UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
Facultad de Ciencias Técnicas
Carrera de Ingeniería Civil
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa la obtención del Título de
INGENIERIO CIVIL
TEMA:
“Modelación hidrológica de la cuenca del Río Jipijapa, cantón Jipijapa de la provincia de
Manabí.”
AUTOR:
Juliana Alexandra Pín Ponce
TUTOR:
Ing. Pablo Gallardo Armijos
Jipijapa – Manabí – Ecuador
DEDICATORIA
A mis padres Eyzio Pin Ponce y Maritza Ponce quienes con su amor, paciencia y
esfuerzo me han guiado para cumplir mis sueños.
A mi hermano Jonathan Pin Ponce por su cariño, por estar conmigo en todo momento
RECONOCIMIENTO
Quiero expresar mi gratitud a Dios, quien con su bendición llena siempre mi vida.
A toda mi familia por estar siempre presentes.
De igual manera mis agradecimientos a la Universidad Estatal Del Sur De Manabí, a
mis profesores, quienes con la enseñanza de sus valiosos conocimientos hicieron que pueda
aprender día a día. Gracias a cada uno de ustedes por su paciencia, dedicación, y apoyo
incondicional.
Finalmente quiero expresar mi más grande y sincero agradecimiento al Ing. Pablo
Gallardo, principal colaborador durante todo este proceso, quien con su dirección,
conocimiento, enseñanza y colaboración permitió́ el desarrollo de este trabajo
ÍNDICE
1. Introducción ... 1
2. Objetivos ... 3
2.1. Objetivo General ... 3
2.2. Objetivos Específicos ... 3
3. Marco teórico ... 4
3.1. Antecedentes ... 4
3.2. Bases teóricas ... 6
3.2.1. Hidrología ... 6
3.2.2. Ciclo hidrológico ... 7
3.2.3. Cuenca hidrográfica ... 8
3.2.4 Riesgos de las cuencas hidrográficas ... 9
3.2.5. Método racional ... 10
3.2.6. Tiempos de concentración ... 11
3.2.7. Coeficiente de escorrentía ... 12
3.2.8. Calculo de áreas tributarias ... 12
3.2.9. Intensidades de lluvias ... 13
3.2.10. Hidrogramas unitarios ... 13
3.2.11. Características morfométricas ... 14
4. Materiales y métodos ... 19
4.2. Métodos ... 19
5. Análisis de resultados ... 22
5.1.1. Ubicación ... 22
5.1.3 Clima ... 24
5.1.4 Topografía ... 25
5.1.5 Altitud ... 25
5.1.5. Vegetación ... 25
5.3.3. Resultados generales ... 83
6. Discusión de resultados ... 84
7. Conclusiones ... 86
8. Recomendaciones ... 88
Índice de tablas
Tabla 1: Método de Molchanov………..…………..………..……….….….
Tabla 2: Método de Nadal……….………...
Tabla 3: Método de Prever ………..………..…..
Tabla 4: Método de Kelel ……….…...……….……..
Tabla 5: Método Raws ………...
Tabla 6: Resultados de Cálculo de coeficiente de escorrentía...………..
Tabla 7: Calculo de coficiente de escorrentia… ... ..28
Tabla 8: Calculo de coficiente de escorrentia, rio Jipijapa..……….…………..
Tabla 9: Cálculo de precipitación ………...………...
Tabla 10: Cálculo de precipitación Andil.……… ……….……….
Tabla 11 Cálculo de precipitación Cantagallo…. ………...………..………
Tabla 12 Cálculo de precipitación Joa ………..
Tabla 13: Calculo de precipitación Puerto Cayo.…..………
Tabla 14: Calculo de precipitación Sancán..……….
Tabla 15: Cálculo de precipitaion (resultados) . ………..
Tabla 16: Hidrograma unitario 1………. ………….……….…...
Tabla 17: Hidrograma unitario 2…….………..……...
Tabla 18: Hidrograma unitario 3…….……...………
Tabla 19: Hidrograma unitario 4………….……….…...
Tabla 20: Hidrograma unitario 5…….………..……...
Tabla 21: Hidrograma unitario 6…….……...………..
Tabla 22: Hidrograma unitario 7………….……….…...
Tabla 23: Hidrograma unitario 8…….………..……...
Tabla 24: Resultados totales de hidrograma uniatario………. …….……...………..
Tabla 25: Calculo de caudales de avenida maxima ………….……….…...
Tabla 26: Características morfométricos de la zona de estudio…….………..……...
Tabla 27: Resultados generales de las caracteristicas morfometricas …….……...………..
Tabla 28: Resultados generales de las caracteristicas morfologicas …….……...………..
Índice de Gráficos
Gráfico 1: Hidrograma unitario 1………. ………….……….…...
Gráfico 2: Hidrograma unitario 2…….………..……...
Gráfico: 3 Hidrograma unitario 3…….……...………
Gráfico 4: Hidrograma unitario 4………….……….…...
Gráfico 5: Hidrograma unitario 5…….………..……...
Gráfico 6: Hidrograma unitario 6…….……...………..
Gráfico 7: Hidrograma unitario 7………….……….…...
Gráfico 8: Hidrograma unitario 8…….………..……...58
Gráfico 9: Resultados totales de hidrograma uniatario………. …….……...……….61
Índice de figuras Figura 1: Mapa de la ubicación del cantón Jipijapa.………...………...……….23
Figura 2: Mapa de la zona de estudio ……… ....27
Figura 3 Hietograma de precipitación..……… …..70
Figura 4: Hietograma de precipitación ………. ….70
Figura 5: Datos generales de la cuenca ……….. …...71
Figura 6: Datos de la cuenca Jipijapa ……….…… …...72
Figura 7: Hidrograma ………. ...…72
Figura 8: Resultados generales.. ………..…… …...73
Figura 9: Hidrograma de caudal. ………...74
Figura 10: Hidrograma de resultados ……….………74
Figura 11: Hidrograma…………..……….………75
Figura 12: Hidrograma…………..……….………75
Figura 13: Hidrograma…………..……….………76
Figura 14: Hidrograma………... ………...…77
Figura 15: Hietograma ………. ….77
Figura 16: Hidrograma ……….. …...77
Figura 17: Hidrograma ……….……….…… …...78
Figura 18: Hidrograma ……….………. ...…79
Figura 19: Hidrograma.. ……….………….……… …....80
Figura 20: Hidrograma de caudal. ……….………..….80
Figura 21: Hidrograma…………..……….………81
Figura 22: Hidrograma…………..……….………81
Figura 23: Hidrograma…………..……….………82
Figura 24: Hidrograma…………..……….………82
Índice de Anexos Anexo A. Hietogramas 10 y 50 años ………..………...92
Anexo B. Tutorial del software HEC-HMS ……….………122
RESUMEN
En el presente trabajo se abordó el tema “Modelación hidrológica de la cuenca del río
Jipijapa, cantón Jipijapa de la provincia de Manabí” y como objetivo general se propuso
“Elaborar un modelo hidrológico de la cuenca del río Jipijapa, cantón Jipijapa de la
provincia de Manabí; para llevar a la práctica lo planteado se recurrió la investigación,
como una profunda revisión bibliográfica de autores con conocimiento referente al tema
expuesto, se realizó un diagnóstico de campo (in situ), metodología descriptiva,
proyectiva; como técnicas e instrumentos se manejó los programas de software HEC-HMS
(Hydrologic Engineering Center – River Analysis System), sasplanet, global mapper, Qgis,
sig tierras, portal. Gob, rec hms, lo que permitió obtener los datos generales para realizar
los análisis y extraer las conclusiones y recomendaciones.
