Fisiografía
Características Fisiográficas
Se caracterizaron los parámetros geomorfológicos de la cuenca del río Pampas, y subcuencas principales como fueron: área, perímetro, longitud mayor del cauce principal, coeficiente de compacidad, factor de forma, grado de ramificación y densidad de drenaje, altitud media y pendiente media, para lo cual se utilizó la información de las cartas del Instituto Geográfico Nacional a escala 1/100 000.
1. Parámetros de Forma
A continuación, se hace una descripción de las características fisiográficas y la estimación de las mismas.
a) Área (A)
La superficie de la cuenca del río Pampas y las Unidades Hidrográficas delimitadas por el divisor topográfico, corresponden a la superficie de la misma, proyectada en un plano horizontal; su tamaño influye en forma directa sobre las características de los escurrimientos fluviales y sobre la amplitud de las fluctuaciones. Las unidades de medida son en km2.
El área de la cuenca del río Pampas comprende desde su naciente en la Laguna Choclococha, hasta su desembocadura en el río Apurímac, dentro de ella están incluidas las seis Unidades Hidrográficas seleccionadas.
Río Caracha
Área de recepción = 4 287,72 km²
Perímetro de la sub cuenca =
Longitud mayor del Cauce =
Coeficiente de Compacidad = 1,58
Factor de forma = 0,30
Pendiente media = 1,34 %
Altitud media =
Río Alto Pampas
Área de recepción = 3 734,00 km²
Perímetro de la sub cuenca =
Longitud mayor del Cauce =
Coeficiente de Compacidad = 1,81
Factor de forma = 0,24
Pendiente media = 1,48 %
Altitud media =
El perímetro de la cuenca del río Pampas (P), está definido por la longitud de la línea de división de aguas, que se conoce como el “parte aguas o Divortium Acuarium”, la unidad de medida es en km.
Es perímetro de la cuenca del río Pampas es: 1 171,06 km.
c) Longitud de Cauce Principal (L)
Recibe este nombre, el mayor cauce longitudinal que tiene una cuenca determinada, es decir, el recorrido que realiza el río desde la cabecera de la cuenca, siguiendo todos los cambios de dirección o sinuosidades hasta un punto fijo, que puede ser una estación de aforo o desembocadura o punto de interés.
Longitud mayor del río Pampas, considerando el cauce natural desde sus nacientes hasta la desembocadura en el río Apurímac es:
La longitud del cauce del río Pampas es: 424,07 km.
d) Ancho Promedio
Es la relación entre el área de la cuenca y la longitud mayor del curso del río.
La expresión es la siguiente: Ap = A/L
Donde:
Ap = Ancho promedio de la cuenca o Unidad Hidrográfica (km)
A = Área de la cuenca o Unidades Hidrográficas (km2)
L = Longitud mayor del río (km)
Entonces, el ancho promedio de la cuenca del río Pampas es: 54,79 km.
e) Pendiente Media del Curso Principal (S)
Es la relación entre la diferencia de altitudes del cauce principal y la proyección horizontal del mismo. Su influencia en el comportamiento hidrológico se refleja en la velocidad de las aguas en el cauce, lo que a su vez determina la rapidez de respuesta de la cuenca ante eventos pluviales intensos y la capacidad erosiva de las aguas como consecuencia de su energía cinética. Se ha determinado la pendiente del cauce principal del río Pampas y para cada una de las Unidades Hidrográficas seleccionadas que la conforman, expresado en porcentaje (%). La pendiente media del río Pampas es: 0,82%.
El Coeficiente de Compacidad (Kc, adimensional), o Índice de Gravelious, constituye la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia cuya área - igual a la de un círculo - es equivalente al área de la cuenca en estudio, se determina mediante la siguiente expresión:
Donde: Kc = Coeficiente de compacidad
P = Perímetro de la cuenca (km)
A = Área de la cuenca (km2)
Este coeficiente define la forma de la cuenca, respecto a la similitud con formas redondas, dentro de rangos que se muestran a continuación (FAO, 1985):
Clase Kc1: Rango entre 1 y 1,25 corresponde a forma redonda a oval redonda
Clase Kc2: Rango entre 1,25 y 1,5 corresponde a forma oval redonda a oval oblonga
Clase Kc3: Rango entre 1,5 y 1,75 corresponde a forma oval oblonga a rectangular oblonga.
Una cuenca se aproximará a una forma circular cuando el valor Kc se acerque a la unidad. Cuando se aleja de la unidad, presente una forma más irregular en relación al círculo.
