Estudio de Riesgo Hídrico Urbanización Villa San Carlos

Barranquilla (Atlántico)

ECORESTORARION S.A.S

Juan Pastrana Ing. Sanitario y Ambiental

Barranquilla, Marzo 20, 2015

1

Estudio de Riesgo en la Urbanización Villa San Carlos

Barranquilla (Atlántico)

ECORESTORATIONS S.A.S

1.0. Introducción. Por solicitud de CONSENTRO LTDA, se presenta este Informe de Riesgo Hídrico,

para el proyecto de su propiedad en Barranquilla localidad metropolitana, primero

comprende una Urbanización Villa San Carlos, de 128 viviendas unifamiliares de dos plantas,

en proximidades de la vía arterial de la circunvalar con cordialidad

2.0. El concepto de riesgo o vulnerabilidad de un sitio específico en general, está asociado a un

criterio cualitativo, más no cuantitativo, de la posibilidad de colapso de unas ciertas

estructuras proyectadas o existentes en una determinada área del sitio, como consecuencia de

una acción geológica, provocada por fenómenos ambientales imprevistos o probables tales

deslizamiento o inundación provocada por intensas lluvias, así como por cambios inherentes

en las condiciones naturales causadas por la obra proyectada o accidentales por obras

hidráulicas próximas a las obra.

En adelante el texto de este Informe, procura seguir los criterios establecidos en la Ley 1523

de 2012, por la cual se adopta la política nacional de gestión del riesgo de desastres y se

establece el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres.

Así la Ley 1523 de 2012, define la gestión del riesgo de desastres,

en adelante la gestión del riesgo, como un proceso social orientado a la formulación,

ejecución, seguimiento y evaluación de políticas, estrategias, planes, programas,

regulaciones, instrumentos, medidas y acciones permanentes para el conocimiento y la

2

reducción del riesgo y para el manejo de desastres, con el propósito explícito de

contribuir a la seguridad, el bienestar, la calidad de vida de las personas y al desarrollo

sostenible.

Para ello se procurará identificar y dar un tratamiento al riesgo mediante la modificación

intencional de las características del fenómeno, por ejemplo un riesgo hidráulico si existe, a

fin de reducir la amenaza que representa o de modificar las características intrínsecas de un

elemento que esté expuesto, con el fin de reducir su vulnerabilidad.

A fin de identificación, en este Estudio se establece que entre las causas detonantes de una

inestabilidad fortuita, es de destacar entre otras la siguiente acción:

1. Inundaciones

Y se aclara que por estar fuera del alcance de este estudio, no se tratarán los eventos de

riesgo relacionados con tornados, incendios y actos de terrorismo.

Este estudio comprende las investigaciones realizadas en la localidad metropolitana, Villa San

Carlos, situada en la proximidad de la vía arterial de la circunvalar con cordialidad

3

Precipitación y estimación de caudales y velocidades

La precipitación promedio anual en la ciudad de Barranquilla es de 850 mm aproximadamente, basada en los registros de la estación del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) del aeropuerto Ernesto Cortissoz. De este volumen de precipitación, 420 mm caen entre los meses de agosto, septiembre y octubre, correspondientes a los meses más lluviosos del año. A partir de los registros históricos de precipitación diaria de la estación (IDEAM) del Aeropuerto Ernesto Cortissoz (1970 – 2011), se desarrolló la curva de probabilidad de no excedencia de precipitación diaria que evidencia las magnitudes promedio de 111 mm de precipitación para períodos de retorno de 10 años y eventos de 141 mm para períodos de retorno de 50 años (Figura 1). Con base en información secundaria, recopilada a partir de algunos parámetros

4

Las condiciones hidrológicas deben ser mantenidas o mejoradas a pesar de que se construyan nuevas urbanizaciones, parqueaderos u otro tipo regular el porcentaje de área permeable de una construcción, debido a que esto no asegura que el incremento del caudal pico y el volumen de escorrentía sean mínimos, ni tampoco que la calidad del agua sea igual o mejor a las condiciones originales. El volumen de escorrentía y el caudal pico saliente de nuevas construcciones debe ser igual o menor a los que se tenían originalmente con el terreno natural. De igual forma, la calidad de agua de escorrentía su potencial en la salida debe exigir a las nuevas construcciones la inclusión de tecnologías sostenibles para el manejo y control de cuencas urbanas

5

EVALUACION DE RIESGO DE ORIGEN HIDRICO EN LA UBANIZACION VILLA SAN CARLOS. UBICADA EN EL PERIMETRO URBANO DEL DISTRITO DE BARRANQUILLA

De conformidad con la ley 1523 del 2012, por la cual se adopta la política nacional de Gestión del Riesgo de desastres y se dictan otras disposiciones, en este informe se hace las observaciones pertinentes con el fin de mitigar cualquier riesgo que pueda amenazar la futura urbanización Villa San Carlos ubicada en la localidad metropolitana del distrito de Barranquilla, localizada Cra 3 Sur, Calle 98

