Compostación de porquinaza - CORANTIOQUIA U.de Antioquia, Colombia
CONTRATO 12062013DT30 - Corantioquia · 2016-02-18 · DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON...
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DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 3
CONTRATO 12062013DT30
CONTENIDO
1 Situacion Actual del Tramo en Estudio ....................................................................................... 6
1.1 Descripcion cauce ................................................................................................................ 9
1.2 Observaciones de la situacion actual ................................................................................ 16
2 Generalidades de la Geologia y Geomorfologia ........................................................................ 18
2.1 Geologia ............................................................................................................................ 19
2.1.1 Litologica ................................................................................................................... 20
2.1.2 Marco Tectonico ........................................................................................................ 22
2.2 Geomorfologia Local ......................................................................................................... 22
3 Calculo Hidrologico.................................................................................................................... 26
3.1 Localizacion Cuenca .......................................................................................................... 26
3.2 Objeto ................................................................................................................................ 26
3.3 calculo hidrologico ............................................................................................................ 27
3.4 calculo hidraulico .............................................................................................................. 29
4 Análisis Hidrológico de la Cuenca .............................................................................................. 30
4.1 Parámetros Morfométricos ............................................................................................... 30
4.2 Modelos Lluvia-Escorrentía ............................................................................................... 33
4.3 Precipitación de Diseño ..................................................................................................... 34
4.4 Duración de la Lluvia (Tiempo de Concentración) ............................................................ 34
4.4.1 Tiempo de concentración mínimo ............................................................................ 34
4.4.2 Temez ........................................................................................................................ 36
4.4.3 .Kirpich ....................................................................................................................... 36
4.4.4 SCS ............................................................................................................................. 36
4.4.5 Giandiotti (1990) ....................................................................................................... 37
4.4.6 Ecuación de SCS - Ranser ........................................................................................... 37
4.5 Distribucion Temporal de la Tormenta ............................................................................. 39
4.6 Intensidad de Diseño y Magnitud de la Precipitación ....................................................... 39
4.7 Hietograma de Precipitacion ............................................................................................. 42
4.8 Pérdidas Hidrológicas ........................................................................................................ 43
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4.8.1 Número de Curva ...................................................................................................... 44
4.8.2 Tipos de suelo ............................................................................................................ 44
4.8.3 Humedad Antecedente ............................................................................................. 46
4.8.4 Calculo del CN ............................................................................................................ 47
4.9 Hidrogramas Sintéticos (Caudales de Diseño) .................................................................. 49
4.9.1 Modelo de SCS........................................................................................................... 49
4.9.2 Metodo de Williams Y Hann ...................................................................................... 51
4.9.3 Calculo por transito de Crecientes ............................................................................ 56
4.9.4 Método Racional ....................................................................................................... 58
4.10 Selección del Caudal de Diseño para la Cuenca. ............................................................... 61
4.11 Anexo hidrológico (hec-HMS) ........................................................................................... 63
4.11.1 .Descripcion del Modelo............................................................................................ 63
4.11.2 .Hidrogramas de Wiliams-Hann ................................................................................ 69
5 Calculo Hidraulico ...................................................................................................................... 75
5.1 Secciones Transversales .................................................................................................... 76
5.2 Modelamiento Tramo 2 (Secciones 080- 800) .................................................................. 76
5.2.1 Rugosidades .............................................................................................................. 76
5.2.2 Regimen de Flujo Tramo 2 ........................................................................................ 77
5.3 Llanura de Inundacion Tramo 2 (Secciones 080-800) ....................................................... 86
5.4 Modelamiento Tramo 3 (Secciones 800- 1500) ................................................................ 92
5.4.1 Rugosidades Tramo 3 ................................................................................................ 92
5.4.2 Regimen de Flujo Tramo 3 ........................................................................................ 92
5.5 Llanura de Inundacion Tramo 3 (Secciones 800-1500) ................................................... 102
5.6 Modelamiento Tramo 4 (Secciones 1500- 1980) ............................................................ 109
5.6.1 Rugosidades Tramo 4 .............................................................................................. 110
5.6.2 Regimen de Flujo Tramo 4 ...................................................................................... 110
5.7 Llanura de Inundacion Tramo 4 (Secciones 1500-1980) ................................................. 117
5.8 Modelamiento Tramo 5 (Secciones 1980- 2700) ............................................................ 121
5.8.1 Rugosidades Tramo 5 .............................................................................................. 121
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5.8.2 Regimen de Flujo Tramo 4 ...................................................................................... 121
5.9 Llanura de Inundacion Tramo 5 (Secciones 1980-2380) ................................................. 130
5.10 Llanura de Inundacion Tramo 5 (Secciones 2380-2700) ................................................. 131
5.11 Modelamiento Tramo 1 (Secciones 020- 800) Quebrada Arriba .................................... 134
5.11.1 Rugosidades Tramo 1 .............................................................................................. 134
5.11.2 Regimen de Flujo tramo 1 ....................................................................................... 134
5.12 Situacion Hidraulica de los Puentes ................................................................................ 145
5.12.1 Puente al Barrio Villa Maria .................................................................................... 145
5.12.2 Puente de la Zona Industrial ................................................................................... 147
5.12.3 Puente 6 de junio .................................................................................................... 148
5.12.4 Puente Viejo ............................................................................................................ 150
5.12.5 Puente de Los Leones .............................................................................................. 151
5.12.6 Puente Los Almendros ............................................................................................ 153
5.12.7 Puente calle 30 ........................................................................................................ 154
5.12.8 Puente Zea ( carrera 30) .......................................................................................... 156
5.12.9 Puente carrera 29 A ( coliseo) ................................................................................. 157
5.12.10 Puente Via al Municipio de Entrerrios ................................................................ 158
6 Archivo Digital ......................................................................................................................... 160
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CONTRATO 12062013DT30
1 SITUACION ACTUAL DEL TRAMO EN ESTUDIO
El estudio de la Quebrada DONMATIAS, inicia en la confluencia de las Quebradas la
Iborra y Quebrada Arriba y termina en las inmediaciones de la Cancha de Futbol. Gran
parte de la margen izquierda entre el inicio del proyecto y el Puente Seis de Junio se
encuentra no construida excepto la zona industrial y el Barrio Villa Maria, por lo que sobre
dicha margen no cuenta con obras hidráulicas. Hacia aguas abajo algunos tramos
aislados presentan la misma configuración hasta el Puente lo almendros.
VISTA TRAMO 1 DESDE CONFLUENCIA DE LAS QDAS IBORRA Y QDA ARRIBA-PTE 6 DE JUNIO
La margen derecha casi en todo el recorrido es paralelo a la vía, por lo que se observan
una mayor cantidad de obras hidráulicas (muros en el lecho) para protegerla, algunos
tramos donde la vía se aleja de la quebrada no hay obras.
Un segundo tramo comprendido entre el puente Seis de Junio y el Puente de la Carrera
30 (Puente Zea), donde más se ha desarrollado el casco urbano, ambas márgenes se
encuentran construidas ya sea por vías o construcciones de vivienda, excepto un
pequeño tramo situado aguas arriba del Puente los Almendros (Calle 29) donde se piensa
construir la Terminal de Transporte. En general este tramo, el Cauce de la quebrada
cuenta con muros en ambos costados.
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TRAMO 2 ENTRE PTE 6 DE JUNIO Y PUENTE CARRERA 30 (PTE DE ZEA)
Un tercer tramo comprendido en el puente de la Carrera 30 (Puente Zea) y el puente de
la carrera 29 A (Acceso al Colegio), la margen izquierda se aprecian construcciones y vía
en el retiro, mientras que en la margen derecha el retiro se ha respetado aunque allí se
encuentra el cementerio y un coliseo.
La margen derecha del tramo no cuenta con obras mientras que la izquierda presenta
muros en toda su longitud, algunas de contención y otras correspondientes a las
viviendas.
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TRAMO 3 ENTE PUENTE CARRERA 30 (PTE DE ZEA) Y PTE CARRERA 29 A
Un último tramo corresponde al comprendido entre el Puente de la Carrera 29 A y la
cancha de Futbol, en el cual se encuentra el Puente de la vía hacia el Municipio de
Entrerrios.
TRAMO 4 ENTRE PUENTE CARRERA 29 A Y CANCHA DE FUTBOL
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En este tramo las dos márgenes muy pocas construcciones y se observan muros contiguo
a la cancha, los cuales fueron construidos mas para la conformación de la misma que
como una estructura hidráulica.
1.1 DESCRIPCION CAUCE
En la confluencia de las quebrada la Iborra y Quebrada Arriba, el lecho es completamente
natural y solo se observan construcciones sobre la margen derecha, en la margen
izquierda se observa un pequeño jarillón que muestra que han presentado niveles altos de
flujo en épocas invernales; no se observan procesos de socavación generados por la
quebrada.
CONFLUENCIA QUEBRADAS IBORRA Y QUEBRADA ARRIBA
Hacia aguas abajo se observa un cauce con obras en la margen derecha protegiendo la
vía, pendiente más o menos continua; el costado de la vía es más bajo que la margen
opuesta.
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Cerca al puente peatonal, mostrado se observa un muro en gaviones en mal estado ya
que la malla presenta una alta corrosión y el puente que solo lleva a una construcción
también presenta un regular estado y se empieza a observar un fenómeno de
sedimentación.
En el tramo 1, como se había mencionado cuando la quebrada se encuentra cerca a la
vía por lo general hay muros y donde se aleja no se encuentran estructuras, esto se debe
básicamente a que la quebrada no tiene una gran capacidad de socavación y
básicamente las obras han sido construidas para la protección de infraestructura y no
para control de socavación. En algunos casos la sedimentación es tan alta que no es
posible de determinar si un muro llega hasta el fondo de la quebrada.
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En el tramo 2 donde las márgenes han sido construidas en su mayoría y donde más se ha
dado el desarrollo urbano, se ha conformado un canal con la construcción de muros de
contención casi en todo el recorrido.
En el Puente Seis de Junio, en la margen izquierda debido a la sedimentación no se
puede determinar si existe o no obras de protección; hacia aguas abajo esta margen no
cuenta con muros hasta antes de llegar al puente viejo, donde tampoco es posible
determinar si hay o no muro debido a una gran sedimentación.
PUENTE 6 DE JUNIO
GRAN SEDIMENTACION MARGEN IZQUIERDA A.ARRIBA DEL PUENTE VIEJO
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Entre el Puente Viejo y el Puente de los Leones situado aguas abajo, ambas márgenes
cuentan con muros de contención para proteger las vías paralelas, observándose una
sedimentación importante sobre la margen izquierda.
La sedimentación aguas arriba del puente Viejo, puede estar influenciada por este se
encuentra en una curva y debajo del mismo se observa como un concreto que reduce la
sección.
SEDIMENTACION EN LA MARGEN IZQUIERDA A.ABAJO PUENTE VIEJO
Desde el Puente de los Leones hacia aguas abajo no se observa un tratamiento de las
márgenes hasta el Puente los Almendros en la calle 29, excepto un pequeño tramo de
muro en gaviones sobre la margen derecha y un muro de concreto sobre la margen
izquierda inmediatamente aguas arriba del Puente los Almendros. En este trayecto se
está planeando la construcción de la Terminal de Transporte, por lo que es importante
proteger esta margen.
Hacia aguas abajo del puente los Almendros (calle 29), en la margen izquierda no se
puede apreciar la obra que protege la vía por la sedimentación y algunos árboles. A partir
de este puente la margen izquierda presenta un nivel más alto que la margen derecha. A
la salida del puente tampoco se observa protección sobre la margen derecha.
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SEDIMENTACION AGUAS ABAJO PUENTE LOS ALMENDROS
Entre el puente los Almendros (calle 29) y el puente de la calle 30, se observa un y tramo
donde la pendiente es muy baja, tanto el flujo del agua es muy tranquilo. Esta baja
pendiente influye en la capacidad hidráulica del puente. Aproximadamente aguas abajo el
lecho gana pendiente.
CAUCE SIN PENDIENTE EN PUENTE CALLE 30
Hacia aguas abajo presenta tramos donde nuevamente la pendiente disminuye
fuertemente, la margen derecha es relativamente baja con respecto al nivel del lecho y
por la vegetación y la sedimentación no se puede apreciar si hay obras de protección.
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SEDIMENTACION MARGEN DERECHA Y NIVEL BAJO EN ESTA MARGEN
Estas disminuciones de pendiente están asociadas a una acumulación de pequeñas
rocas; antes de llegar al puente de la carrera 30, también se presenta una disminución de
pendiente.
ZONA DE PENDIENTE BAJA AGUAS ARRIBA PUENTE CARRERA (PTE DE ZEA)
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Hacia aguas abajo en el tramo 3, la margen izquierda se encuentra invadida con viviendas
en una parte y en otra la vía es paralela, la pendiente más o menos continua, sin las
disminuciones apreciadas en el tramo2. Se observa el fenómeno de sedimentación sobre
la margen derecha.
SEDIMENTACION MARGEN DERECHA Y NIVEL DE LA VIA BAJO EN MARGEN IZQUIERDA
Hacia aguas abajo del puente de la carrera 29 A se observa sobre la margen derecha un
muro que protege el colegio sedimentación en ese mismo costado. Se observan unas
pocas rocas que pueden disminuir en algo la pendiente.
SEDIMENTACION CERCA AL COLEGIO
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1.2 OBSERVACIONES DE LA SITUACION ACTUAL
En la inspección del cauce mostrada anteriormente se pudo observar dos fenómenos muy
característicos. El primero es que la quebrada casi en toda su longitud presenta un cauce
depositante y no socavante y el segundo es que en algunos tramos la diferencia de nivel
entre ambas márgenes dan una idea de modificación que ha sufrido el cauce original,
especialmente con la construcción de la vía.
Los cauces depositantes, Son aquellos en los que el aporte de materiales sólidos al
torrente es de tal magnitud que la energía del flujo se utiliza íntegramente en el transporte
de los mismos hacia aguas abajo; se dice que el flujo está saturado y como consecuencia
de un aumento de sedimentos superior al que puede ser transportado, el cauce tiende a
elevarse por la acumulación de estos materiales, o tiende en todo caso a no
profundizarse, ya que la erosión del fondo no es posible.
Esta agradación es el proceso que se presenta si el nivel del lecho del río se eleva o si
las márgenes se desplazan hacia el interior del cauce y ocurre cuando hay exceso de
sedimentos que la corriente no puede arrastrar. Este problema se presenta especialmente
en el piedemonte en que las corrientes llegan con gran cantidad de material sólido
proveniente de la degradación en la zona de montaña, que al llegar a zonas de bajas
pendientes no pueden ser transportados quedando depositados. El principal problema
que causa la agradación es la disminución de la sección hidráulica y de la capacidad de
transporte de caudal en una corriente, lo que puede inducir o agravar el problema de
inundaciones.
Si bien es cierto que en la mayor parte del tramo en estudio la quebrada deposita, existen
algunos tramos donde el flujo es tranquilo es decir que la pendiente es muy baja y
extrañamente no hay deposito como en las cercanías del puente de la calle 30 entre
otros.
La quebrada presenta algunos tramos donde una de las márgenes esta en un nivel muy
bajo con respecto a la otra, como es el caso donde se encuentra el puente de la zona
industrial, el cual se tuvo que construir inclinado debido a esta diferencia y otro sitio es
hacia aguas abajo del puente de la calle 30, donde la vía de la margen derecha se
encuentra por debajo de la vía de la margen opuesta-
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Estos tramos donde se presenta esta diferencia entre las márgenes son una evidencia
que la quebrada en su forma natural presentaba un cauce más amplio y la vía fue
construida dentro del cauce, desplazando la quebrada hacia una de las márgenes, es
especial hacia la izquierda, aunque cerca al puente de la carrera 29 A, se desplazo hacia
la derecha.
En la cartografía 1:2000 del casco urbano, se puede observar en el tramo entre el puente
los Almendros (calle 29) y el puente de la carrera 30 (Puente de Zea) las curvas de nivel
en la margen derecha se encuentran muy separadas mientras que en margen izquierda
están cercanas una de la otra, confirmando que la quebrada original presentaba un cauce
más amplio y la vía fue construida en parte del cauce. esta zona de la margen derecha
naturalmente hace parte de la llanura de inundación de la quebrada.
En el tramo 1, la vía de ingreso al municipio también se encuentra en la llanura de
inundación de la quebrada. Otro aspecto interesante, desde el punto de vista hidráulico
es la ubicación del puente los Almendros (calle 29), es la ubicación ya que fue colocado
en al final de una curva muy cerrada, en la cual la sobrelevacion del flujo es mas alta.
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2 GENERALIDADES DE LA GEOLOGIA Y GEOMORFOLOGIA
Donmatías cuenta con una extensión de 181 Km2. se encuentra ubicada en la cordillera
central, al norte del departamento de Antioquia, a una distancia de 49 Km de Medellín. Se
localiza a los 6°2’2”. Latitud Norte y a los 75°23’53”. Longitud occidente. Limita al norte
con el municipio de santa Rosa de Osos, al sur con Girardota y Barbosa, al este con santo
Domingo y al occidente con los municipios de Entrerrios y San Pedro.
Presenta gran diversidad de climas y ecosistemas determinados por diferencias
altitudinales que varía desde los 1000 hasta los 2800 m.s.n.m. Por ende encontramos
Zonas de vida (Holdrige 1971) como lo son Bosque húmedo premontano (BH-PM) entre
los 1000-2000 m.s.n.m. y bosque húmedo montano bajo (BH-MB).
Sus principales actividades son la ganadería, porcicultura, y agricultura. Su característica
especial es que varía en 2 pisos térmicos altitudinales. En el municipio la temperatura
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oscila entre los 12 y 17°C. Determinada por características físicas de altura sobre el nivel
del mar.
Los suelos del municipio están determinados en 4 tipos. El suelo de tipo VII ocupa el 60%
de los suelos del municipio tiene texturas medias y finas. Suelo VI ocupa 10% tiene
erosión ligera a severa, texturas medianas, finas. Suelo IV aproximadamente 5% su
textura es fina a mediana y el suelo III ocupa el 15% del territorio, posee texturas variable
y fertilidad variable. Donmatías posee gran riqueza hidrológica representada por las
cuencas de Rió Grande, Chico, Medellín o Porce y se destaca la microcuenca Piedrahita y
la quebrada Donmatías.
2.1 GEOLOGIA
Estudios anteriores.
Tulio Ospina (1911) en su “Reseña Geológica de Antioquia” fue quién por primera vez
hizo mención de las Rocas Ígneas y Metamórficas de la cordillera central, describiendo
características más importantes de ellas en la localidades tales como oriente Antioqueño,
Santa Rosa y los Llanos de Cuivá.
Posteriormente, Botero G. (1963) .Estableció importantes relaciones lito-estratigráficas
entre las rocas de Medellín y sus alrededores, mediante estos datos radiométricos les
asigno una edad cretácea a las rocas del batolito antioqueño y concluyó que las rocas
metamórficas eran posiblemente de la edad paleozoica.
Hay et. Al (1972) estudió en detalle las rocas al norte de santa Rosa y Mencionó el
complejo de las Rocas Metamórficas que denomino “Grupo Valdivia” también hizo
importantes contribuciones a Cerca de la tectónica del norte Antioqueño.
Villamizar (1982) estudio la cuenca Rió Grande y estableció criterios para la identificación
de zonas críticas, en especial, focos de erosión y sedimentos, además de zonas de
deslizamiento.
Integral (1982) Realizó estudios Geológicos del arrea de influencia del proyecto Rió
Grande II. Sus aportes más importantes fueron establecer valores en la tasa de
inundación de la cuenca del Rió Grande, estudiaron en detalle los diversos horizontes de
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meteorización de las Rocas ígneas del batolito Antioqueño, data las cenizas volcánicas,
superficiales y hacer un análisis Riguroso de la tectónica local. Finalmente propone la falla
Donmatías y un modelo tectónico para la región.
2.1.1 LITOLOGICA
El área del Municipio de Donmatías se encuentra conformado por Rocas Ígneas y
metamórficas de diversas edades y composiciones. Las Rocas Metamórficas son
Anfibolitas pertenecientes al grupo ayurá montebello, Botero (1963) y esta conforman una
franja alargada en sentido noroccidente limitada y desplazada por la falla de Donmatías
desde el Valle del rió Medellín al sur, hasta el norte del Rió Grande (Integral 1982)
Intruyendo las Rocas Metamórficas, aparecen las rocas Ígneas del batolito Antioqueño
(cuarzo dioritas) que ocupan la mayor parte del altiplano de Santa Rosa. Sobre el
basamento ígneometamórfico, Reposa en una Extensa cobertura de cenizas
volcánicas,depósitos aluviales y coluviales de la edad reciente.
ROCAS METAMÓRFICAS (ANFIOBOLITAS): afloran formando una franja alargada
en sentido noroccidente que cruza al occidente de la cabecera municipal. Desde el valle
del rió Medellín hasta Rió Grande y prolongándose varios Km. Al norte de Santa Rosa de
Osos, alcanza una extensión cercana a los 18 Km2. y sus contactos con el batolito
Antioqueño, que la intruyen, son tajantes al suroccidente y tectónico al noroccidente
mediante la falla de Donmatías. Estas rocas son específicamente ortoanfibolitas, su color
varía de gris a negro, su 18 estructura es masiva y su estructura es bandeada (a veces
gnéisica). Posee bandas claras de color blanco o beige compuestas con plagioclasa y
bandas oscuras de color gris verdoso a negro compuestas con minerales ferró
magnesianos (hornblenda y piroxenos). Presenta diversos grados de meteorización que
determinan saprofitos de color blanco, ricas en arcillas rojizas ricas en hierro. Sobre ellas
tienen lugar sembrado, de pastos, hortalizas y algunos bosques en forma de reductos
aislados; su edad ha sido considerada como paleozoica.
ROCAS IGNEAS (CUARZODIORITAS) (Kcd): ocupan la mayor parte del territorio
municipal alcanzando un área de 160 Km2. Proximadamente. Hacen parte del batolito
Antioqueño y se extiende por todo el altiplano de Santa Rosa y el oriente Antioqueño, la
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roca típica es una cuarzodiorita de color blanco con granos de color negro a gris.Sus
minerales principales son cuarzo, feldespato y plagioclasa (color claro) Hornblenda y
bióticos (de colores oscuros) su textura va de medio a grueso-granular. Las cuarzodioritas
del batolito Antioqueño son rocas duras y masivas, pero debido al diaclazamiento y a la
abundancia de feldespato, se meteorizan fácilmente hasta generar gruesas capas de
suelo residual, con espesores que alcanzan hasta 60 y 70 metros. La erosión de estas
rocas produce depósitos aluviales en los cuales se Pueden hallar acumulaciones de oro,
La edad de estas rocas ha sido Catalogada como cretacea.