Si este coeficiente fuera igual a la unidad, significa que habrá mayores oportunidades de crecientes debido a que los Tiempos de Concentración, Tc (duración necesaria para que una gota de agua que cae en el punto más alejado de aquella, llegue a salida o desembocadura), de los diferentes puntos de la cuenca serían iguales.El coeficiente de compacidad de la cuenca del río Pampas es: 2,15.
g) Factor de Forma (Ff)
El Factor de Forma (Ff, adimensional), es otro índice numérico con el que se puede expresar la forma y la mayor o menor tendencia a crecientes de una cuenca, en tanto la forma de la cuenca hidrográfica afecta los hidrogramas de escorrentía y las tasas de flujo máximo.
El Factor de Forma tiene la siguiente expresión:
Donde: Ff = Factor de forma
Am = Ancho medio de la cuenca (km)
L = Longitud del curso más largo (km)
A = Área de la cuenca (km2)
El factor de forma de la cuenca del río Pampas es: 0.13
Con este valor de Ff = 0,13 la Cuenca del río Pampas, no estaría sujeta a crecientes continuas.
Una cuenca tiende a ser alargada si el factor de forma tiende a cero, mientras que su forma es redonda, en la medida que el factor forma tiende a uno. Este factor, como los otros que se utilizan en este estudio, es un referente para establecer la dinámica esperada de la escorrentía superficial en una cuenca, teniendo en cuenta que aquellas cuencas con formas alargadas, tienden a presentar un flujo de agua más veloz, a comparación de las cuencas redondeadas, logrando una evacuación de la cuenca más rápida, mayor desarrollo de energía cinética en el arrastre de sedimentos hacia el nivel de base, principalmente.
De manera general, una cuenca con Factor de Forma bajo, está sujeta a menos crecientes que otra del mismo tamaño, pero con un Factor de Forma mayor. Se ha determinado el Factor de Forma (Ff) para la cuenca del río Pampas y para cada una de las Unidades Hidrográficas seleccionadas.
h) Sistema de Drenaje
El sistema de drenaje de una cuenca está conformado por curso principal y sus tributarios; observándose por lo general, que cuanto más largo sea el curso de agua principal, más llena de bifurcaciones será la red de drenaje.
Con la finalidad de determinar las características de dicha red, se definen los siguientes índices:
i.1 Grado de Ramificación
Para definir el grado de ramificación de un curso de agua principal, (según Horton), se ha considerado el número de bifurcaciones que presentan sus tributarios, asignándole un orden a cada uno de ellos en forma creciente desde el curso principal hasta el encuentro con la divisoria de la cuenca.
i. 2 Densidad de Drenaje
Indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes o perennes de una cuenca (Li) y el área total de la misma (A).
Valores altos de densidad refleja una cuenca muy bien drenada que debería responder relativamente rápido al influjo de la precipitación, es decir que las precipitaciones influirán inmediatamente sobre las descargas de los ríos (Tiempos de Concentración cortos).
Una cuenca con baja densidad de drenaje refleja un área pobremente drenada con respuesta hidrológica muy lenta. Una baja densidad de drenaje es favorecida en regiones donde el material del subsuelo es altamente resistente bajo una cubierta de vegetación muy densa y de relieve plano.
La densidad de drenaje tiende a uno en ciertas regiones desérticas de topografía plana y terrenos arcillosos arenosos, y a un valor alto en regiones húmedas, montañosas y de terrenos impermeables.
Esta última situación es la más favorable, pues si una cuenca posee una red de drenaje bien desarrollada, la extensión media de los terrenos a través de los cuales se produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo en alcanzar los cursos de agua también será corto; por consiguiente, la intensidad de las precipitaciones influirá inmediatamente sobre el volumen de las descargas de los ríos.
La expresión es como sigue:
Dd = Li/A
Donde:
Dd = Densidad de Drenaje (km/km2)
Li = Longitud total de los cursos de agua perennes e intermitentes (km)
A = Área de la cuenca (km2).
MONSALVE (Referencia Bibliográfica), refiere que Dd usualmente toma los siguientes valores:
Entre 0,5 km/km2 para hoyas con drenaje pobre.
Hasta 3,5 km/km2 para hoyas excepcionalmente bien drenadas.
2. Parámetros de Relieve
Relieve del cauce principal
El relieve del cauce principal se representa mediante el perfil longitudinal y puede ser cuantificado mediante parámetros que relacionan la altitud con la longitud del cauce principal.