ABSTRACT
In the present work, the topic "Hydrological Modeling of the Jipijapa River Basin,
Jipijapa Canton of Manabí Province" was addressed and, as a general objective, it was
proposed "To elaborate a hydrological model of the Jipijapa river basin, Jipijapa canton of
the province of Manabí In order to put into practice what was proposed, we resorted to
research steps, such as a thorough bibliographic review of authors with knowledge in
reference to the subject exposed, using field research (in situ), descriptive, projective
methodology; The software programs HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - River
Analysis System), sasplanet, global mapper, Qgis, sig lands, portal were handled as
techniques and instruments. Gob, rec hms, which allowed obtaining the general data to
carry out the analyzes and extract the conclusions and recommendations.
1. Introducción
El tema abordado en el presente trabajo de investigación es la “Modelación hidrológica
de la cuenca del Río Jipijapa, cantón Jipijapa de la provincia de Manabí.”. Se parte del
hecho de que el estudio y conocimiento de los componentes de un territorio son base
esencial para la supervivencia y desarrollo del grupo social, más aun de un recurso
fundamental en este proceso como son las cuencas hidrográficas.
El ser humano desde sus múltiples actividades, económicas, culturales, sociales, es el
modelador primario (antrópico) del medio en que se desenvuelve, en el caso de las cuencas
hidrográficas también inciden agentes modeladores (naturales) como la erosión, impacto
de la lluvia sobre el suelo, escorrentía, sedimentación etc., situación que hace
imprescindible medidas preventivas como la modelación hidrológica para planificar un
mejor uso racional de las mismas.
En línea con lo anteriormente descrito, la cuenca del río Jipijapa presenta diversos
inconvenientes, debido a las múltiples actividades humanas (agrícolas, sistema de
alcantarillado obsoleto, viviendas asentadas al borde del rio, evacuación de aguas servidas,
basura en las márgenes, así como algún gran tramo de rio 550 metros, que se encuentra
tunelizado en el centro de la ciudad), persistiendo estos problemas hasta la actualidad, ante
la ausencia de proyectos visibles para mitigar los impactos ambientales.
Por medio del presente trabajo se busca determinar las características de la cuenca
se pretende hacer un análisis hidrológico e hidráulico del rio Jipijapa, estableciendo
parámetros y criterios con la ayuda de sistema informáticos como HEC-HMS, para los
diferentes puntos de interés del proyecto afectados principalmente por la formación de
tapes por la basura acumuladas en algunas parte del rio Jipijapa, también por crecientes que
se producen en época invernal.
Es de relevancia mencionar que para el desarrollo de lo propuesto, se efectúa en primera
instancia un profundo sondeo de la bibliografía especializada y de información básica de
estudios realizados por instituciones como: Senagua (secretaria nacional del agua), GADM
(Gobierno Autónomo Descentralizado del Cantón Jipijapa), Empresa Pública de agua y
alcantarillado de Jipijapa, lo que permitirá llevar a cabo un estudio más integrado. Se
realiza un estudio de campo, levantamiento de información especializada y la base
2. Objetivos
2.1. Objetivo General
Elaborar un modelo hidrológico de la cuenca del río Jipijapa, perteneciente al
cantón Jipijapa de la provincia de Manabí.
2.2. Objetivos Específicos
- Determinar las características de la cuenca hidrológica del río Jipijapa.
- Calcular los caudales máximos y avenidas del río Jipijapa.
- Realizar una modelación hidráulica del río Jipijapa mediante la aplicación
3. Marco teórico
3.1. Antecedentes
En sus inicios el ser humano iba de un lado a otro en búsqueda de lugres que aseguren la
supervivencia, especialmente que le prodiguen agua y comida, con el transcurrir de los
siglos el hombre se volvió sedentario y buscó condiciones idóneas que le permitieran
sobrevivir.
Durante miles y miles de años el ser humano aprovechó los beneficios del agua, sin
sufrir ésta mayor modificación ya que su uso era doméstico, estando alejada de la utilidad
industrial; desde el momento que el agua se la utiliza con fines económicos y crece la
población originando altos niveles de contaminación medioambiental, el agua pasó a
convertirse en un recurso escasamente disponible y elemental en la supervivencia del
hombre.
En la actualidad las cuencas hidrográficas prodigan múltiples beneficios al ser humano,
pero debido al uso y abuso doméstico, agrícola e industrial se comprometen seriamente la
subsistencia del ecosistema y el aprovechamiento de los recursos naturales que este sistema
prodiga.
Ante la realidad descrita se han realizado múltiples estudios sobre modelación
hidrológica en el mundo, Ecuador y Manabí con la finalidad de encontrar maneras de un
mejor aprovechamiento sostenible de las cuencas hidrográficas, entre los más relevantes
están:
En España Lina Margarita Ramírez Solano, en el año 2012 realizó un “Análisis de la
siendo el objetivo principal la aplicación de un modelo hidrológico distribuido llamado
TETIS, para predecir y analizar la respuesta hidrológica en cuencas hidrográficas españolas
con escasez de datos y aprovechando información estándar” (Solano, 2012).
En el año 2012 los MSc. Ing. Valentina Estrada Sifontes y MSc. Ing. Rafael Miguel
Pacheco Moya llevaron a cabo la “modelación hidrológica con HEC-HMS en cuencas
montañosas de la región oriental de Cuba, con el propósito de estimar los hidrogramas de
escorrentía directa generados por las precipitaciones en una cuenca o región durante un
período especificado” (Sifontes y Moya, 2012).
Alejandra Stehr y Patrick Debels et al, en el año 2010, investigaron sobre “Modelación
de la respuesta hidrológica al cambio climático: experiencias de dos cuencas de la zona
centro-sur de Chile, para conocer la influencia que pueden tener los cambios en el clima
causados por el calentamiento global sobre la disponibilidad de los recursos hídricos”
(Debels, 2012)
En Ecuador, en el año 2015 Katherine Lisette Villamarín Uquillas realizó una
“Aplicación del Modelo Hidrológico HBV-light en las Cuencas del Río Mira y Portoviejo
del Ecuador con el fin de obtener resultados factibles para la gestión de los recursos
hídricos y prevenir futuros problemas climáticos” (Uquillas, 2015)
En Portoviejo provincia de Manabí en el año 2016, Luis Santiago Quiroz Fernández,
Elena Izquierdo Kulichse, y Carlos Menéndez Gutiérrez efectuaron un estudio sobre
“Modelación matemática de la capacidad de autodepuración de corrientes superficiales.
Caso de estudio: río Portoviejo, Ecuador, El modelo considera los procesos de
aire-agua y fue aplicado para estudiar la contaminación existente en el río Portoviejo, Manabí,
Ecuador” (Quiroz y Fernández, et al 2016).
En Jipijapa, Provincia de Manabí, Carlos Augusto Villalva Arias en 2017, realizó la “Caracterización hidrogeológica de la subcuenca Cantagallo-Jipijapa mediante la aplicación
de sondeos eléctricos verticales.” Con el propósito de conocer el comportamiento
hidrogeológico, identificando zonas de recarga, acumulación y descarga del acuífero
mediante correlaciones de perfiles geo eléctricos, niveles freáticos, geoquímica del agua”
(Arias, 2017)
3.2. Bases teóricas
3.2.1. Hidrología
El Consejo Federal de Ciencia y Tecnología de Estados Unidos U.S. (1962), citado por
Orozco, (2012) manifiesta que “la hidrología es la ciencia natural que estudia el agua en la
Tierra, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades
químicas y físicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo los seres vivos” (p.2).
Como parte de las ciencias que se encargan de estudiar a la naturaleza, la hidrología se
dedica a investigar la diversidad en referencia a los procesos fisicos del agua, de la
atmósfera, superficie o subterranea. La Hidrología es una ciencia esencial en Ingeniería del
Agua, la cual abarca un amplio abanico de temas de investigación que engloban los
diversos estadios del agua en el ciclo Hidrológico, tanto en atmósfera, superficie y suelo
3.2.2. Ciclo hidrológico
Al explicar los diversos procesos de la naturaleza que dan origen al ciclo hidrológico,
surgen un compendio de interrelaciones físicas químicas de manera continua y en la que
intervienen muchos elementos en diversos estados de la materia y vinculados con
determinado lugar.