DEPÓSITOS DE VERTIENTES (QC): se encuentran localizados en ambos flancos del
Valle, aparecen como depósitos aislados, de formas irregulares, por lo general alargados
con ensanchamiento hacia los bordes inferiores. Los depósitos más elevados reposan
sobre saprólitos de rocas ígneas en avanzado estado de meteorización mientras que las
áreas más bajas yacen sobre rellenos aluviales o se intercalan con ellos. Se componen de
una matriz arcillo-arenoso de color pardo claro a amarilla que contienen algunos
fragmentos subredondeados de roca metamórfica de hasta 30 cm. de diámetro que solo
alcanzan a conformar el 5% del depósito, sin embargo el tiempo más común de depósito
es un flujo de lodo de color pardo claro, al parecer, formado por un saprolito de cuarzo
diorita removilizando, donde los fragmentos mayores son granos de cuarzo variables, se
hallan cubiertos por cenizas volcánicas, en capas de hasta 60 cm. Forman un relieve
compuesto por colinas bajas de base muy amplia.
DEPÓSITOS ALUVIALES (Qa): ocupan sectores del fondo del valle de la quebrada
Donmatías, ubicándose a lo largo de esta como franjas alargadas a lado y lado de la
quebrada, reposan sobre saprofitos de roca ígnea granítica en avanzados grados de
meteorización, se hallan intercalados localmente con depósitos de vertiente y por lo
general se encuentran cubiertos por una delgada capa de suelo orgánico.Están
constituidas por secuencias de arena y gravas con algunas acumulación de bloques de
hasta 1.5 m de diámetro; por lo general el tamaño de los cantos mayores es de 15 cm.,
muestran algunas veces estratificación, no están consolidados pero exhiben fuertes
colores de oxidación su espesor alcanza hasta los 4 m.Desarrollan formas planas,
ligeramente inclinadas de muy baja pendiente. Sobre ellos tienen asiento gran parte de la
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cabecera municipal y sufren gran Intervención antrópica. Así como procesos de
socavamiento
2.1.2 MARCO TECTONICO
La tectónica del área debe considerarse a escala regional, con límites al oriente por el
valle del Rió Magdalena y al occidente por el valle del Rió Cauca con el valle del Rió
Grande se presenta alineamiento foto geológicos, fallas diaclasas y zonas de cizalladura,
principalmente dentro de las anfibiolilas y en menor cantidad dentro del batolito
Antioqueño. Los alineamientos fotogeologicos tienen una dirección predominante al
noroccidente, notándose más en las rocas metamórficas.Dentro del sistema noroccidental
se destaca la falla Donmatías, esta fractura con dirección N30°cc, hasta desaparecer al
oriente de Entre Ríos. La expansión geomorfológica de la falla varía desde débil a muy
débil. En el cruce del Río Grande. La falla esta expuesta en unos 50 m de espesor en
Roca cizallada con bandas de arcilla. Al sur occidente de la cabeza municipal la falla a
parece como el alineamiento de quebradas de pendientes
2.2 GEOMORFOLOGIA LOCAL
Se clasifican siete unidades geomorfológicas denominadas del I-VII con base en
pendientes, litología y geoformas desarrolladas como resultante de la evolución geológica:
Unidad Geomorfológica I: colinas redondeadas con vertientes cortas y suavemente
onduladas. Comprende el 45% del municipio, con un área aproximada de 100 Km2, está
ubicada en la parte occidental y central del municipio incluyendo al 20 área urbana,
atraviesa el municipio de norte a sur incluyendo las siguientes veredas: las Animas, Río
chico, parte de Iborra, Río grande, Mira Flores, quebrada arriba y Santa Ana.
Morfológicamente se desarrollan colinas redondeadas con alturas relativas que van desde
los 100m hasta los 250m. Las pendientes se encuentran entre los 15° y los 35° teniendo
longitudes que varían desde moderadamente largas. (50m hasta 250m) hasta largas
(250m hasta 500m).
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Los procesos predominantes en esta unidad están condicionados por la intensa actividad
antropica, representada principalmente por el sobre pastoreo del ganado y por la
construcción de algunas obras como carreteras.
Unidad Geomorfológica II: vertientes cortas y abruptas sobre rocas metamórficas: se
localiza en la parte occidental del municipio atravesándolo de norte a sur como una franja
alargada, y en cercanías al casco urbano, corresponde al Flanco izquierdo del valle de la
quebrada Donmatías. Esta unidad presenta las mayores pendientes que están entre los
35° y 60° o mayores; equivalen aproximadamente a un 15%, del área total del municipio y
comprende las veredas de Colón, la Piedrahita y Romazón.
Morfológicamente es abrupta y se compone de vertientes cortas con drenaje paralelo a
subparalelo, vallecitos estrechos en forma de V cerrada, cuchillas alargadas de bordes
ligeramente redondeadas, superficies homogéneas (localmente irregulares producto del
sobre pastoreó) colinas con alturas relativas entre 200 y 350m. Se caracteriza por tener
cobertura vegetal representada por bosques y rastrojo, presenta procesos de erosión
laminar sobre las vertientes.
Unidad Geomorfológica III: vertientes largas. Esta unidad comprende un 18% del
municipio, se encuentra ubicada en la parte nororiental y se presenta como una franja
alargada compuesta por laderas y valles excavados por el Río grande, este es su límite
en la parte más norte, va de oeste a este desde la vereda Río Grande hasta la vereda
Frisolera. Posee elevaciones con respecto al Río Grande desde 800 hasta 1000m
aproximadamente, caracterizada por pendientes que están entre 20° y 60° teniendo
grandes longitudes (Mayores de 500m). En general, puede decirse que cuenta con
pendientes desde moderadamente regulares hasta irregulares y son estas últimas las que
evidencian el uso ganadero.
Los procesos más representativos de esta unidad, son la reptación por sobre pastoreo y
algunos movimientos rotacionales activos aislados producto del corte de carretera en la
vereda colón y pan de Azúcar y pequeños movimientos asociados al socavamiento de las
corrientes que drenan a Río Grande. 21
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 24
CONTRATO 12062013DT30
Unidad Geomorfológica IV: vertientes medias y escarpadas sobre rocas Ígneas,
localizada en la parte sur oriental del municipio. Es una franja alargada compuesta de
laderas y valles excavados por el Río Porce (El cual es uno de sus límites), y por algunas
quebradas y arroyos que forman en algunos casos valles de paredes verticales de variada
profundidad, de 30 hasta 200m. Siendo lo más notorios los formados por las quebradas la
Montera y la Jagua. Representa un 12% del área total del municipio, comprendiendo las
veredas la Montera, la Pradera, parte de Bellavista y de la Frisolera.
Presenta características muy similares a la unidad III, diferenciándose un poco en la
longitud de las vertientes y en las pendientes, con alturas relativas con respecto al Río
Porce de 1000m. Esta unidad se caracteriza por una topografía montañosa con
pendientes entre medias (16°-35°) y altas (35°-55°), predominando estas ultimas, se
caracteriza por vertientes con longitudes muy largas (Mayores de 500m) la tendencia de
la mayoría de los drenajes de esta unidad es dendrítica a subdendrítica.
Esta unidad presenta cicatrices de antiguos movimientos, también procesos de radiación
y movimientos en masa asociados al socavamiento de algunas quebradas como el
Diamante y la Jagua. Es característico de esta zona, especialmente en la vereda Montera,
cárcavas asociados a los caminos de herradura, en los cuales se forman canales en
épocas de lluvia y cárcavas asociadas a las explotaciones superficiales que se hicieron de
las vetas de oro en años anteriores, dichas cárcavas siguen creciendo, producto del agua
de escorrentía.
Unidad Geomorfológica V: rocas Ígneas, esta unidad Geomorfológica se encuentra
asociada a las unidades III y IV, ocupando parte de las veredas la pradera, la Frisolera y
la meseta, representa además el 4% del municipio. Esta unidad se desarrolla sobre roca
ígnea, con longitudes cortas (150 a 200m), pendiente mayores de 60°, altura entre los
1400 y los 1600 m.s.n.m.y superficies reguladores, en esta el proceso característico es la
caída de bloques.
Unidad Geomorfológica VI: llanura de inundación, ocupa solo el 2% del área del
municipio, estas ubicado a lo largo de los ríos y quebradas que atraviesan el municipio de
las cuales se pueden resaltar las quebradas, las Animas, Iborra, la Piedrahita, Donmatías,
puente de piedra, Mira Flores, el Hoyo, Mocorongo, la Jagua, Laureles, Arenales y
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 25
CONTRATO 12062013DT30
principalmente Río Grande, Chico y Río Porce. Esta unidad se conforma por llanuras de
inundación activa, compuestas por arenas y gravas, que se presentan como 22 terrenos
planos a suavemente inclinados con pendientes bajas entre 0° y 10°. Esta unidad sufre
procesos de socavamiento de las orillas, que pueden desencadenar movimientos en
masa, las características de pendiente y altura de esta zona son principios para que el
agua la cubra en época de crecientes, producto de periodos de lluvia muy intensos.
Unidad Geomorfológica VII: terrazas aluviales representa solo el 1% del área total del
municipio, caracterizadas por ser zonas planas a suavemente inclinada si dichas terrazas
no son cubiertas normalmente por el agua, solo en casos excepcionales se encuentra
ubicado a lo largo de las principales corrientes que drenan al municipio, siendo más
representativas las ubicadas a lo largo de las quebradas las Animas, Iborra, Arriba,
Donmatías, la Jagua, Río Grande y Río Porce.
Unidad Geomorfológica VIII: laderas bajas y suavizadas por depósitos de vertiente.
Esta unidad ocupa aproximadamente el 3% del área total del municipio y la zona más
representativa donde se encuentra, son las partes bajas de laderas que bajan en las
veredas la Montera, la Pradera y la Frisolera. Esta unidad se caracteriza por pendientes
entre 8° y 20° aproximadamente.
Sus características, posiblemente están conformadas por flujos de lodo, con
intercalaciones con depósitos aluviales en sus partes más bajas. Solo presenta algunas
cicatrices aisladas de movimientos antiguos, pero es muy vulnerable a la intervención
antrópica por sus características topográficas.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 26
CONTRATO 12062013DT30
3 CALCULO HIDROLOGICO
3.1 LOCALIZACION CUENCA
La cuenca de la Quebrada Donmatías objeto de este estudio está localizada en el
Municipio de Donmatías norte del departamento de Antioquia.
.
LOCALIZACION CUENCA QUEBRADA DONMATIAS
3.2 OBJETO
El objeto del presente estudio es conocer el comportamiento hidráulico de la Quebrada.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 27
CONTRATO 12062013DT30
3.3 CALCULO HIDROLOGICO
Para determinar los caudales de creciente se emplearon las hidrógrafas de Williams y
Hann y SCS, adicionalmente la formula racional. El proceso de convolución de las
hidrógrafas se efectuó con el modelo hidrológico Hec-HMS.Para estimar el tiempo de
concentración, se utilizaron las expresiones de Kirpich, Témez, SCS , Giandiotti y Ranser.
Las intensidades de lluvia se obtuvieron de la estación Riogrande Bocacero perteneciente
a las Empresas Publicas de Medellín, mientras que para estimar las pérdidas hidrológicas,
se trabajó con el método del SCS, el cual se basa en el número de curva (cn) que
depende de varios factores, siendo el uso del suelo el más importante.
En el análisis deben tenerse muy presente las limitaciones y condiciones de desarrollo de
las metodologías que se utilicen. Este es un aspecto de gran importancia, ya que en
nuestro medio es común la utilización de formulaciones desarrolladas en otros países con
condiciones hidrológicas y topográficas diferentes al nuestro; sin embargo son las
herramientas disponibles ya que no existe en el medio la instrumentación adecuada para
obtener datos confiables de la relación lluvia escorrentía.
Hidrograma de Williams y Hann. JR Williams y R w Hann, desarrollaron el modelo
HYMO, en el cual se tiene la hidrógrafa conocida en el medio con los nombres de sus
autores. Los parámetros K (constante de recesión) y tp para cuencas sin registros fueron
obtenidas de regresiones basadas en 34 cuencas con registros localizadas en Texas,
Oklahoma, Arkansas, Louisiana, Mississippi y Tennessee, con tamaños de cuenca entre
0.5 mi2 y 25 mi2. (Viessman,1977 , Hidrología de Antioquia, 1997)).
María Victoria Vélez en su libro de Hidrología plantea que en investigaciones realizadas
en la Facultad de Minas, Universidad Nacional sede Medellín se concluyo que tal vez el
modelo unitario sintético más apropiado para usar en nuestro medio es el de Williams y
Hann. Para ese modelo inclusive se desarrollaron unas ecuaciones para aplicarlo en
Antioquia (Cardona, Londoño, 1991), a las cuales falta hacerle pruebas extensivas sobre
su confiabilidad.
Hidrógrafa del SCS. Este hidrograma fue estudiado con base en un gran número de
hidrogramas naturales de un amplio rango de tamaños de cuencas (grandes y pequeñas)
y sitios geográficos.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 28
CONTRATO 12062013DT30
Para las cuencas consideradas por el SCS, el factor del caudal pico varía desde 300 en
terrenos llanos hasta 600 en terrenos de pendiente fuerte. Este método es utilizado en
diferentes tamaños de cuenca en nuestro medio.
Tránsito del hidrograma por el cauce
La agrupación de caudales de agua de diversa procedencia (superficial, etc.) en un punto
de un cauce y su variación a lo largo del tiempo constituye un hidrograma. El discurrir de
estos caudales hacia aguas abajo, a lo largo de un determinado tramo de cauce, da lugar
a un nuevo hidrograma en el extremo de aguas abajo del mismo. El programa HEC-HMS
permite escoger entre los siguientes modelos a la hora de tratar de representar la
transformación que experimenta el hidrograma entre los puntos inicial y final de un tramo
de cauce:
• Modelo Lag.
• Modelo de Puls modificado.
• Modelo de Muskingum.
• Modelo de Muskingum-Cunge.
• Modelo de onda cinemática.
Cabe señalar que todos ellos son de tipo agregado, y aplicables, en principio, a aguaceros
aislados de corta duración. En cuanto a sus fundamentos básicos, hay que indicar que el
modelo de onda cinemática es de tipo conceptual, mientras que el modelo Lag, el de Puls
modificado y el de Muskingum son de tipo empírico. El modelo de Muskingum-Cunge es
de tipo quasi-conceptual, ya que en su formulación intervienen algunas variables que son
susceptibles de ser determinadas a partir de mediciones geométricas
Método Racional. Existe discrepancia entre los diferentes autores sobre el rango de
aplicabilidad del método en relación con el área de drenaje de las hoyas. Valores entre
0.65 y 12.5 km2 han sido citados en la literatura técnica. La tendencia actual es usar 1.3 a
2.5 km2 como el límite superior para la aplicabilidad del método racional. Pero el tamaño
del área depende de una buena obtención del coeficiente de escorrentía, ya que en
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 29
CONTRATO 12062013DT30
Australia se ha utilizado en cuencas con áreas de 250 km2 (Hidrología de Antioquia,
1987).
Los caudales se estimaron para los periodos de retorno de 2.33 a 100 años, el punto de
aforo considerado en este estudio.
3.4 CALCULO HIDRAULICO
El cálculo hidráulico se ejecutara con el modelo Hec.Ras, cuyos insumos son las
secciones topográficas, y los caudales calculados en el estudio hidrológico,
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 30
CONTRATO 12062013DT30
4 ANÁLISIS HIDROLÓGICO DE LA CUENCA
Se estimaron los caudales máximos asociados a diferentes períodos de retorno: 2.33, 5,
10, 25, 50 y 100 años. En la quebrada no existe una historia de registro de caudales
continuos confiables, por tal motivo, fue necesario utilizar algunas técnicas de uso
frecuente en hidrología, tal como hidrógrafas unitarias sintéticas de Williams y Hann, Soil
Conservation Service (SCS) y el método racional que permiten establecer correlaciones
empíricas entre las características de la cuenca y la hidrógrafa unitaria de respuesta.
La estimación de caudales máximos debe mirarse con mucho cuidado, ya que una mala
interpretación o utilización de los mismos se refleja directamente en el dimensionamiento
de las obras.
En el análisis deben tenerse muy presente las limitaciones y condiciones de desarrollo de
las metodologías que se utilicen. Este es un aspecto de gran importancia, ya que en
nuestro medio es común la utilización de formulaciones desarrolladas en otros países con
condiciones hidrológicas y topográficas diferentes al nuestro; sin embargo son las
herramientas disponibles ya que no existe en nuestro medio la instrumentación adecuada
para obtener datos confiables de la relación lluvia escorrentía.
El estudio hidrológico contempló el cálculo de parámetros morfométricos, tiempos de
concentración, duración de la lluvia y cálculo de caudales a partir de diferentes
metodologías.
4.1 PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS
Se determinaron los índices morfométricos que pudieran ser utilizados en el análisis del
régimen hidrológico de la zona de estudio, para lo cual se utilizaron los planos
cartográficos a escala 1:2000 y 1:5000, con base en ellos se ubicó la cuenca aferente
para el punto evaluado, el punto de aforo se localiza en 853.598.1 E, 1 209 823.97 N.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 31
CONTRATO 12062013DT30
CUENCA QUEBRADA DONMATIAS
Posterior a este proceso se continúa de la siguiente forma:
Cálculo de las áreas de influencia de cada una de las estaciones pluviométricas
cercanas. Dichas áreas se obtuvieron por el método de los polígonos de Thiessen,
cuantificando el aporte de cada una de las estaciones a la precipitación total en la
cuenca. En el caso del caño en estudio su cuenca se encuentra en el área de
influencia de la estación Riogrande Bocacero.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 32
CONTRATO 12062013DT30
POLIGONOS DE THIESSEN
Cálculo de los parámetros morfométricos necesarios para la evaluación
hidrológica, permitiendo determinar el tiempo de concentración de la cuenca,
definido como el tiempo requerido por el flujo para viajar desde el punto
hidrológicamente más lejano de la cuenca hasta el lugar de descarga, a partir de
este y utilizando las curvas IDF de las estaciones, se determina la tormenta de
diseño y la precipitación total. A partir de esta información es posible obtener los
hidrogramas unitarios utilizando los métodos propuestos de Williams y Hann, Soil
Conservation Services (SCS) y el Método Racional.
PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS DE LA CUENCA
Subcuenca Area Lcauce_Ppal Lcauce-
Divis Cota_Inf Cota Sup
Cauce Cota Sup
Div Pend_Cauce Pend_Cuenca Perimetro
(km2) (m) (m) m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m (%) (%) (m)
1 (Qda Iborra) 5.12 4320 4473 2158 2550 2560 9.07 40.5 11233
2 (Qda Arriba) 6.89 4124 4208 2158 2400 2405 5.87 34.3 12316
3 0.58 1109 1168 2156.4 2350 2360 17.46 29.6 3454
4 0.73 795 953 2153 2250 2260 12.20 25.4 4163
5 (Qda LaRinconsanto) 2.52 3127 3324 2148.9 2600 2605 14.43 51.5 8038
6 (Qda los Egidos) 1.8 2604 2697 2139 2300 2320 6.18 35.5 7546
7 (Qda La Cascada) 0.78 1556 1673 2148 2500 2520 22.62 47 4042
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 33
CONTRATO 12062013DT30
Subcuenca Area Lcauce_Ppal Lcauce-
Divis Cota_Inf Cota Sup
Cauce Cota Sup
Div Pend_Cauce Pend_Cuenca Perimetro
(km2) (m) (m) m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m (%) (%) (m)
8 1.27 1599 2022 2136 2350 2400 13.38 32.5 5015
Cuenca Completa 19.69 6671 6824 2132.86 2550 2560 6.25 37
4.2 MODELOS LLUVIA-ESCORRENTÍA
Para la utilización de estos modelos, se determinó la precipitación de diseño con el
cálculo apropiado de la duración de la lluvia, que en general, se calcula igual al tiempo de
concentración de la cuenca o la duración de la lluvia que mayor caudal aporte en la salida
de la cuenca, además se estima la magnitud de la precipitación sobre las cuencas y las
“pérdidas hidrológicas” (cantidad de precipitación que se infiltra, se evapora o se estanca
en la cuenca), para finalmente determinar la distribución temporal de la lluvia.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 34
CONTRATO 12062013DT30
4.3 PRECIPITACIÓN DE DISEÑO
La respuesta de la cuenca depende de las características de la tormenta. El análisis de la
precipitación se basa fundamentalmente en la obtención de las variables de intensidad,
frecuencia, duración y de la distribución temporal de la lluvia.
4.4 DURACIÓN DE LA LLUVIA (TIEMPO DE CONCENTRACIÓN)
El tiempo de concentración se puede definir como el tiempo que tarda una gota de agua
en llegar de las partes más alejadas de la cuenca al sitio de interés. El tiempo de
concentración (Tc) es uno de los parámetros más importantes en los modelos
precipitación - escorrentía, pues la duración de la tormenta de diseño se define con base
en él. La duración crítica de la lluvia debe asumirse como igual al tiempo de
concentración, pues para duraciones menores que Tc, no toda el área de la cuenca
contribuye; y para duraciones más grandes que Tc, no hay incremento en el área
contribuyente; en cambio la intensidad de la lluvia de una frecuencia dada disminuye. Se
asume que para duraciones menores que el tiempo de concentración, el efecto de la
reducción en el área contribuyente es mayor que el del incremento en la intensidad de la
lluvia. (Smith, Vélez,1997).
Es importante es utilizar fórmulas que han tenido algún éxito en nuestro medio o algún
tipo de estudio sobre ellas. Campo y Múnera (1997) hicieron en Antioquia, un análisis del
tiempo de concentración, a partir de más de 2100 registros simultáneos de pluviógrafos y
limnígrafos, y encontraron que las expresiones que más se ajustaban a los tiempos de
concentración reales (hallados con los registros) fueron las de Témez, Kirpich, Giandotti y
Pérez.
4.4.1 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN MÍNIMO
El tiempo de concentración tc de una determinada cuenca hidrográfica es el tiempo
necesario para que el caudal saliente se estabilice, cuando la ocurrencia de una
precipitación con intensidad constante cae sobre toda la cuenca.
En la literatura hidrológica no se han establecido los tiempos mínimos de concentración,
excepto en algunos casos como en el cálculo de alcantarillados pluviales donde se
establece un mínimo de acuerdo a la entidad. En la revisión y actualización de las normas
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 35
CONTRATO 12062013DT30
de acueducto y alcantarillado desarrollado por la universidad de los Andes para Empresas
Publicas de Medellín (2006), se dice ” si el tiempo de concentración mínimo en las
cámaras iniciales es inferior a 3 minutos, se debe adoptar como tiempo de
concentración 3 minutos. Por otro lado, el tiempo de concentración máximo debe
ser 20 minutos. Si dos o más tuberías confluyen a la misma estructura o cámara de
conexión, el diseñador debe considerar como tiempo de concentración en ese
punto, el mayor de los tiempos de concentración de las respectivas tuberías”.
En el manual de drenaje para carreteras del INVIAS (2009), también se hace referencia a
un tiempo mínimo de concentración, “Aunque el cálculo de los diferentes tiempos de
concentración para una hoya hidrográfica difiere de acuerdo con la fórmula
empleada, se requiere que se utilice, desde el punto de vista de la seguridad en
relación con menores tiempos de concentración (mayores intensidades de
precipitación y/o histogramas de lluvias más concentrados), la fórmula de Kirpich.