Gráfico
Perfil Longitudinal Río Bajo Pampas
Unidad Hidrográfica N°49981
Relieve de la cuenca
El relieve de la cuenca se representa mediante la curva hipsométrica y puede ser cuantificado con parámetros que relacionan la altitud con la superficie de la cuenca. Los principales son el rectángulo equivalente, la altitud media de la cuenca y la pendiente media de la cuenca.
a) Altitud Media de la Cuenca (H)
La Altitud Media (H) de una cuenca es importante por la influencia que ejerce sobre la precipitación, sobre las pérdidas de agua por evaporación, transpiración y consecuentemente sobre el caudal medio. Se calcula midiendo el área entre los contornos de las diferentes altitudes características consecutivas de la cuenca; en la altitud media, el 50% del área está por encima de ella y el otro 50% por debajo de ella. La altitud media del río Pampas es
b) Rectángulo Equivalente:
Este parámetro de relieve consiste en una transformación geométrica que determina la longitud mayor y menor que tienen los lados de un rectángulo cuya área y perímetro son los correspondientes al área y perímetro de la cuenca.
Donde:
L = Longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (km.)
l = Longitud del lado menor del rectángulo equivalente (km.)
Para la cuenca del río Pampas y para cada una de sus sub-cuencas más importantes, se han determinado los lados mayor y menor del rectángulo equivalente y estás están expresadas en km.
Gráfico
3. Parámetros de Drenaje
Es otra característica importante en el estudio de una cuenca, ya que manifiesta la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento resultante, es decir la rapidez con que desaloja la cantidad de agua que recibe. La forma de drenaje, proporciona también indicios de las condiciones del suelo y de la superficie de la cuenca.
El sistema o red de drenaje de una cuenca está conformado por un curso de agua principal y sus tributarios; observándose por lo general, que cuanto más largo sea el curso de agua principal, más bifurcaciones tendrá la red de drenaje.
La definición de los parámetros de drenaje se presenta a continuación:
Orden de ríos
El orden de corrientes se determina de la siguiente manera: Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, así dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos de orden 2 forman una de 3 y así sucesivamente. Entre más corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir, mayor el grado de bifurcación de su sistema de drenaje, por consiguientes más rápida será su respuesta a la precipitación.
Frecuencia de los ríos
Este dado por el número total de ríos dividido con el área de la cuenca. Se mide en ríos/km2.
Densidad de Drenaje
La Densidad de Drenaje (Dd), indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes o perennes de una cuenca (Lt) y el área total de la misma (A).
La densidad de drenaje tiende a 1, en ciertas regiones desérticas de topografía plana y terrenos arenosos, y a un valor alto en regiones húmedas, montañosas y de terrenos impermeables. Esta última situación es la más favorable, pues si una cuenca posee una red de drenaje bien desarrollada, la extensión media de los terrenos a través de los cuales se produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo en alcanzar los cursos de agua también será corto; por consiguiente, la intensidad de las precipitaciones influirá inmediatamente sobre el volumen de las descargas de los ríos.
Se define como:
Donde:
Lt : Suma de longitudes de todos los tributarios y cauce principal (Km)
A : Área de la cuenca (Km2)
Coeficiente de Torrencialidad
Es la relación entre el número de cursos de agua de primer orden y el área total de la cuenca.
Se define como:
Pendiente Media del Río (Ic)
El agua superficial concentrada en los lechos fluviales escurre con una velocidad que depende directamente de la declividad de éstos, así a mayor declividad habrá mayor velocidad de escurrimiento.
La pendiente media del río es un parámetro empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos.
Se determina mediante la siguiente relación:
Ic = (HM – Hm)/(1000 * L)
Siendo:
Ic = Pendiente media del río.
L = Longitud del río (Km)
HM y Hm = Altitud máxima y mínima del lecho del río; referidas al nivel medio de las aguas del mar m.s.n.m.
Pendiente Media del río Pampas (Ic).
Ic = (HM – Hm)/(1000 * L)
Para la cuenca del río Pampas la pendiente media del río es:
Ic = 0,82
Ic = 82 %
Para la cuenca del río Pampas, el orden de los ríos es 5, la frecuencia de los ríos es 0,416 ríos/Km², la densidad de drenaje es 0,665 km/km², y el coeficiente de torrencialidad es 0,004 ríos/km².
Para las Unidades Hidrográficas consideradas en el estudio se han determinado sus parámetros fisiográficos como son el área, perímetro, longitud de cauce principal, pendiente del cauce y altitud media, la cual es mostrada en el cuadro siguientes:
Parametros Fisiográficos
Cuenca del Río Pampas
