UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIER´IA CIVIL - HUANCAVELICA
DELIMIT DELIMITA ACION DE CUENCA
HIDROLOGIA GENERAL DOCENTE: Ing. IVAN IVAN AYALA BIZARRO BIZARRO ALUMNO: FELIX SINCHE, Noe.
HUANCAVELICA ´ PERU 2015
ESTE TRABAJO ES DEDICADA PARA MIS PADRES POR EL ESFUERZO QUE ME BRINDAN DIA A DIA
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INTRODUCCION En el presente trabajo, escribiremos sobre c´ omo crear una localizaci´ omo on on y conjunto de mapas para GRASS en QGIS. El objetivo del trabajo es de delimitar delimitar una cuenca hidr´ol´ ol´ ogica en esa area. a´rea. All´ All´ı se consider´o el uso de QGIS y GRASS, a pesar de que las herramientas de GRASS funcionan adecuadamente, los DEM no pueden visualizarse por ensanchamiento de contras contraste te y ?desapa ?desaparece recen? n? de la vista. En el caso nuestro, nuestro, la localizaci localizaci´ on ´ se crear´ a en el directorio C:and Settings suarioyllevar aelmismonombre. ´elmismonombre. a u
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OBJETIVOS •
Conocer los parametros de la cuenca atravez de un software libre como QGIS.
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estudiar la cuenca para las distintas obras que se podria hacer.
tener conocimiento del comportamiento de la hidrologia (cuencas), para prevenirlos distintos fenomenosnaturales en la region. •
CUENCA HIDROGRAFICAS MARCO TEORICO Una cuenca cue nca hidrogr hid rogr´ ´ afica afica est´a constituida por el territorio que delimita el curso de un r´ıo y el espacio donde colecta el agua que converge hacia un mismo cauce, por decirlo decirlo de otra manera, es el territorio territorio cuyas aguas aguas afluyen afluyen a un mismo r´ r´ıo, lago o mar. Es el ´ area area que ocupa ocup a el r´ıo. El estudio de las cuencas hidrogr´ aficas en GIS es muy importante debido a las aficas funciones funcio nes que ´estas estas cumplen sobre el territorio terri torio (hidrol ( hidrol´ ´ ogica, ogica, ecol´ ogica, ogica, ambiental y socioecon´ omica). omica). En el presente trabajo describiremos los pasos para crear cuencas hidrogr´ aficas aficas con QGIS. Un estudio interesante ya que nos permite delimitar zonas de protecci´ on para las diferentes microcuencas, hacer modelos de inundaciones, crecion das de r´ıo y otros fen´ omenos ambientales, geol´ omenos ogicos, ogicos, socioecon´ omicos, omicos, etc? que afectan a diferentes ecosistemas urbanos y naturales. •Referencia de la cuenca a delimitar se muestra en la siguiente figura.
Figure 1: Referencia de la cuenca a delimitar
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PASOS PARA CREAR UNA CUENCA EN QGIS •
Cargamos el DEM de la region de HUANCAVELICA en el programa QGIS.
Figure 2: DEM Hvca
luego creamos un nuevo directorio en GRASS, para nuestro caso se creo con el nombre ”HUANCAVELICA3”, en ahi se escoge el sistema de coordenadas, en la cual escoguimos WGS 84. •
Figure 3: Sistema de referencia de coordenas
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editamos la region actual de GRASS.
Figure 4: Coordenadas del DEM3
El DEM llevamos a GRASS para lo cual abrimos la herramienta de GRASS, seleccionamos lista de modulos,para luego buscar y seleccionar r.in.gdal, seleccionamo cionamoss el DEM par para a luego luego crear crear un DEMGRA DEMGRASS, SS, obteni obteniend endo o la siguien siguiente te grafica. •
Figure 5: DEM base GRASS
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Filtra Filtramos mos y creamo creamoss mapas mapas de elev elevacione acioness sin depres depresion iones es y mapa mapa de direccio reccion n de flujo flujo apa aparti rtirr de raster raster de elev elevacione aciones, s, par para a la cua cuall dentra dentramos mos a la herram herramien ienta ta de GRASS, GRASS, selecc seleccion ionamo amoss r.fill.d r.fill.dir ir , luego luego obtend obtendrem remos os las sigusiguiente figura. •
Figure 6: flujo en GRASS
Analizamos la cuenca apartir de la capa creada filed GRASS3, para ello dentramos a la herramienta de GRASS y buscamos r.watershed, en ahi se pne las distintas dimenciones (10000, 5000, 2500) ,los dara los siguientes resultados. •
Figure 7: flujo de Direccion GRASS
Figure 8: flujo Acumulado GRASS
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Figure 9: Segmento de Coriente GRASS
Figure 10: BASINS GRASS