Por otro lado, se tomará como mínimo un tiempo de concentración igual a 15 min,
con el fin de tener en cuenta el tiempo inicial que tarda el agua en concentrarse en
una hoya y no sobreestimar la intensidad de precipitación que resultaría con
valores calculados menores a este tiempo de concentración”.
Si observan estos criterios, la idea básica es no sobreestimar las intensidades de lluvia,
ya que al considerar tiempos de concentración muy pequeños, debido a la forma de las
curvas IDF (intensidad.frecuencia-duracion) las intensidades serian muy altas. También
debe tenerse en cuenta que el tiempo de permitir que toda la cuenca este aportando,
cuando el tiempo de concentración es muy bajo es posible que solo una parte este
aportando.
Además se puede observar la disparidad entre los valores mínimos establecidos; también
en el RAS 2000, se hace referencia a los tiempos de concentración mínimos para las
cámaras, iníciales de 10 minutos. Cuando se calculan los coeficientes de escorrentía con
la metodología propuesta, en función del número de curva y la intensidad de la lluvia, el
criterio, que a menor intensidad mayor caudal no siempre es cierto.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 36
CONTRATO 12062013DT30
En la ciudad de Medellín, los estudios hidrológicos e hidráulicos han sido regidos por el
decreto 339 de 1990, emitido por el municipio de Medellín. En este decreto no se hace
referencia a los tiempos mínimos de concentración.
4.4.2 TEMEZ
.
75.0
25.0
30.0
S
LT C
TC : Tiempo de concentración (h)
L : Longitud del cauce principal (Km)
S : pendiente media del cauce (%)
4.4.3 .KIRPICH
77.0
5.0
066.0
S
LT
TC : tiempo de concentración (h).
L : Longitud del cauce desde la divisoria (Km)
S : Pendiente media del cauce desde la divisoria (m/m).
4.4.4 SCS
R
C
C
R T
S
SLT
3
5T
1900
)1
C5.0
8.0
TC : Tiempo de concentración (h)
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 37
CONTRATO 12062013DT30
TR : Tiempo de rezago (h)
LC : Longitud del cauce hasta la divisoria(pies)
S : Almacenamiento de la cuenca (pul)
cn : Número de curva
SC : Pendiente de la cuenca(%)
4.4.5 GIANDIOTTI (1990)
03.25
5.14
SL
LATC
Tc : tiempo de concentración, en horas.
A : área de la cuenca, en kilómetros cuadrados.
L : longitud del cauce principal, en kilómetros.
So : diferencia de cotas entre puntos extremos de la corriente sobre L,
en m/m.
4.4.6 ECUACIÓN DE SCS - RANSER
Tc = 0,947 (L3 / H)0,385
Donde:
Tc: Tiempo de concentración en horas.
L: Longitud de la cuenca en km.
H: Diferencia de cotas entre puntos extremos de la corriente principal en m.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 38
CONTRATO 12062013DT30
En la siguiente tabla se presentan los resultados obtenidos de tiempo de concentración,
por las diferentes formulas mencionadas, para la cuenca en estudio.
TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN OBTENIDOS PARA LAS SUBCUENCAS
Subcuenca Subc 1 QDA IBORRA Subc 2 QDA ARRIBA SUBC 3
Formula Tc(Hrs) Tc(min) Tc(Hrs) Tc(min) Tc(Hrs) Tc(min)
Kirpich 0.53 31.73 0.59 35.67 0.15 8.74
Temez 0.59 35.67 0.62 37.38 0.19 11.38
SCS 0.52 31.29 0.54 32.38 0.21 12.50
Giandiotti 0.98 58.95 1.92 115.05 0.42 25.22
Ranser-SCS 0.53 31.87 0.60 35.82 0.15 8.78
Ven Te Chow 0.47 27.95 0.51 30.45 0.20 12.02
Seleccionado 0.53 32.00 0.60 36.00 0.20 12.00
Subcuenca Subc 4 Subc 5 (Rinconsanto) Subc 6 (Egidios)
Formula Tc(Hrs) Tc(min) Tc(Hrs) Tc(min) Tc(Hrs) Tc(min)
Kirpich 0.15 8.86 0.36 21.45 0.40 24.05
Temez 0.16 9.48 0.43 25.66 0.44 26.22
SCS 0.19 11.47 0.36 21.88 0.37 22.30
Giandiotti 0.59 35.14 1.33 80.01 0.87 52.47
Ranser-SCS 0.15 8.89 0.36 21.54 0.40 24.15
Ven Te Chow 0.19 11.13 0.35 21.18 0.40 23.88
Seleccionado 0.20 12.00 0.40 24.00 0.40 24.00
Subcuencas Subc 7 (la Cascada) Subc 8 Cuenca Completa
Formula Tc(Hrs) Tc(min) Tc(Hrs) Tc(min) Tc(Hrs) Tc(min)
Kirpich 0.17 10.50 0.25 14.91 0.84 50.49
Temez 0.23 13.97 0.26 15.74 0.88 52.98
SCS 0.22 13.23 0.31 18.51 0.76 45.90
Giandiotti 0.39 23.49 1.60 96.15 1.70 101.73
Ranser-SCS 0.18 10.54 0.25 14.97 0.85 50.70
Ven Te Chow 0.22 13.35 0.26 15.43 0.64 38.12
Seleccionado 0.20 12.00 0.27 16.00 0.83 50.00
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 39
CONTRATO 12062013DT30
4.5 DISTRIBUCION TEMPORAL DE LA TORMENTA
Distribución Temporal de la Lluvia. Para la distribución temporal de la lluvia se utilizó el
primer cuartil del diagrama elaborado por Huff (1967), para lluvia con una probabilidad de
excedencia del 50%. Huff elaboró una serie de gráficos para la distribución de la lluvia, los
cuales vienen divididos en cuatro cuartiles. Los dos primeros cuartiles representan
aguaceros que tienen una mayor intensidad en el inicio, y se usan en lluvias de tipo
orográfico, como las que se presentan en nuestro medio.
ILUSTRACIÓN PRIMER CUARTIL DE HUFF
4.6 INTENSIDAD DE DISEÑO Y MAGNITUD DE LA PRECIPITACIÓN
Se asume para la estimación de eventos hidrológicos de determinada magnitud, en la
cuenca, que la ocurrencia del caudal de diseño tiene una frecuencia igual a la de la
tormenta de diseño. Para la duración de la lluvia de diseño y un periodo de retorno del
evento dado, es posible asociar un valor para la intensidad de precipitación en cada una
de las estaciones, esto se hace mediante las curvas de intensidad, frecuencia, duración
(IDF) desarrolladas para cada estación. Los períodos de retorno responden al nivel de
riesgo en que se está dispuesto a incurrir en función de la probabilidad de ocurrencia de
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 40
CONTRATO 12062013DT30
un evento que puede generar pérdida de vidas humanas, daños materiales, entre otros
aspectos.
La cuenca de estudio no tiene registros hidrológicos que permitan determinar la curva
IDF; por esta razón es necesario inferirlos de cuencas aledañas por medio de análisis
regionales. Para determinar los hietogramas de precipitación sobre esta cuenca, se usan
las curvas IDF de la estación Riogrande Bocacero
47.0
196.0
25.0
009.165)/(
C
R
T
ThmmI
se presentan la información general de las estaciones con las cuales se obtiene el valor
de la intensidad de la lluvia en mm/h para el período de retorno correspondiente.
IDF RIOGRANDE BOCACERO
47.0
196.0
25.0
009.165)/(
C
R
T
ThmmI
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 41
CONTRATO 12062013DT30
INFORMACIÓN DE LAS ESTACIONES
Código Nombre Tipo Fecha de instalación Norte Este
2701042 Riogrande Bocacero PG 01-ENE-54 1212820 853619
De las curvas IDF de las estaciones se obtiene la intensidad en mm/h para diferentes
periodos de retorno y tiempos de concentración. La magnitud de la precipitación se puede
determinar a partir de la intensidad de la lluvia para diferentes períodos de retorno y la
duración o tiempo de concentración, utilizando la siguiente expresión:
Donde es la intensidad en mm/h, es la duración de la lluvia en minutos.
INTENSIDADES Y PRECIPITACIONES TOTALES PARA DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO
Subcuenca Subc 1 (Iborra) Subc 2 (QdaArriba) subc 3
Tr I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm)
2.33 38.06 20.30 36.03 21.62 59.99 12.00
5 44.21 23.58 41.84 25.11 69.68 13.94
10 50.64 27.01 47.93 28.76 79.81 15.96
25 60.60 32.32 57.36 34.42 95.52 19.10
50 69.42 37.03 65.71 39.43 109.42 21.88
100 79.52 42.41 75.27 45.16 125.34 25.07
Subcuenca Subc 4 Subc 5 (Rinconsanto) Subc 6 (Egidios)
Tr I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm)
2.33 59.99 12.00 43.52 17.41 43.52 17.41
5 69.68 13.94 50.55 20.22 50.55 20.22
10 79.81 15.96 57.90 23.16 57.90 23.16
25 95.52 19.10 69.29 27.72 69.29 27.72
50 109.42 21.88 79.38 31.75 79.38 31.75
100 125.34 25.07 90.93 36.37 90.93 36.37
Subcuenca Subc 7 (Cascada) Subc 8 Cuenca Completa
Tr I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm)
2.33 59.99 12.00 52.53 14.01 30.90 25.75
60
d*iP
i d
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 42
CONTRATO 12062013DT30
Subcuenca Subc 7 (Cascada) Subc 8 Cuenca Completa
Tr I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm) I (mm/h) P(mm)
5 69.68 13.94 61.01 16.27 35.89 29.91
10 79.81 15.96 69.89 18.64 41.11 34.26
25 95.52 19.10 83.64 22.30 49.20 41.00
50 109.42 21.88 95.81 25.55 56.36 46.97
100 125.34 25.07 109.75 29.27 64.56 53.80
4.7 HIETOGRAMA DE PRECIPITACION
Con los gráficos de Huff y las Intensidades de lluvia se construyen los hietogramas, los
cuales son ingresados al modelo HEC.HMS
HIETOGRAMAS
Distribución de la lluvia ( 36 min)
Tr 4 8 12 16 20 24 28 32 36
2.33 4.32 7.35 4.54 1.73 1.30 0.86 0.65 0.43 0.43
5 5.02 8.54 5.27 2.01 1.51 1.00 0.75 0.50 0.50
10 5.75 9.78 6.04 2.30 1.73 1.15 0.86 0.58 0.58
25 6.88 11.70 7.23 2.75 2.07 1.38 1.03 0.69 0.69
50 7.89 13.40 8.28 3.15 2.37 1.58 1.18 0.79 0.79
100 9.03 15.36 9.48 3.61 2.71 1.81 1.35 0.90 0.90
Distribución de la lluvia ( 32 min)
Tr 4 8 12 16 20 24 28 32
2.33 4.87 7.51 3.45 1.62 1.22 0.61 0.61 0.41
5 5.66 8.72 4.01 1.89 1.41 0.71 0.71 0.47
10 6.48 9.99 4.59 2.16 1.62 0.81 0.81 0.54
25 7.76 11.96 5.49 2.59 1.94 0.97 0.97 0.65
50 8.89 13.70 6.29 2.96 2.22 1.11 1.11 0.74
100 10.18 15.69 7.21 3.39 2.54 1.27 1.27 0.85
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 43
CONTRATO 12062013DT30
Distribución de la lluvia ( 24 min)
Tr 4 8 12 16 20 24
2.33 6.79 6.27 1.91 1.22 0.70 0.52
5 7.89 7.28 2.22 1.42 0.81 0.61
10 9.03 8.34 2.55 1.62 0.93 0.69
25 10.81 9.98 3.05 1.94 1.11 0.83
50 12.38 11.43 3.49 2.22 1.27 0.95
100 14.18 13.09 4.00 2.55 1.45 1.09
Distribución de la lluvia ( 16 min)
Tr 4 8 12 16
2.33 8.54 3.50 1.26 0.70
5 9.92 4.07 1.46 0.81
10 11.37 4.66 1.68 0.93
25 13.61 5.58 2.01 1.12
50 15.58 6.39 2.30 1.28
100 17.85 7.32 2.63 1.46
Distribución de la lluvia ( 12 min)
Tr 4 8 12
2.33 9.00 2.16 0.84
5 10.45 2.51 0.98
10 11.97 2.87 1.12
25 14.33 3.44 1.34
50 16.41 3.94 1.53
100 18.80 4.51 1.75
4.8 PÉRDIDAS HIDROLÓGICAS
Para este estudio se usó la metodología del Soil Conservation Service (SCS) que permite
determinar las pérdidas hidrológicas en la cuenca mediante la asignación de un
coeficiente (previamente calibrado) según el tipo de suelo y el uso del mismo (Chow, V.T,
1994). Si en la cuenca existen cambios en el tipo y el uso del suelo, el coeficiente se
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 44
CONTRATO 12062013DT30
pondera según las áreas de influencia. Para la aplicación del método se tiene en cuenta
que las fuertes pendientes, desde el punto de vista hidráulico, y la urbanización
disminuyen la infiltración, por lo cual se considera una impermeabilidad alta en el terreno.
La precipitación efectiva por el método del SCS se estima, a partir de la precipitación total
acumulada, así:
SIa 2.0
La metodología para obtener los números de curva CN, propuestos por el SCS, se
presenta a continuación:
4.8.1 NÚMERO DE CURVA
La precipitación efectiva es la parte de la precipitación que realmente produce escorrentía
superficial directa. Existen varios métodos para determinar la parte de la precipitación que
se descuenta debido a la infiltración, evapotranspiración, etc. en el presente estudio se
emplea el método del SCS, el cual se basa en un parámetro conocido como numero de
curva "cn".
El proceso para la obtención del número de curva es:
Fijar el tipo de suelo (A, B, C, D).
Identificar la cubierta del suelo
determinar la condición hidrológica (muy mala, mala, regular, buena).
Mediante las tablas, elegir en número de curva (cn) para la humedad antecedente
intermedia (AMC II).
4.8.2 TIPOS DE SUELO
El método del numero de curva, distingue cuatro tipos de suelos : A, B, C, y D.
SIaP
IaPP
acumt
acumt
e
2
4.25101000
)(
CNmmS
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 45
CONTRATO 12062013DT30
El tipo A tiene una alta capacidad de infiltración; el tipo D posee una baja capacidad de
infiltración, es decir, produce escorrentía fácilmente. Los suelos de tipo B y C tienen unas
propiedades hidrológicas intermedias. El NATIONAL CONSERVATION RESOURCES
SERVICE de los Estados Unidos (NRCS, 2002) hace la siguiente descripción para los
cuatro tipos de suelo:
Grupo A: suelos con bajo potencial de escurrimiento por su gran permeabilidad y
con elevada capacidad de infiltración, aún cuando estén húmedos. Se trata
principalmente de suelos profundos con texturas gruesas (arenosa o areno
limosa).
Grupo B: son suelos con moderada capacidad de infiltración cuando están
saturados. Principalmente consisten en suelos de mediana a alta profundidad, con
buen drenaje. Sus texturas van desde moderadamente finas a moderadamente
gruesas.(franca, franco-arenosa o arenosa).
Grupo C: son suelos con escasa capacidad de infiltración una vez saturados. Su
textura va de moderadamente fina a fina (franco arcillosa o arcillosa). También se
incluye aquí suelos que presentan horizontes someros bastantes impermeables.
Grupo D: suelos muy arcillosos con elevado potencial de escurrimiento y, por lo
tanto, con muy baja capacidad de infiltración cuando están saturados. También se
incluyen aquí los suelos que presentan una capa de arcilla somera y muy
impermeable así como suelos jóvenes de escaso espesor sobre una roca
impermeable, ciertos suelos salinos y suelos con nivel freático alto.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 46
CONTRATO 12062013DT30
INFILTRACIÓN EN LOS TIPOS DE SUELOS
4.8.3 HUMEDAD ANTECEDENTE
El método del número de curva de escorrentía tiene tres niveles de humedad
antecedente, dependiendo de la precipitación total en los cinco días previos a la tormenta.
La condición de humedad antecedente seca (AMC I) Tiene el menor potencial de
escorrentía, con los suelos estando suficientemente secos. La condición de humedad
antecedente promedio (AMC II) tiene un potencial de escorrentía promedio. La condición
de humedad antecedente húmeda (AMC III) tiene mayor potencial de escorrentía con la
cuenca prácticamente saturada de precipitaciones anteriores.
CONDICIÓN DE HUMEDAD ANTECEDENTE
Condición de humedad antecedenteAMC
Precipitación acumulada 5 días previos al evento (CM)
I 0-3.6
II 3.6 - 5.3
III más de 5.3
Las tablas que se usan fueron calibradas por el SCS (NRCS), en suelos agrícolas en
áreas de varios kilómetros cuadrados y zonas relativamente planas, por lo que se debe
tener cuidado en cuencas pequeñas y con pendiente fuerte. En áreas planas, se embalsa
más agua, lo cual incrementa la infiltración, mientras que en zonas con pendiente alta, el
agua trata de formar surcos incrementando la escorrentía. Lastimosamente no se han
desarrollado estudios, que permitan cuantificar la influencia de la pendiente en los
números de curva.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 47
CONTRATO 12062013DT30
En algunos casos es posible trabajar con la humedad antecedente intermedia (AMC II),
especialmente cuando la cuenca se encuentra en buena parte urbanizada y la infiltración
es muy poca, la saturación del suelo pierde importancia. En cuencas donde las zonas
verdes predominan (bosques, matorrales, cultivos, bosque nativos, etc), es recomendable
trabajar con la humedad antecedente húmeda, donde el suelo se encuentra casi saturado.
4.8.4 CALCULO DEL CN
El área construida y el área en bosques son muy pequeñas, siendo los pastos el uso de
suelo el más común ya que casi toda la zona está dedicada a la ganadería lechera.
USO CUENCA DE LA QUEBRADA DON MATIAS
En la siguiente tabla se presentan algunos números de curva que han sido resumidos de
SCS (1986), de una exhaustiva lista para diferentes condiciones hidrológicas.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 48
CONTRATO 12062013DT30
Para determinar el valor del numero de curva(cn) para la humedad antecedente
intermedia (AMC II), de la tabla tomamos el valor correspondiente al tipo de suelo C
(impermeable) y un uso definido en la tabla como “ Montes con pastos
(aprovechamientos silvopastorales)” cuyo número de curva es 77. Cuando se trata de
un diseño, la humedad antecedente que debe ser considerada debe corresponder a la
humedad cuyo valor es 89.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 49
CONTRATO 12062013DT30
4.9 HIDROGRAMAS SINTÉTICOS (CAUDALES DE DISEÑO)
Los métodos utilizados para determinar el caudal máximo asociado a diferentes períodos
de retorno son el método Racional, que se basa directamente en la intensidad de diseño y
en el coeficiente de escorrentía definido para la cuenca y en los métodos lluvia
escorrentía basados en las Hidrógrafas Unitarias Sintéticas de Williams y Hann y el SCS
(Vélez y Smith 1997); para aplicar estas últimas se construye el hidrograma unitario en
función de características físicas de la cuenca y de los parámetros propios de cada
metodología y luego se hace una convolución matemática con cada uno de los
hietogramas de precipitación efectivos asociados a los diferentes períodos de retorno. De
esta manera se generan los hidrogramas de escorrentía directa que se asumirán como las
crecientes de diseño. Los detalles de la forma operativa de cada uno de los modelos
están detallados en Vélez y Smith, 1997.
El decreto No 339 de 1990 de la Alcaldía de Medellín exige que la obtención de la
creciente de diseño sea el promedio de los caudales obtenidos por tres métodos, a saber
Snyder, Mejía-Millian y Perry, y Williams y Hann, sin embargo el promedio de dichas
metodologías no refleja necesariamente las condiciones de la cuenca, ni garantizan
diseños seguros. En este estudio se usarán los modelos Racional, SCS, y Williams y
Hann.
Para realizar el análisis hidrológico de la cuenca usando las metodologías mencionadas
se alimento el programa HEC -1 con los parámetros morfométricos, las precipitaciones y
demás parámetros necesarios para cada método. Se uso como modelo de pérdidas el
definido por la SCS.
4.9.1 MODELO DE SCS
El servicio de conservación de suelos de los Estados Unidos (Soil Conservation Service,
S.C.S), desarrolló un hidrograma unitario adimensional, a partir de una serie de
hidrógrafas observadas, correspondientes a cuencas muy diversas y ubicados en distintos
sitios de Estados Unidos.
El hidrograma unitario adimensional del S.C.S se considera que el volumen de escorrentía
debajo de la rama creciente del hidrograma comprende el 37.5% del volumen total(que es
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 50
CONTRATO 12062013DT30
unitario). Este volumen está representado por una unidad de tiempo en las abscisas y por
una unidad de volumen en las ordenadas.
El hidrograma unitario adimensional curvilíneo del S.C.S puede ser representado por un
hidrograma unitario triangular equivalente, con las mismas unidades de tiempo y caudal,
teniendo por consiguiente el mismo porcentaje del volumen en el lado creciente del
hidrograma.
CAUDAL PICO
Para el cálculo del caudal pico el S.C.S propone la siguiente expresión :
QP=484 x A/TP
QP= Caudal pico
A= Area de la cuenca(millas2)
TP=Tiempo al pico(horas)
Cualquier modificación en el hidrograma unitario adimensional que conlleve a cambios en
el porcentaje del volumen de escorrentía bajo su rama creciente, produce variaciones en
el factor de forma asociado al hidrograma unitario triangular y por tanto la constante
también cambia.
Para las cuencas consideradas por el S.C.S.,el factor del caudal pico varió desde 300, en
terrenos llanos, hasta 600, en terrenos montañosos. De lo anterior se deduce que si se
utiliza un hidrograma unitario adimensional diferente al derivado por el S.C.S., el factor del
caudal pico cambia de valor, y por consiguiente, dicho caudal será distinto del que se
obtiene con la ecuación anterior.
El método del SCS utiliza el tiempo de concentración, el cual define como el tiempo que
toma la escorrentía en el punto más lejano de la cuenca en salir de ella ó de manera
equivalente, el tiempo que transcurre desde el final de la lluvia efectiva hasta el punto de
inflexión de la rama decreciente del hidrograma unitario. Con base en esto, el SCS
propone una relación promedio entre el tiempo de rezago, TR, y el tiempo de
concentración, TC, como :
TC=5/3 TR
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 51
CONTRATO 12062013DT30
Relación que es aplicable a cuencas naturales con una distribución de escorrentía
aproximadamente uniforme.
El tiempo de rezago, TR, definido como el tiempo en horas desde el centróide del
hietograma de la precipitación efectiva hasta el caudal pico del hidrograma unitario, se
puede calcular como :
Tr = L0.8 . (s+1)0.7/1900 . Sc0.5
Tr= tiempo de rezago(Hr)
L= Longitud del cauce (pies)
s= Almacenamiento de la cuenca(pulg)
SC= Pendiente promedia de la cuenca
En este método es necesario alimentar el programa únicamente con el valor del tiempo de
rezago, calculado como el 60% del tiempo de concentración, ya que el modelo
internamente cuenta con el hidrograma unitario..