Atendiendo al criterio de (Gálvez, 2011) “El ciclo hidrológico, es un modelo conceptual
que describe el almacenamiento y movimiento del agua entre la Biosfera, Atmósfera,
Litosfera, Hidrosfera, lo que se denomina Sistema Climático”
La tierra mantiene reservorios naturales de agua, (las Aguas subterráneas, atmósfera,
océanos, lagos, suelos, glaciares, como nieve, y ríos), estos depósitos de agua se mueven de
un lado a otro mediante diversos procesos, como la evaporación, lluvia, condensación,
escorrentía, sedimentación, infiltración, transpiración, flujos de agua, etc. Conociéndose
este fenómeno de la naturaleza como ciclo hidrológico.
El ciclo hidrológico (Anexo 1) reúne el movimiento de masa de agua continuamente,
como consecuencia del flujo de energía “se basa en el permanente movimiento o
transferencia de las masas de agua, tanto de un punto del planeta a otro, como entre sus
diferentes estados (líquido, gaseoso y sólido). Está animado por dos causas: La energía
solar y la gravedad. La naturaleza ha creado una especie de máquina insuperable, regulando
y gestionando las necesidades de cada uno de los seres vivos” (Gálvez, 2011, p 6).
Fundamentalmente el ciclo hidrológico empieza en el océano, con la contribución de la
saturación (100%), es la fase correspondiente a la condensación, dando lugar a la formación
de nubes, la lluvia o la nieve según el clima, su fusión da lugar al agua superficial o
subterránea completándose de esta manera el ciclo hidrológico.
3.2.3. Cuenca hidrográfica
Se conoce como “Cuenca hidrográfica a la zona geográfica drenada por una corriente de
agua" (FAO 2009 citado por Núñez, 2011, p 11) es un espacio de territorio en el que fluyen
aguas procedentes de precipitaciones, deshielo, agua subterránea, etc. Que fluyen por
cursos superficiales o ríos hacia un lugar de descarga importante como un rio, un lago o el
océano.
En las cuencas hidrográficas se concentran las poblaciones que pueden ser grandes o
pequeñas, por efectos de la existencia de agua para las diversas actividades productivas o
de subsistencia de los pobladores. Atendiendo a criterio de Vagaría, (2010) “En la cuenca
están contenidos los recursos naturales básicos para las múltiples actividades humanas,
como agua, suelo, vegetación y fauna. Todos mantienen una continua y particular
interacción entre ellos y con los aprovechamientos y desarrollos productivos del hombre”
(p.1)
Las cuencas hidrográficas son áreas fundamentales para la supervivencia del ser
humano, ya que la actividad natural propia del sistema hídrico (los suelos, vegetación y
topografía, relacionados con las actividades) los recursos naturales propios de la cuenca
hidrográfica aportan al uso y beneficio del ser humano. Es importante mencionar que las
lluvia y afluentes se orientan hacia riachuelos, quebradas o ríos, hasta llegar a un rio
principal que a su vez se vaciará en el mar o algún otro sitio.
3.2.4 Riesgos de las cuencas hidrográficas
Por siglos las cuencas hidrográficas han aportado al beneficio del hombre,
presentándose como ecosistemas muy estables, actualmente las actividades agresivas del
hombre han comprometido la sostenibilidad de las cuencas hidrográficas en muchas partes
del mundo.
Los problemas que presentan actualmente las cuencas hidrográficas son muchas, “las
que causan mayor preocupación a nivel mundial se encuentran en referencia a la
degradación de las tierras. Los procesos de degradación del suelo suelen traducirse en una
reducción de la productividad de los cultivos y los recursos hídricos” (Gaspari & Vagaria et
al, 2011). Teniendo un suelo degradado consecuencias severas para el medio ambiente y
actividades productivas economicas de los habitantes de la zona.
En línea con lo anteriormente descrito “la combinación de factores antrópicos y
ambientales, en conjunción con las características morfométricas de la cuenca hidrográfica
(el relieve, la red de drenaje y la forma), pueden generar vulnerabilidad en el ambiente”.
(Gaspari & Vagaria et al, 2011)
Generalamente las sociedades que habitan las cuencas hidrograficas ignoran, o solo ven
los beneficions ecosistemicos que las cuencas aportan al hombre, o definitivamente no
especialmente la sobreexplotacion del agua y la tierra, la contaminacion etc, que alteran el
funcionamiento natural, poniendo en serio peligro la estabilidad de las cuencas
hidrograficas.
La vulnerabilidad de los ecosistemas hidricos y los diferentes intereses en relación al uso
del agua ante una poblacion en constante crecimiento, es tema algido a intentar resolver,
especialmente cuando se desea satisfacer la demanda de diversos sectores y al mismo
tiempo conservar el recurso natural.
3.2.5. Método racional
El método racional Americano tiene varios representantes de origen Europeo, en la
literatura inglesa se atribuye el método racional americano a Lloyd-George en 1906,
aunque los principios del mismo fueron establecidos por Mulvaney en 1850, “permite
determinar el caudal máximo que escurrirá por una determinada sección, bajo el supuesto
que éste acontecerá para una lluvia de intensidad máxima constante y uniforme en la
cuenca correspondiente a una duración D igual al tiempo de concentración de la sección.”
(Lopez, 2015, p12)
Sus siglas representan lo siguiente:
Q: Se refiere al caudal máximo en la sección de cálculo, m3/s
A: Equivale a el área total de la cuenca vertiente en la sección de cálculo, (H2 O km2)
i: Es la intensidad media máxima para una duración igual al tiempo de concentración, de la
sección de cálculo.
3.2.6. Tiempos de concentración
En hidrología, el tiempo de concentración se define como “el tiempo que pasa desde el
final de la lluvia neta hasta el final de la escorrentía directa. Representa el tiempo que tarda
en llegar al aforo la última gota de lluvia que cae en el extremo más alejado de la cuenca y
que circula por escorrentía directa. Por lo tanto, el tiempo de concentración sería el tiempo
de equilibrio o duración necesaria para que con una intensidad de escorrentía constante se
alcance el caudal máximo” (Sanz & Alvarez, 2009, p2)
En cada cuenca, el tiempo de concentración se define como un parámetro característico
y se basa en los factores siguientes:
4. Tamaño de la cuenca: entre mayor tamaño mayor tiempo de concentracion.
5. Topografía: entre mayor pendiente o accidentalidad, menor tiempo de concentracion.
6. Forma: a igualdad de otros factores, las cuencas que tienen formas alargadas muestran
menores tiempo de concentracion que las cuencas que tienen forma apaisadas o
3.2.7. Coeficiente de escorrentía
Se conoce como escorrentía “al término hidrológico que está representado como la
lámina de agua que circula sobre una superficie en una cuenca de drenaje, o la altura en
milímetros del agua lluvia escurrida y extendida, sobre la cuenca de drenaje” (Cuevas
Gomez, 2014, p17).
A partir del enunciado anterior el coeficiente de escorrentía se lo determina de la
siguiente manera “El coeficiente de escorrentía (c) representa la fracción de agua del total
de lluvia precipitada que realmente genera escorrentía superficial una vez se ha saturado el
suelo por completo. Su valor depende de las características concretas del terreno que
determinan la infiltración del agua en el suelo.” (Ibáñez & Blanquer, 2011, p3)
3.2.8. Calculo de áreas tributarias
Es importante conocer cómo se realiza el cálculo de aguas tributarias, para luego realizar
su procedimiento, entendiéndose como áreas tributarias al conjunto de superficies, que son
el resultado de la división del área original a ser estudiada. “Los criterios que se toman para
determinar estas áreas de aportación son: 1. Si el área es sensiblemente cuadrada la
superficie de drenaje, para cada tramo de tubería, se obtiene trazando diagonales entre los
pozos de revisión y 2. Si son sensiblemente rectangulares, se divide el rectángulo en dos
mitades por los lados menores y luego se trazan rectas inclinadas a 45°, teniendo como base
los lados menores, para formar triángulos y trapecios como áreas de drenaje.” (Castro,
3.2.9. Intensidades de lluvias
No se conoce los inicios del agua, los que si se encuentra claro de que es primordial para la supervivencia del ser humano y del planeta mismo, presentándose en varios estados, gas,
líquido y sólido. Siendo todos sus estados trascendentales de cara a los recursos humanos.
