3.2. DATOS DE LA CUENCA DEL RIO EN ESTUDIO
3.2.1. Caracterización geomorfológica de la cuenca
La cuenca del río Rímac cuenta con una superficie de 3503.95 km², de la cual el 65.7%, (2302.1 km²) corresponden a la cuenca húmeda contando a partir de los 2500 msnm. El río Rímac se forma por la confluencia de los ríos Santa Eulalia y San Mateo (que también se llama Rímac); esta confluencia se forma cerca de la localidad de Chosica. El perímetro de la cuenca del río Rímac es 419.5 km y la longitud del río principal es de 127.02 km. Los principales factores de forma son: Área de la cuenca (A), perímetro de la cuenca (P), longitud del río principal (L), ancho promedio de la cuenca (Ap.), índice de compacidad (Kc) y rectángulo equivalente (RE). Según el relieve, los principales parámetros de son: Curva hipsométrica, pendiente media de la cuenca (Sm) y el Coeficiente de torrencialidad (Ct). Por otro lado, los factores más importantes de la red hidrográfica son: Tipo de corriente, densidad de drenaje (Dd) y la extensión media del escurrimiento superficial.49
3.2.1.1 Área (A)
La magnitud del área se ha obtenido con el uso del programa ARC GIS 10.5, mediante la base de datos del Inventario de cuencas y estaciones hidrometeorológicas de la Autoridad Nacional del Agua (ANA). El área de la cuenca del río Rímac es 3503.9 km².
3.2.1.2 Perímetro (P)
La longitud que recorre el perímetro de la cuenca del río Rímac es de 419.5 km.
3.2.1.3 Longitud del río principal (L)
Es la longitud de mayor recorrido que realiza el río, desde la parte alta o cabecera de la cuenca, siguiendo todos los cambios de dirección o sinuosidades, hasta que llegue a un punto fijo de interés, este puede ser una desembocadura o estación de aforo. La longitud del río principal de la cuenca del río Rímac es de 127.02 km, hasta su desembocadura.
49Autoridad Nacional del Agua (2010) Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas de la cuenca del rio Rímac. Lima, Perú.
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3.2.1.4 Ancho promedio de la cuenca (Ap)
Es la relación entre el área de la cuenca y la longitud del río principal, cuya expresión es la siguiente:
𝐴𝑝 =𝐴
𝐿 Donde:
Ap = Ancho promedio de la cuenca (km).
A = Área de la cuenca (km2).
L = Longitud del cauce principal (km).
El ancho promedio de la cuenca del río Rímac es 27.58 km.
3.2.1.5 Índice de compacidad (Kc)
Es un parámetro adimensional que relaciona el perímetro de la cuenca con el perímetro de un círculo de igual área que el de la cuenca. Este parámetro, describe la geometría de la cuenca, cuando son redondeadas posee el coeficiente mínimo igual a 1 y tiene mayor tendencia a las crecientes; cuando se aleja de la unidad, presenta una forma más irregular con relación al círculo, es decir, alargadas. La siguiente expresión nos permite calcular el índice de compacidad: 𝐾𝑐 = 0.282 [ 𝑃 √𝐴] Donde: P = perímetro de la cuenca (km). A = área de la cuenca (km²).
Cuando el Kc = 1 el tiempo de concentración es menor, la cuenca es redondeada y mayor tendencia a crecientes, y Kc = 2 el tiempo de concentración es mayor, la cuenca tiene forma alargada y menor tendencia a crecientes. El coeficiente de compacidad de la cuenca del río Rímac es de 2.00, esto indica que la cuenca posee una forma alargada, debiendo estar menos expuesta a las crecientes que una cuenca de forma circular.50
50Autoridad Nacional del Agua (2010) Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas de la cuenca del rio Rímac. Lima, Perú.
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3.2.1.6 Rectángulo Equivalente (RE)
Es la representación geométrica de una cuenca delimitado como un rectángulo que tenga la misma área de esta. La longitud de sus lados está dado por:
𝑅𝐸 = 0.25 ∗ 𝑃 ± √(𝑃
4)
2
− 𝐴
Donde:
RE = Longitud de sus lados del rectángulo equivalente (mayor y menor) en km.