4.9.2 METODO DE WILLIAMS Y HANN
Jimmy R Williams y Roy W Hann propusieron un modelo para calcular el Hidrograma
unitario sintético producido por una lluvia instantánea en una cuenca, a partir de sus
principales características geomorfológicas, como el área, la pendiente del canal principal
y las relaciones largo ancho.
Las características geomorfológicas de la cuenca están representadas en el modelo
mediante dos coeficientes, que son la constante de recesión K y el tiempo al pico Tp.
El hidrograma unitario sintético puede expresarse en forma adimensional dividiendo las
abscisas y las ordenadas por el tiempo al pico y el caudal pico respectivamente.
Cálculo de la constante de recesión k:
k = 27 * (A0.231) (SLP-0.777) ((L/W)0.124)
Cálculo del tiempo al pico tp:
tp = 4.63 * A0.422 * SLP-0.46 * (l/w) 0.133
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 52
CONTRATO 12062013DT30
Con el valor de k/tp, se calcula n (parámetro de la forma de la cuenca) con siguiente
expresión o se lee el valor en el gráfico correspondiente y con éste valor en la curva se
lee B (parámetro de la forma de la cuenca).
Caudal Pico Qp:
Qp = (B . A . R) / tp
Qp = caudal pico en pies^3/s
A = Area en millas^2
tp = tiempo al picos en horas
R = profundidad efectiva de la lluvia unitaria asociada(1 mm):
2
21
2 /
1
/4
1
/2
11
TpKTpKTpKn
Con el valor de "n" (n=2.08) se calculan las ordenadas del hidrograma unitario
remplazando en las ecuaciones dadas, y con el parámetro de la forma "B" (B=208) se
obtiene el caudal pico. Con las ecuaciones presentadas por Williams y Hann, se construye
el hidrograma unitario el cual se ingresa al modelo Hec-HMS, el cual efectúa el proceso
de convolución.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 53
CONTRATO 12062013DT30
GRAFICO N VS B
PARAMETROS DE LAS SUBCUENCAS PARA HIDROGRAFA DE WILLIAMS Y HANN
Subcuencas Sub 1 Sub 2 Sub 3 Sub 4 Sub 5 Sub 6 Sub 7 Sub 8
Area_cuenca (mi)= 1.98 2.66 0.22 0.28 0.97 0.69 0.30 0.49
Pend (pie/mi)_SLP= 474.43 309.86 920.19 592.70 724.34 354.27 1110.68 689.23
Ancho_cuenca (w)= 0.71 1.02 0.31 0.48 0.47 0.41 0.29 0.39
const_recesion K= 0.31 0.44 0.11 0.15 0.19 0.31 0.10 0.16
k/tp= 0.72 0.78 0.89 0.98 0.72 0.96 0.79 0.83
n 5.28 4.78 4.13 3.70 5.28 3.78 4.74 4.42
B 466 437 388 357 466 363 435 411
Qp(pie3/s)= 82.65 79.98 28.36 26.49 65.64 30.62 38.89 39.68
Qp (m3/s)= 2.34 2.26 0.80 0.75 1.86 0.87 1.10 1.12
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 54
CONTRATO 12062013DT30
HIDROGRAMA UNITARIO DE WILLIAMS Y HANN
Subcuenca Subc 1 Subc 2 Subc 3
t/tp q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s)
0.25 0.07 0.12 0.09 0.20 0.14 0.11
0.50 0.44 0.81 0.48 1.09 0.55 0.44
0.75 0.85 1.58 0.87 1.96 0.89 0.71
1.00 1.00 1.86 1.00 2.26 1.00 0.80
1.25 0.89 1.66 0.90 2.05 0.92 0.74
1.50 0.67 1.24 0.70 1.58 0.74 0.60
1.75 0.47 0.86 0.50 1.14 0.56 0.45
2.00 0.33 0.61 0.37 0.83 0.42 0.34
2.25 0.23 0.43 0.27 0.60 0.32 0.26
2.50 0.16 0.30 0.19 0.44 0.24 0.19
2.75 0.12 0.21 0.14 0.32 0.18 0.15
3.00 0.08 0.15 0.10 0.23 0.14 0.11
3.25 0.06 0.11 0.07 0.17 0.10 0.08
3.50 0.05 0.09 0.06 0.14 0.09 0.07
3.75 0.04 0.08 0.05 0.12 0.08 0.06
4.00 0.04 0.07 0.05 0.11 0.07 0.06
4.25 0.03 0.06 0.04 0.10 0.07 0.05
4.50 0.03 0.05 0.04 0.09 0.06 0.05
4.75 0.03 0.05 0.04 0.08 0.05 0.04
5.00 0.02 0.04 0.03 0.07 0.05 0.04
Subcuenca Subc 4 Subc 5 Subc 6
t/tp q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s)
0.25 0.18 0.13 0.07 0.12 0.17 0.15
0.50 0.59 0.45 0.44 0.81 0.58 0.51
0.75 0.90 0.68 0.85 1.58 0.90 0.78
1.00 1.00 0.75 1.00 1.86 1.00 0.87
1.25 0.93 0.70 0.89 1.66 0.93 0.80
1.50 0.77 0.58 0.67 1.24 0.77 0.67
1.75 0.60 0.45 0.47 0.86 0.60 0.52
2.00 0.47 0.35 0.33 0.61 0.46 0.40
2.25 0.36 0.27 0.23 0.43 0.35 0.31
2.50 0.28 0.21 0.16 0.30 0.27 0.24
2.75 0.22 0.16 0.12 0.21 0.21 0.18
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 55
CONTRATO 12062013DT30
Subcuenca Subc 4 Subc 5 Subc 6
t/tp q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s)
3.00 0.17 0.13 0.08 0.15 0.16 0.14
3.25 0.13 0.10 0.06 0.11 0.13 0.11
3.50 0.11 0.08 0.05 0.09 0.11 0.09
3.75 0.10 0.08 0.04 0.08 0.10 0.09
4.00 0.09 0.07 0.04 0.07 0.09 0.08
4.25 0.09 0.07 0.03 0.06 0.08 0.07
4.50 0.08 0.06 0.03 0.05 0.08 0.07
4.75 0.07 0.05 0.03 0.05 0.07 0.06
5.00 0.07 0.05 0.02 0.04 0.06 0.06
Subcuenca Subc 7 Subc 8
t/tp q/qp q (m3/s) q/qp q (m3/s)
0.25 0.09 0.10 0.11 0.13
0.50 0.49 0.54 0.52 0.58
0.75 0.87 0.96 0.88 0.99
1.00 1.00 1.10 1.00 1.12
1.25 0.90 1.00 0.91 1.02
1.50 0.70 0.77 0.72 0.81
1.75 0.51 0.56 0.54 0.60
2.00 0.37 0.41 0.40 0.45
2.25 0.27 0.30 0.29 0.33
2.50 0.20 0.22 0.22 0.24
2.75 0.14 0.16 0.16 0.18
3.00 0.10 0.11 0.12 0.13
3.25 0.08 0.08 0.09 0.10
3.50 0.06 0.07 0.07 0.08
3.75 0.06 0.06 0.07 0.08
4.00 0.05 0.06 0.06 0.07
4.25 0.05 0.05 0.05 0.06
4.50 0.04 0.04 0.05 0.06
4.75 0.04 0.04 0.04 0.05
5.00 0.03 0.04 0.04 0.05
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 56
CONTRATO 12062013DT30
4.9.3 CALCULO POR TRANSITO DE CRECIENTES
El proceso del tránsito de crecientes inicia calculando las hidrógrafas (SCS o Williams y
Hann) para cada subcuenca, posteriormente los caudales obtenidos los combina con otra
subcuenca o con un tramo de canal y transita la combinación hacia aguas abajo. El
caudal transitado lo combina nuevamente con otra subcuenca de aguas abajo; así
continua el procedimiento hasta llegar al punto final considerado.
Este método tiene la ventaja que los caudales pico al ser transitados por el canal
disminuye como sucede en la realidad; por lo que para cuencas relativamente grandes es
más real que el cálculo directo de las hidrógrafas. Este procedimiento se puede observar
en el siguiente esquema del modelo hidrológico HEC-HMS, con el cual se desarrollo el
calculo
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 57
CONTRATO 12062013DT30
RESULTADO TRANSITO DE CRECIENTES HIDROGRAFA DEL SCS
Sitio Aforo Caudales Calculados para cada Periodo de retorno Hidrógrafa del SCS (m3/s)
Tr=2.33 Años Tr=5 Años Tr=10 Años Tr=25 Años Tr=50 Años Tr=100 Años
QDA_ARRIBA 14,94 21,05 28,07 39,90 51,12 64,59
QDA_IBORRA 10,64 15,21 20,47 29,43 37,93 47,80
CONFLUENCIA_1 25,40 35,79 47,70 68,51 88,38 111,98
TRANSITO_1 25,16 35,55 47,55 67,74 86,75 109,96
SUB3 0,55 0,95 1,46 2,41 3,37 4,59
CONFLUENCIA_2 25,18 35,59 47,59 67,82 86,85 110,22
TRANSITO2 24,76 35,05 47,15 67,48 86,76 109,42
SUBC_4 0,69 1,20 1,84 3,03 4,24 5,78
CONFLUENCIA_3 24,77 35,09 47,21 67,57 86,88 109,58
TRANSITO_3 24,72 34,81 46,43 66,80 86,09 109,04
SUBC_5 4,56 6,77 9,35 13,81 18,11 23,38
CONFLUENCIA_4 26,93 38,54 52,02 74,74 96,23 121,85
TRANSITO_4 26,79 37,90 51,26 74,13 95,47 121,34
SUBC_7 0,74 1,28 1,97 3,24 4,53 6,17
CONFLUENCIA_5 26,80 37,92 51,33 74,22 95,60 121,51
TRANSITO_5 26,65 37,91 50,82 73,50 95,01 121,00
SUBC_6 3,25 4,83 6,68 9,87 12,94 16,70
CONFLUENCIA_6 28,18 40,10 54,59 79,17 102,25 130,15
TRANSITO_6 27,96 40,08 53,95 78,40 101,64 129,82
SUBC_8 1,69 2,69 3,91 6,10 8,25 10,95
CONFLUENCIA_7 28,10 40,29 54,27 79,18 102,66 131,13
TRANSITO_7 27,74 40,08 54,21 78,42 102,00 130,63
CANCHA 27,74 40,08 54,21 78,42 102,00 130,63
RESULTADO TRANSITO DE CRECIENTES HIDROGRAFA DE WILLIAMS-HANN
Sitio Aforo Caudales Calculados para cada Periodo de retorno Hidrografa de Williams-Hann (m3/s)
Tr=2.33 Años Tr=5 Años Tr=10 Años Tr=25 Años Tr=50 Años Tr=100 Años
QDA_ARRIBA 7,97 11,27 15,06 21,46 27,51 35,10
QDA_IBORRA 5,74 8,17 10,98 16,03 20,85 33,61
CONFLUENCIA_1 13,72 19,45 26,03 37,18 48,31 68,71
TRANSITO_1 13,44 19,21 25,83 37,06 47,79 67,08
SUB3 0,67 1,14 1,73 2,82 3,92 2,44
CONFLUENCIA_2 13,97 20,09 27,13 39,13 50,64 69,31
TRANSITO2 13,80 19,58 26,50 38,63 50,23 68,91
SUBC_4 0,63 1,08 1,64 2,66 3,70 5,02
CONFLUENCIA_3 14,20 20,29 27,76 40,65 53,01 72,65
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 58
CONTRATO 12062013DT30
Sitio Aforo Caudales Calculados para cada Periodo de retorno Hidrografa de Williams-Hann (m3/s)
Tr=2.33 Años Tr=5 Años Tr=10 Años Tr=25 Años Tr=50 Años Tr=100 Años
TRANSITO_3 14,04 20,26 27,36 39,71 52,09 71,46
SUBC_5 4,28 6,36 8,79 12,98 17,00 21,94
CONFLUENCIA_4 17,67 25,45 35,05 51,74 67,67 91,35
TRANSITO_4 17,35 25,33 34,31 50,20 65,91 89,24
SUBC_7 0,92 1,56 2,36 3,84 5,33 7,23
CONFLUENCIA_5 17,86 26,16 35,55 52,86 69,57 94,14
TRANSITO_5 17,45 25,86 35,48 52,08 68,25 92,61
SUBC_6 2,13 3,11 4,30 6,35 8,34 10,77
CONFLUENCIA_6 19,31 28,63 39,21 57,65 76,30 102,93
TRANSITO_6 19,16 27,97 38,83 57,52 75,12 100,71
SUBC_8 1,55 2,42 3,51 5,47 7,41 9,83
CONFLUENCIA_7 19,97 29,61 41,16 61,05 80,02 108,01
TRANSITO_7 19,81 29,20 40,57 60,75 79,82 106,99
CANCHA 19,81 29,20 40,57 60,75 79,82 106,99
4.9.4 MÉTODO RACIONAL
La formula racional será aplicada solo en las subcuencas y en la cuenca completa, porque
no se puede transitar con el HMS, por lo que los resultados solo servirán para comparar
en la subcuencas y en la cuenca completa.
La formula racional fue desarrollada a finales de la década de 1890 para ser utilizada en
sistemas de drenaje de aeropuertos y en pequeñas cuencas urbanas, en estos sistemas
las suposiciones básicas del método se cumplen con cierto grado de aproximación.
Se fundamenta en que la máxima rata de escurrimiento superficial en una cuenca
pequeña ocurre cuando toda la cuenca está contribuyendo, y la descarga máxima se
obtiene cuando la duración de la lluvia iguala en magnitud al tiempo de concentración de
la cuenca.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 59
CONTRATO 12062013DT30
La fórmula racional supone que la intensidad de la precipitación permanece constante
durante un tiempo igual o mayor que el tiempo de concentración y es uniforme sobre toda
la cuenca, estos supuestos difícilmente se dan en la naturaleza.
La fórmula racional que tiene la siguiente expresión:
6.3
AICQ
C : Coeficiente de escorrentía
i : Intensidad mm/h
A : Area de la cuenca (km2)
La formula racional fue desarrollada para pequeñas áreas de drenaje, pero en los últimos
años se ha venido empleando en cuencas de mediano tamaño. Se plantea que esto es
posible si se pueden obtener unos adecuados coeficientes de escorrentía.
Coeficiente de escorrentía
La escorrentía superficial provocada por un aguacero (Es) puede compararse con la
precipitación caída (P). Al cociente entre ambos se le denomina coeficiente de escorrentía
(C)
P
EsC
El coeficiente de escorrentía depende de numerosos factores: del tipo de precipitación
(lluvia, granizo o nieve), de su cantidad, de su intensidad y de la distribución en el tiempo;
de la humedad inicial del suelo; del tipo de terreno (granulometría, textura, estructura,
materia orgánica, pendiente, microrelieve, rugosidad), del tipo de vegetación existente,
etc. El coeficiente de escorrentía se encuentra entre 0 y 1.
Las tablas habituales para estimar el coeficiente de escorrentía hacen depender su valor
únicamente del tipo de terreno y de su cobertura. En algunos casos también lo hacen
depender de la pendiente y del periodo de retorno, pero casi todas se olvidan de la
humedad antecedente del suelo. Una forma de tener en cuenta este factor es
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 60
CONTRATO 12062013DT30
estableciendo una relación entre el número de curva y el coeficiente de escorrentía: Por
definición el coeficiente de escorrentía es:
. ionPrecipitacP E S aEscorrentiP
EC
S
La escorrentía superficial (Es) que genera cualquier aguacero (P) se puede cuantificar
mediante el método del número de curva. Admitiendo la relación habitual Ia = 0.2 x S
(Infiltración inicial). Se tiene que:
a
aS
a
a
S
IPP
IP
P
EC
IP
IPE
44 2
22
Así determinando un valor adecuado para el número de curva, podemos obtener valores
del coeficiente de escorrentía para cada periodo de retorno, y para la precipitación
correspondiente al tiempo de concentración. De acuerdo con esta metodología los
coeficientes de escorrentía para cada subcuenca y para la cuenca completa son los
siguientes:
COEFICIENTES “C” USADOS PARA EL CÁLCULO DEL CAUDAL
Subcuenca 1 2 5 , 6 3, 4 , 7 8 cuenca completa
Tr C C C C C C
2.33 0.21 0.23 0.17 0.07 0.11 0.29
5 0.26 0.28 0.21 0.11 0.15 0.34
10 0.31 0.33 0.25 0.14 0.19 0.38
25 0.37 0.39 0.31 0.19 0.24 0.44
50 0.41 0.43 0.36 0.24 0.29 0.49
100 0.46 0.48 0.40 0.28 0.33 0.53
CAUDALES CALCULADOS PARA LAS SUBCUENCAS Y LA CUENCA COMPLETA (M3/S)
Subcuenca Area 2.33 5 10 25 50 100
(km2) Años Años Años Años Años Años
1 (Qda Iborra) 5.12 11.54 16.39 21.98 31.49 40.57 51.56
2 (Qda Arriba) 6.89 16.06 22.52 29.92 42.43 54.30 68.63
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 61
CONTRATO 12062013DT30
Subcuenca Area 2.33 5 10 25 50 100
(km2) Años Años Años Años Años Años
3 0.58 0.71 1.21 1.84 3.00 4.17 5.67
4 0.73 0.89 1.52 2.31 3.77 5.25 7.13
5 (Qda LaRinconsanto) 2.52 5.10 7.50 10.33 15.22 19.97 25.77
6 (Qda los Egidos) 1.8 3.64 5.36 7.38 10.87 14.26 18.41
7 (Qda La Cascada) 0.78 0.95 1.63 2.47 4.03 5.61 7.62
8 1.27 2.02 3.19 4.62 7.16 9.70 12.86
Cuenca Completa 19.69 48.93 66.60 86.55 187.83 150.74 187.83
4.10 SELECCIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO PARA LA CUENCA.
Los resultados de la Formula racional en las subcuencas se acercan a los resultados del
tránsito de crecientes con la hidrógrafa del SCS; mientras que los resultados del tránsito
de crecientes con la .Hidrógrafa de Williams-Hann presento resultados por debajo. Como
es más real el tránsito de crecientes los caudales a tener en cuenta en el estudio será los
obtenidos con la hidrógrafa del SCS.
TRANSITO_1 25,16 35,55 47,55 67,74 86,75 109,96
TRANSITO2 24,76 35,05 47,15 67,48 86,76 109,42
TRANSITO_3 24,72 34,81 46,43 66,80 86,09 109,04
TRANSITO_5 26,65 37,91 50,82 73,50 95,01 121,00
TRANSITO_6 27,96 40,08 53,95 78,40 101,64 129,82
TRANSITO_7 27,74 40,08 54,21 78,42 102,00 130,63
Se puede observar que los tránsitos 1, 2 y 3 presentan valores similares, por lo que el
tramo entre la confluencia de las quebradas Arriba ye Iborra y la sección 1500 se
modelará con los caudales del tránsito 1. Igual situación ocurre con los tránsitos 6 y 7.
Como se verá en el cálculo hidráulico, la modelación no se hará del tamo completo, ya
que así se pierde el nivel de detalle. Quebrada Arriba se modelara por aparte de la
Quebrada Donmatías, con los caudales estimados por la hidrógrafa del SCS.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 62
CONTRATO 12062013DT30
080-1500 25,16 35,55 47,55 67,74 86,75 109,96
1500-1980 26,65 37,91 50,82 73,50 95,01 121,00
1980-2740 27,74 40,08 54,21 78,42 102,00 130,63
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 63
CONTRATO 12062013DT30
4.11 ANEXO HIDROLÓGICO (HEC-HMS)
4.11.1 .DESCRIPCION DEL MODELO
Con objeto de poder representar adecuadamente el comportamiento hidrológico de una
determinada cuenca, es preciso, en primer lugar, llevar a cabo una representación
esquemática de la misma, que refleje, de la mejor manera posible, su morfología y las
características de su red de drenaje. En dicha representación esquemática se utilizan
generalmente diversos tipos de elementos, dentro de los cuales se desarrollan los
procesos hidrológicos antes descritos.
En este sentido, el programa HEC-HMS incluye diferentes tipos de elementos, cuya
descripción y funcionalidad se indican a continuación.
a) Subcuenca: Este tipo de elemento se caracteriza porque no recibe ningún flujo entrante
y da lugar a un único flujo saliente, que es el que se genera en la subcuenca a partir de
los datos meteorológicos, una vez descontadas las pérdidas de agua, transformado el
exceso de precipitación en escorrentía superficial y añadido el flujo base. Se utiliza para
representar cuencas vertientes de muy variado tamaño.
b) Tramo de cauce: Se caracteriza porque recibe uno o varios flujos entrantes y da lugar a
un solo flujo saliente. Los flujos entrantes, que provienen de otros elementos de la
cuenca, tales como subcuencas u otros tramos de cauce, se suman antes de abordar el
cálculo del flujo saliente. Este tipo de elementos se suele utilizar para representar tramos
de ríos o arroyos en los que se produce el tránsito de un determinado hidrograma.
c) Embalse: Es un tipo de elemento que recibe uno o varios flujos entrantes, procedentes
de otros elementos, y proporciona como resultado del cálculo un único flujo saliente. Se
utiliza para poder representar fenómenos de laminación de avenidas en lagos y embalses.
d) Confluencia: Se caracteriza porque recibe uno o varios flujos entrantes y da lugar a un
solo flujo saliente, con la particularidad de que el flujo saliente se obtiene directamente
como suma de los flujos entrantes, considerando nula la variación del volumen
almacenado en la misma. Permite representar la confluencia propiamente dicha de ríos o
arroyos, aunque ello no es imprescindible, ya que los flujos entrantes pueden proceder
también de subcuencas parciales.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 64
CONTRATO 12062013DT30
e) Derivación: Este tipo de elemento se caracteriza porque da lugar a dos flujos salientes,
principal y derivado, procedentes de uno o más flujos entrantes. Se puede utilizar para
representar la existencia de vertederos laterales que derivan el agua hacia canales o
zonas de almacenamiento separadas del cauce propiamente dicho.
f) Fuente: Junto con la subcuenca, es una de las dos maneras de generar caudal en el
modelo de cuenca. Se suele utilizar para representar condiciones de contorno en el
extremo de aguas arriba, y el caudal considerado puede proceder del resultado del
cálculo efectuado en otras cuencas.
g) Sumidero: Recibe uno o varios flujos entrantes y no da lugar a ningún flujo saliente.
Este tipo de elemento puede ser utilizado para representar el punto más bajo de una
cuenca endorreica o el punto de desagüe final de la cuenca en cuestión.
La combinación de estos tipos de elementos, con las adecuadas conexiones entre ellos,
constituye finalmente la representación esquemática de la cuenca total.
Modelado de los componentes del proceso
Ante la práctica imposibilidad de abordar de manera global la modelación del proceso de
transferencia lluvia-caudal, se suele optar generalmente por analizar, de manera
individualizada, diferentes aspectos parciales del proceso. Este es también el criterio
adoptado en el programa HEC-HMS.