Y sobre todo la influencia que el ser humano ejerce en el ciclo del agua.
Uno de los ciclos naturales más relevantes es el de la lluvia, para medir la intensidad de
ésta se lleva a cabo la relación entre la cantidad y el tiempo a intervalos en que ha llovido.
Atendiendo al criterio del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (2011) “Es una
relación de cantidad precipitada en intervalos de tiempo. La intensidad de lluvia se
considera para el tiempo de concentración (Tc), que equivale al tiempo en que recorre el
agua desde la parte más lejana aguas arriba (a) hasta el punto de interés (b)”
3.2.10.Hidrogramas unitarios
La técnica del hidrograma unitario “permite obtener la respuesta hidrológica de una
cuenca a partir de la respuesta de la cuenca a una altura unitaria de exceso de lluvia. Dentro
del ámbito de la ingeniería hidráulica o hidrológica es habitual que no se disponga de datos
de caudal que permita calibrar los hidrogramas unitarios de una cuenca por lo que es
necesario obtener estos hidrogramas unitarios a partir de las características de las cuencas,
lo que se denominan hidrogramas unitarios sintéticos. El parámetro más utilizado para
caracterizar el hidrograma unitario de una cuenca es el tiempo de respuesta de la cuenca.
Por lo tanto, la dificultad de la técnica del hidrograma unitario viene en determinar este
3.2.11. Características morfométricas
Una cuenca hidrográfica se caracteriza por la morfología, naturaleza del suelo, cobertura
vegetal y por el uso del suelo, ya que sus particularidades físicas influyen de forma directa
en su conducta hidrológica.
Considerándose de mucha importancia realizar la caracterización por medio de
parámetros que puedan establecer el comportamiento hidrológico de la cuenca.
“En este sentido, los parámetros morfométricos proporcionan una descripción
física-espacial, lo que permite efectuar comparaciones entre distintas cuencas hidrográficas, al
tiempo que pueden conocerse las características ambientales del territorio a partir de la
descripción precisa de la geometría de las formas superficiales.” (Ramirez, Cruz, Sanchez,
& Monterroso, 2015, p2).
3.2.12.Programa HEC-HMS
Un trabajo elaborado en base al programa Hec-HMS tiene una estructura conceptual
muy clara, que se traduce en una serie de archivos de datos y resultados definidos que cabe
conocer para sacar todo el provecho a las posibilidades del programa.
Un estudio hidráulico consta de dos elementos fundamentales, que son por un lado la
geometría del cauce, y por otra, las condiciones de flujo, definidas por el caudal y las
condiciones de contorno. La combinación de distintas geometrías y condiciones de flujo
Esta es la filosofía de la estructura del proyecto Hec-HMS, donde un único proyecto
puede contener multiplicidad de cálculos distintos.
3.2.13.Programa Qgis
Según indica la Universidad Veracruzana (2017) “El programa Quantum Gis o Qgis es
un software de código libre para plataformas GNU/Linux, Unix. Mac, OS, Microsoft
Windows, que permite manejar formatos raster y vectoriales, asi como bases de datos” (p 1)
El programa Quantum Gis 1.8, es un sistema de información geográfica, son
procedimientos que facilitan la visualización, análisis y almacenaje de datos relacionados
con el espacio físico, con el fin de relacionar estos datos con fenómenos geográficos, y
urbanos de todo tipo reflejados en un mapa.
3.2.14.Métodos de cálculo para determinar el coeficiente de escorrentía
Ibáñez & Moreno (s/f) indican q ue: “El coeficiente de escorrentía (c) representa la
fracción de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentía superficial
una vez se ha saturado el suelo por completo. Su valor depende de las características
concretas del terreno que determinan la infiltración del agua en el suelo” (p 3)
La determinación del coeficiente de escorrentía se efectúa con ayuda de tablas o
Malchanov y la de Prevert; en las de ecuaciones, destacan la relación, la ecuación de Nadal
y la formula de Keler.
- Método de Molchanov
Está diseñado utilizando parcelas forestales, sus resultados en forma resumida son los
siguientes: Tipo de escorrentía Pendiente del terreno (en grados)
Densidad y uso de la cubierta vegetal
Tipo de suelo C%
I 1° - 35° D > 0,6
Sin pastoreo
Franco-arenoso 5% II 5° - 35° 0,5 > D > 0,4
Con pastoreo ocasional
Franco-pedregoso 6 – 25%
III 5° - 40° 0,4 ≥ D > 0,1 Con pastoreo permanente
Franco-pedregoso 25 – 50%
IV 5° - 40° 0,4 ≥ D > 0,1
Con pastoreo intensivo
Franco-pedregoso 50 – 75%
V 5° - 40° 0,4 ≥ D > 0,1
Con pastoreo intensivo
Arcilloso > 75%
Tabla 1. Cálculo de coeficiente de escorrentía
Fuente: Ibáñez & Moreno (s/f).https://riunet.upv.es
-Formula de Nadal
C = 0,25 x K¹ x K² x K³
K¹ es el factor de la extensión de la cuenca
K² es el factor de la lluvia media anual
Extensión Lluvia media anual Características de la Cuenca
K³
Km² K¹ mm K²
10 2.60 200 0.25
20 2.45 300 0.50 Llana y permeable 05 – 07
40 2.15 400 0.75 Ondulada 05 – 12
100 1.80 500 1.00 Montañosa e
impermeable
12 – 15
200 1.70 600 1.10
500 1.40 700 1.17
1.000 1.30 800 1.25
5.000 1.00 900 1.32
10.000 0.90 1.000 1.40
20.000 0.87 1.200 1.50
Tabla 2. Cálculo de coeficiente de escorrentía Fuente: Ibáñez & Moreno (s/f).https://riunet.upv.es
-
Método de PreverConsiderablemente divulgado en países europeos, su cálculo se fundamenta en parcelas
experimentales. Su contenido se especifica en la siguiente tabla:
Uso del suelo Pendiente (%) Textura del suelo (%)
Arenoso-limoso
Limoso-arenoso
Limoso
Limoso-arcilloso
Arcilloso
Bosque 0 – 5 0.10 0.30 0.40
5 – 10 0.25 0.35 0.50
10 – 30 0.30 0.40 0.60
> 30 0.32 0.42 0.63
Pastizal 0.15 0.15 0.35 0.45
5 – 10 0.30 0.40 0.55
> 30 0.37 0.47 0.68
Cultivo Agrícola 0 – 5 0.30 0.50 0.60
5 – 10 0.40 0.66 0.70
10 – 30 0.50 0.70 0.80
> 30 0.53 0.74 0.84
Tabla 3. Cálculo de coeficiente de escorrentía Fuente: Ibáñez & Moreno (s/f). https://riunet.upv.es
-
Formula de KelerC = a – bP siempre que P > 500 mm
a es un coeficiente que oscila entre 0,88 y 1, aconsejándose el valor de 1 para cuencas torrenciales.
b es un coeficiente que oscila entre 350 y 460, tomándose el mínimo para cuencas torrenciales.
P es la precipitación media anual (mm).
Tabla 4. Cálculo de coeficiente de escorrentía Fuente: Ibáñez & Moreno (s/f). https://riunet.upv.es
-
Método de RawsC
Bosque. Relieve ondulado 0,18
Bosque. Relieve quebrado 0,21
Pasto. Relieve ondulado 0,36
Pasto. Relieve quebrado 0,42
Cultivos. Relieve ondulado 0,60
Cultivos. Relieve quebrado 0,72
4. Materiales y métodos
4.1. Materiales
Los materiales utilizados en el presente trabajo corresponden a:
• Sasplanet programa informático
• Global mapper
• Qgis
• Sig tierras
• Portal. Gob
• Rec hms
4.2. Métodos
Se utilizará un método teórico de análisis y síntesis con base a datos pluviométricos y
condiciones del suelo en el sitio. Para la aplicación del modelo hidráulico se utilizará el
mismo método
El presente trabajo según el objeto de estudio se enmarca en el concepto de
investigación aplicada en cuanto a la funcionalidad de los resultados, que se espera sean de
beneficio directo para la población del cantón Jipijapa.