1. Localización

La futura urbanización contara con un área de 8. 613 hectáreas y se encuentra a unos 700 metros de arteria principal de la avenida circunvalar, en la localidad metropolitana de Barranquilla véase en las figuras a continuación

Figura 1. Localización

6

Figura 2. Localización

Las coordenadas que definen los vértices y lados de la urbanización se muestran en el siguiente cuadro

Coordenadas Magna SirgaURBANIZACION N E

P11.701.655.41

2917.839.27

5

P21.701.599.42

4917.839.40

3

P31.701.421.78

8917.864.57

8

P41.701.172.55

5917.861.94

4

P51.701.051.09

2917.828.24

8

P61.701.181.15

3917.790.70

2

P71.701.181.07

9917.791.47

2

P81.701.182.07

8917.790.83

0

P101.701.181.86

9917.791.69

4

P111.701.164.48

8917.865.60

3

P121.701.164.25

3917.866.41

3

7

P131.701.163.65

3917.865.38

0

P141.701.157.23

4917.920.56

0

P151.701.150.25

7917.918.75

1

P161.701.155.66

4917.921.21

0

P171.701.150.77

5917.917.68

4

P181.701.156.18

5917.920.07

5

P191.701.151.80

5917.918.13

7

P201.701.007.44

2917.791.04

1

P211.701.028.18

1917.796.92

0

P221.701.022.02

3917.796.34

4

P231.700.997.86

3917.792.61

1

P241.701.000.92

2917.784.90

7

P251.700.931.88

9917.818.21

1

P261.700.933.20

9917.835.38

8

P271.700.935.12

8917.856.95

2

P281.700.936.92

5917.884.65

2

P291.700.929.65

5917.894.74

7

P301.700.939.83

4917.893.89

0

P311.700.940.83

7917.904.42

0

P321.700.944.47

9917.913.81

9

P331.700.947.43

2917.930.70

6

P341.700.955.50

5917.946.96

2

P351.700.975.47

0917.948.99

0P36 1.700.996.09 917.949.22

8

8 4

P371.701.036.92

4917.949.87

9

P381.701.048.79

0917.950.52

4

P391.700.947.62

7917.869.30

6

P401.700.944.31

6917.842.88

8

P411.700.938.93

8917.819.35

1

P421.700.970.66

8917.784.47

4

P431.700.958.41

9917.780.01

1

P441.700.934.12

8917.772.30

6

P451.701.051.26

0917.789.62

6

P461.701.070.64

1917.781.37

8

P471.701.081.87

0917.776.89

7

P481.701.096.73

5917.783.05

7

P491.701.101.79

4917.783.94

1

P501.700.937.79

6917.887.94

4

P511.700.932.50

9917.888.45

8

P521.700.946.35

7917.886.53

6

P521.700.944.98

6917.884.98

6

P531.700.968.12

2917.864.68

9

P541.700.959.57

8917.884.58

7

P551.700.940.02

8917.875.61

0

P561.700.937.35

3917.845.25

9

P571.700.936.36

3917.823.60

3

P581.700.982.09

4917.831.07

4

9

P591.700.990.74

5917.809.13

1

P601.700.999.22

3917.789.77

6

P611.700.931.34

3917.772.26

7

P621.700.932.35

3917.772.58

9

P631.700.931.52

1917.781.41

2

P641.700.930.31

0917.796.19

6

P651.700.930.85

4917.785.88

9

P661.701.071.73

2917.795.35

4

P671.701.071.82

6917.795.97

8

P681.701.071.75

8917.800.30

4

P691.701.071.87

4917.804.52

2

P701.701.072.95

4917.811.06

1

P711.701.073.82

2917.820.02

3

P721.701.071.63

3917.831.83

6

P731.701.063.13

5917.797.64

7

P741.701.069.99

0917.842.26

3

P751.701.063.06

1917.804.38

3

P761.701.063.10

5917.806.58

5

P771.701.068.20

2917.853.41

1

P781.701.061.93

6917.813.66

7

P781.701.060.77

8917.822.22

8

P791.701.059.41

1917.825.65

8

P801.701.064.39

1917.861.83

2P81 1.701.057.96 917.836.72

10

9 8

P821.701.061.57

5917.878.89

0

P831.701.054.97

8917.848.58

3

P841.701.058.77

1917.892.72

8

P851.701.051.72

8917.860.86

5

P861.701.056.94

4917.905.86

3

P871.701.049.28

4917.875.03

1

P881.701.047.34

5917.886.83

1

P891.701.053.41

3917.917.27

4

P901.701.044.41

2917.900.74

4

P911.701.050.49

9917.928.48

8

P821.701.041.17

0917.913.94

9

P831.701.049.63

2917.943.92

6

P841.701.040.13

8917.927.48

0

P851.701.038.27

5917.938.29

7

P861.701.027.44

6917.948.34

8

P871.701.037.41

5917.946.96

0

P881.701.029.39

1917.937.43

9

P891.701.031.96

6917.925.64

3

P901.701.019.43

3917.947.77

2

P911.701.033.42

5917.916.01

5

P921.701.019.07

3917.936.18

4

P931.701.034.63

4917.909.59

7

P941.701.020.31

7917.923.28

7

11

P951.701.036.61

2917.899.01

7