Precipitación y evapotranspiración
La precipitación constituye el input principal al proceso hidrológico antes descrito. Dado
que la información disponible sobre la precipitación es limitada, tanto a nivel espacial
como temporal, es necesario recurrir a algún procedimiento que permita establecer un
modelo de precipitación acorde con el objetivo perseguido en cada caso.
En este sentido, puede ser necesario disponer de datos de precipitación en forma de
series continuas en períodos largos de tiempo, o bien, de hietogramas de diseño en
períodos cortos de tiempo.
En el primero de los casos, el programa HEC-HMS contempla diferentes posibilidades,
según el tipo de distribución espacial que se considere para la precipitación en el conjunto
de la cuenca o subcuenca objeto de análisis. Si se admite la hipótesis de distribución
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 65
CONTRATO 12062013DT30
espacial uniforme, existen diferentes alternativas para determinar el valor de la
precipitación media sobre el conjunto de la superficie, a partir de la información puntual
registrada en una serie de pluviómetros:
• Media aritmética o ponderada, con diferentes criterios de ponderación.
• Polígonos de Thiessen.
• Método de las isoyetas, si bien este procedimiento es razonablemente aplicable cuando
se trata de valores a nivel decenal, mensual o anual.
Si se considera que la distribución espacial de la precipitación no es uniforme, las
alternativas que contempla el programa HEC-HMS son, por una parte, la utilización de
datos obtenidos mediante radar, que proporcionan los valores registrados directamente
sobre una cuadrícula. Por otro lado, se puede utilizar también un algoritmo que
proporciona el valor de la precipitación en un punto, o en una zona de pequeña extensión,
como media ponderada de los valores registrados en diferentes pluviómetros, con
coeficientes de ponderación que tienen en cuenta el inverso del cuadrado de la distancia
al pluviómetro correspondiente.
Para el establecimiento de hietogramas de diseño en períodos cortos de tiempo, el
programa HEC-HMS contempla diferentes posibilidades, algunas de las cuales resultan
un tanto sofisticadas. No obstante, se considera también la posibilidad de utilizar un
hietograma definido por el usuario, basado generalmente en análisis estadísticos llevados
a cabo sobre registros históricos en pluviómetros o pluviógrafos representativos.
En cuanto a la evapotranspiración, cabe comenzar por señalar que su conocimiento no es
relevante cuando se trata de analizar la respuesta hidrológica de la cuenca frente a
aguaceros de corta duración. En los casos de simulación continua, el programa HEC-
HMS contempla la posibilidad de definir valores medios mensuales, determinados según
los métodos habitualmente utilizados en Hidrología.
Volumen total disponible para escorrentía
De acuerdo con lo indicado anteriormente, el volumen total de agua disponible para
escorrentía superficial es el resultado de descontar de la precipitación el agua
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 66
CONTRATO 12062013DT30
interceptada por la vegetación, infiltrada en el suelo, almacenada en la superficie del
mismo, evaporada desde diferentes superficies o transpirada a través de las plantas.
El programa HEC-HMS contempla diferentes alternativas a la hora de cuantificar estas
pérdidas de agua:
• Establecimiento de un umbral de precipitación, por debajo del cual no se produce
escorrentía superficial, y una tasa constante de pérdidas por encima del citado umbral.
• Utilización del concepto de número de curva (CN), desarrollado por el U.S. Soil
Conservation Service (SCS), teniendo en cuenta los usos del suelo, el tipo de suelo y el
contenido de humedad previo al episodio lluvioso que se considera.
• Método de Green y Ampt, que tiene en cuenta, entre otros, aspectos tales como la
permeabilidad del suelo y el déficit inicial de humedad del mismo.
• Modelo SMA (Soil Moisture Accounting), que permite simular el movimiento del agua a
través del suelo y del subsuelo, su intercepción y almacenamiento en diferentes zonas, y
el escurrimiento superficial del exceso.
En cuanto a la aplicabilidad de estos modelos a las diferentes situaciones que se pueden
plantear, cabe comenzar por señalar que el modelo SMA está especialmente indicado en
los casos de simulación continua, mientras que los tres restantes se utilizan en los casos
de aguaceros de corta duración, si bien primero de los modelos mencionados también se
puede utilizar en los casos de simulación continua.
En general, desde el punto de vista de variación espacial de los valores de los parámetros
implicados, los modelos se pueden clasificar en agregados o distribuidos. En el primero
de los casos, los parámetros mantienen un valor constante dentro de cada subcuenca,
pudiendo existir diferencias entre unas subcuencas y otras, mientras que en el caso de
modelos distribuidos lo habitual es que los valores de los parámetros varíen de un punto a
otro, en el interior de cada subcuenca. En este último caso, suele ser necesario completar
la representación de la subcuenca en cuestión, mediante la superposición de una malla
rectangular de celdas, de tamaño más o menos grande, según la precisión deseada y la
información disponible.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 67
CONTRATO 12062013DT30
En relación con los modelos concretos aquí mencionados, es interesante señalar que el
método de Green y Ampt es de tipo distribuido; el modelo SMA y el basado en el concepto
de número de curva presentan sendas versiones de tipo agregado y distribuido; y el
modelo basado en el establecimiento de un umbral de precipitación y una tasa constante
de pérdidas es de tipo agregado.
Finalmente, cabe señalar que todos ellos son de tipo empírico, lo cual significa que los
valores de los parámetros no pueden ser determinados a partir de mediciones
específicas, sino que deben obtenerse mediante el oportuno proceso de calibrado o
ajuste, o bien ser estimados a partir de las características de la cuenca.
Escorrentía superficial
Otro de los aspectos que es susceptible de ser analizado de manera individualizada es el
referente al desarrollo de la escorrentía superficial y su concentración en un determinado
punto del cauce. El programa HEC-HMS contempla dos posibles alternativas, basadas en
modelos de tipo empírico o conceptual, respectivamente.
Entre los modelos de tipo empírico, basados todos ellos, en mayor o menor medida, en el
concepto de hidrograma unitario, propuesto originalmente por Sherman en 1932, el
programa permite seleccionar uno de los siguientes:
• Hidrograma unitario definido por el usuario.
• Hidrograma sintético de Snyder.
• Hidrograma del Soil Conservation Service.
• Hidrograma de Clark (original y modificado).
Todos ellos son de tipo empírico, como ya se ha indicado antes, y son aplicables, en
principio, a aguaceros de corta duración, si bien su formulación no impide utilizarlos en
casos de simulación continua, considerados como una sucesión de aguaceros. Por otro
lado, todos ellos, salvo el hidrograma de Clark modificado, son de tipo agregado.
Como alternativa a los modelos anteriores, el programa HEC-HMS incluye un modelo
conceptual, de tipo onda cinemática, en el que la cuenca o subcuenca está representada
por un cauce muy ancho, alimentado en su origen por el exceso de precipitación. Este
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 68
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modelo es de tipo agregado y se aplica al caso de aguaceros de corta duración. Los datos
necesarios para su utilización, que deben ser extraídos de medidas reales, hacen
referencia a la longitud, pendiente, rugosidad de la cuenca, etc.
Flujo base
Tiene su origen en la precipitación registrada sobre la cuenca en períodos precedentes,
que se ha almacenado temporalmente en capas más o menos profundas, e incluye
también el flujo hipodérmico o subsuperficial asociado al período actual. El programa
HEC-HMS considera tres posibles alternativas para su modelación:
• Caudal constante, con posible variación mensual. Aunque puede parecer excesivamente
simplista, resulta válido cuando se trata de determinar el caudal máximo de un hidrograma
aislado.
• Curva de recesión exponencial.
• Depósitos lineales sucesivos.
Todos estos modelos son agregados, empíricos y aplicables, en principio, a aguaceros
aislados, de corta duración. En pequeñas corrientes el flujo base es muy poco en relación
con los caudales de creciente y por lo tanto el programa cuenta con la opción de no
tenerlo en cuenta.
Tránsito del hidrograma por el cauce
La agrupación de caudales de agua de diversa procedencia (superficial, etc.) en un punto
de un cauce y su variación a lo largo del tiempo constituye un hidrograma. El discurrir de
estos caudales hacia aguas abajo, a lo largo de un determinado tramo de cauce, da lugar
a un nuevo hidrograma en el extremo de aguas abajo del mismo. El programa HEC-HMS
permite escoger entre los siguientes modelos a la hora de tratar de representar la
transformación que experimenta el hidrograma entre los puntos inicial y final de un tramo
de cauce:
• Modelo Lag.
• Modelo de Puls modificado.
• Modelo de Muskingum.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 69
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• Modelo de Muskingum-Cunge.
• Modelo de onda cinemática.
Cabe señalar que todos ellos son de tipo agregado, y aplicables, en principio, a aguaceros
aislados de corta duración. En cuanto a sus fundamentos básicos, hay que indicar que el
modelo de onda cinemática es de tipo conceptual, mientras que el modelo Lag, el de Puls
modificado y el de Muskingum son de tipo empírico. El modelo de Muskingum-Cunge es
de tipo quasi-conceptual, ya que en su formulación intervienen algunas variables que son
susceptibles de ser determinadas a partir de mediciones geométricas
4.11.2 .HIDROGRAMAS DE WILIAMS-HANN
4.11.2.1 .QUEBRADA IBORRA (SUBCUENCA 1)
Parametro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 1.98
Pend (pie/mi)_SLP= 474.43
0.25 0.07 0.15
Ancho_cuenca (w)= 0.71
0.50 0.44 1.02
const_recesion K= 0.31
0.75 0.85 1.99
k/tp= 0.72
1.00 1.00 2.34 q/qp=(t/tp)^4.28*exp((4.28)*((t/tp)-1)
n 5.28
1.25 0.89 2.09
B 466
1.50 0.67 1.56
Qp(pie3/s)= 82.65
1.75 0.47 1.09
Qp (m3/s)= 2.34
2.00 0.33 0.77
2.25 0.23 0.54 (q/qp)=0.754exp((1.6-t/tp)/0.72)
2.50 0.16 0.38
2.75 0.12 0.27
3.00 0.08 0.19
3.25 0.06 0.13
3.50 0.05 0.11
3.75 0.04 0.10
4.00 0.04 0.09 (q/qp)=0162*exp((3.35-t/tp)/3.42
4.25 0.03 0.08
4.50 0.03 0.07
4.75 0.03 0.06
5.00 0.02 0.05
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4.11.2.2 .QUEBRADA ARRIBA (SUBCUENCA 2)
Parametro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 2.66
Pend (pie/mi)_SLP= 309.86
0.25 0.09 0.20
Ancho_cuenca (w)= 1.02
0.50 0.48 1.09
const_recesion K= 0.44
0.75 0.87 1.96
k/tp= 0.78
1.00 1.00 2.26 q/qp=(t/tp)^3.78*exp((3.78)*((t/tp)-1)
n 4.78
1.25 0.90 2.05
B 437
1.50 0.70 1.58
Qp(pie3/s)= 79.98
1.75 0.50 1.14
Qp (m3/s)= 2.26
2.00 0.37 0.83
2.25 0.27 0.60 (q/qp)=0.61exp((1.6-t/tp)/0.78)
2.50 0.19 0.44
2.75 0.14 0.32
3.00 0.10 0.23
3.25 0.07 0.17
3.50 0.06 0.14
3.75 0.05 0.12
4.00 0.05 0.11 (q/qp)=0.065*exp((3.35-t/tp)/2.34
4.25 0.04 0.10
4.50 0.04 0.09
4.75 0.04 0.08
5.00 0.03 0.07
4.11.2.3 .SUBCUENCA 3
Parametro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 0.22
0.25 0.14 0.11
Pend (pie/mi)_SLP= 920.19
0.50 0.55 0.44
Ancho_cuenca (w)= 0.31
0.75 0.89 0.71
const_recesion K= 0.11
1.00 1.00 0.80 q/qp=(t/tp)^3.13*exp((3.13)*((t/tp)-1)
k/tp= 0.89
1.25 0.92 0.74
n 4.13
1.50 0.74 0.60
B 388
1.75 0.56 0.45
Qp(pie3/s)= 28.36
2.00 0.42 0.34
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 71
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Parametro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Qp (m3/s)= 0.80
2.25 0.32 0.26 (q/qp)=0.67exp((1.6-t/tp)/0.89)
2.50 0.24 0.19
2.75 0.18 0.15
3.00 0.14 0.11
3.25 0.10 0.08
3.50 0.09 0.07
3.75 0.08 0.06
4.00 0.07 0.06 (q/qp)=0.092*exp((3.35-t/tp)/2.66
4.25 0.07 0.05
4.50 0.06 0.05
4.75 0.05 0.04
5.00 0.05 0.04
4.11.2.4 .SUBCUENCA 4
Parámetros Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 0.28
0.25 0.18 0.13
Pend (pie/mi)_SLP= 592.70
0.50 0.59 0.45
Ancho_cuenca (w)= 0.48
0.75 0.90 0.68
const_recesion K= 0.15
1.00 1.00 0.75 q/qp=(t/tp)^2.70*exp((2.70)*((t/tp)-1)
k/tp= 0.98
1.25 0.93 0.70
n 3.70
1.50 0.77 0.58
B 357
1.75 0.60 0.45
Qp(pie3/s)= 26.49
2.00 0.47 0.35
Qp (m3/s)= 0.75
2.25 0.36 0.27 (q/qp)=0.704exp((1.6-t/tp)/0.98)
2.50 0.28 0.21
2.75 0.22 0.16
3.00 0.17 0.13
3.25 0.13 0.10
3.50 0.11 0.08
3.75 0.10 0.08
4.00 0.09 0.07 (q/qp)=0.118*exp((3.35-t/tp)/2.94
4.25 0.09 0.07
4.50 0.08 0.06
4.75 0.07 0.05
5.00 0.07 0.05
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4.11.2.5 .QUEBRADA RINCONSANTO (SUBCUENCA 5)
Parámetro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 0.97
0.25 0.07 0.12
Pend (pie/mi)_SLP= 724.34
0.50 0.44 0.81
Ancho_cuenca (w)= 0.47
0.75 0.85 1.58
const_recesion K= 0.19
1.00 1.00 1.86 q/qp=(t/tp)^4.28*exp((4.28)*((t/tp)-1)
k/tp= 0.72
1.25 0.89 1.66
n 5.28
1.50 0.67 1.24
B 466
1.75 0.47 0.86
Qp(pie3/s)= 65.64
2.00 0.33 0.61
Qp (m3/s)= 1.86
2.25 0.23 0.43 (q/qp)=0.57exp((1.6-t/tp)/0.72)
2.50 0.16 0.30
2.75 0.12 0.21
3.00 0.08 0.15
3.25 0.06 0.11
3.50 0.05 0.09
3.75 0.04 0.08
4.00 0.04 0.07 (q/qp)=0.05*exp((3.35-t/tp)/2.15
4.25 0.03 0.06
4.50 0.03 0.05
4.75 0.03 0.05
5.00 0.02 0.04
4.11.2.6 .QUEBRADA LOS EGIDOS (SUBCUENCA 6)
Parametro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuacion
Area_cuenca (mi)= 0.69
0.25 0.17 0.15
Pend (pie/mi)_SLP= 354.27
0.50 0.58 0.51
Ancho_cuenca (w)= 0.41
0.75 0.90 0.78
const_recesion K= 0.31
1.00 1.00 0.87 q/qp=(t/tp)^2.78*exp((2.78)*((t/tp)-1)
k/tp= 0.96
1.25 0.93 0.80
n 3.78
1.50 0.77 0.67
B 363
1.75 0.60 0.52
Qp(pie3/s)= 30.62
2.00 0.46 0.40
Qp (m3/s)= 0.87
2.25 0.35 0.31 (q/qp)=0.70exp((1.6-t/tp)/0.96)
2.50 0.27 0.24
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 73
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2.75 0.21 0.18
3.00 0.16 0.14
3.25 0.13 0.11
3.50 0.11 0.09
3.75 0.10 0.09
4.00 0.09 0.08 (q/qp)=0.113*exp((3.35-t/tp)/2.88
4.25 0.08 0.07
4.50 0.08 0.07
4.75 0.07 0.06
5.00 0.06 0.06
4.11.2.7 .QUEBRADA LA CASCADA (SUBCUENCA 7)
Parámetro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 0.30
0.25 0.09 0.10
Pend (pie/mi)_SLP= 1110.68
0.50 0.49 0.54
Ancho_cuenca (w)= 0.29
0.75 0.87 0.96
const_recesion K= 0.10
1.00 1.00 1.10 q/qp=(t/tp)^3.74*exp((3.74)*((t/tp)-1)
k/tp= 0.79
1.25 0.90 1.00
n 4.74
1.50 0.70 0.77
B 435
1.75 0.51 0.56
Qp(pie3/s)= 38.89
2.00 0.37 0.41
Qp (m3/s)= 1.10
2.25 0.27 0.30 (q/qp)=0.615exp((1.6-t/tp)/0.79)
2.50 0.20 0.22
2.75 0.14 0.16
3.00 0.10 0.11
3.25 0.08 0.08
3.50 0.06 0.07
3.75 0.06 0.06
4.00 0.05 0.06 (q/qp)=0.066*exp((3.35-t/tp)/2.36
4.25 0.05 0.05
4.50 0.04 0.04
4.75 0.04 0.04
5.00 0.03 0.04
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 74
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4.11.2.8 .SUBCUENCA 8
Parametro Magnitud
t/tp q/qp q Ecuación
Area_cuenca (mi)= 0.49
0.25 0.11 0.13
Pend (pie/mi)_SLP= 689.23
0.50 0.52 0.58
Ancho_cuenca (w)= 0.39
0.75 0.88 0.99
const_recesion K= 0.16
1.00 1.00 1.12 q/qp=(t/tp)^2.18*exp((2.18)*((t/tp)-1)
k/tp= 0.83
1.25 0.91 1.02
n 4.42
1.50 0.72 0.81
B 411
1.75 0.54 0.60
Qp(pie3/s)= 39.68
2.00 0.40 0.45
Qp (m3/s)= 1.12
2.25 0.29 0.33 (q/qp)=0.754exp((1.6-t/tp)/1.14)
2.50 0.22 0.24
2.75 0.16 0.18
3.00 0.12 0.13
3.25 0.09 0.10
3.50 0.07 0.08
3.75 0.07 0.08
4.00 0.06 0.07 (q/qp)=0162*exp((3.35-t/tp)/3.42
4.25 0.05 0.06
4.50 0.05 0.06
4.75 0.04 0.05
5.00 0.04 0.05
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 75
CONTRATO 12062013DT30
5 CALCULO HIDRAULICO
Para el análisis hidráulico de la Quebrada Donmatías se ha dividido la longitud total en 5
tramos del cauce principal, mas la Quebrada Arriba y un tramo de la Subcuenca 4. En la
Quebrada Arriba solo se hará el modelo hidráulico pero no se proyectaran obras
actualmente, pero los cálculos hidrológicos y las modelaciones hidraulicas le servirán al
Municipio para proyectar obras futuras, mientras que en la Subcuenca 4 cuenta con un
box culvert que cruza la via el cual tiene unas dimensiones muy reducidas y presenta
problemas hidráulicos; se proyectara el cambio de esta estructura.
Para el modelamiento hidráulico de la quebrada se utiliza el modelo He-Ras, desarrollado
por Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos.
Los modelos hidráulicos como cualquier otro modelo, son aproximaciones a la realidad,
que nos dan una idea del comportamiento, pero debe tenerse en cuenta las limitaciones
del mismo. Como por ejemplo, el Hec-Ras, es muy limitado cuando las pendientes son
mayores del 10% y los resultados deben ser interpretados cuidadosamente; además, las
velocidades que son calculadas por el modelo son mayores a las reales, ya que no tiene
en cuenta las perdidas hidráulicas en las curvas, lo mismo que el material en suspensión
y arrastre, debido a que el modelo considera el flujo como “clear wáter”. Adicionalmente,
es un modelo unidireccional, el cual no puede calcular las sobre elevaciones en las
curvas.
En las últimas versiones del Hec-Ras, se pueden modelar escalones con la colocación de
secciones poco espaciadas. La versión 3.1 en adelante del HEC-RAS permite modelar
estructuras "inline", como compuertas (gated spilways), vertederos (overflow weirs),
estructuras de caída (drop structures), como también estructuras laterales. Las
estructuras de caída pueden ser modeladas con la opción de vertedero "inline" o como
una serie de secciones transversales. Si el interés es solo obtener las profundidades de
flujo aguas arriba y aguas abajo de la estructura de caída, la opción "inline weir" sería
probablemente la más apropiada. Sin embargo, si se quiere calcular con más detalle el
perfil, se podría trabajar con una serie de secciones poco espaciadas a través de la caída.
.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 76
CONTRATO 12062013DT30
5.1 SECCIONES TRANSVERSALES
Se tomaron secciones cada 20 metros y en algunos sitios cada 10 metros en especial en
las cercanías de los puentes. Se tomo un ancho que se consideraba prudente, en algunos
casos la sección no alcanza a abarcar los niveles de flujo para las crecientes mas altas.
5.2 MODELAMIENTO TRAMO 2 (SECCIONES 080- 800)
Este tramo inicia en la confluencia de las quebradas Iborra y Arriba en la sección 080; la
margen derecha de la quebrada en este tramo está invadida con la vía, como se observa
en la siguiente figura la única construcción que se observa entre la via y la quebrada es la
Estación de Servicio. En la margen izquierda se ha desarrollado la zona industrial y el
Barrio Villa María y en general esta margen es más alta que la opuesta.
QUEBRADA DON MATIAS TRAMO 2 ENTRE SECCIONES 080 -800
5.2.1 RUGOSIDADES
Existen varios criterios para determinar la rugosidad, donde algunos se basan en el
tamaño de las rocas del fondo, pero en el caso de la quebrada Donmatías no hay una
buena cantidad por lo que no sería la mejor forma, es nuestro caso se considero el
registro fotográfico para determinarlas.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 77
CONTRATO 12062013DT30
En general en el tramo se considero una rugosidad para el cauce n=0.030, en las
márgenes que contaban con muro n=0.015 y en las márgenes que contaban con pasto y
arbustos n=0.025.
5.2.2 REGIMEN DE FLUJO TRAMO 2
En canales naturales es muy complicado determinar un solo régimen de flujo, a no ser
que presente una pendiente fuerte en todo el recorrido donde este seria supercrítico, pero
nuestro caso existen varias pendientes diferentes por lo que puede presentarse
cualquiera de los tres regímenes de flujo, crítico, subcrítico o supercrítico. En muchos
casos en una misma sección puede presentarse cualquiera de estos regímenes ya que
caudal también tiene influencia.
El Hec-Ras tiene una opción que es denominada Flujo Mixto, en la cual el modelo calcula
el flujo en el régimen que es. En la tabla del perfil de flujo, ultima columna aparece el
numero de Froude, donde los valores menores de 1 el régimen es subcrítico, valores
mayores el régimen es supercrítico y cuando es 1 el flujo es critico.