De acuerdo con el análisis de información, el trabajo es investigación descriptiva debido
a que se describen datos que pueden tener impacto en la seguridad y bienestar de la
comunidad en el área de estudio.
Según las técnicas de obtención de datos, el trabajo pertenece a la investigación
riesgo por inundaciones, con fundamento en información de base del comportamiento
hidrológico e hidráulico del área de estudio..
4.3. Bibliográfico
Debido a las causas del problema en el talud se consiguió investigación fundamentada
en datos teóricos de la bibliografía especializada.
4.4. De campo
Se realizará la inspección in situ, en el lugar donde se presenta el problema, para así
determinar los equipos necesarios para el desarrollo de los trabajos de campo
4.5. Procedimiento
La metodología empleada en el estudio consiste en la modelación hidráulica de varios
eventos hidrológicos de grandes magnitudes, para distintos períodos de retorno, a través del
análisis de información disponible y recolectada (información secundaria, restitución
aerofotogramétrica, Modelo de elevación de terreno, registros de estaciones), con la
aplicación del programa HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center – River Analysis
System).
El estudio se basa en distintos momentos, que comprende:
a. Recopilación de información secundaria
b. Trabajo de campo
c. Cálculo hidrológico de caudales máximos del río Jipijapa en el área de
d. Análisis de dinámica fluvial del área de estudio mediante el uso de productos
de sensores remotos y unidad aérea no tripulada.
e. Simulación y espacialización de las áreas de inundación probables para el
área de estudio
5. Análisis de resultados
5.1. Objetivo1: Determinar las características de la cuenca hidrológica del río
Jipijapa.
5.1.1. Ubicación
La cuenca hidrológica del rio Jipijapa se encuentra ubicada en la provincia de Manabí,
cantón jipijapa en la costa del Ecuador. Tiene un área de drenaje de 251.046 km2 y su
principal cuerpo de agua es el rio Jipijapa. Nace en el sector rio Caña Brava, con una altitud
de 667msnm y desemboca en el océano Pacifico en las playas de Puerto Cayo.
Sus principales afluentes son: rio Caña Brava, rio la Pita, rio Jipijapa, rio Alta, rio
Olina, Estero Colcha, Estero Hondo, Estero Piedra Pintada, Estero Seca, Estero San
Vicente, Estero los Laureles, Estero Salitre, Estero Homo, Estero Ojo de Águila.
En la siguiente figura se presenta la ubicación del rio de jipijapa en la provincia de
5.1.2. Cantón Jipijapa.
Según criterio de Arias, (2017) el cantón Jipijapa se encuentra ubicado en “la parte
occidental de la provincia de Manabí; está limitada al norte, suroeste y oeste por el Océano
Pacífico, formando una península, en tanto que al oriente cierra una faja montañosa con una
altura promedio de 400 m., la superficie es de 1.894 km2” (p. 4).
5.1.3 Clima
El clima de la región costa del Ecuador depende de las corrientes marinas (Humboldt y
El Niño). Entre los meses de mayo y octubre la corriente meridional fría de Humboldt
afecta las aguas del océano ocasionando la presencia de altos niveles de humedad, pero
poca precipitación. Entre los meses de diciembre a abril, la corriente de El Niño ocasiona la
llegada de masas de aire cálidas y húmedas engendrando un fuerte aumento pluviométrico.
La costa centro-sur de la provincia de Manabí tiene un clima tropical mega-térmico seco,
caracterizado por un régimen pluvial anual que oscila entre 500 y 1 000 mm (Martínez et
al., 2006, citado por Jiménez et al., 2017).
El clima de Jipijapa es un clima estepa local. A lo largo del año, le dan a pocas
precipitaciones en Jipijapa. Este clima es considerado BSh según la clasificación climática
de Köppen-Geiger. La temperatura media anual es 23,7 ° C en Jipijapa. La precipitación
5.1.4 Topografía
Siendo la topografía “la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para
determinar las posiciones de los puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de
medidas según los 3 elementos del espacio. Estos elementos pueden ser: dos distancias y
una elevación, o una distancia, una dirección y una elevación.” (Guzmán, 2012, p 8) la
topografía de Jipijapa corresponde a la de “un terreno ligeramente ondulado, con
pendientes mínimas de 0,25 %, la máxima de 31,96 % y la media es de 10,84 %.”
(Gobierno Provincial de la provincia de Manabí, 2016).
5.1.5 Altitud
La altura mínima es de 168,11 msnm (metros sobre el nivel del mar), la máxima de
639,88 msnm y la altura media oscila alrededor de los 351,04 msnm. (Gobierno Provincial
de la provincia de Manabí, 2016).
5.1.5. Vegetación
En la región predomina el Bosque deciduo de tierras bajas, y el bosque semideciduo
montano baja o pie montano, descritos por Sierra et al., (1999); MAE (2012); Grijalva et
al., (2012); Jimenez et al., (2017).
5.1.6. Cuenca hhidrográfica del rio Jipijapa
La cuenca del rio Jipijapa generalmente mantiene un caudal bajo, especialmente en
época del verano (seca), en inviernos fuertes el caudal aumenta. Esto se debe a que el
durante la época lluviosa (invierno) crecen y decrecen en la estación seca (verano) muchos
hasta secarse, mientras que otros, especialmente los de la zona alta lluviosa se encuentran
tributando agua durante todo el año, y aún hay algunos que solo tributan agua durante los
inviernos muy fuertes.
La cuenca hidrográfica del Rio Jipijapa tiene sus orígenes en el extremo oriental
de la ciudad del mismo nombre, en el sitio Gramanotal a 667 msnm tomando en su
primer tramo el nombre de Rio Caña Brava y luego el de Rio La Pita que al pasar
por el área urbana de la ciudad toma el nombre de Jipijapa; posee una pendiente
media de 3.5%; recibe como principales tributarios los esteros la pita y matapalos;
se dirige en la cuenca media por entre un cañón a lo largo de 14 km con una
pendiente de 0.6%; a su paso recibe varios tributarios como el rio seco y los
esteros Rianton y el altar (Pilay, 2017, p 11).La pendiente promedio de la cuenca
se ha estimado 1.95%.
Muy a pesar de que la cuenca hidrográfica del rio Jipijapa, no cuenta con acuíferos
buenos, por lo que pasa casi durante todo el año con su caudal mínimo, mantiene un
sistema de escurrimiento superficial fácil, por lo que lo aprovechan los campesinos del
sector para sus cultivos, animales y las actividades de subsistencia. (Maza, 2012, p 18).