P961.701.021.69

5917.913.43

5

P971.701.038.57

4917.887.18

6

P981.701.023.78

5917.900.97

0

P991.701.039.81

7917.877.17

7

P1001.701.025.66

1917.890.75

5

P1011.701.041.66

9917.866.78

0

P1021.701.027.86

5917.877.40

5

P1031.701.043.80

2917.853.12

9

P1041.701.030.35

2917.864.50

8

P1051.701.044.82

6917.841.93

0

P1061.701.031.48

3917.849.77

9

P1071.701.045.49

2917.832.60

5

P1081.701.033.70

1917.838.25

1

P1091.701.045.62

6917.829.52

8

P1101.701.033.69

3917.830.31

5

P1111.701.045.65

6917.825.88

4

P1121.701.034.17

4917.826.17

0

P1131.701.046.41

5917.819.68

8

P1141.701.034.54

0917.820.23

2

P1151.701.045.54

2 917.816

P1151.701.034.25

5917.816.59

1

P1161.701.024.31

2917.818.95

9P117 1.701.024.08 917.822.25

12

8 9

P1181.701.014.34

3917.820.73

0

P1191.701.024.43

0917.825.86

0

P1201.701.024.87

9917.830.67

7

P1211.701.014.40

7917.829.50

6

P1221.701.024.99

2917.840.66

5

P1231.701.013.97

5917.841.34

6

P1241.701.023.08

7917.854.30

2

P1251.701.012.43

4917.854.23

9

P1261.701.021.10

7917.868.67

4

P1271.701.011.13

1917.868.38

5

P1281.701.019.47

5917.881.15

8

P1301.701.008.10

1917.880.49

8

P1311.701.017.13

5917.891.98

8

P1321.701.006.47

4917.891.73

4

P1331.701.016.51

5917.894.20

3

P1341.701.004.33

2917.905.60

6

P1351.701.016.59

2917.897.34

3

P1361.701.004.31

0917.905.61

4

P1371.701.016.23

9917.899.78

3

P1381.701.015.81

3917.901.82

8

P1391.701.003.67

5917.914.03

1

P1401.701.015.45

7917.906.28

5

P1411.701.003.74

5917.914.02

5

13

P1421.701.014.68

3917.912.03

9

P1431.701.003.53

5917.916.62

3

P1441.701.011.30

3917.921.98

7

P1451.701.002.02

1917.925.45

9

P1461.701.000.89

6917.934.63

2

P1471.700.999.50

4917.945.56

9

P1481.701.011.63

5917.932.09

1

P1491.700.986.88

2917.946.79

4

P1501.701.007.98

7917.946.94

0

P1511.700.988.02

0917.936.04

8

P1521.700.976.21

8917.948.09

2

P1531.700.989.92

1917.927.14

5

P1541.700.992.60

2917.918.04

0

P1551.700.993.70

3917.914.35

3

P1561.700.979.00

8917.937.24

9

P1571.700.992.79

0917.911.67

4

P1581.700.980.35

2917.925.65

8

P1591.700.993.34

2917.909.56

1

P1601.700.982.80

0917.914.54

9

P1611.700.994.73

4917.904.14

8

P1621.700.983.70

1917.908.78

0

P1631.700.995.08

4917.901.98

4

P1641.700.983.69

7917.908.75

1P165 1.700.995.83 917.899.55

14

7 6

P1661.700.982.81

3917.905.37

4

P1671.700.996.16

2917.897.03

2

P1681.700.983.15

5917.903.23

1

P1691.700.995.90

5917.895.12

9

P1701.700.984.34

8917.900.96

9

P1711.700.997.14

5917.890.97

3

P1721.700.982.84

2917.896.59

3

P1731.700.984.54

3917.895.00

3

P1741.700.998.70

3917.882.50

7

P1751.700.981.72

6917.893.62

1

P1761.700.982.63

0917.890.68

9

P1771.700.999.21

7917.870.86

7

P1781.700.984.43

2917.877.82

7

P1791.701.000.90

2917.860.14

4

P1801.700.985.45

5917.869.44

2

P1811.701.001.18

9917.848.18

6

P1821.700.985.56

7917.867.62

1

P1831.701.003.20

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3917.880.54

5

P4081.701.028.40

0917.884.51

9

P4091.701.027.86

2917.891.04

1

P4101.701.026.99

2917.896.37

6

P4111.701.026.10

9917.901.72

6

P4121.701.028.13

7917.900.85

2

P4131.701.025.61

2917.905.25

7

P4141.701.027.48

2917.904.12

7

P4151.701.026.23

3917.909.74

9

P4161.701.020.98

7917.916.01

5

P4171.701.020.81

5917.913.96

3

P4181.701.018.84

4917.910.40

5

P4191.701.018.66

0917.907.52

7

P4201.701.018.03

4917.904.75

1

P4211.701.018.98

3917.902.94

6

P4221.701.019.06

9917.899.03

6

25

P4231.701.018.86

9917.896.23

6

P4241.701.018.87

8917.894.50

8

P4251.701.018.65

8917.891.91

2

P4261.701.018.61

8917.889.76

9

P4271.701.008.88

4917.893.53

5

P428 1701008.42917.897.27

5

P4291.701.008.15

1917.902.28

9

P4301.701.006.46

5917.906.81

5

P4311.701.004.93

6917.913.07

2

P4321.701.003.79

0917.917.16

4

P4331.701.003.27

5917.918.56

3

P4341.700.995.78