PERFIL DE FLUJO TRAMO 2 (ABSCISAS (0+080 – 0+800) QUEBRADA DONMATIAS
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 78
CONTRATO 12062013DT30
TABLA PERFIL DE FLUJO TRAMO 2 River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
0+0
80
109.96 2158 2161.32 2160.54 2161.51 0.001161 2.16 62.67 44.31 0.42
86.75 2158 2161.21 2160.25 2161.35 0.000887 1.84 57.95 42.88 0.36
67.74 2158 2161.25 2160.06 2161.33 0.000506 1.4 59.51 43.62 0.28
47.75 2158 2161.33 2159.77 2161.36 0.000216 0.93 63.03 44.38 0.18
35.55 2158 2160.72 2159.56 2160.77 0.000392 1.06 39.2 32.74 0.23
25.16 2158 2160.26 2159.36 2160.31 0.000535 1.05 26.33 23.36 0.26
Sec
0+1
00
109.96 2157.74 2161.38 2161.46 0.000411 1.32 89.2 67.48 0.23
86.75 2157.74 2161.26 2161.32 0.000346 1.18 80.67 66.19 0.21
67.74 2157.74 2161.27 2161.31 0.000202 0.91 81.83 66.35 0.16
47.75 2157.74 2161.34 2161.36 0.000086 0.6 86.27 67.02 0.1
35.55 2157.74 2160.72 2160.76 0.000299 0.97 46.28 61.77 0.19
25.16 2157.74 2160.18 2160.29 0.000938 1.49 17.1 16.75 0.32
Sec
0+1
20
109.96 2157.55 2161.26 2161.03 2161.44 0.001201 2.45 62.46 61.79 0.43
86.75 2157.55 2161.15 2160.94 2161.3 0.001042 2.23 55.71 61.05 0.4
67.74 2157.55 2161.23 2160.85 2161.3 0.000501 1.57 60.47 61.57 0.28
47.75 2157.55 2161.32 2160.14 2161.35 0.000188 0.98 66.52 62.12 0.17
35.55 2157.55 2160.27 2159.78 2160.7 0.002785 2.96 12.49 6.85 0.61
25.16 2157.55 2159.91 2159.43 2160.24 0.002609 2.57 10.13 6.35 0.58
97.2 Bridge
Salid
a P
uen
te
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86.75 2157.54 2160.93 2160.93 2161.23 0.002331 3.2 43.31 59.67 0.59
67.74 2157.54 2161.21 2161.29 0.000562 1.66 60.32 61.56 0.29
47.75 2157.54 2160.34 2160.18 2161.12 0.005267 4.15 13.01 7.36 0.85
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25.16 2157.54 2159.85 2160.22 0.003226 2.81 9.82 6.29 0.64
Sec
0+1
40
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67.74 2157.34 2161.23 2161.26 0.000158 0.92 109.6 100 0.15
47.75 2157.34 2160.69 2160.74 0.000291 1.12 60.8 55.07 0.2
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DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 79
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
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Sec
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60
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Sec
0+1
80
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Sec
0+2
00
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Sec
0+2
20
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Sec
0+2
40
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DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 80
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
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Sec
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80
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Sec
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Entr
ada
Pu
ente
109.96 2156.58 2160.56 2160.41 2161.03 0.002011 3.7 40.52 26.21 0.6
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87.9 Bridge PUENTE A VILLA MARIA
Salid
a P
uen
te 109.96 2156.42 2160.3 2160.3 2160.89 0.00261 4.15 36.72 26.21 0.68
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35.55 2156.42 2158.49 2158.49 2159.25 0.005956 4.08 9.78 6.7 0.92
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 81
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
25.16 2156.42 2158.08 2158.08 2158.74 0.006871 3.76 7.27 5.59 0.95
Sec
0+3
20
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Sec
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40
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Sec
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Sec
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Sec
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00
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35.55 2156.32 2157.28 2157.57 2158.23 0.024165 4.32 8.23 10.34 1.54
25.16 2156.32 2157.13 2157.32 2157.84 0.022431 3.74 6.72 9.85 1.45
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 82
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
0+4
20
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86.75 2156.36 2159.2 2159.38 0.001 2.01 51.34 36.12 0.39
67.74 2156.36 2158.62 2157.9 2158.86 0.001693 2.22 33.55 24.91 0.49
47.75 2156.36 2158.05 2157.6 2158.3 0.002579 2.23 22.21 17 0.57
35.55 2156.36 2157.74 2157.39 2157.97 0.003108 2.11 17.16 15.53 0.6
25.16 2156.36 2157.47 2157.2 2157.66 0.003567 1.93 13.14 14.24 0.62
Sec
0+4
40
109.96 2155.89 2159.78 2158.36 2159.88 0.000495 1.62 89.8 63.23 0.28
86.75 2155.89 2159.16 2158.09 2159.36 0.001046 2.06 45.95 23.11 0.4
67.74 2155.89 2158.6 2157.85 2158.82 0.00154 2.14 33.76 20.3 0.47
47.75 2155.89 2158.01 2157.55 2158.25 0.002452 2.18 22.68 17.38 0.56
35.55 2155.89 2157.68 2157.35 2157.9 0.003107 2.09 17.25 15.76 0.6
25.16 2155.89 2157.39 2157.14 2157.58 0.003956 1.97 12.81 14.3 0.65
Sec
0+4
60
109.96 2155.71 2159.71 2159.86 0.000662 2.07 78.81 64.2 0.34
86.75 2155.71 2159.12 2159.34 0.001016 2.3 45.19 23.19 0.41
67.74 2155.71 2158.54 2158.79 0.001476 2.43 32.65 19.61 0.47
47.75 2155.71 2157.92 2158.2 0.002189 2.48 21.74 15.8 0.55
35.55 2155.71 2157.6 2157.85 0.002364 2.31 17.03 13.81 0.56
25.16 2155.71 2157.33 2157.52 0.00224 2.01 13.55 12.14 0.53
Sec
0+4
80
109.96 2155.71 2159.72 2159.84 0.000549 1.67 75.93 39.5 0.29
86.75 2155.71 2159.15 2159.3 0.000763 1.73 55.21 33.08 0.34
67.74 2155.71 2158.57 2158.73 0.001142 1.8 39.29 23.2 0.39
47.75 2155.71 2157.95 2158.12 0.001875 1.84 26.42 19.26 0.48
35.55 2155.71 2157.61 2157.77 0.00248 1.79 20.04 18.07 0.53
25.16 2155.71 2157.31 2157.46 0.003386 1.71 14.71 17.02 0.58
Sec
0+5
00
109.96 2155.61 2159.74 2159.82 0.000353 1.52 93.11 48.25 0.25
86.75 2155.61 2159.17 2159.27 0.000521 1.66 67.03 43.19 0.29
67.74 2155.61 2158.53 2158.71 0.000985 1.98 41.63 37.3 0.39
47.75 2155.61 2157.93 2158.09 0.001196 1.84 27.8 16.4 0.41
35.55 2155.61 2157.6 2157.73 0.001288 1.69 22.37 15.86 0.41
25.16 2155.61 2157.3 2157.41 0.001322 1.5 17.69 15.38 0.41
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 83
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
0+5
10
109.96 2155.29 2159.7 2158.27 2159.81 0.000558 1.77 77.27 38.4 0.29
86.75 2155.29 2159.11 2157.99 2159.26 0.000901 2.02 55.27 35.43 0.36
67.74 2155.29 2158.41 2157.72 2158.69 0.001834 2.45 29.99 16.43 0.49
47.75 2155.29 2157.73 2157.44 2158.06 0.003323 2.67 19.33 14.5 0.63
35.55 2155.29 2157.22 2157.19 2157.67 0.00684 3.1 12.33 12.73 0.85
25.16 2155.29 2156.89 2156.89 2157.34 0.008965 3.05 8.59 9.85 0.95
Entr
ada
Pu
ente
109.96 2155.29 2159.59 2157.59 2159.8 0.00112 2.06 53.46 13.91 0.33
86.75 2155.29 2159.08 2157.32 2159.26 0.001045 1.87 46.43 13.91 0.33
67.74 2155.29 2158.49 2157.08 2158.65 0.001127 1.77 38.2 13.91 0.34
47.75 2155.29 2157.86 2156.8 2157.99 0.001224 1.62 29.4 13.91 0.36
35.55 2155.29 2157.45 2156.61 2157.56 0.001304 1.5 23.72 13.91 0.37
25.16 2155.29 2157.08 2156.4 2157.17 0.001391 1.35 18.58 13.91 0.37
77.85 Bridge PUENTE ZONA INDUSTRIAL
Salid
a P
uen
te
109.96 2155.29 2158.53 2158.94 0.002831 2.83 38.83 13.91 0.54
86.75 2155.29 2158.48 2158.75 0.001861 2.28 38.12 13.91 0.44
67.74 2155.29 2158.16 2158.37 0.001649 2.02 33.61 13.91 0.41
47.75 2155.29 2157.71 2157.86 0.001525 1.75 27.34 13.91 0.4
35.55 2155.29 2157.37 2157.49 0.001514 1.57 22.6 13.91 0.39
25.16 2155.29 2157.03 2157.13 0.001545 1.4 17.96 13.91 0.39
Sec
0+5
40
109.96 2155.43 2158.6 2158.82 0.0011 2.24 57.03 33.08 0.42
86.75 2155.43 2158.52 2158.67 0.000774 1.85 54.41 32.43 0.35
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47.75 2155.43 2157.71 2157.83 0.000875 1.57 32.32 20.01 0.35
35.55 2155.43 2157.36 2157.46 0.000952 1.45 25.67 18.13 0.35
25.16 2155.43 2157.02 2157.11 0.001043 1.31 19.81 16.65 0.36
Sec
0+5
60
109.96 2155.38 2158.67 2158.77 0.000558 1.57 81.87 62.4 0.3
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47.75 2155.38 2157.53 2157.79 0.002319 2.28 22.07 16.71 0.56
35.55 2155.38 2157.19 2157.42 0.002816 2.16 16.99 13.36 0.59
25.16 2155.38 2156.85 2157.06 0.003752 2.06 12.51 12.86 0.65
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 84
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
0+5
80
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86.75 2154.85 2158.46 2157.42 2158.62 0.000838 2.11 62.43 58.58 0.37
67.74 2154.85 2157.8 2157.08 2158.23 0.002294 3.02 24.57 11.53 0.58
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25.16 2154.85 2156.84 2156.15 2157 0.001509 1.83 14.54 9.5 0.44
Sec
0+6
00
109.96 2154.97 2158.55 2158.03 2158.7 0.000998 2.15 73.12 60.32 0.39
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Sec
0+6
20
109.96 2154.74 2158.55 2158.01 2158.68 0.000659 1.98 81.41 59.47 0.34
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67.74 2154.74 2157.37 2156.8 2157.84 0.002787 3.1 23.56 12.5 0.64
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35.55 2154.74 2156.74 2156.19 2156.99 0.002222 2.25 16.57 10.6 0.55
25.16 2154.74 2156.42 2155.95 2156.62 0.002231 1.97 13.25 10.29 0.53
Sec
0+6
40
109.96 2154.82 2157.75 2157.36 2158.58 0.004917 4.07 27.53 11.28 0.78
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35.55 2154.82 2156.71 2156.07 2156.94 0.002462 2.12 16.83 9.76 0.51
25.16 2154.82 2156.39 2155.82 2156.56 0.002372 1.82 13.79 9.55 0.48
Sec
0+6
60
109.96 2154.84 2157.55 2157.55 2158.46 0.006487 4.35 27.01 15.35 0.89
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47.75 2154.84 2156.85 2156.5 2157.25 0.004248 2.8 17.48 12.19 0.68
35.55 2154.84 2156.48 2156.25 2156.85 0.005417 2.69 13.27 10.68 0.74
25.16 2154.84 2156.13 2155.98 2156.47 0.00691 2.57 9.78 9.41 0.8
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 85
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
0+6
80
109.96 2154.59 2157.75 2156.8 2157.94 0.001035 2.19 69 60.62 0.4
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35.55 2154.59 2156.64 2155.77 2156.74 0.000825 1.44 26.93 19.24 0.33
25.16 2154.59 2156.27 2155.56 2156.35 0.000944 1.33 20.2 17.12 0.34
Sec
0+7
00
109.96 2154.63 2157.27 2157 2157.86 0.004011 3.78 42.36 100 0.77
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25.16 2154.63 2156.21 2155.66 2156.33 0.001432 1.56 16.93 13.7 0.42
Sec
0+7
20
109.96 2154.38 2157.49 2157.64 0.001247 2.26 79.04 100 0.42
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67.74 2154.38 2157.16 2157.32 0.001373 2.19 48.51 68.01 0.43
47.75 2154.38 2156.97 2157.08 0.000917 1.7 37.5 39.32 0.35
35.55 2154.38 2156.55 2156.68 0.001325 1.8 24.24 26.12 0.41
25.16 2154.38 2156.13 2156.29 0.00197 1.88 15.46 17.23 0.48
Sec
0+7
40
109.96 2154.08 2157.5 2157.61 0.000805 1.9 86.18 80.34 0.35
86.75 2154.08 2157.33 2157.44 0.0008 1.82 72.7 79.97 0.35
67.74 2154.08 2157.18 2157.28 0.000773 1.72 60.47 78.09 0.34
47.75 2154.08 2156.97 2157.05 0.000631 1.48 44.96 51.44 0.3
35.55 2154.08 2156.54 2156.65 0.000948 1.59 27.55 30.99 0.36
25.16 2154.08 2156.14 2156.25 0.001164 1.52 18.33 17.38 0.38
Sec
0+7
60
109.96 2154.32 2157.5 2157.59 0.000718 1.75 93.47 90.35 0.32
86.75 2154.32 2157.33 2157.42 0.000721 1.68 78.26 89.32 0.32
67.74 2154.32 2157.17 2157.26 0.000695 1.59 64.67 86.78 0.31
47.75 2154.32 2156.95 2157.04 0.00067 1.48 46.24 81.42 0.3
35.55 2154.32 2156.52 2156.63 0.001022 1.6 26.39 28.09 0.36
25.16 2154.32 2156.11 2156.22 0.001292 1.54 17.83 16.53 0.39
Sec
0+7 70
109.96 2154.26 2157.25 2157.56 0.002267 3.28 51.51 47.18 0.61
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 86
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
86.75 2154.26 2157.17 2157.39 0.001689 2.78 47.78 45.31 0.52
67.74 2154.26 2157.08 2157.24 0.001263 2.35 43.82 43.25 0.45
47.75 2154.26 2156.91 2157.03 0.000928 1.93 36.93 39.39 0.38
35.55 2154.26 2156.47 2156.62 0.001305 2.03 23.43 22.69 0.44
25.16 2154.26 2156.05 2156.2 0.001584 1.94 15.89 15.36 0.47
Sec
0+7
80
109.96 2154.14 2157.34 2157.5 0.001178 2.21 76.11 83.91 0.41
86.75 2154.14 2157.21 2157.35 0.001058 2.03 65.67 82.5 0.39
67.74 2154.14 2157.1 2157.22 0.000909 1.83 56.29 79.73 0.36
47.75 2154.14 2156.91 2157.02 0.000804 1.64 41.58 75.2 0.33
35.55 2154.14 2156.46 2156.61 0.001222 1.77 22.36 19.22 0.4
25.16 2154.14 2156.05 2156.18 0.001379 1.62 16.33 12.92 0.41
Sec
0+8
00
109.96 2153.96 2157.13 2157.13 2157.45 0.002479 3.44 58.12 75.36 0.63
86.75 2153.96 2157.02 2157.02 2157.31 0.002225 3.18 49.95 73.11 0.6
67.74 2153.96 2156.91 2156.91 2157.18 0.002 2.94 41.97 70.85 0.56
47.75 2153.96 2156.17 2156.17 2156.92 0.005889 4.11 13.05 8.95 0.91
35.55 2153.96 2155.84 2155.84 2156.51 0.00638 3.81 10.29 8.04 0.92
25.16 2153.96 2155.51 2155.51 2156.09 0.007098 3.49 7.79 7.11 0.94
En la tabla de resultados del perfil de flujo, se observa que el numero de Froude en casi
todas las secciones es menor que 1, por lo que régimen es subcrítico; por lo general este
régimen tiene como características, niveles de flujo alto y velocidades bajas, aunque en
los caudales altos las velocidades podrían generar socavación pero la poca frecuencia de
su ocurrencia hace que el cauce sea más depositante que socavante.
5.3 LLANURA DE INUNDACION TRAMO 2 (SECCIONES 080-800)
Para trazar la llanura de Inundación se toman de las secciones del Hec-Ras y se leen los
puntos donde el nivel de flujo de cada periodo de retorno se encuentra con el perfil del
terreno; en muchas secciones los niveles de flujo van por encima del terreno generando la
llanura de inundación.
Entre más niveles de flujo no sean contenidos por el terreno la situación es más crítica, ya
que las inundaciones serian más frecuentes. Otro aspecto que influye en el nivel de
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 87
CONTRATO 12062013DT30
riesgo, es el uso del suelo actual que tienen las áreas inundadas, ya que algunas están
dedicadas al uso residencial, mientras que otras son potreros en los cuales las
inundaciones tienen menos importancia.
En muy pocos tramos las inundaciones para los caudales con periodos de retorno de 50 y
100 años son contenidas por las secciones en especial en la margen derecha, donde la
vía hace parte de la llanura de inundación en varios tramos.
LLANURA DE INUNDACION TRAMO 2 (SECCIONES 080-800)
La línea azul representa la creciente de 100 años, la magenta 50 años, verde 25 años, la
amarilla 10 años, cian la de 5 años y la negra la de 2.33 años. En los tramos donde no
aparece una de estas líneas indica que hay una llanura amplia.
En todo el recorrido de este tramo, las crecientes con periodos de retorno de 2.33 y 5
años, no generan inundación en ninguna de las márgenes, aunque en la estación de
servicio la creciente de 5 años podría ingresar. En este orden de ideas las zonas donde la
creciente de 10 años no aparezca serian las más críticas desde el punto de vista de
inundación, ya que en cuanto al riesgo depende del uso de estas zonas inundadas.
El primer tramo donde se observa esta situación corresponde al tramo comprendido entre
el puente a el Barrio Villa María y la terminación del muro en concreto es decir entre las
secciones 240 y 320. El muro ha servido para disminuir las inundaciones generadas por
crecientes con periodos de retorno menores a 25 años, protegiendo así el Barrio Villa
María.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 88
CONTRATO 12062013DT30
En cuanto a la margen izquierda donde se encuentra la vía de acceso, esta también se
inunda para caudales con periodos de retorno de 10 años. Como se observa en la
siguiente figura, donde la línea amarilla corresponde al periodo de retorno de 10 años.
TRAMO DONDE SE PRESENTA DESBORDAMIENTO PARA CRECIENTES TR 10 AÑOS
FOTO TRAMO SECCIONES 240.300
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 89
CONTRATO 12062013DT30
En este tramo se puede observar que se presenta una gran sedimentación que ayuda a
reducir la capacidad hidráulica.
Otro tramo critico similar al anterior, es decir donde el caudal con periodo de retorno de 10
años se desborda, se encuentra entre las secciones 700 y 800, donde los caudales con
periodo de retorno mayores a 5 años inundan la vía.
TRAMO DONDE SE PRESENTA DESBORDAMIENTO PARA CRECIENTES TR 10 AÑOS
La mayor afectación en este tramo se presenta sobre la via, ya que en la margen opuesta
el uso es de potrero.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 90
CONTRATO 12062013DT30
FOTO TRAMO SECCIONES 240-300
En este tramo existe muro sobre la margen derecha, por lo que la solución debe darse
hacia el costado contrario, también se observa la sedimentación de ambas márgenes que
reducen su capacidad.
Otros tramo menos críticos, solo los que no se desbordan para crecientes con periodos de
retorno de 10 años, pero si para crecientes mayores de 25 años. Estos tramos están entre
las secciones 100 y 180, entre las secciones 220 y 320 (B villa Maria), sobre la margen
derecha entre las secciones 320 a 620 y desde la 640 a 800 también por la margen
derecha.
En conclusión, el canal actual no tiene capacidad para los caudales con periodo de
retorno de 50 y 100 años, con muy pocas excepciones en la margen izquierda y una sola
en la margen derecha.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 92
CONTRATO 12062013DT30
5.4 MODELAMIENTO TRAMO 3 (SECCIONES 800- 1500)
Este tramo inicia antes de llegar curva más cerrada con que cuenta la quebrada, ubicada
en el cruce de las vías de ingreso y salida al parque principal del Municipio. En esta curva,
llega un caño que ha mostrado problemas por insuficiencia hidráulica, el cual será
estudiado por aparte. El tramo termina inmediatamente aguas abajo del puente de los
Leones.
Una característica del tramo, es que sobre la margen izquierda existen algunas llanuras
cuyo uso es de potreros.
