del US Army Corps of engineers, esta se considera para cuencas entres 1-3 km2 (3.22) Dónde Tc: tiempo de concentración (horas) L: longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida (km) S: pendiente promedio de la cuenca (m/m). 3.2. ESTUDIO HIDROMETEOROLOGICO 3.2.1. Análisis de saltos en la media y desviación estándar Son formas determinísticas transitorias que permiten a una serie hidrológica periódica o no periódica pasar de un estado a otro como respuesta a cambios hechos por el hombre debido al continuo desarrollo de los recursos hídricos en una cuenca (presas, embalses, bocatomas, etc.). Los saltos se pueden presentar principalmente en los parámetros media y desviación estándar. Procedimiento y análisis Se sigue el siguiente procedimiento: - Identificación - Evaluación y/o cuantificación - Corrección y/o eliminación La detección del salto tiene por objeto identificar la presencia del mismo y evaluar las causas que lo han producido, como son las acciones del hombre o por fenómenos naturales ocurridos. Estos son los siguientes: a) Información de campo: La cual hace referencia a la operación y mantenimiento de las estaciones, cambio de operarios, traslado de lugar de la estación, regulación de los ríos, derivaciones. Todo esto nos permite identificar las posibles causas y el tiempo durante el cual ocurrieron dichos cambios. b) Análisis de la serie hidrológica: Análisis visual de la distribución temporal de toda la información disponible y combinando con la información de campo detectar la regularidad o no regularidad de la información. Un ejemplo de esto es relacionar Precipitación y/o descarga (eje de ordenadas) Vs. tiempo en años, meses, semanas o diarias (eje de abscisas) Figura 3.3: Serie Histórica de Precipitación Figura 4-1: Serie Historica de Precipitación - Estación : La Oroya 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 168 180 Tiempo (años) Precipitación (mm) Fuente: Elaboración propia - Si se dispone de una sola serie (un solo registro), este se puede dividir en varios periodos y compatibilizar con la información de campo obtenida. - Si se tienen varias estaciones, comparar sus series respectivas y observar cual período varia con respecto a los otros. - Si en el área de estudio se cuenta con datos de precipitación y descarga se puede comparar ambas series, en vista que el caudal es efecto directo de la precipitación. - Se debe mantener en lo posible el período