1917.914.04

8

P4351.700.997.02

8917.910.73

4

P3361.700.996.88

5917.907.74

2

P4371.700.997.24

0917.904.57

5

P4381.700.996.38

6917.901.70

4

P4391.700.995.96

1917.899.03

9

P4401.700.995.64

8917.894.99

4

P4411.700.995.46

8917.892.35

2

P4421.700.995.09

5917.890.32

1

P4431.700.995.11

2917.887.75

7

P4441.700.982.65

6917.885.70

4

P4451.700.983.25

6917.889.00

5P446 1.700.982.21 917.893.76

26

5 7

P4471.700.982.32

7917.897.39

8

P4481.700.981.86

4917.900.17

4

P4491.700.982.25

0917.905.22

9

P4501.700.983.57

2917.908.89

4

P4511.700.982.48

4917.913.41

5

P4521.700.981.87

0917.915.48

8

P4531.700.975.03

6917.911.63

8

P4541.700.975.23

6917.910.05

3

P4551.700.975.22

8917.907.29

9

P4561.700.973.09

7917.907.83

5

P4571.700.971.37

2917.908.33

3

P4581.700.969.28

4917.901.13

3

P4591.700.970.46

0917.900.71

7

P4601.700.972.83

0917.900.11

9

P4611.700.972.51

7917.895.79

5

P4621.700.969.88

9917.895.62

3

P4631.700.970.84

8917.893.45

5

P4641.700.976.29

5917.893.61

6

P4651.700.974.73

9917.891.38

8

P4661.700.974.25

4917.889.64

3

P4671.701.037.12

5917.883.58

9

P4681.701.036.15

2917.885.78

9

P4691.701.035.69

8917.890.08

9

27

P4701.701.034.99

1917.891.82

7

P4711.701.034.01

7917.893.58

4

P4721.701.033.13

3917.895.22

6

P4731.701.032.24

3917.897.34

2

P4741.701.031.99

0917.899.41

5

P4751.701.031.37

5917.901.39

7

P4761.701.030.74

4917.904.94

7

P4771.701.030.22

7917.907.40

3

P4781.701.022.78

6917.912.70

2

P4791.701.022.63

8917.911.27

2

P4801.701.022.48

3917.909.27

0

P4811.701.022.13

7917.906.75

9

P4821.701.022.29

5917.904.96

7

P4831.701.022.50

7917.902.73

6

P4841.701.022.27

8917.901.18

3

P4851.701.022.12

6917.899.29

9

P4861.701.021.73

7917.896.92

3

P4871.701.022.09

2917.894.56

4

P4881.701.022.14

3917.892.33

2

P4891.701.022.08

9917.889.93

6

P4901.701.014.81

8917.887.14

2

P4911.701.014.32

8917.889.77

1

P4921.701.013.87

0917.894.39

3P493 1.701.014.27 917.896.21

28

8 8

P4941.701.014.07

0917.898.69

2

P4951.701.013.61

5917.903.63

3

P4961.701.012.75

3917.907.89

4

P4971.701.012.48

6917.911.50

7

P4981.701.012.08

5917.913.80

9

P4991.701.007.40

8917.917.27

0

P5001.701.007.26

1917.912.19

1

P5011.701.007.15

7917.908.83

7

P5021.701.008.40

6917.904.18

8

P5031.701.008.27

0917.898.35

0

P5041.701.008.41

0917.893.95

0

P5051.701.009.42

1917.886.72

9

P5051.700.993.90

3917.886.59

1

P5061.700.993.44

7917.889.53

5

P5071.700.992.58

3917.894.23

6

P5081.700.992.76

3917.896.18

5

P5091.700.992.68

7917.898.13

9

P5101.700.992.51

1917.899.59

2

P5111.700.992.82

8917.902.51

4

P5121.700.992.17

4917.904.15

8

P5131.700.991.82

4917.906.32

9

P5141.700.991.79

5917.908.65

9

P5151.700.992.47

8917.911.39

4

29

P5161.700.991.27

8917.913.73

8

P5171.700.990.33

3917.914.51

6

P5181.700.986.35

4917.915.90

6

P5191.700.986.24

6917.913.39

8

P5201.700.985.96

9917.911.26

4

P5211.700.983.99

7917.908.75

3

P5221.700.984.24

0917.906.93

6

P5231.700.983.13

2917.905.26

9

P5241.700.983.03

6917.903.36

6

P5251.700.983.86

3917.899.17

4

P5261.700.984.74

4917.897.06

8

P5271.700.985.14

1917.895.21

3

P5281.700.985.12

0917.891.92

6

P5291.700.985.22

4917.888.68

3

P5301.700.977.40

2917.888.73

7

P5311.700.978.39

0917.894.29

8

P5321.700.977.82

0917.896.50

5

P5331.700.977.99

1917.899.52

1

P5341.700.978.92

2917.903.75

3

P5351.700.978.41

1917.905.35

0

P5361.700.978.86

5917.907.68

1

P5371.700.978.70

0917.910.34

2

P5381.700.977.61

8917.912.29

2P539 1.700.953.56 917.935.83

30

0 9

P5401.700.947.43

1917.900.87

6

P5411.701.046.32

2917.979.38

9

P5421.701.046.33

2917.979.34

7

P5431.701.051.76

0917.974.83

1

P5441.701.044.54

9917.972.32

7

P5451.701.045.02

0917.977.18

4

P5461.701.048.29

8917.977.04

7

P5471.701.050.94

9917.976.78

2

P5481.701.048.99

5917.950.62

6