5.1.7. La cuenca del río Jipijapa
La cuenca del rio Jipijapa se encuentra conformada por “una serie de subcuencas
pequeñas que desembocan en el Océano Pacífico constituida principalmente por los ríos:
Figura 2. Mapa de la zona de estudio. (Fuente: elaboración propia)
No. Parámetro A
(km2) P (km) L (km)
Cota Inicio (m.s.n.m)
Cota Fin (m.s.n.m)
Ls
(km) Ns Valor
1 Coeficiente de
compacidad 251.05 500.00 8.90
2 Relación de
circularidad 251.05 500.00 0.01
3 Relación de
elongación 251.05 34.28 0.52
4 Factor de forma 251.05 34.28 7.32
5 Pendiente media
de la cuenca 25.10%
6 Densidad de
drenaje 251.05 135.61 0.54
7 Pendiente media
del cauce principal 34.28 622.00 0.00 1.81%
8 Número de orden 7.00
9 Densidad de
corrientes 251.05 23 0.09
10 CG del cauce
principal 34.28 17.14
11 Tiempo de
concentración 34281.00 622.00 0.00 283.41
5.2. Objetivo 2: Calcular los caudales máximos y avenidas del río Jipijapa.
5.2.1. Coeficiente de Escorrentía
El coeficiente de escorrentía ponderado de la cuenca del rio jipijapa fue obtenido
mediante el análisis del tipo de cobertura existente en la superficie de drenaje. La tabla 7
resume las tipologías de cobertura y pendientes de la superficie de drenaje existente en la
Pendiente Tipo de Suelo Área M2
Área
Km2 Vegetación Raws Molchanov Pevert Nadal Asumido
Promedio
(Ci) Ai*Ci
12 a 25 % Franco arcilloso 13,358,076 13.36 70% vegetación Arbustiva/ 30%
bosque intervenido 0.2 0.14 0.25 0.1625 0.19 2,512,988.1
70 a 100 % Franco
arcillo-arenoso 7,265,983 7.27 0.05 0.05 0.05 363,299.1
2 a 5 % Franco 4,242,923 4.24 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.05 0.3 0.134375 0.18 775,924.5
25 a 40 % Arcilloso 3,486,327 3.49 70% vegetación Arbustiva/ 30%
bosque intervenido 0.18 0.35 0.3 0.134375 0.24 840,531.7
25 a 40 % Franco arcilloso 2,987,555 2.99 70% vegetación
Arbustiva/30 % bosque intervenido 0.18 0.35 0.4 0.134375 0.27 794,969.8
25 a 40 % Arcilloso 2,286,647 2.29 70% vegetación Arbustiva/ 30%
bosque intervenido 0.18 0.35 0.4 0.134375 0.27 608,462.5
2 a 5 % Franco
arcillo-limoso 1,751,493 1.75
70% vegetación Arbustiva/ 30%
bosque intervenido 0.18 0.05 0.09 163,472.6
25 a 40 % Franco arenoso 1,722,836 1.72 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.35 0.4 0.5375 0.42 718,207.3
40 a 70 % Franco arenoso 1,625,771 1.63 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.35 0.4 0.5375 0.42 677,743.4
2 a 5 % Franco arcilloso 1,409,253 1.41 70% vegetación Arbustiva/ 30%
bosque intervenido 0.18 0.75 0.1 0.134375 0.29 410,224.6
25 a 40 % Franco arcilloso 1,113,143 1.11 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.75 0.1 0.134375 0.34 379,686.2
2 a 5 % Franco 992,752 0.99 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.75 0.1 0.134375 0.34 338,621.4
40 a 70 % Franco arenoso 977,148 0.98 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.75 0.1 0.134375 0.34 333,299.1
25 a 40 % Franco arcilloso 935,931 0.94 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.75 0.1 0.134375 0.34 319,240.3
25 a 40 % Franco arenoso 838,091 0.84 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.75 0.1 0.134375 0.34 285,867.6
25 a 40 % Arcilloso 660,595 0.66 0.05 0.05 0.05 33,029.8
Pendiente Tipo de Suelo Área M2
Área
Km2 Vegetación Raws Molchanov Pevert Nadal Asumido
Promedio
(Ci) Ai*Ci
25 a 40 % Franco arenoso 579,799 0.58 50% cultivo de siglo corto 50% pasto
cultivado 0.38 0.35 0.53 0.645 0.48 276,129.3
25 a 40 % Franco arcilloso 549,147 0.55 0.75 0,75 0.75 411,860.5
25 a 40 % Franco
arcillo-limoso 529,862 0.53 Vegetación Arbustiva 0.65 0.35 0.53 0.645 0.54 288,112.4
25 a 40 % Franco arcilloso 382,203 0.38 0.75 0,75 0.75 286,652.1
25 a 40 % Franco arcilloso 370,699 0.37 0.75 0,75 0.75 278,024.1
25 a 40 % Franco
arcillo-arenoso 359,769 0.36 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 153,351.5
25 a 40 % Franco arenoso 335,728 0.34 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 143,104.0
25 a 40 % Franco arcilloso 267,176 0.27 0.75 0,75 0.75 200,382.3
5 a 12 % Arcilloso 222,409 0.22 0.75 0,75 0.75 166,806.5
12 a 25 % Franco limoso 199,080 0.20 0.7 0,70 0.70 139,355.9
5 a 12 % Franco arenoso 188,721 0.19 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 80,442.4
2 a 5 % Arcilloso 188,313 0.19 0.75 0,75 0.75 141,234.9
5 a 12 % Franco arenoso 182,264 0.18 0.05 0,05 0.05 9,113.2
12 a 25 % Franco 172,622 0.17 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 73,580.0
5 a 12 % Franco arenoso 172,509 0.17 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 73,532.1
5 a 12 % Franco arenoso 147,405 0.15 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 62,831.5
25 a 40 % Franco arcilloso 147,384 0.15 0.75 0,75 0.75 110,538.3
12 a 25 % Arcilloso 121,383 0.12 0.75 0,75 0.75 91,036.9
2 a 5 % Franco 116,670 0.12 0.18 0.35 0.53 0.35 41,223.3
12 a 25 % Franco arcilloso 103,867 0.10 0.75 0.75 0.75 77,900.3
5 a 12 % Franco arenoso 92,007 0.09 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 39,218.2
12 a 25 % Franco arenoso 71,275 0.07 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 30,380.8
5 a 12 % Arcilloso 71,245 0.07 0.75 0.75 53,433.7
Pendiente Tipo de Suelo Área M2
Área
Km2 Vegetación Raws Molchanov Pevert Nadal Asumido
Promedio
(Ci) Ai*Ci
2 a 5 % Franco 65,271 0.07 0.18 0.35 0.53 0.35 23,062.4
5 a 12 % Franco arenoso 62,219 0.06 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 26,520.8
5 a 12 % Franco arenoso 53,302 0.05 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 22,720.1
12 a 25 % Franco arcilloso 51,936 0.05 0.75 0,75 0.75 38,952.2
12 a 25 % Franco arcilloso 48,774 0.05 0.75 0,75 0.75 36,580.5
12 a 25 % Franco 48,639 0.05 0.75 0,75 0.75 36,479.1
5 a 12 % Franco arenoso 37,010 0.04 Bosque Natural 0.18 0.35 0.53 0.645 0.43 15,775.3
25 a 40 % Franco arenoso 34,731 0.03 0.05 0,05 0.05 1,736.5
5 a 12 % Franco arenoso 32,409 0.03 0.05 0,05 0.05 1,620.5
12 a 25 % Franco 31,478 0.03 0.75 0,75 0.75 23,608.6
5 a 12 % Franco arenoso 30,412 0.03 0.05 0,05 0.05 1,520.6
5 a 12 % Franco arenoso 30,295 0.03 0.05 0,05 0.05 1,514.7
2 a 5 % Franco 27,019 0.03 0.18 0.35 0.53 0.35 9,546.7
12 a 25 % Franco 18,671 0.02 0.75 0,75 0.75 14,003.1
5 a 12 % Franco arenoso 18,065 0.02 0.05 0,05 0.05 903.2
12 a 25 % Franco 17,427 0.02 0.75 0,75 0.75 13,070.3
5 a 12 % Franco arenoso 13,443 0.01 0.05 0,05 0.05 672.2
5 a 12 % Franco arenoso 12,165 0.01 0.05 0,05 0.05 608.2
5 a 12 % Franco arenoso 6,401 0.01 0.05 0,05 0.05 320.1
5 a 12 % Arcilloso 6,006 0.01 0.75 0,75 0.75 4,504.1
12 a 25 % Franco 5,152 0.01 0.75 0,75 0.75 3,864.2
5 a 12 % Arcilloso 3,661 0.00 0.75 0,75 0.75 2,745.4
Total de Áreas 52,531,458 52.53 Σ Ai*Ci= 13,530,036
Σ Ai= 52,531,458
CN= 0.25756
5.2.2. Cálculo del coeficiente de escorrentía
Uso de la tierra Grupo Hidrológico del
Suelo
A B C D
Tierra Cultivada
Sin tratamiento de conservación 72% 81% 88% 91% Con tratamiento de conservación 62% 71% 78% 81%
Pastizales: Condiciones Pobres 68% 79% 86% 89%
Condiciones Óptimas 39% 61% 74% 80%
Vegas de ríos
Condiciones Óptimas 30% 58% 71% 78%
Bosques Troncos delgados, cubierta pobre, sin hierbas 45% 66% 77% 83%
Cubierta buena (Protegida del pastizaje) 25% 55% 70% 77%
Áreas abiertas, césped, parques, campos de golf, cementerios, etc.