Sele Selecci ccion onam amos os el pu pun nto de afor aforo, o, pa para ra la cu cual al acti activ vamos amos el segm segmen ento to de corriente y nos vamos al menu vectorial selecionamos captura de coodenadas,y pinchamos un punto en las corientes. •
Figure 11: Coordenadas del Punto de Aforo
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Copiam Copiamos os las coodenas coodenas y abr abrimo imoss las herram herramine inetas tas de GRASS, GRASS, buscam buscamos os r.water r.water.outle .outlet, t, luego seleccionamos seleccionamos direccion de flujo y copiamos copiamos las coodenada co odenadas, s, ponemos el nombre de la cuenca a crear. •
Figure 12: CUENCA HVCA3 A TRABAJAR
Creamos la mascara de la cuenca creada, para ello abrimos las herramientas de GRASS y buscamos la r.masck, luego me pide seleccionar, CUENCA HVCA3. •
Sacamos la cuenca creada de GRASS a tipo vectorial, para ello abrimos la herramienta de GRASS buscamos r.to.vect.area,esta nos facilitara trabajar adecuadamente. •
Figure 13: CUENCA HVCA3 POLIGONAL
Exportar una capa vectorial a QGIS, para ello abrimos la herramienta de GRASS, GRASS, buasca buascamos mos v.out. v.out.ogr ogr,, selecc seleccion ionamo amoss la cap capa a tipo vecto vectoria riall creada creada,, y guarda guardamos mos en cua cualqu lquier ier direccio direccion. n. Luego Luego abr abrimo imoss la cap capa, a, en la cua cuall en esta ya se puede utilizar sus distintos atributos. •
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AREA Y PERIMETRO DE LA CUENCA (km2) y (km) Esta se obtuvo de la capa default creada, atraves de atributos calculadora de campo obtuviendo lo siguiente. •
Figure 14: Area y Perimetro
CURVAS CARACTERISTICAS DE UNA CUENCA Curvas Hipsometricas Es la curva puesta en coordenadas rectangulares, representa la relacion entre la altitud y la superficie de la cuenca que queda sobre esa altitud. Para contribuir la curva la curva hipsometrica, se utiliza una mapa con curvas de nivel y superficies de ellas. •
Figure 15: Curva Hipsometrica
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ALTITUD
1479 1579 1679 1779 1879 1979 2079 2179 2279 2379 2479 2579 2679 2779 2879 2979 3079 3179 3279 3379 3479 3579 3679 3779 3879 3979 4079 4179 4279 4379 4479 4579 4679 4779 4879 4979 5079 5179 5279
AREA AREA ACUM. AREAS PARCIALES
0.00030279 0.00102192 0.00204383 0.00338746 0.00524205 0.00745621 0.01040841 0.01500703 0.02246324 0.03336368 0.04710278 0.06173133 0.080334 0.10124544 0.12510908 0.15020281 0.17745392 0.20608651 0.23859859 0.27635273 0.31978419 0.3697067 0.42587426 0.48864643 0.55567659 0.62963307 0.70570908 0.78740563 0.8670962 0.94860351 1.03578813 1.11952851 1.20964642 1.27364867 1.30110795 1.31306816 1.31634207 1.31700443 1.3170612
3.02790092 10.2191656 20.4383312 33.8746415 52.4205346 74.56206 104.084094 150.070339 224.632399 333.636832 471.027836 617.313299 803.339962 1012.45437 1251.09081 1502.0281 1774.53918 2060.86506 2385.98592 2763.52732 3197.84185 3697.06702 4258.74264 4886.46435 5556.76591 6296.33071 7057.09082 7874.05633 8670.962 9486.03508 10357.8813 11195.2851 12096.4642 12736.4867 13011.0795 13130.6816 13163.4207 13170.0443 13170.612
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3.02790092 7.19126467 10.2191656 13.4363103 18.5458931 22.1415254 29.5220339 45.9862452 74.56206 109.004433 137.391004 146.285463 186.026663 209.114407 238.636441 250.937288 272.511082 286.32588 325.120861 377.541395 434.314538 499.225163 561.67562 627.721709 670.301565 739.564799 760.760105 816.965516 796.905672 815.073078 871.84622 837.403847 901.17901 640.022556 274.592764 119.602086 32.7391787 6.6235332 0.5677314
AREA QUE QUEDA SOBRE LAS ALTITUDES 13167.5841 13160.3928 13150.1737 13136.7374 13118.1915 13096.0499 13066.5279 13020.5417 12945.9796 12836.9752 12699.5842 12553.2987 12367.272 12158.1576 11919.5212 11668.5839 11396.0728 11109.7469 10784.6261 10407.0847 9972.77016 9473.54499 8911.86937 8284.14766 7613.8461 6874.2813 6113.52119 5296.55568 4499.65001 3684.57693 2812.73071 1975.32686 1074.14785 434.125296 159.532532 39.9304457 7.191267 0.5677338 2.4E-06