P5491.701.033.69

3917.949.72

2

P5501.701.017.26

7917.949.33

6

P5511.701.001.60

4917.949.03

8

P5521.700.969.42

9917.946.56

3

P5531.700.969.56

4917.949.08

4

P5541.700.975.38

3917.949.02

0

P5551.700.950.12

3917.946.54

8

P5561.701.050.99

0917.940.59

9

P5571.700.947.94

0917.905.27

6

P5581.700.946.26

1917.846.73

6

P5591.700.959.58

0917.946.66

1

P5601.700.958.21

8917.895.66

8

P5611.701.006.57

5917.789.57

5

P5621.701.010.02

7917.780.78

3

31

P5631.701.013.74

5917.771.45

2

P5641.701.004.43

0917.778.73

5

P5651.701.001.13

3917.786.95

0

P5661.700.964.86

3917.888.08

3

P5671.700.979.14

5917.907.74

6

En la siguiente información se tomó como punto de referencia la estación pluviométrica Ernesto Cortissoz, debido que dicha distancia equidistante se encuentra a 8,51 km en línea recta aproximadamente, más próximo al punto a analizar la Urbanización Villa San Carlos, Ubicada en la Cra 3 Sur con Calle 98, la localidad Metropolitana de Barranquilla

El arroyo don juan es uno de los más grandes del distrito de Barranquilla, nace en Galapa en fluye en dirección occidente – oriente, sirve como referencia limítrofe con el municipio de Soledad, atraviesa una de las zonas más pobladas del distrito, recibe a lo largo de su curso el aporte de varios arroyos entre los que se destacan el Afán, Las torres, Los laureles, los Girasoles, además de las escorrentías de los numerosos barrios por los que atraviesa a lo largo de su recorrido, fluyendo directamente hasta el rio magdalena

El arroyo Don Juan se encuentra canalizado desde su desembocadura en el sector del Ferry hasta el bulevar del barrio simón bolívar a la altura de la carrera 3D calle 19, de allí en adelante se encuentra canalizado en tramos de sección antes anotadas caudal 100m3/seg, aproximadamente

32

Figura 2. Cuenca hidrográfica localidad metropolitana de Barranquilla

2. Manejo de aguas de escorrentías dentro de la urbanización

Para estimar los caudales que se pueden presentar que deben seguir varios pasos a saber:

Establecer el Nivel de Complejidad Establecer el Periodo de Retorno Aclarar que metodología se utilizará para fijar las intensidades de precipitación Calcular el tiempo de concentración Estimar los caudales

3. Nivel de complejidad

Para todo el territorio nacional se establecen los siguientes niveles de complejidad: Bajo, Medio, Medio – Alto y Alto

33

La clasificación del proyecto en unos niveles depende del número de habitantes en la zona urbana del municipio, su capacidad económica o el grado de exigencia técnica que se requiera para adelantar el proyecto, de acuerdo con lo establecido en la tabla número 1.

De conformidad con la variable “población” establecemos que el Nivel de Complejidad es Media.

1- Período de Retorno

Es el número de años que en promedio la magnitud de un evento extremo es igualada o excedida.

De conformidad con el numeral D.4.3.4. del RAS-2000, el periodo de retorno de diseño debe determinarse de acuerdo con la importancia de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular, comercio, industria, etc. La selección del periodo de retorno está asociada entonces con las características de protección e importancia del área de estudio y, por lo tanto, el valor adoptado debe estar justificado. En la tabla D.4.2 se establecen valores de periodos de retorno o grado de protección.

34

De conformidad con la tabla anterior, el período de retorno o grado de protección aceptable que debe utilizarse es de 5 años.

2- Caudales máximos instantáneos de escorrentía superficial

Para el cálculo de los caudales máximos instantáneos para las corrientes de agua en estudio se utilizó el método o fórmula Racional.

El cálculo del caudal máximo instantáneo producido por aguas lluvias se efectúa generalmente con base en relaciones empíricas y de experiencia. Uno de los procedimientos más comúnmente utilizado para dicho diseño es el denominado método o fórmula Racional.

