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Delimitación de la Cuenca de la Quebrada Valencia: Análisis y Cálculos Detallados, Ejercicios de Hidrología

trabajo sobre cuencas hidrografiacas

Tipo: Ejercicios

2018/2019

Subido el 03/10/2019

camilo-guevara-3
camilo-guevara-3 🇨🇴

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DELIMITACIÓN DE LA CUENCA
DE LA QUEBRADA VALENCIA
PRESENTADO POR:
FELIPE ANTONIO CARDENAS QUIROGA-20172032028
ANDRES FELIPE CHACON CASAS-20172032014
SANTIAGO CAUCALI-20172032
CRISTIAN CAMILO GUEVARA CHICACAUSA -20172032047
RAFAEL ENRIQUE RUBIO PACHON-20172032005
PRESENTADO A:
FREDDY SANTIAGO DUARTE PRIETO
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
INGENIERÍA TOPOGRÁFICA
BOGOTA D.C
2019
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¡Descarga Delimitación de la Cuenca de la Quebrada Valencia: Análisis y Cálculos Detallados y más Ejercicios en PDF de Hidrología solo en Docsity!

DELIMITACIÓN DE LA CUENCA

DE LA QUEBRADA VALENCIA

PRESENTADO POR:

FELIPE ANTONIO CARDENAS QUIROGA-

ANDRES FELIPE CHACON CASAS-

SANTIAGO CAUCALI-

CRISTIAN CAMILO GUEVARA CHICACAUSA -

RAFAEL ENRIQUE RUBIO PACHON-

PRESENTADO A:

FREDDY SANTIAGO DUARTE PRIETO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

INGENIERÍA TOPOGRÁFICA

BOGOTA D.C

Tabla de tablas

1. INTRODUCCION

El presente proyecto se realiza con el objetivo de afianzar y clarificar las variantes que rodean los fenómenos presentes en las cuencas hidrográficas( para este caso en particular la cuenca que encierra a la quebrada Valencia) y como estas pueden ser usadas para obtener datos certeros que faciliten la comprensión de todo el andamiaje físico y teórico del asunto, y de igual manera facilitar el análisis y posterior uso de la informacion, la cual se obtuvo mediante el uso de software de uso libre que agiliza la toma de medidas y cálculo de dimensiones dentro de un marco netamente practico y académico.

2. OBJETIVOS

2.1. GENERAL

La realización de los análisis correspondientes a todas las características visibles de la cuenca hidrográfica que permitan la correcta construcción de un embalse para las comunidades aledañas, procurando no alterar los procesos naturales de los cauces y afirmando los conocimientos que beneficien un bien común como lo es el agua.

2.2. ESPECIFICOS

● Delimitación de las cuencas hidrográficas. ● Cálculo del área de drenaje y del perímetro de la cuenca ● Análisis de la forma de la cuenca: o Coeficiente de compacidad o Factor de forma ● Análisis del sistema de drenaje: o Orden de las corrientes de agua o Densidad de drenaje o Sinuosidad ● Cálculo de la pendiente de la cuenca por los siguientes métodos o Método de la cuadricula asociada a un vector o Método de la pendiente en sentido horizontal y vertical o Método de las curvas de nivel y área de la cuenca ● Elaboración y análisis de la curva hipsométrica ● Calculo elevación media de la cuenca

Ilustración 1 : Quebrada Valencia Fuente: Google maps 2019

4. CALCULOS DETALLADOS

Para realizar el cálculo del área ,perímetro y longitud del cauce más largo en la cuenca que involucra a la quebrada valencia se utilizó el software de uso libre Autodesk AutoCAD civil 2019 ,de igual manera para la georreferenciación y escalado de la plancha que se subió en formato TIFF se empleó el paquete de utilidades de Autodesk Raster tools. Como primera medida y previo a todo lo relacionado directamente con la cuenca hidrográfica se dispuso a escalar y georreferenciar la plancha, siguiendo el procedimiento expuesto a continuación:

4.1. GEOREFERENCIADO Y ESCALADO

El primer paso es dirigirse a la esquina inferior izquierda, inferior derecha y superior izquierda o derecha (en este caso fue la derecha) del plano en cuestión e identificar la magnitud de las coordenadas, esto con el fin de hallar la distancia de los lados del rectángulo que se va a construir en dichas especificaciones: Ilustración 2 : Esquina inferior izquierda del plano

Fuente: Elaboración propia Ilustración 3 : Esquina inferior derecha del plano Fuente: Elaboración propia Ilustración 4 : Esquina superior derecha del plano Fuente: Elaboración propia

Ilustración 8 : Comando Rubber Sheet Fuente: Elaboración propia Ilustración 9 : Desplazamiento de puntos Fuente: Elaboración propia El Resultado es:

Ilustración 10 : Plano escalado y georreferenciado Fuente: Elaboración propia

4.2. DELIMITACION DE LA CUENCA

Como se pudo observar en la descripción de la zona antes de cualquier tipo de cálculo es necesario crear un esbozo de la línea divisoria esto con el fin de identificar el área aproximada de la cuenca, asi: Ilustración 11 : Delimitación preliminar Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