QUEBRADA DON MATIAS TRAMO 3 ENTRE SECCIONES 800-1500
5.4.1 RUGOSIDADES TRAMO 3
En este tramo se observo una presencia mayor de rocas que en el tramo anterior, por lo
que se elevo un poco el valor de la rugosidad de Manning para el cauce (n=0.033); para
las márgenes se conservo el criterio tenido en cuenta en el tramo anterior, es decir n=
0.025 donde no hay muro y n=0.015 donde había muro
5.4.2 REGIMEN DE FLUJO TRAMO 3
Como en el tramo 2 existe una variedad de pendientes que no permiten determinar a
priori si el régimen de flujo es crítico, subcrítico o supercrítico, porque también se utilizo la
opción que presenta el Hec-Ras denominada flujo mixto.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 93
CONTRATO 12062013DT30
PERFIL DE FLUJO TRAMO 3
TABLA DE RESULTADOS PERFIL DE FLUJO River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
0+8
00
109.96 2153.96 2157.86 2157.12 2157.91 0.000333 1.33 128.24 100 0.22
86.75 2153.96 2157.55 2157.01 2157.61 0.000484 1.51 96.98 100 0.26
67.74 2153.96 2156.52 2156.91 2157.51 0.008012 4.84 17.35 20.15 0.99
47.55 2153.96 2156.09 2156.17 2156.9 0.008006 4.23 12.31 8.72 0.96
35.55 2153.96 2155.81 2155.84 2156.49 0.008001 3.84 10.04 7.95 0.94
25.16 2153.96 2155.62 2155.51 2156.08 0.00643 3.17 8.53 7.39 0.82
Sec
0+8
20
109.96 2153.79 2157.54 2157.87 0.001733 2.94 48.2 30.22 0.5
86.75 2153.79 2157.23 2157.56 0.001958 2.94 38.56 29.58 0.52
67.74 2153.79 2155.63 2156.12 2157.22 0.018462 5.76 12.36 8.85 1.42
47.55 2153.79 2156.19 2155.68 2156.58 0.0031 2.87 17.67 11.39 0.61
35.55 2153.79 2156.03 2155.43 2156.29 0.002292 2.34 15.97 9.7 0.52
25.16 2153.79 2155.75 2155.93 0.001985 1.98 13.38 8.91 0.47
Sec
0+8
40 109.96 2153.69 2157.64 2157.79 0.000812 1.96 67.48 40.14 0.33
86.75 2153.69 2157.33 2157.48 0.000943 1.99 54.95 40.14 0.35
67.74 2153.69 2156.7 2156.3 2156.96 0.002149 2.62 32.71 29.67 0.51
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 94
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
47.55 2153.69 2155.99 2155.99 2156.49 0.005508 3.44 16.3 16.99 0.77
35.55 2153.69 2155.65 2155.65 2156.19 0.007223 3.49 11.44 11.4 0.85
25.16 2153.69 2155.29 2155.29 2155.82 0.00943 3.39 7.94 8.13 0.94
Sec
0+8
60
109.96 2153.53 2157.6 2157.77 0.00088 2.19 68.08 46.23 0.36
86.75 2153.53 2157.24 2157.45 0.00109 2.29 51.69 45.53 0.39
67.74 2153.53 2156.57 2156.91 0.002011 2.69 29.11 21.6 0.51
47.55 2153.53 2156 2155.2 2156.26 0.002016 2.32 21.4 10.51 0.5
35.55 2153.53 2155.58 2154.96 2155.81 0.002311 2.16 17.06 10.27 0.51
25.16 2153.53 2155.18 2154.72 2155.37 0.002785 2 12.95 9.98 0.54
Sec
0+8
80
109.96 2152.9 2157.01 2157.01 2157.69 0.002713 3.93 32.87 24.9 0.63
86.75 2152.9 2156.93 2157.4 0.00191 3.25 30.76 23.26 0.53
67.74 2152.9 2156.04 2156.81 0.003981 3.94 18 8.49 0.73
47.55 2152.9 2155.63 2156.18 0.003388 3.29 14.82 7.09 0.66
35.55 2152.9 2155.35 2155.74 0.002856 2.79 12.93 6.11 0.59
25.16 2152.9 2155.06 2155.32 0.002263 2.27 11.23 5.79 0.51
Sec
0+9
00
109.96 2153.19 2157.28 2156.48 2157.44 0.000836 2.22 71.37 56.13 0.35
86.75 2153.19 2157.15 2157.27 0.000673 1.95 64.06 52.57 0.31
67.74 2153.19 2156.31 2156.62 0.001861 2.76 31.09 25.75 0.5
47.55 2153.19 2155.73 2156.06 0.002417 2.73 20.26 14.48 0.55
35.55 2153.19 2155.38 2155.65 0.002295 2.41 16.09 9.88 0.53
25.16 2153.19 2155.07 2155.25 0.001873 1.95 13.41 8.16 0.46
Sec
0+9
20
109.96 2152.82 2157.02 2157.39 0.001757 3.18 47.25 28.46 0.51
86.75 2152.82 2157.01 2157.24 0.001116 2.53 46.84 28.34 0.41
67.74 2152.82 2156.14 2156.57 0.002467 3.19 25.83 17.43 0.58
47.55 2152.82 2155.63 2156.01 0.002588 2.9 18.72 11.43 0.58
35.55 2152.82 2155.33 2155.61 0.002215 2.47 15.64 8.8 0.52
25.16 2152.82 2155.02 2155.22 0.00182 2.03 13.14 7.91 0.46
Entr
ada
Pu
ente
109.96 2153.17 2157.03 2156.63 2157.37 0.001663 3 43.43 24.2 0.49
86.75 2153.17 2157.01 2156.07 2157.23 0.001064 2.39 43.03 24.2 0.39
67.74 2153.17 2155.92 2155.62 2156.52 0.003917 3.65 20.22 12.45 0.71
47.55 2153.17 2155.44 2155.14 2155.96 0.004293 3.34 14.94 9.42 0.72
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 95
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
35.55 2153.17 2155.15 2154.86 2155.57 0.0041 2.97 12.47 8.23 0.69
25.16 2153.17 2154.86 2154.6 2155.18 0.003885 2.6 10.15 8.01 0.65
56.9 Bridge PUENTE PETONAL
Salid
a P
uen
te
109.96 2153.16 2156.88 2157.29 0.002163 3.33 39.82 24.2 0.56
86.75 2153.16 2156.39 2156.06 2156.96 0.003628 3.92 28.06 24.2 0.7
67.74 2153.16 2155.9 2156.51 0.00397 3.67 20.1 12.36 0.72
47.55 2153.16 2155.42 2155.95 0.004336 3.35 14.88 9.33 0.72
35.55 2153.16 2155.14 2155.56 0.004137 2.98 12.43 8.22 0.69
25.16 2153.16 2154.85 2155.17 0.00392 2.61 10.12 8 0.66
Sec
0+9
40
109.96 2153.49 2156.96 2157.18 0.001025 2.21 53.39 21.8 0.38
86.75 2153.49 2156.56 2156.76 0.001107 2.12 44.68 21.8 0.39
67.74 2153.49 2156.09 2156.29 0.001437 2.16 34.47 20.51 0.43
47.55 2153.49 2155.56 2155.76 0.001828 2.09 24.52 17.55 0.47
35.55 2153.49 2155.23 2155.41 0.002108 2 18.99 15.7 0.49
25.16 2153.49 2154.9 2155.07 0.002576 1.92 14.03 14.31 0.52
Sec
0+9
60
109.96 2153.15 2156.92 2157.16 0.001056 2.37 54.06 23.06 0.39
86.75 2153.15 2156.52 2156.74 0.001114 2.25 44.97 22.14 0.39
67.74 2153.15 2156.06 2156.27 0.001268 2.17 35.27 18.94 0.41
47.55 2153.15 2155.55 2155.72 0.001309 1.94 26.54 15.51 0.4
35.55 2153.15 2155.23 2155.37 0.001199 1.68 21.97 12.53 0.38
25.16 2153.15 2154.91 2155.02 0.00111 1.45 18.03 12.28 0.35
Sec
0+9
80
109.96 2152.95 2156.63 2157.11 0.002151 3.33 38.47 16.44 0.56
86.75 2152.95 2156.31 2156.69 0.001895 2.95 33.63 14.27 0.51
67.74 2152.95 2155.89 2156.22 0.001983 2.75 27.79 13.32 0.51
47.55 2152.95 2155.41 2155.68 0.002009 2.46 21.63 12.56 0.5
35.55 2152.95 2155.11 2155.33 0.001892 2.19 17.98 11.73 0.48
25.16 2152.95 2154.82 2154.98 0.001652 1.85 14.75 10.57 0.44
Sec
1+0
00 109.96 2152.4 2156.17 2156.17 2157.01 0.004525 4.76 30.55 17.94 0.8
86.75 2152.4 2155.6 2155.56 2156.57 0.006171 4.94 21.69 12.72 0.91
67.74 2152.4 2155.43 2156.13 0.004613 4.12 19.76 11.25 0.78
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 96
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
47.55 2152.4 2155.19 2155.62 0.003055 3.16 17.27 9.51 0.62
35.55 2152.4 2154.98 2155.28 0.002396 2.64 15.3 9 0.55
25.16 2152.4 2154.74 2154.95 0.001794 2.13 13.26 8.44 0.46
Sec
1+0
20
109.96 2152.64 2156.58 2155.45 2156.77 0.001015 2.09 59.06 26.47 0.37
86.75 2152.64 2156.09 2156.29 0.001306 2.12 46.17 25.74 0.41
67.74 2152.64 2155.74 2155.93 0.001409 2.02 37.6 24 0.42
47.55 2152.64 2155.34 2155.5 0.001462 1.81 28.37 20.85 0.41
35.55 2152.64 2155.07 2155.19 0.001335 1.57 23.5 15.65 0.38
25.16 2152.64 2154.79 2154.88 0.001236 1.34 19.27 14.91 0.36
Sec
1+0
40
109.96 2152.91 2156.37 2156.73 0.002273 2.84 42.99 21.55 0.54
86.75 2152.91 2155.45 2155.45 2156.18 0.007523 3.95 23.78 18.37 0.92
67.74 2152.91 2155.17 2155.17 2155.82 0.0081 3.69 19.31 14.88 0.93
47.55 2152.91 2154.84 2154.84 2155.4 0.009211 3.36 14.6 13.49 0.96
35.55 2152.91 2154.61 2154.61 2155.1 0.010307 3.11 11.62 12.53 0.98
25.16 2152.91 2154.4 2154.4 2154.79 0.011261 2.78 9.04 11.65 0.99
Sec
1+0
60
109.96 2152.61 2156.48 2156.65 0.000717 1.98 62.07 22.54 0.32
86.75 2152.61 2155.78 2154.55 2155.97 0.001023 2.07 46.79 21.28 0.37
67.74 2152.61 2155.37 2154.25 2155.54 0.001124 1.97 38.23 20.54 0.38
47.55 2152.61 2154.93 2153.95 2155.07 0.001135 1.76 29.6 18.29 0.37
35.55 2152.61 2154.62 2153.74 2154.74 0.001117 1.58 24.23 16.36 0.36
25.16 2152.61 2154.32 2153.53 2154.41 0.001032 1.36 19.59 14.49 0.34
Sec
1+0
80
109.96 2152.41 2156.5 2156.62 0.00065 1.66 77 40.82 0.29
86.75 2152.41 2155.75 2155.94 0.00146 2.1 48.07 34.47 0.42
67.74 2152.41 2155.27 2155.51 0.002274 2.27 33.18 26.34 0.51
47.55 2152.41 2154.74 2155.02 0.003705 2.37 21.14 19.62 0.62
35.55 2152.41 2154.37 2154.68 0.005744 2.45 14.72 14.89 0.73
25.16 2152.41 2154 2153.94 2154.34 0.009607 2.57 9.79 12.03 0.9
Sec
1+1
00
109.96 2152.26 2156.4 2156.59 0.000876 2.3 62 31.65 0.36
86.75 2152.26 2155.59 2155.9 0.001712 2.78 38.86 24.31 0.49
67.74 2152.26 2155.22 2155.47 0.001516 2.41 31.59 15.4 0.45
47.55 2152.26 2154.75 2154.95 0.001495 2.13 24.77 13.94 0.43
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 97
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
35.55 2152.26 2154.42 2154.58 0.001493 1.93 20.24 12.88 0.42
25.16 2152.26 2154.08 2154.21 0.001451 1.7 16.12 11.83 0.41
Sec
1+1
20
109.96 2152.27 2156.27 2156.56 0.001447 2.53 47.73 21.05 0.44
86.75 2152.27 2155.35 2155.84 0.003448 3.18 29.74 18.42 0.64
67.74 2152.27 2154.65 2154.58 2155.36 0.007468 3.76 18.47 13.09 0.89
47.55 2152.27 2154.16 2154.16 2154.84 0.01049 3.66 13 9.65 1.01
35.55 2152.27 2153.9 2153.9 2154.48 0.010855 3.37 10.56 9.16 1
25.16 2152.27 2153.63 2153.63 2154.11 0.011708 3.08 8.18 8.65 1.01
Sec
1+1
40
109.96 2152.15 2156.35 2156.5 0.000693 2.02 65.69 29.78 0.32
86.75 2152.15 2155.5 2155.72 0.001308 2.37 43.37 23.51 0.42
67.74 2152.15 2154.88 2155.16 0.002068 2.58 30.3 18.99 0.51
47.55 2152.15 2154.17 2153.82 2154.51 0.003654 2.75 18.72 13.61 0.65
35.55 2152.15 2153.36 2153.58 2154.18 0.01785 4.16 8.99 10.56 1.3
25.16 2152.15 2153.19 2153.34 2153.82 0.01713 3.62 7.25 9.92 1.24
Sec
1+1
60
109.96 2151.91 2156.38 2156.47 0.000359 1.56 84.62 32.71 0.24
86.75 2151.91 2155.54 2155.67 0.000645 1.82 58.28 29.82 0.3
67.74 2151.91 2154.93 2155.1 0.000999 2 41.13 25.94 0.37
47.55 2151.91 2154.22 2154.42 0.001508 2.06 25.07 13.71 0.43
35.55 2151.91 2153.78 2153.1 2153.96 0.001854 1.98 19.23 12.61 0.46
25.16 2151.91 2153.37 2152.87 2153.53 0.002303 1.87 14.24 11.58 0.49
Sec
1+1
80
109.96 2151.58 2156.33 2156.46 0.000511 1.89 73.31 31.06 0.28
86.75 2151.58 2155.44 2155.65 0.000993 2.29 47.4 25.42 0.38
67.74 2151.58 2154.86 2155.07 0.001224 2.27 34.92 18.5 0.41
47.55 2151.58 2154.18 2154.39 0.001571 2.18 24.2 13.45 0.44
35.55 2151.58 2153.72 2153.92 0.001947 2.12 18.38 12.12 0.48
25.16 2151.58 2153.3 2153.48 0.002407 2.01 13.51 10.88 0.51
Sec
1+2
00
109.96 2151.62 2156.2 2156.44 0.000884 2.48 56.96 25.63 0.37
86.75 2151.62 2155.31 2155.61 0.00139 2.69 37.47 15.09 0.45
67.74 2151.62 2154.75 2155.04 0.001552 2.55 29.94 12.95 0.46
47.55 2151.62 2154.08 2154.35 0.001933 2.43 21.72 11.54 0.49
35.55 2151.62 2153.63 2153.88 0.002321 2.32 16.73 10.55 0.52
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 98
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
25.16 2151.62 2153.21 2153.43 0.002771 2.17 12.49 9.62 0.55
Sec
1+2
20
109.96 2151.26 2156.23 2156.4 0.000614 2.13 65.56 23.97 0.31
86.75 2151.26 2155.31 2155.58 0.001132 2.51 43.59 23.97 0.41
67.74 2151.26 2154.6 2154.99 0.001921 2.86 27.2 19.61 0.51
47.55 2151.26 2153.99 2154.3 0.001986 2.52 19.85 8.81 0.5
35.55 2151.26 2153.58 2153.83 0.002071 2.28 16.25 8.47 0.5
25.16 2151.26 2153.17 2153.38 0.002138 2.02 12.9 8.15 0.49
Sec
1+2
30
109.96 2151.36 2156.26 2156.38 0.000417 1.76 77.27 26.97 0.26
86.75 2151.36 2155.37 2155.54 0.000734 2.04 53.22 26.97 0.33
67.74 2151.36 2154.69 2154.93 0.00124 2.34 34.87 26.97 0.41
47.55 2151.36 2154.04 2154.26 0.001372 2.12 23.82 11.1 0.42
35.55 2151.36 2153.61 2153.79 0.001494 1.96 19.13 10.46 0.42
25.16 2151.36 2153.19 2153.34 0.001618 1.76 14.88 9.84 0.43
Entr
ada
Pu
ente
109.96 2151.34 2155.48 2154.52 2156.31 0.007559 4.03 27.32 7 0.65
86.75 2151.34 2154.61 2154.08 2155.46 0.009175 4.08 21.24 7 0.75
67.74 2151.34 2154.16 2153.69 2154.88 0.008731 3.76 18.04 7 0.75
47.55 2151.34 2153.68 2153.25 2154.21 0.007569 3.23 14.73 7 0.71
35.55 2151.34 2153.33 2152.95 2153.76 0.007195 2.91 12.22 7 0.7
25.16 2151.34 2152.97 2152.67 2153.31 0.006965 2.58 9.74 7 0.7
41.8 Bridge PUENTE SEIS DE JUNIO
Salid
a P
uen
te
109.96 2151.33 2154.6 2154.49 2155.97 0.014728 5.18 21.25 7 0.95
86.75 2151.33 2154.44 2155.39 0.010657 4.32 20.1 7 0.81
67.74 2151.33 2153.79 2153.68 2154.76 0.013133 4.35 15.57 7 0.93
47.55 2151.33 2153.24 2153.24 2154.08 0.014667 4.07 11.68 7 1.01
35.55 2151.33 2152.94 2152.94 2153.64 0.014422 3.69 9.62 7 1.01
25.16 2151.33 2152.66 2152.66 2153.21 0.014349 3.29 7.64 7 1.01
Sec
1+2
50
109.96 2150.88 2155.08 2155.42 0.001596 3.01 46.49 22.56 0.48
86.75 2150.88 2154.71 2155.04 0.00171 2.92 38.24 22.56 0.49
67.74 2150.88 2154.03 2154.42 0.002375 2.99 25.73 12.42 0.56
47.55 2150.88 2153.29 2152.89 2153.71 0.003723 3.07 17.17 10.59 0.67
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 99
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
35.55 2150.88 2152.32 2152.62 2153.35 0.019074 4.68 8.1 8.21 1.37
25.16 2150.88 2152.1 2152.33 2152.94 0.020216 4.19 6.33 7.66 1.36
Sec
1+2
60
109.96 2150.97 2155.13 2155.38 0.000976 2.39 53.55 22.27 0.38
86.75 2150.97 2154.78 2154.99 0.000938 2.21 45.76 22.27 0.37
67.74 2150.97 2154.12 2154.35 0.001408 2.36 32.57 16.12 0.44
47.55 2150.97 2153.35 2153.64 0.002479 2.58 20.89 13.86 0.55
35.55 2150.97 2152.86 2152.57 2153.19 0.003824 2.72 14.6 11.87 0.66
25.16 2150.97 2152.43 2152.31 2152.79 0.005994 2.81 9.81 10.11 0.78
Sec
1+2
80
109.96 2150.92 2155.14 2155.35 0.00075 2.15 57.92 21.69 0.34
86.75 2150.92 2154.8 2154.96 0.00069 1.94 50.37 21.69 0.32
67.74 2150.92 2154.14 2154.31 0.000925 1.98 37.51 16.61 0.36
47.55 2150.92 2153.38 2153.57 0.001552 2.14 25.09 15.94 0.44
35.55 2150.92 2152.88 2153.1 0.002294 2.23 17.74 13.67 0.52
25.16 2150.92 2152.42 2152.66 0.003538 2.3 11.95 11.57 0.61
Sec
1+3
00
109.96 2150.67 2155.21 2155.3 0.000284 1.38 84.42 25.81 0.21
86.75 2150.67 2154.86 2154.93 0.000251 1.23 75.18 25.81 0.19
67.74 2150.67 2154.2 2154.27 0.000322 1.24 58.52 24.18 0.21
47.55 2150.67 2153.45 2153.52 0.000485 1.29 40.86 23.13 0.25
35.55 2150.67 2152.96 2153.03 0.000673 1.33 29.88 20.96 0.29
25.16 2150.67 2152.5 2152.58 0.000899 1.31 21.06 17.92 0.32
Sec
1+3
20
109.96 2150.62 2155.22 2155.3 0.000244 1.27 91.67 29.62 0.19
86.75 2150.62 2154.86 2154.92 0.000219 1.14 81.01 29.62 0.18
67.74 2150.62 2154.2 2154.26 0.000294 1.17 61.61 27.71 0.2
47.55 2150.62 2153.44 2153.51 0.000441 1.21 42.81 24.22 0.24
35.55 2150.62 2152.95 2153.02 0.000617 1.25 31.24 21.94 0.27
25.16 2150.62 2152.49 2152.56 0.000841 1.24 21.9 18.78 0.31
Sec
1+3
40
109.96 2150.26 2155.22 2155.29 0.000197 1.19 98.44 31.59 0.18
86.75 2150.26 2154.86 2154.91 0.000174 1.06 87.05 31.59 0.16
67.74 2150.26 2154.2 2154.26 0.000224 1.08 66.24 31.59 0.18
47.55 2150.26 2153.44 2153.5 0.000315 1.1 46.43 23.54 0.2
35.55 2150.26 2152.95 2153 0.000399 1.1 35.12 21.66 0.22
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 100
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
25.16 2150.26 2152.49 2152.54 0.000474 1.04 25.84 18.9 0.24
Sec
1+3
60
109.96 2150.62 2155.06 2155.27 0.000906 2.43 60.67 29.84 0.37
86.75 2150.62 2154.68 2154.89 0.000999 2.4 49.42 29.84 0.38
67.74 2150.62 2153.96 2154.23 0.001404 2.49 32.03 20.59 0.44
47.55 2150.62 2153.14 2153.46 0.002305 2.63 19.64 10.9 0.54
35.55 2150.62 2152.63 2152.96 0.003221 2.66 14.36 9.71 0.61
25.16 2150.62 2152.16 2152.49 0.004732 2.66 10.01 8.6 0.71
Sec
1+3
80
109.96 2150.41 2154.9 2155.23 0.001264 2.9 51.03 27.36 0.44
86.75 2150.41 2154.59 2154.86 0.001111 2.59 43.24 22.23 0.41
67.74 2150.41 2153.9 2154.19 0.001391 2.56 30.84 16.42 0.44
47.55 2150.41 2153.11 2153.41 0.001943 2.54 20.03 9.28 0.5
35.55 2150.41 2152.61 2152.89 0.002334 2.42 15.56 8.66 0.53
25.16 2150.41 2152.15 2152.39 0.002829 2.26 11.67 8.08 0.56
Sec
1+4
00
109.96 2150.25 2154.97 2155.18 0.000787 2.36 57.49 24.75 0.35
86.75 2150.25 2154.64 2154.82 0.000685 2.1 49.93 22.06 0.32
67.74 2150.25 2153.95 2154.14 0.000902 2.14 36.29 18.22 0.36
47.55 2150.25 2153.14 2153.35 0.001298 2.18 23.77 11.42 0.41
35.55 2150.25 2152.63 2152.83 0.00159 2.11 18.17 10.32 0.44
25.16 2150.25 2152.14 2152.33 0.001949 1.99 13.42 9.29 0.47
Sec
1+4
10
109.96 2149.65 2154.95 2155.17 0.000704 2.3 55.54 28.83 0.33
86.75 2149.65 2154.6 2154.81 0.000688 2.16 46.04 25.95 0.32
67.74 2149.65 2153.86 2154.13 0.001035 2.35 30.59 14.67 0.39
47.55 2149.65 2153.08 2153.34 0.001315 2.27 21.74 9.77 0.42
35.55 2149.65 2152.59 2152.81 0.001402 2.08 17.37 8.09 0.42
25.16 2149.65 2152.14 2152.31 0.00138 1.81 14.03 6.93 0.4
Entr
ada
Pu
ente
109.96 2149.56 2154.91 2152.03 2155.16 0.001619 2.24 49.16 9.27 0.31
86.75 2149.56 2154.62 2151.68 2154.79 0.00117 1.87 46.45 9.27 0.27
67.74 2149.56 2153.94 2151.36 2154.09 0.001047 1.68 40.21 9.27 0.26
47.55 2149.56 2153.18 2150.99 2153.29 0.00087 1.43 33.17 9.27 0.24
35.55 2149.56 2152.69 2150.75 2152.77 0.000736 1.24 28.58 9.27 0.23
25.16 2149.56 2152.21 2150.51 2152.27 0.00059 1.04 24.18 9.27 0.21
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 101
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
32.8 Bridge PUENTE VIEJO
Salid
a P
uen
te
109.96 2149.55 2154.7 2154.98 0.00037 2.32 47.31 9.27 0.33
86.75 2149.55 2154.51 2154.69 0.000255 1.91 45.47 9.27 0.27
67.74 2149.55 2153.89 2154.04 0.000223 1.7 39.74 9.27 0.26
47.55 2149.55 2153.16 2153.26 0.000183 1.44 32.99 9.27 0.24
35.55 2149.55 2152.67 2152.75 0.000153 1.25 28.49 9.27 0.23
25.16 2149.55 2152.21 2152.26 0.000122 1.04 24.16 9.27 0.21
Sec
1+4
30
109.96 2150.26 2153.91 2153.91 2154.79 0.003808 4.35 28.05 15.77 0.74
86.75 2150.26 2153 2153 2154.34 0.007889 5.16 17.35 6.68 1.01
67.74 2150.26 2152.6 2152.6 2153.73 0.008361 4.75 14.64 6.64 1.01
47.55 2150.26 2152.13 2152.13 2153.02 0.00905 4.22 11.51 6.59 1.01
35.55 2150.26 2151.81 2151.81 2152.55 0.009657 3.83 9.45 6.56 1.01
25.16 2150.26 2151.51 2151.51 2152.1 0.010431 3.42 7.48 6.53 1.01
Sec
1+4
40
109.96 2150.26 2154.15 2153.22 2154.58 0.001553 2.95 39.49 19.4 0.48
86.75 2150.26 2152.25 2152.86 2154.17 0.017256 6.27 14.5 9.49 1.42
67.74 2150.26 2152.05 2152.53 2153.58 0.015695 5.57 12.65 8.87 1.33
47.55 2150.26 2151.78 2152.07 2152.89 0.013956 4.71 10.38 8.04 1.22
35.55 2150.26 2151.58 2151.74 2152.43 0.012913 4.11 8.81 7.41 1.15
25.16 2150.26 2151.36 2151.41 2151.98 0.012217 3.53 7.22 6.84 1.08
Sec
1+4
60
109.96 2149.96 2154.15 2152.92 2154.54 0.001453 2.95 42.31 22.5 0.47
86.75 2149.96 2153.23 2152.53 2153.88 0.003065 3.62 24.7 8.6 0.65
67.74 2149.96 2152.74 2152.17 2153.31 0.003386 3.39 20.48 8.5 0.66
47.55 2149.96 2152.16 2151.71 2152.64 0.003912 3.1 15.61 8.28 0.68
35.55 2149.96 2151.8 2151.42 2152.21 0.004178 2.83 12.71 7.86 0.69
25.16 2149.96 2151.47 2151.13 2151.78 0.004245 2.48 10.19 7.48 0.67
Sec
1+4
70
109.96 2149.89 2152.96 2152.96 2154.4 0.007548 5.33 20.91 7.36 1
86.75 2149.89 2152.54 2152.54 2153.77 0.00794 4.92 17.82 7.33 1
67.74 2149.89 2152.16 2152.16 2153.21 0.008444 4.54 15.06 7.3 1
47.55 2149.89 2151.73 2151.73 2152.55 0.009063 4.03 11.9 7.26 1
35.55 2149.89 2151.43 2151.43 2152.12 0.009751 3.67 9.76 7.24 1
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 102
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
25.16 2149.89 2151.15 2151.15 2151.7 0.010544 3.27 7.74 7.22 1
Entr
ada
Pu
ente
109.96 2149.36 2150.85 2151.79 2154.1 0.059374 7.99 13.77 9.27 2.09
86.75 2149.36 2150.61 2151.43 2153.47 0.062663 7.5 11.57 9.27 2.14
67.74 2149.36 2152.12 2151.11 2152.48 0.003674 2.65 25.59 9.27 0.51
47.55 2149.36 2151.79 2150.75 2152.02 0.002601 2.11 22.54 9.27 0.43
35.55 2149.36 2151.49 2150.5 2151.66 0.002126 1.8 19.77 9.27 0.39
25.16 2149.36 2151.17 2150.27 2151.28 0.001732 1.5 16.75 9.27 0.36
28.9 Bridge PUENTE LOS LEONES
Salid
a P
uen
te
109.96 2149.31 2152.04 2151.73 2153 0.010017 4.35 25.28 9.27 0.84
86.75 2149.31 2152 2151.38 2152.61 0.006515 3.48 24.9 9.27 0.68
67.74 2149.31 2151.95 2152.34 0.004189 2.77 24.44 9.27 0.55
47.55 2149.31 2151.72 2151.95 0.002682 2.13 22.3 9.27 0.44
35.55 2149.31 2151.45 2151.61 0.002109 1.79 19.82 9.27 0.39
25.16 2149.31 2151.14 2151.25 0.001666 1.48 16.97 9.27 0.35
Sec
1+5
00
109.96 2149.02 2151.96 2152.19 2152.94 0.007974 4.83 26.56 21.28 0.99
86.75 2149.02 2151.93 2151.97 2152.58 0.005299 3.91 25.91 21.11 0.8
67.74 2149.02 2151.75 2151.75 2152.29 0.004818 3.54 22.19 20.12 0.76
47.55 2149.02 2151.27 2151.27 2151.88 0.006918 3.61 14.42 12.2 0.87
35.55 2149.02 2151 2151 2151.55 0.007643 3.39 11.26 10.69 0.89
25.16 2149.02 2150.7 2150.7 2151.19 0.008897 3.15 8.34 9.06 0.93
Con algunas excepciones en especial para caudales altos, el régimen de flujo
predominante es subcrítico, lo que ayudar a explicar la sedimentación en algunos sitios y
la poca socavación en el tramo.