El método o fórmula Racional se utiliza ampliamente para áreas de drenaje de hoyas hidrográficas que como límite máximo varía entre 130 y 250 ha; las áreas de drenaje del proyecto objeto de estos análisis no exceden las 200 ha, por lo cual este método es adecuado para el cálculo de los caudales máximos instantáneos de escorrentía superficial aferentes a los respectivos colectores que en el futuro se diseñen.

El referido método está expresado por medio de la siguiente ecuación:

Q = 0.00278 C i A

Dónde:

Q: Caudal máximo de descarga de escorrentía superficial, m3/s.

C: Coeficiente de escorrentía, valor adimensional.

i: Intensidad de lluvia, mm/h.

A: Área de drenaje, ha.

3. Tiempo de concentración

35

Con las cotas de las cuencas (de las que no se dispone porque no existe diseño vial) y su longitud se sacan los tiempos de concentración por medio de la expresión de Kirpich que es bastante aplicable para cuencas urbanas, como es nuestro caso.

Kirpich:

En donde:

Tc = tiempo en horas

L = longitud en km

S = pendiente

El mínimo valor para el tiempo de concentración es de 16 minutos, o sea 0.26 horas.

3.1 Coeficiente de escorrentía

El coeficiente de escorrentía es un parámetro que indica sobre la facilidad de escurrir una vez establecido el flujo. Es el complemento de la infiltración y la retención.

Para los coeficientes de escorrentía se tomaron los valores de la Tabla 15.1.1 del libro de Hidrología aplicada de Ven Te Chow la cual se muestran en la tabla siguiente.

Coeficientes de escorrentía para ser usados en el método racional

Periodo de retorno (altos)

Característica de la superficie 2 5 10 25 50 100 500

Áreas desarrolladas

Asfaltico0.73

0.77

0.81

0.86

0.90

0.95

1.00

Concreto/techo0.75

0.80

0.83

0.88

0.92

0.97

1.00

Zonas verdes (jardines, parques, etc.)

Condición pobre (cubierta de pasto menor del 50%

36

del área)

Plano, 0-2%0.32

0.34

0.37

0.40

0.44

0.47

0.58

Promedio, 2-7%0.37

0.40

0.43

0.46

0.49

0.53

0.61

Pendiente, superior a 7%0.40

0.43

0.45

0.49

0.52

0.55

0.62

Condición promedio (cubierta de pasto del 50 al 75% del área)

Plano, 0-2%0.25

0.28

0.30

0.34

0.37

0.41

0.53

Promedio, 2-7%0.33

0.36

0.38

0.42

0.45

0.49

0.58

Pendiente, superiora 7%0.37

0.40

0.42

0.46

0.49

0.53

0.60

Condición Buena (cubierta de pasto mayor del 75% del área)

Plano, 0-2%0.21

0.23

0.25

0.29

0.32

0.36

0.49

Promedio, 2-7%0.29

0.32

0.35

0.39

0.42

0.46

0.56

Pendiente, superior a 7%0.34

0.37

0.40

0.44

0.47

0.51

0.58

Áreas no desarrolladas

Área de cultivos

Plano, 0-2%0.31

0.34

0.36

0.40

0.43

0.47

0.57

Promedio, 2-7%0.35

0.38

0.41

0.44

0.48

0.51

0.60

Pendiente, superior a 7%0.39

0.42

0.44

0.48

0.51

0.54

0.61

37

Pastizales

Plano, 0-2%0.25

0.28

0.30

0.34

0.37

0.41

0.53

Promedio, 2-7%0.33

0.36

0.38

0.42

0.45

0.49

0.58

Pendiente, superior a 7%0.37

0.40

0.42

0.46

0.49

0.53

0.60

Bosques

Plano, 0-2%0.22

0.25

0.28

0.31

0.35

0.39

0.48

Promedio, 2-7%0.31

0.34

0.36

0.40

0.43

0.47

0.56

Pendiente, superior a 7%0.35

0.39

0.41

0.45

0.48

0.52

0.58

Nota: Los valores de la tabla son los estándares utilizados en la ciudad de Austin, Texas. Utilizada con autorización.

Tal como reza la nota de la tabla anterior, estos coeficientes son utilizados en la ciudad de Austin (Texas, USA) y por tal motivo deben ser utilizadas con precaución ya que las ciudades norteamericanas tienen reglamentaciones que en nuestro medio no se aplican tales como el área de césped y zonas verdes reglamentarias. Dado que existe una gran zona verde en la urbanización, se asumirán ciertos los valores de la tabla.

El sector en estudio y en general en toda el área del casco urbano de la localidad metropolitana Villa San Carlos, y siendo el caso de que la urbanización cumple con todos los requisitos municipales, se utiliza un coeficiente de escorrentía de 0.80, un poco mayor que el valor indicado en la Tabla D.4.5 del RAS-2000 que se muestra a continuación.