4.4. ELEMENTOS DE LA CUENCA

Los cálculos relacionados con el área, perímetro y de igual manera longitud del cauce más largo de la cuenca arrojaron los siguientes resultados: Tabla no.1: Datos de la cuenca Perímetro de la cuenca 17.154 Km Área de la cuenca 14.0911 Km Longitud del cauce más largo(principal) 8.288Km Longitud de todas las corrientes 20.3484 Km Fuente: Elaboración propia Con ayuda de los datos obtenidos gracias al software pudimos calcular los principales componentes de la cuenca, así:

4.4.1. Coeficiente de compacidad:

Kc = 0.28* (P/Área) =0.28 *(17.154 Km/ (14.091 Km)

Kc = 1.

4.4.2. Factor de forma:

Kf = A/L =14.091km2 /(8.288Km) Kf = 0.

4.4.3. Densidad de drenaje:

Dd = L/A = 20.348 km /14.091km Dd = 1.444km/km

4.4.4. Extensión media de la escorrentía:

l = A/4 L = 14.091km2 /4*20.348km l = 0.173 km=173 m

4.4.5. Sinuosidad

S = L/Lt = 8.288km/5.966km S = 1. Tabla no.2: Elementos de la cuenca Coeficiente de compacidad 1. Factor de forma 0.205136211 km Densidad de drenaje 1.444042297km/km Extensión media de la escorrentía 0.1731125123 km Sinuosidad 1. Fuente: Elaboración propia

4.5. RELIEVE DE LA CUENCA

4.5.1. METODO NO.1: Cuadriculas asociadas a un vector

El primer paso que se siguió para poder generar perpendiculares a las tangentes de las diferentes curvas de nivel que tuvieran ocurrencias fue generar el modelo digital de la cuenca, para esto se le asigno cota la las diferentes curvas de nivel representadas en poli líneas, así: Ilustración 14 : superficie de la cuenca

De esta manera es más sencillo trazar las perpendiculares a las curvas de nivel y que intercepten las

ocurrencias, dado lo plano del terreno en algunas partes. Ahora bien una vez trazadas las líneas previamente mencionadas lo que se hizo fue la medición de distancias horizontales(Los intervalos verticales varían de 100 a 10 por los plano del terreno y la interpolación que tuvo que hacerse a este último intervalo). Tabla no.3: Cuadriculas asociadas a un vector Método No. 1:Cuadriculas asociadas a un vector

Fuente: Elaboración propia De igual manera par calcular el rango se tomó el valor más bajo de la pendiente obtenida (0) y el valor