P = Perímetro de la cuenca (km).
A = Área de la cuenca (km2).
La longitud mayor y menor de la cuenca del río Rímac: 191.45 km y 18.30 km.
3.2.1.7 Curva hipsométrica
Es utilizada para representar gráficamente cotas de terreno en función de las superficies que encierran. Si se ubica en el punto más alto de la cuenca y se calcula a partir de cada curva de nivel, las áreas acumuladas por encima de ellas, se puede construir la curva hipsométrica (Martínez et al, 1996). En general, tanto las alturas como las superficies son definidas en términos porcentuales. Se define como curva hipsométrica a la representación gráfica de las elevaciones del terreno en función de las superficies correspondientes.51 Las curvas hipsométricas para la cuenca del río Rímac se muestran en la Figura 3-5.
51Autoridad Nacional del Agua (2010) Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas de la cuenca del rio Rímac. Lima, Perú.
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Figura 3-5: Curva hipsométrica de la cuenca del río Rímac. Fuente: Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas de la cuenca del rio Rímac. Lima, Perú.
3.2.1.8 Pendiente media de la cuenca
Este factor de relieve es resaltante debido a su relación con el comportamiento hidráulico de drenaje de la cuenca, y tiene una importancia directa con la magnitud de las crecidas. Para su estimación se emplea el parámetro de forma del “Rectángulo Equivalente”.
𝑆𝑚 = 𝐻 𝐿𝑚
Donde:
Sm = Pendiente media de la cuenca.
H = Desnivel total (cota en la parte más alta-cota en la parte más baja), en km.
Lm = Lado mayor del rectángulo equivalente (km).
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3.2.1.9 Coeficiente de torrencialidad (Ct)
Este factor indica la relación entre el número de ríos de cursos de primer orden con el área de la cuenca como se muestra en la siguiente fórmula:
𝐶𝑡 =𝑁°𝑅1
𝐴 Donde:
Nº R1 = Número de ríos de primer orden.
A = Área de la cuenca (km2).
En la cuenca del río Rímac existen 120 ríos de primer orden, por ende, el coeficiente de torrencialidad es de 0.03.52
3.2.1.10 Tipo de corriente
Para clasificar el tipo de corriente en el río se toma en cuenta la permanencia del flujo en el cauce del río.
En la cuenca del río Rímac, el cauce contiene agua de manera permanente, por ende, es de tipo perenne.
3.2.1.11 Densidad de drenaje
Este parámetro representa la longitud (kilómetros) del curso del río que existe, por cada unidad de superficie. La expresión que la define es la siguiente:
𝐷𝑑 =𝐿𝑡
𝐴 Donde:
Dd = Densidad de drenaje (km/km²).
LT = Longitud total de ríos de la cuenca (km).
A = Área de la cuenca (km²).
52Autoridad Nacional del Agua (2010) Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas de la cuenca del rio Rímac. Lima, Perú.
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Según Monsalve S, G. (1999) para valores hasta 0.5 km/km2, se considera cuencas con drenaje pobre y para valores hasta 3.5 km/km2, se estima como cuencas excepcionalmente bien drenadas.
Para la cuenca del río Rímac la densidad de drenaje es de 0.66 km/km2, esto indica que tendría drenaje regular y propenso, de manera moderada, a las crecientes.
3.2.1.12 Extensión media del escurrimiento superficial (E)
Este parámetro se puede definir como la distancia promedio en una línea recta, en la cual, agua de la precipitación tendría que recorrer para llegar al lecho de un curso de agua. El valor se determina con la siguiente relación:
𝐸 = 𝐴
𝐿𝑡 Donde:
A = Área de la cuenca (km2).
LT = Longitud total de ríos de la cuenca (km).
Por lo tanto, en la cuenca del río Rímac, la extensión media del escurrimiento superficial es de 1.51 km2/km.53