38

3.2. Curvas IDF

Las curvas IDF (intensidad-duración-frecuencia) grafican la intensidad media de un aguacero, de un determinado periodo de retorno con una duración igual al tiempo de concentración. Se puede aplicar la fórmula racional para áreas hasta de 2.5 Km2 o modificada para áreas mayores. Siendo nuestro caso el de una pequeña urbanización y se procede a calcular caudales de manzanas, se utilizará la fórmula racional.

Las curvas IDF de la estación Ernesto Cortissoz Barranquilla, están construidas de conformidad con la ecuación [2.03] del Manual de drenaje para carreteras – INVIAS (2009).

A continuación se muestran los cómputos realizados para obtener dichas curvas.

Estación: 29045020 APTO E CORTISSOZPRUEBA DE DATOS DUDOSOS

PARA PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORASDepartamento: AtlánticoMunicipio: Barranquilla

39

Latitud: 1053 Nlongitud 7446 W

Elevación 0014 m.s.n.m

N datos año Precipitación (x) y= log x1 1981 269.4 2.4302 1982 151.9 2.1813 1983 216.7 2.3354 1984 206.0 2.3145 1985 248.9 2.4066 1986 261.2 2.4177 1987 362.9 2.5598 1988 253.1 2.4039 1989 299.5 2.476

10 1990 315.7 2.50911 1991 177.1 2.25212 1992 143.4 2.15613 1993 320.1 2.50514 1994 116.6 2.06615 1995 320.8 2.50616 1996 186.2 2.27917 1997 179.1 2.25318 1998 277.2 2.44219 1999 215.9 2.33420 2000 230.1 2.36121 2001 304.7 2.48422 2002 201.4 2.30423 2003 214.1 2.33024 2004 253.2 2.40325 2005 178.8 2.25226 2006 149.3 2.17427 2007 244.8 2.40028 2008 394.5 2.60629 2009 174.0 2.24030 2010 359.7 2.555

Media (y) = 240.88 2.363

Desv.Est (sy) = 0.132

Ecuación Datos dudosos altos: yH = y + KnSy

40

Para 30 datos Kn de tabla 12.5.3 (V.T.Chow) 2.563 yH = 2.701

Entonces, datos de precipitación superiores, cuyos logaritmos sean superiores 2.701

Ecuación Datos dudosos bajos: yL = y - KnSy

yL = 2.024

Entonces, datos de precipitación inferiores a datos, cuyos logaritmos sean inferiores a 2.024

Se considera como dato dudoso de esta serie la precipitación correspondiente al año 1994

3.4 Cálculo de curvas IDF por método simplificado

La metodología simplificada de cálculo de las curvas intensidad – duración –frecuencia se debe llevar a cabo siempre y cuando no se disponga de datos históricos de precipitación de corta duración (datos pluviográficos).

Para Colombia se propone el método que se presenta en la referencia bibliográfica. En este estudio se dedujeron curvas intensidad-duración frecuencia por correlación con la precipitación máxima promedio anual en 24 horas, el número promedio de días de lluvia al año, la precipitación total media anual y la elevación de la estación.

La mejor correlación obtenida, sin embargo, fue la que se obtuvo con la precipitación máxima promedio anual en 24 horas en una estación, y es la que se propone para los estudios, además de que es la más sencilla de utilizar. La expresión resultante está dada por:

41

Curvas IDF por método simplificado a, b, c y d para la intensidad –duración y frecuencia IDF, se obtienen Los valores de los coeficientes para la región caribe expuestos en la Tabla 2.12.

Donde;

a = 24,85 i = a x Tb x Md

b = 0,22 (t/60)c c = 0,50d = 0,10

TIEMPO (min)CURVAS INTENSIDAD -DURACION -FRECUENCIA (Valores en mm/hr)

2 5 10 20 50 10010 122,69 150,09 174,86 203,61 249,09 290,1220 86,75 106,13 123,64 143,98 176,13 205,1530 70,84 86,66 100,96 117,56 143,81 167,5040 61,34 75,05 87,43 101,81 124,54 145,0650 54,87 67,12 78,20 91,06 111,40 129,7560 50,09 61,27 71,39 83,13 101,69 118,4470 46,37 56,73 66,09 76,96 94,15 109,6680 43,38 53,07 61,82 71,99 88,07 102,5790 40,90 50,03 58,29 67,87 83,03 96,71

100 38,80 47,46 55,30 64,39 78,77 91,74110 36,99 45,25 52,72 61,39 75,10 87,48120 35,42 43,33 50,48 58,78 71,91 83,75130 34,03 41,63 48,50 56,47 69,09 80,47140 32,79 40,11 46,73 54,42 66,57 77,54150 31,68 38,75 45,15 52,57 64,31 74,91