  • Tabla de contenido……………………………………………………………………………………….…………………….….….….….
  • Tabla de fórmulas…………………………………………………………………………....................……………………..….….….
  • Tabla de diagramas y tablas……………………………………………………………………………..…………………….….….….
  • Tabla de ilustraciones…………………………………………………………………………………….…………………….….….….….
    1. INTRODUCCION.................................................................................................................................... Tabla de contenido
    1. OBJETIVOS............................................................................................................................................
  • 2.1. GENERAL........................................................................................................................................
  • 2.2. ESPECIFICOS..................................................................................................................................
    1. DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO...............................................................................................
    1. CALCULOS DETALLADOS.......................................................................................................................
  • 4.1. GEOREFERENCIADO Y ESCALADO..................................................................................................
  • 4.2. DELIMITACION DE LA CUENCA....................................................................................................
  • 4.3. ORDEN DE LAS CORRIENTES DE AGUA.........................................................................................
  • 4.4. ELEMENTOS DE LA CUENCA.........................................................................................................
  • 4.4.1. Coeficiente de compacidad:...............................................................................................
  • 4.4.2. Factor de forma:.................................................................................................................
  • 4.4.3. Densidad de drenaje:..........................................................................................................
  • 4.4.4. Extensión media de la escorrentía:.....................................................................................
  • 4.4.5. Sinuosidad..........................................................................................................................
  • 4.5. RELIEVE DE LA CUENCA...............................................................................................................
  • 4.5.1. METODO NO.1: Cuadriculas asociadas a un vector............................................................
  • 4.5.2. METODO NO.2: Medida de la pendiente en sentido vertical y horizontal..........................
  • 4.5.3. METODO NO.3: Curvas de nivel y área de la cuenca..........................................................
  • 4.5.4. Curva hipsométrica.............................................................................................................
    1. ANALISIS Y RESULTADOS....................................................................................................................
    1. CONCLUSIONES..................................................................................................................................
    1. BIBLIOGARFIA.....................................................................................................................................
  • Ilustración 1: Quebrada Valencia................................................................................................................. Tabla de Ilustraciones y diagramas
  • Ilustración 2: Esquina inferior izquierda del plano.......................................................................................
  • Ilustración 3: Esquina inferior derecha del plano.........................................................................................
  • Ilustración 4: Esquina superior derecha del plano........................................................................................
  • Ilustración 5: distancia en Estes...................................................................................................................
  • Ilustración 6: Distancia en Nortes.................................................................................................................
  • Ilustración 7: Comando Pline........................................................................................................................
  • Ilustración 8: Comando Rubber Sheet........................................................................................................
  • Ilustración 9: Desplazamiento de puntos...................................................................................................
  • Ilustración 10: Plano escalado y georreferenciado.....................................................................................
  • Ilustración 11: Delimitación preliminar......................................................................................................
  • Ilustración 12: Línea divisoria perpendicular..............................................................................................
  • Ilustración 13: Orden de las corrientes de agua.........................................................................................
  • Ilustración 14: superficie de la cuenca.......................................................................................................
  • Ilustración 15: interpolación de curvas......................................................................................................
  • 1 144.768 10 0.069076039 6. Ocurrencia(pto) Distancia H (x) Distancia V (y) Pendiente (S) Pendiente (%)
  • 2 166.506 10 0.060057896 6.
  • 3 118.021 10 0.084730684 8.
  • 4 141.552 10 0.070645417 7.
  • 5 158.073 10 0.063261911 6.
  • 6 138.146 10 0.072387185 7.
  • 7 140.533 10 0.071157664 7.
  • 8 104.81 10 0.095410743 9.
  • 9 141.908 10 0.070468191 7.
  • 10 156.144 10 0.064043447 6.
  • 11 160.037 10 0.06248555 6.
  • 12 512.21 10 0.019523242 1.
  • 13 796.571 10 0.012553809 1.
  • 14 669.327 100 0.149403804 14.
  • 15 378.802 100 0.263990158 26.
  • 16 679.761 100 0.147110529 14.
  • 17 342.224 100 0.292206274 29.
  • 18 196.127
  • 19 325.155
  • 20 188.026 100 0.531841341 53.
  • 21 565.503 100 0.176833721 17.
  • 22 562.532 100 0.177767665 17.
  • 23 577.396 100 0.173191363 17.
  • 24 267.169 100 0.374294922 37.
  • 25 314.655 100 0.317808393 31.
  • 26 117.726 10 0.084943003 8.
  • 27 259.611
  • 28 260.077 100 0.384501513 38.
  • 29 271.177 100 0.368762838 36.
  • 30 563.88 100 0.177342697 17.
  • 31 500.469 100 0.199812576 19.
  • 32 412.326 100 0.242526545 24.
  • 33 387.992 100 0.257737273 25.
  • 34 477.246 100 0.209535544 20.
  • 35 677.973 100 0.147498499 14.
  • 36 242.852 100 0.411773426 41.
  • 37 420.614 100 0.237747674 23.
  • 38 467.363 100 0.213966446 21.
  • 39 198.885 100 0.502803127 50.
  • 40 264.553 100 0.377996092 37.
  • 41 630.63 100 0.158571587 15.
  • 42 273.331 100 0.365856782 36.
  • 43 183.011 100 0.546415243 54.
  • 44 261.249 100 0.382776585 38.
  • 45 299.46 100 0.333934415 33.
  • 46 318.456 100 0.314015123 31.
  • 47 392.902
  • 48 299.003
  • 49 517.265
  • 50 866.416
  • 51 415.331
  • 52 694.653 100 0.143956767 14.
  • 53 132.884 10 0.075253605 7.
  • 54 472.531 10 0.021162633 2.
  • K = 1 + 3.3 * log (54) K = 6.717 = Haciendo uso de la ley de Sturges podemos calcular el número de intervalos asi:
  • C = R/K = (0.546415243-0)/ más alto (0.546415243), y se procedió a calcular el ancho de intervalo, asi:
  • C = 0.

Luego de esto se mide la longitud de cada una de las líneas de la cuadricula tanto horizontales como verticales que atraviesan la cuenca. Ilustración 17 : interpolación curvas en método no. Fuente: Elaboración propia Finalizando se procede a realizar los respectivos cálculos de pendiente horizontal, vertical, y pendiente media con los datos obtenidos. Ilustración 17: interpolación de curvas Ilustración 18 : Formulas pendiente Vertical, horizontal y media Fuente: file:///C:/Users/user/Pictures/4%20HDG%20Relieve%20en%20Cuencas.pdf Tabla no.5: resultado segundo método

Fuente: Elaboración propia

4.5.3. METODO NO.3: Curvas de nivel y área de la cuenca

El procedimiento en el cual se desarrolló este método fue el cálculo de las longitudes de las curvas de nivel dentro de la cuenca, la diferencia de cotas dentro de la misma y para terminar se determinó el área que tiene la cuenca para proceder en la obtención de la pendiente. Ilustración 19 : Obtención de longitudes Fuente: Elaboración propia Tabla N°6: Datos básicos de la cuenca Área de la cuenca: 14.0911 Km Promedio de la diferencia de curvas de nivel: 100/0.1km Fuente: Elaboración propia Longitudes de las curvas de nivel: Tabla N°7: Longitudes de las curvas de nivel N° de curvas Longitud(km)