Óptimas condiciones: Cubierta de pasto en el 75% o más
39% 61% 74% 80%
Condiciones aceptables: Cubierta de pasto en el 50 – 70%
49% 69% 79% 84%
Áreas comerciales de negocios (85% Impermeables) 89% 92% 94% 95%
Distritos industriales (72% Impermeables) 81% 88% 91% 93%
Residencial Tamaño promedio del lote
% Prom. Impermeable 0.051
Ha
0.0051 km² 65 77% 85% 90% 92%
0.101 Ha
0.00101 km²
38 60% 75% 83% 87%
0.135 Ha
0.00135 km²
30 57% 72% 81% 86%
0.203 Ha
0.00203 km²
25 54% 70% 80% 85%
0.405 Ha
0.00405 km²
20 51% 58% 79% 84%
Parqueaderos pavimentados, techos, accesos, etc. 98% 98% 98% 98%
Calles y Carreteras Pavimentos con cunetas y
alcantarillados
98% 98% 98% 98%
Grava 76% 85% 89% 91%
A B C D
Arena profunda, suelos profundos depositados por el viento, limos agregados Suelos poco profundos, depositados por el viento, marga arenosa
Margas arcillosas, margas arenosas poco profundas, suelo con bajo contenido orgánico y suelos con bajo contenido de arcilla
Suelos que se expanden significativamente cuando se mojan, arcillas altamente plásticas, y ciertos suelos salinos
CONDICIONES DE SUELO PARA LA CUENCA HIDROGRÁFICA DE JIPIJAPA
UBICACIÓN USO DE LA TIERRA GRUPO HIDROLÓGICO DE SUELO
A
% CN producto
B
% CN producto
C
% CN producto
D
% CN producto
ZONA A1 ZONA A2 ZONA A3 ZONA A4
70% vegetación arbustiva, bosque seco 50% Cultivo de ciclo corto
Vegetación Arbustiva Bosque seco
0. 0% 25% 25 % 65% 0.0%
0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
70% 26% 18.2%
0.0% 70% 26% 18.2% 70% 26% 18.2% 26 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 25% 65% 0 % 0.0% 210% 54.6%
0% 0.0%
P 149.41 CN (I) 12.85 CN (I) 26.0% CN (II) 44.68% Fa 4.74 S 723.19 La 144.64 Pe 0.03
Tabla 8. Cálculo de Coeficiente de Escorrentía (MÉTODO SCS PARA ABSTRACCIONES) Fuente: (Pin Juliana, 2018)
Resultados de Cn = 26 P CN (I) CN (II) CN (III) FA S LA PE
Precipitación por evento o profundidad de precipitación (mm)
Curva numérica (CN) para condición seca (I) a partir de las condiciones de humedad media (II)
Curva numérica (CN) para estimar el escurrimiento bajo diferentes complejos de suelos, cubertura y manejo (condición húmeda media II)
Curva numérica (CN) para condición húmeda (I) a partir de condiciones de humedad media (II) Profundidad adicional del agua retenida en la cuenca (mm)
Retención potencial máxima (mm)
5.2.3. Intensidades de lluvias
El INAMHI reporta las intensidades máximas en mm/h que se resume en la tabla 14,
estación pluviométrica JULCUY COD.M0169 (Latitud 540911,18; longitud
9836411,78):
Duraciones t (minutos) TR
(Años) 5 10 15 20 30 60 120 360 1440
2 82.72 53.45 41.40 34.54 26.75 17.29 11.17 5.59 2.33
5 122.58 79.21 61.35 51.18 39.64 25.62 16.55 8.29 3.46
10 151.98 98.20 76.07 63.46 49.15 31.76 20.52 10.27 4.29
25 191.34 123.64 95.77 79.89 61.88 39.99 25.84 12.93 5.40
50 222.73 143.92 111.48 93.00 72.04 46.55 30.08 15.05 6.29
100 255.62 165.18 127.94 106.73 82.67 53.42 34.52 17.28 7.21 Intervalos de tiempo (min):5<30
Intervalos de tiempo (min):30<120
Intervalos de tiempo (min):120<1440
5Min<1440Min
Tabla 9. Cálculo de precipitación de la cuenca/subcuenca del rio Jipijapa Fuente: (INAMHI, 2015)
Rodríguez (2016) obtiene las curvas de intensidad duración y frecuencia para todas las
estaciones de la cuenca hidrográfica del Rio Jipijapa, así como también la curvas
representativa para todas estas zona de escorrentía .Este trabajo fue realizado mediante el
método probabilístico de Gumbel y consideran las precipitaciones máximas para dichas
estaciones pluviométricas en el periodo comprendido entre el 2011 al 2013 (Est. Andil), del
Cayo) y de 1988 al 2015 (Est. Sancán). Las siguientes tablas presentan la información
referida:
Andil COD M 1234
Duraciones t (minutos) TR
(Años) 60 120 180 240 300 360 480 720 1080 1440
2 76.0926 49.4602 38.8918 32.9735 28.9152 25.7869 21.5596 16.9095 12.823 10.5684 5 153.0010 99.4506 78.2005 66.3004 58.1404 51.8503 43.3503 34.0002 25.7835 21.2501 10 203.921 132.5487 104.2263 88.3658 77.4900 69.1066 57.7776 45.3158 34.3645 28.3224 25 268.2586 174.3681 137.11 116.2454 101.9383 90.9099 76.0066 59.6130 39.7420 37.2581 50 315.9880 205.3922 161.5050 136.9281 120.0754 107.0848 89.5299 70.2195 53.2498 43.8872 100 363.3649 236.1872 185.7198 157.4581 138.0786 123.1403 102.9534 80.7477 61.2337 50.4673 500 472.8456 307.3497 241.6767 204.8998 179.6813 160.2421 133.9729 105.0768 79.6832 65.6730
Tabla 10. Cálculo de precipitación de la cuenca/subcuenca del rio Jipijapa Fuente: (Rodríguez,2016)
Cantagallo COD M 1233
Duraciones t (minutos) TR
(Años) 60 120 180 240 300 360 480 720 1080 1440
2 33.6146 21.8495 17.1808 14.5663 12.7735 11.3916 9.5241 7.4699 5.6647 4.6687
5 65.2413 42.4068 33.3455 28.2712 24.7917 22.1095 18.4850 14.4981 10.9944 9.0613
10 86.1809 56.0176 44.0480 37.345 32.7487 29.2057 24.4179 19.1513 14.5231 11.9696
25 112.6381 73.2148 57.5706 48.8099 42.8025 38.1718 31.9141 25.0307 16.6871 15.6442
50 132.2657 85.9727 67.6024 57.3151 50.261 44.8234 37.4753 29.3924 22.2892 18.3702
100 151.7482 98.6364 77.5602 65.7576 57.6643 51.4258 42.9953 33.7218 25.5724 21.0761
500 196.7695 127.9002 100.5711 85.2668 74.7724 66.683 55.7514 43.7266 33.1593 27.3291
Joa COD M 0455
Duraciones t (minutos) TR