42

160 30,67 37,52 43,71 50,90 62,27 72,53170 29,76 36,40 42,41 49,38 60,41 70,37180 28,92 35,38 41,21 47,99 58,71 68,38190 28,15 34,43 40,12 46,71 57,15 66,56200 27,43 33,56 39,10 45,53 55,70 64,87210 26,77 32,75 38,16 44,43 54,36 63,31220 26,16 32,00 37,28 43,41 53,11 61,85230 25,58 31,30 36,46 42,46 51,94 60,49240 25,04 30,64 35,69 41,56 50,85 59,22250 24,54 30,02 34,97 40,72 49,82 58,02260 24,06 29,44 34,29 39,93 48,85 56,90270 23,61 28,89 33,65 39,19 47,94 55,83280 23,19 28,36 33,05 38,48 47,07 54,83290 22,78 27,87 32,47 37,81 46,25 53,87300 22,40 27,40 31,92 37,17 45,48 52,97310 22,04 26,96 31,41 36,57 44,74 52,11320 21,69 26,53 30,91 35,99 44,03 51,29330 21,36 26,13 30,44 35,44 43,36 50,50340 21,04 25,74 29,99 34,92 42,72 49,76350 20,74 25,37 29,56 34,42 42,10 49,04360 20,45 25,02 29,14 33,94 41,51 48,35370 20,17 24,67 28,75 33,47 40,95 47,70380 19,90 24,35 28,37 33,03 40,41 47,06390 19,65 24,03 28,00 32,60 39,89 46,46

43

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 3900.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

Tr = 2 añosTr = 5 añosTr = 10 añosTr = 20 añosTr = 50 añosTr = 100 años

Inte

nsid

ad (m

m/h

r)

De conformidad con todo lo anterior, con un tiempo de concentración de 26 minutos, período de retorno de 5 años, la intensidad es de 86 mm/hr.

Si el tiempo de concentración se considera de 26 minutos, es también de esperar que el aguacero alcance su caudal pico a los 26 minutos.

Por lo anterior las canalizaciones de las aguas de escorrentía deben diseñarse para transportar 86 mm/m2.

Aplicando la fórmula racional:

Q = 0.00278 C i A = 0.00278 x 0.80 x 86 x 8.613 = 1.65 m3/s

Como la urbanización tiene 86.133 m2, el caudal por m2 de superficie es de 0.0000165 m3/m2

DATOS DE PRECIPITACION, TEMPERATURA MAXIMA Y MINIMA ABSOLUTA, HUMEDAD RELATIVA, EVAPORACION TOTALES MENSUALES DE LA ESTACION ERNESTO CORTISSOZ

44

MEDIOS ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBREPRECIPITACION 6 0,3 1,4 25,4 115 79,8 73,8 110 150,3 162,6 68,9 20,9TEMPERATURA MAXIMA ABSOLUTA 35,8 37,6 37,8 38,4 39 39 39,2 39 38 37,7 38,4 37,2TEMPERATURA MINIMA ABSOLUTA 18 20,6 19,4 25,5 20,6 20,8 19,4 21 20,4 20,8 19,8 20,4HUMEDAD RELATIVA 78 77 77 78 80 80 80 81 82 84 82 79EVAPORACION 203,9 183,7 222,1 204,9 271,2 304,1 259,1 270,7 136,5 122,7 133,7 168,3

ENER

O

FEBRER

O

MARZO

ABRIL

MAYOJU

NIOJU

LIO

AGOSTO

SEPTIE

MBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIEMBRE

0

50

100

150

200

250

300

350

PRECIPITACION TEMPERATURA MAXIMA ABSOLUTATEMPERATURA MINIMA ABSOLUTAHUMEDAD RELATIVAEVAPORACION

4- Riesgo de inundaciones en el sitio de la urbanización Villa San Carlos.

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El máximo evento de inundaciones en el sur del Departamento del Atlántico ocurrió entre los meses de Noviembre y Diciembre de 2010 cuando el máximo nivel de las aguas en el Río Magdalena, el 30 de Noviembre de 2011 llegó hasta la cota 9.30 m.s.n.m. en la Estación San Pedro (Suan). De conformidad con lo anterior, el consultor generó curvas de nivel para el cono sur del Departamento del Atlántico donde se puede apreciar que la cota de inundación (9.30 m.s.n.m.) está ubicada entre la cota 9.00 m.s.n.m. (roja) y 10.00 m.s.n.m. (azul). La cota más baja del lote de la urbanización es 16.1 m.s.n.m., por encima de la cota de inundación donde se demuestra que el sitio ubicado para la urbanización no corre riesgo de inundación ni en el peor de los eventos catastróficos.

5- Conclusiones

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De conformidad con todo lo anteriormente expuesto se considera y se recomienda:

No existe riesgo de que el sitio adoptado para la Urbanización Villa San Carlos sea inundada ni en el peor escenario de ruptura del Canal del Dique puesto sería necesario que el nivel de las aguas supere la cota 16.1 m.s.n.m., o sea 6.80 metros más que la registrada el 30 de Noviembre del año 2010 en la Estación San Pedrito (Suan).

Se recomienda el diseño de las vías con sus correspondientes consideraciones hidrológicas e hidráulicas con el fin de que los niveles de las aguas no superen las alturas de los bordillos y no ingresen en las viviendas.

JUAN JAIME PASTRANA

INGENIERO SANITARIO Y AMBIENTAL

TARJETA PROFESIONAL: 08236131929ATL

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