Curva de frecuencia de altitudes Es la repres represen entac tacion ion grafica grafica,, de la distri distribuc bucon on en porcen porcentaje, taje, de las supefici supeficies es ocupadas por diferentes altitudes. ALTITUD AREA AREA ACUM. AREAS PARCIALES % AREA TOTAL 1479 0.00030279 3.02790092 3.02790092 0.02298983 1579 0.00102192 10.2191656 7.19126467 0.05460084 1679 0.00204383 20.4383312 10.2191656 0.07759067 1779 0.00338746 33.8746415 13.4363103 0.10201736 1879 0.00524205 52.4205346 18.5458931 0.14081269 1979 0.00745621 74.56206 22.1415254 0.16811311 2079 0.01040841 104.084094 29.5220339 0.22415081 2179 0.01500703 150.070339 45.9862452 0.349158 2279 0.02246324 224.632399 74.56206 0.56612449 2379 0.03336368 333.636832 109.004433 0.82763377 2479 0.04710278 471.027836 137.391004 1.0431634 2579 0.06173133 617.313299 146.285463 1.11069602 2679 0.080334 803.339962 186.026663 1.4124375 2779 0.10124544 1012.45437 209.114407 1.58773493 2879 0.12510908 1251.09081 238.636441 1.81188574 2979 0.15020281 1502.0281 250.937288 1.90528191 3079 0.17745392 1774.53918 272.511082 2.06908443 3179 0.20608651 2060.86506 286.32588 2.17397552 3279 0.23859859 2385.98592 325.120861 2.46853267 3379 0.27635273 2763.52732 377.541395 2.86654405 3479 0.31978419 3197.84185 434.314538 3.29760331 3579 0.3697067 3697.06702 499.225163 3.79044773 3679 0.42587426 4258.74264 561.67562 4.26461291 3779 0.48864643 4886.46435 627.721709 4.76607851 3879 0.55567659 5556.76591 670.301565 5.08937295 3979 0.62963307 6296.33071 739.564799 5.61526524 4079 0.70570908 7057.09082 760.760105 5.77619403 4179 0.78740563 7874.05633 816.965516 6.2029427 4279 0.8670962 8670.962 796.905672 6.05063509 4379 0.94860351 9486.03508 815.073078 6.18857405 4479 1.03578813 10357.8813 871.84622 6.61963331 4579 1.11952851 11195.2851 837.403847 6.35812403 4679 1.20964642 12096.4642 901.17901 6.84234726 4779 1.27364867 12736.4867 640.022556 4.85947468 4879 1.30110795 13011.0795 274.592764 2.08488994 4979 1.31306816 13130.6816 119.602086 0.90809817 5079 1.31634207 13163.4207 32.7391787 0.2485775 5179 1.31700443 13170.0443 6.6235332 0.05029025 5279 1.3170612 13170.612 0.5677314 0.00431059 •
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Figure 16: Frecuencia de poligonos
El el siguiente grafica mostramos la conbinacion de la curva Hipsometrica y la Frecuencia de Poligonos. •
Figure 17: Conbinacion de graficos
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PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA Es un pa para rame metr tro o muy impor importa tan nte en el estu estudi dio o de toda toda la cu cuen enca ca,t ,tie iene ne un una a relacion relacion muy importante importante y compleja compleja con la infiltracion infiltracion,, la escorren escorrentia tia superficial, la humedad humedad del suelo, y la contribucion contribucion del agua subterranea subterranea a la escorrentia. escorrentia. Es uno de los factores que controla el tiempo de escurrimiento de concentraccion de lluvias en los canales de drenaje, y tiene una importancia directa nen relacion a la magnitud de las crecidas. Existen diferentes criterios para evaluar la pendiente de una cuenca, en los que se pueden citar: •Criterio de Alvord •Criterio de Horton •Criterio de Nash •Criterio de los rectangulos eqyuivalentes Pero para nuestro estudio analizamos en el programa QGIS, la cual obtuvimos las siguientes respuestas en porcentaje.
Figure 18: Pendiente Media de la Cuenca
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LONGUITUD DE LA RED PRIMARIO DE LA CUENCA •Nos muestra las loguitudes de la Red Primaria en kilometros.
Figure 19: Longuitudes de la Red Primario
LONGUITUD DE LA RED PRIMARIO DE LA CUENCA •Nos muestra las loguitudes de la Red Primaria en kilometros.
Figure 20: Red Segundaria
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Figure 21: Longuitudes de la Red Segundario
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CONCLUSION: •
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La delimitaci´ on de cuencas hidrologicas constituye un insumo esencial on para llevar a cabo la planeaci´on on y la gesti´ on de los recursos naturales bajo on el enfoque de cuencas. Las Cuencas Hidrogr´aficas aficas son de vital importancia para la conservaci´ conservaci´on on del agua, de all´ all´ı que el agua constituye constituye un recurso recurso natural natural que debe ser utilizado racionalmente. Gran parte de las Cuencas Hidrogr´ aficas aficas son utilizadas como fuente deagua dulce para el uso y consumo humano. El trabajo desarrollado nos da una mejor muestra de los temas que estamos desarrollando en clases.
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