(Años) 60 120 180 240 300 360 480 720 1080 1440
2 46.8448 30.4491 23.9429 20.2994 17.8010 15.8752 13.2727 10.4100 7.8942 6.5062 5 85.8219 55.7842 43.8645 37.1895 32.6123 29.0841 24.3162 19.0715 14.4626 11.9197 10 111.628 72.5582 57.0543 48.3721 42.4187 37.8295 31.6279 24.8062 18.8114 15.5039 25 144.2342 93.7522 73.7197 62.5015 54.8090 48.8794 40.8664 32.0520 21.3680 20.0325 50 168.4233 109.4752 86.0830 72.9834 64.0009 57.0768 47.7199 37.4274 28.3824 23.3921 100 192.4338 125.0820 98.3551 83.3880 73.1249 65.2137 54.5229 42.7631 32.4287 26.7269 500 247.9184 161.1470 126.7139 107.4313 94.2090 84.0168 70.2436 55.0930 41.7788 34.4331
Tabla 12. Cálculo de precipitación de la cuenca/subcuenca del rio Jipijapa Fuente: (Rodríguez, 2016)
Puerto Cayo COD M 0457
Tabla 13. Cálculo de precipitación de la cuenca/subcuenca del rio Jipijapa Fuente: (INAMHI, 2015)
Duraciones t (minutos) TR
(Años) 60 120 180 240 300 360 480 720 1080 1440
Sancán COD M 1092 (Latitud 540911,18; longitud 9836411,78):
Tabla 14. Cálculo de precipitación de la cuenca/subcuenca del rio Jipijapa Fuente: (Rodríguez,2016)
Mediante el método del polígono de Thiessen se obtiene el valor de la precipitación
media para la cuenca del rio Jipijapa. La siguiente tabla resumen el análisis de 5 estaciones
pluviométricas, cuya precipitación media es:
Intensidad de la lluvia (mm/hr)por Periodo de Retorno TR
(Años) 60 120 180 240 300 360 480 720 1080 1440
2 49.1355 31.9381 25.1137 21.2921 18.6715 16.6515 13.9217 10.9190 8.2802 6.8244
5 93.5072 60.7797 47.7926 40.5198 35.5327 31.6885 26.4937 20.7794 15.7477 12.9871
10 122.8851 79.8753 62.8079 53.2502 46.6963 41.6444 34.8174 37.3078 20.7084 17.0674
25 160.0041 104.0027 81.7799 69.3351 60.8016 54.2236 45.3345 35.5565 23.7043 22.2228
50 187.5412 121.9018 95.8544 81.2678 71.2656 63.5556 53.1367 41.6758 31.6042 26.0474
100 214.8749 139.6687 109.8249 93.1124 81.2678 72.8187 60.8812 47.7500 36.2104 29.8437
500 278.0389 180.7253 142.1088 120.4835 105.6548 94.2243 78.7777 61.7864 46.8547 38.6165
Tabla 15. Cálculo de precipitación de la cuenca/subcuenca del rio Jipijapa Fuente: (Rodríguez, 2016)
Área de la cuenca
El área total de la cuenca hidrográfica del Rio Jipijapa es 251.05 Km2, valor obtenido
mediante el uso del programa QGis versión 2.18.18.
Duraciones t (minutos) TR
(Años) 60 120 180 240 300 360 480 720 1080 1440
5.2.4. Hidrograma Unitario.
DATOS:
C = 0.25756
td = 35.00 Minutos
v = 2.00 m/s
T = 10 Años
0.295739
I = 684.8559 * T (INAMHI)
0.61885 Td
I = 149.90 mm/h
vr = 1 m/s
HIDROGRAMA 1:
HIDROGRAMA 1 Punto: 1
Condición t (min) Q (m3/s) C = 0.25756
0 < tc < 35 0.00 0.00 I = 149.90 mm/h
1.00 3.00 A = 1,234.00 hectáreas
2.00 6.00 L = 5,177.00 m
3.00 9.00 Cota max = 636 m.s.n.m
4.00 12.01 Cota min = 367 m.s.n.m
5.00 15.01 S = 0.0520 m/m
6.00 18.01 tc = 44.09 minutos
7.00 21.01 td = 35.00 minutos
8.00 24.01 Condición = tc > td
9.00 27.01 Qmax = 105,054.35 L/s
10.00 30.02 105.05 m3/s
11.00 33.02
12.00 36.02
13.00 39.02
14.00 42.02
15.00 45.02
16.00 48.02
17.00 51.03
18.00 54.03
19.00 57.03
20.00 60.03
21.00 63.03
22.00 66.03
23.00 69.04
24.00 72.04
25.00 75.04
26.00 78.04
27.00 81.04
28.00 84.04
29.00 87.05
30.00 90.05
31.00 93.05 Grafico1. Hidrograma Unitario1
32.00 96.05 Fuente: (Pin Juliana, 2018)
33.00 99.05
34.00 102.05
35.00 105.05 m = 3.001552734
35 < tc < 79,09 35.00 105.05
36.00 102.67
HIDROGRAMA 1
Condición t (min) Q (m3/s)
38.00 97.91
39.00 95.52
40.00 93.14
41.00 90.76
35 < tc < 79,09 42.00 88.38
43.00 85.99
44.00 83.61
45.00 81.23
46.00 78.84
47.00 76.46
48.00 74.08
49.00 71.70
50.00 69.31
51.00 66.93
52.00 64.55
53.00 62.17
54.00 59.78
55.00 57.40
56.00 55.02
57.00 52.63
58.00 50.25
59.00 47.87
60.00 45.49
61.00 43.10
62.00 40.72
63.00 38.34
64.00 35.96
65.00 33.57
66.00 31.19
67.00 28.81
68.00 26.42
69.00 24.04
70.00 21.66
71.00 19.28
72.00 16.89
73.00 14.51
74.00 12.13
75.00 9.75
76.00 7.36
77.00 4.98 t = 79.09
HIDROGRAMA 1
Condición t (min) Q (m3/s)
35 < tc < 79,09 79.09 0.00 b = 188.45
Tabla16. Hidrograma Unitario1 Fuente: (Pin Juliana, 2018)
HIDROGRAMA2:
HIDROGRAMA 2 Punto: 2
Condición t (min)
Q
(m3/s) C = 0.25756 tt = 102.78 min
0 < tc < 35 0.00 0.00 I = 149.90 mm/h
1.00 2.28 A = 1,635.00 hectáreas
2.00 4.56 L = 6,167.00 m
3.00 6.84 Cota max = 363 m.s.n.m
4.00 9.11 Cota min = 256 m.s.n.m
5.00 11.39 S = 0.0174 m/m
6.00 13.67 tc = 76.96 minutos
7.00 15.95 td = 35.00 minutos
8.00 18.23 Condición = tc > td
9.00 20.51 Qmax = 79,744.29 L/s
10.00 22.78 79.74 m3/s
11.00 25.06
12.00 27.34
13.00 29.62
14.00 31.90
15.00 34.18
16.00 36.45
17.00 38.73
18.00 41.01
19.00 43.29
20.00 45.57
21.00 47.85
22.00 50.12
23.00 52.40
24.00 54.68
25.00 56.96
HIDROGRAMA 2
Condición t (min)
Q (m3/s)
0 < tc < 35 27.00 61.52 28.00 63.80
29.00 66.07
30.00 68.35
31.00 70.63
32.00 72.91
33.00 75.19
34.00 77.47
35.00 79.74 m = 2.278408394
35 < tc <111,96 35.00 79.74
36.00 78.71
37.00 77.67
38.00 76.64
39.00 75.60
40.00 74.56
41.00 73.53
42.00 72.49
43.00 71.45
44.00 70.42
45.00 69.38
46.00 68.35
47.00 67.31
48.00 66.27
49.00 65.24
50.00 64.20
51.00 63.17 Grafico2. Hidrograma Unitario2 52.00 62.13 Fuente: (Pin Juliana, 2018)
53.00 61.09
54.00 60.06
55.00 59.02
56.00 57.98
57.00 56.95
58.00 55.91
59.00 54.88
60.00 53.84
61.00 52.80