5.5 LLANURA DE INUNDACION TRAMO 3 (SECCIONES 800-1500)
En este tramo se encuentra la curva mas forzada que presenta la quebrada en el casco
urbano, la cual está ubicada en el cruce de la vía de entrada y salida del Parque principal
del Municipio.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 103
CONTRATO 12062013DT30
En esta curva llega un caño que ha presentado problemas por capacidad hidráulica, cuya
insuficiencia es incrementada cuando la quebrada Donmatias se desborda ya parte de
este flujo puede llegar al caño. La obra del caño solo cuenta con un ancho de 0.75 m con
1.10 metros de altura.
LLANURA DE INUNDACION TRAMO 3
El tramo completo tiene la capacidad de evacuar los caudales de las crecientes con
periodo de retorno de 2.33 y 5 años, con algunas excepciones el correspondiente a 10 y
25 años. La vía situada en la margen derecha, se inunda en casi todo el tramo para los
caudales de 50 y 100 años.
El primer sitio critico se encuentra en la curva ubicada entre las secciones 840 y 880,
donde llega un caño que ha mostrado problemas de insuficiencia hidráulica, la cual se
agrava con el aporte de caudales de la quebrada Donmatías cuando esta se desborda.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 104
CONTRATO 12062013DT30
LLANURA DE INUDACION EN TRAMO CRITICO
En el grafico se observa que en la sección 840 la quebrada se desborda para caudales
con periodo de retorno de 10 años en adelante; es importante recalcar que el modelo
Hidráulico Hec-Ras es un modelo unidireccional, es decir que no tiene la capacidad para
calcular sobre-elevaciones.
En proyectos nuevos de canalización es fácil determinar las sobre-elevaciones, ya que el
radio es propuesto por el diseñador, pero en canales existentes se debe inferirse este
valor, en cuanto a la velocidad puede ser tomada del Hec-ras.
En flujo subcrítico, la sobre-elevación normalmente es pequeña, pero en flujo
supercríticos con curvas cerradas, estas son bastante apreciables. Para calcular la sobre-
elevación existen varias formulas empíricas; en este estudio utilizaremos la propuesta por
el USACE, que tiene la siguiente forma:
Rg
BVCy
2
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 105
CONTRATO 12062013DT30
y = sobre-elevación (m).
C = Coeficiente adimensional que depende de la forma del canal.
V = Velocidad del flujo (m/s)
B= Ancho de la superficie del flujo (m)
g = aceleración de la gravedad (m/s2)
R= Radio de curvatura (m).
El valor del coeficiente adimensional C, en flujos supercríticos es 1 tanto para canales
trapezoidales como rectangulares, en curvas circulares. Como se observa en la siguiente
figura
Mediante autocad se trazo una curva para encontrar un radio aproximado para la curva,
encontramos que este valor esta cercano a 24 metros. El ancho promedio en la sección
860 es 10.50 m. el flujo en esta sección es subcrítico por lo que se espera que la sobre-
elevación sea baja y no influya sustancialmente en las llanuras de inundación.
Tr Veloc (m/S) B(m) R(m) Sobre-elev(m)
100 2.19 10.5 24 0.11
50 2.29 10.5 24 0.12
25 2.69 10.5 24 0.16
10 2.32 10.5 24 0.12
5 2.16 10.5 24 0.10
2.33 2 10.5 24 0.09
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 106
CONTRATO 12062013DT30
Efectivamente la sobre-elevación es muy baja, ya que el flujo es subcrítico.
SITIO DONDE TERMINA EL TRAMO 2 E INICIA EL TRMO 3
Otro sitio critico en lo que respecta a llanuras de inundación, es decir que el caudal con
periodo de retorno de 10 años se desborda, ese encuentra entre el puente 6 de Junio
(sección 1240) y la sección 1360, sobre la margen Izquierda.
En este trayecto la margen izquierda, corresponde a un potrero por lo que el riesgo para
personas es bajo.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 107
CONTRATO 12062013DT30
ZONA DE INUNDACION SOBRE LA MARGEN IZQUIERDA ENTRE SECCIONES 1240 -1360
En este trayecto se presenta una llanura amplia de inundación en la margen izquierda, e
inclusive para las crecientes de 2.33 y 5 años, que se observan en negro y cian. Mientras
que la vía en la margen derecha se desborda para el caudal con periodo de retorno de 25
años y mayores.
POTRERO INUDABLE ENTRE SECCIONES 1240-1360
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 108
CONTRATO 12062013DT30
Existen otros sitio que los desbordamientos se presentan para las crecientes con periodos
de retorno de 25 años y mayores, los cuales también son críticos pero en menor magnitud
como aguas arriba de puente 6 de junio, en la entrada de puente viejo, donde se presenta
una alta sedimentación sobre la margen izquierda.
SEDIMENTACION AGUAS ARRIBA DEL PUENTE VIEJO
Retirando la sedimentación en este se reduce la llanura de inundación sobre esta margen
y aguas arriba.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 109
CONTRATO 12062013DT30
5.6 MODELAMIENTO TRAMO 4 (SECCIONES 1500- 1980)
Este tramo está comprendido entre el Puente los Leones y el Puente Zea (Puente Carrera
30), es la zona más urbana de la quebrada, es decir donde las márgenes están
construidas en ambas márgenes excepto la margen izquierda situada entre el puente los
Leones y el puente los Almendros, pero allí se construirá la Terminal del Transporte del
Municipio.
Entre el Puente los Almendros y el Puente Zea, ambas márgenes cuenta con vías
paralelas, siendo la vía de la margen derecha más baja que la opuesta y por ende con
mayor riesgo por inundación; la vía de la margen derecha termina la sección 1960 y luego
la quebrada es confinada por construcciones.
QUEBRADA DON MATIAS TRAMO 4 ENTRE SECCIONES 1500-1980
En levantamiento se puede observar que el Puente los Almendros presenta unas
características especiales, ya que cuenta con una curva inmediatamente aguas arriba y
otra curva hacia costado opuesto aguas abajo por lo que comportamiento hidráulico es
complicado; es importante recordar que el modelo Hec-Ras, es unidireccional y no tiene
en cuenta estos comportamientos.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 110
CONTRATO 12062013DT30
5.6.1 RUGOSIDADES TRAMO 4
Para las rugosidades se aplico el mismo criterio que el utilizado en el tramo 3, donde se
considero n=0.033 en el fondo del lecho, n=0.025 en las márgenes sin muro y n=0.015 en
los tramos con muro.
5.6.2 REGIMEN DE FLUJO TRAMO 4
También existe incertidumbre en el tipo de régimen, por lo que el modelamiento se hara
con la opción que presenta el Hec-Ras, llamado flujo mixto.
PERFIL DE FLUJO TRAMO 4
TABLA DE RESULTADOS PERFIL TRAMO 4
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
1+5
00 121 2149.02 2151.99 2152.28 2153.12 0.00901 5.18 27.26 21.45 1.05
95.01 2149.02 2151.77 2152.05 2152.8 0.009018 4.87 22.63 20.24 1.04
73.5 2149.02 2151.55 2151.82 2152.48 0.009007 4.54 18.24 18.2 1.02
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 111
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
50.82 2149.02 2151.22 2151.35 2151.98 0.009002 4.03 13.75 11.9 0.99
37.91 2149.02 2150.98 2151.06 2151.63 0.009011 3.65 11.12 10.61 0.97
26.65 2149.02 2150.74 2150.76 2151.25 0.008999 3.22 8.65 9.25 0.93
Sec
1+5
20
121 2148.88 2152.58 2151.37 2152.82 0.001153 2.45 59.92 33.54 0.41
95.01 2148.88 2151.87 2151.07 2152.16 0.001809 2.66 40.57 21.4 0.49
73.5 2148.88 2150.2 2150.79 2152.08 0.031623 6.44 12.35 12.71 1.8
50.82 2148.88 2149.93 2150.44 2151.57 0.036869 5.96 9.11 11.37 1.87
37.91 2148.88 2149.76 2150.2 2151.21 0.041147 5.57 7.21 10.51 1.91
26.65 2148.88 2149.58 2149.96 2150.83 0.046883 5.12 5.47 9.64 1.97
Sec
1+5
40
121 2148.18 2152.42 2152.78 0.001657 3.08 52.17 32.9 0.49
95.01 2148.18 2151.29 2151.14 2152.06 0.00484 4.2 26.31 14.73 0.8
73.5 2148.18 2150.72 2150.72 2151.59 0.00702 4.36 18.87 11.66 0.93
50.82 2148.18 2150.12 2150.22 2150.99 0.010376 4.3 12.7 9.13 1.07
37.91 2148.18 2149.78 2149.93 2150.6 0.012917 4.13 9.74 8.52 1.15
26.65 2148.18 2149.51 2149.63 2150.18 0.014289 3.72 7.5 8.04 1.16
Sec
1+5
60
121 2148.2 2152.51 2152.71 0.000794 2.25 67.35 30.62 0.35
95.01 2148.2 2151.55 2151.87 0.001743 2.81 40.97 23.23 0.49
73.5 2148.2 2149.82 2150.23 2151.31 0.018536 5.59 13.97 10.32 1.42
50.82 2148.2 2149.5 2149.83 2150.68 0.019453 4.94 10.82 9.74 1.4
37.91 2148.2 2149.3 2149.56 2150.27 0.019901 4.45 8.89 9.36 1.38
26.65 2148.2 2149.11 2149.29 2149.85 0.019569 3.87 7.14 9 1.32
Sec
1+5
80
121 2148.01 2152.59 2152.66 0.000233 1.26 103.55 33.94 0.19
95.01 2148.01 2151.7 2151.79 0.000378 1.39 74.61 30.9 0.23
73.5 2148.01 2150.68 2149.75 2150.82 0.000982 1.8 45.25 26.52 0.36
50.82 2148.01 2149.14 2149.48 2150.21 0.024772 4.96 11.42 16.09 1.54
37.91 2148.01 2149.05 2149.29 2149.81 0.019188 4.14 10.16 15.26 1.34
26.65 2148.01 2148.98 2149.08 2149.45 0.012968 3.24 9.09 14.53 1.08
Sec
1+5
90
121 2147.78 2152.59 2152.66 0.000229 1.3 103.38 32.88 0.19
95.01 2147.78 2151.7 2151.78 0.000364 1.43 75.16 30.31 0.23
73.5 2147.78 2150.68 2150.81 0.000864 1.8 46.42 25.34 0.34
50.82 2147.78 2149.74 2149.24 2149.95 0.002273 2.24 25.28 19.51 0.51
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 112
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
37.91 2147.78 2149.33 2149.03 2149.57 0.003376 2.33 17.9 16.96 0.6
26.65 2147.78 2149.06 2148.81 2149.26 0.003728 2.14 13.52 15.13 0.61
Sec
1+6
00
121 2147.67 2152.59 2152.66 0.00023 1.32 104.32 33.96 0.19
95.01 2147.67 2151.69 2151.78 0.000379 1.49 74.92 31.82 0.24
73.5 2147.67 2150.65 2150.8 0.000972 1.95 44.29 25.47 0.36
50.82 2147.67 2149.65 2149.92 0.002845 2.54 22.75 18.01 0.58
37.91 2147.67 2149.02 2149.02 2149.5 0.007945 3.28 12.79 13.77 0.91
26.65 2147.67 2148.78 2148.78 2149.19 0.008691 3.01 9.67 12.16 0.92
Sec
1+6
20
121 2147.58 2152.63 2149.76 2152.64 0.000041 0.57 234.82 72.9 0.08
95.01 2147.58 2151.74 2149.65 2151.76 0.000069 0.65 171.07 70.97 0.1
73.5 2147.58 2150.73 2149.3 2150.76 0.000206 0.93 101.18 65.83 0.17
50.82 2147.58 2149.64 2148.96 2149.86 0.001933 2.15 25.74 18.32 0.48
37.91 2147.58 2149.03 2148.75 2149.32 0.004089 2.46 16.19 13.71 0.66
26.65 2147.58 2148.41 2148.53 2148.95 0.016127 3.35 8.26 11.78 1.19
Sec
1+6
40
121 2147.25 2152.55 2152.63 0.000204 1.32 100.05 29 0.18
95.01 2147.25 2151.66 2151.75 0.000292 1.39 74.75 26.86 0.21
73.5 2147.25 2150.62 2150.74 0.000576 1.63 49 22.43 0.28
50.82 2147.25 2149.65 2149.81 0.00123 1.9 29.28 18.46 0.39
37.91 2147.25 2149 2149.23 0.002769 2.3 18.12 15.26 0.56
26.65 2147.25 2148.37 2148.3 2148.76 0.007616 2.84 9.88 11.13 0.86
Sec
1+6
60
121 2146.65 2152.59 2150.08 2152.61 0.00005 0.69 212.48 69.5 0.09
95.01 2146.65 2151.7 2149.26 2151.72 0.000091 0.83 150.42 69.5 0.12
73.5 2146.65 2150.65 2149.05 2150.72 0.00037 1.43 78.34 66.69 0.23
50.82 2146.65 2149.5 2148.59 2149.77 0.001804 2.48 24.37 19.55 0.48
37.91 2146.65 2148.91 2148.28 2149.18 0.002309 2.38 17 10.38 0.53
26.65 2146.65 2148.34 2147.99 2148.63 0.003648 2.42 11.5 8.86 0.63
Sec
1+6
70
121 2146.42 2152.59 2149.26 2152.61 0.000046 0.68 214.5 69.32 0.09
95.01 2146.42 2151.7 2148.91 2151.72 0.000083 0.82 152.54 69.32 0.12
73.5 2146.42 2150.64 2148.52 2150.71 0.000323 1.39 71.13 48.95 0.22
50.82 2146.42 2149.57 2148.11 2149.71 0.000742 1.72 33.87 19.51 0.32
37.91 2146.42 2148.98 2147.84 2149.11 0.000948 1.68 24.43 13.78 0.34
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 113
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
26.65 2146.42 2148.41 2147.59 2148.54 0.001246 1.61 17.35 11.17 0.38
Entr
ada
Pu
ente
121 2146.36 2151.47 2150.16 2152.51 0.010627 4.51 26.83 5.25 0.64
95.01 2146.36 2150.78 2149.6 2151.64 0.009366 4.09 23.23 5.25 0.62
73.5 2146.36 2149.76 2149.08 2150.62 0.010971 4.12 17.83 5.25 0.71
50.82 2146.36 2148.88 2148.48 2149.63 0.011489 3.84 13.23 5.25 0.77
37.91 2146.36 2148.43 2148.1 2149.05 0.01094 3.49 10.86 5.25 0.78
26.65 2146.36 2147.99 2147.73 2148.48 0.010512 3.12 8.55 5.25 0.78
18.9 Bridge PUENTE LOS ALMENDROS
Salid
a P
uen
te
121 2146.26 2150.92 2152.16 0.013387 4.95 24.44 5.25 0.73
95.01 2146.26 2150.19 2151.27 0.012593 4.6 20.65 5.25 0.74
73.5 2146.26 2148.97 2148.97 2150.33 0.019873 5.17 14.21 5.25 1
50.82 2146.26 2148.38 2148.38 2149.44 0.018431 4.57 11.11 5.25 1
37.91 2146.26 2148 2148 2148.88 0.01764 4.15 9.14 5.25 1
26.65 2146.26 2147.64 2147.64 2148.33 0.017001 3.69 7.22 5.25 1
Sec
1+7
00
121 2145.88 2151.46 2151.59 0.000356 1.78 78.8 22.61 0.24
95.01 2145.88 2150.64 2150.78 0.000484 1.87 60.31 22.61 0.28
73.5 2145.88 2149.4 2148.13 2149.72 0.00149 2.67 32.3 20.53 0.46
50.82 2145.88 2147.14 2147.66 2148.87 0.030204 5.92 8.85 7.99 1.73
37.91 2145.88 2146.94 2147.36 2148.35 0.031083 5.32 7.3 7.81 1.7
26.65 2145.88 2146.75 2147.07 2147.85 0.032156 4.69 5.81 7.62 1.67
Sec
1+7
20
121 2145.37 2151.41 2151.58 0.000366 1.88 69.06 15.16 0.25
95.01 2145.37 2150.62 2150.77 0.000402 1.79 57.15 15.16 0.25
73.5 2145.37 2149.47 2149.66 0.000725 2.03 39.75 15.16 0.33
50.82 2145.37 2148.27 2147.24 2148.53 0.001574 2.34 23.03 10.43 0.45
37.91 2145.37 2147.73 2146.94 2147.98 0.001924 2.23 17.71 9.49 0.48
26.65 2145.37 2147.27 2146.65 2147.48 0.002187 2.03 13.5 8.73 0.49
Sec
1+7
40
121 2145.45 2151.44 2151.55 0.000294 1.69 83.06 20.4 0.22
95.01 2145.45 2150.64 2150.75 0.000347 1.67 66.8 20.4 0.24
73.5 2145.45 2149.47 2149.64 0.000745 2.05 42.84 20.4 0.33
50.82 2145.45 2148.16 2148.49 0.002063 2.6 20.65 9.16 0.51
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 114
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
37.91 2145.45 2147.62 2147.93 0.002586 2.49 15.86 8.6 0.55
26.65 2145.45 2147.16 2147.42 0.003098 2.3 11.96 8.14 0.58
Entr
ada
Pu
ente
121 2145.44 2150.84 2148.82 2151.5 0.005625 3.58 33.77 6.25 0.49
95.01 2145.44 2150.19 2148.32 2150.71 0.004799 3.2 29.67 6.25 0.47
73.5 2145.44 2149.07 2147.87 2149.6 0.005738 3.24 22.67 6.25 0.54
50.82 2145.44 2147.9 2147.32 2148.46 0.00775 3.3 15.39 6.25 0.67
37.91 2145.44 2147.42 2146.99 2147.9 0.0079 3.06 12.38 6.25 0.69
26.65 2145.44 2147.03 2146.67 2147.4 0.007334 2.69 9.92 6.25 0.68
15.9 Bridge PUENTE CALLE 30
Salid
a P
uen
te
121 2145.44 2148.05 2148.82 2150.85 0.037308 7.41 16.34 6.25 1.46
95.01 2145.44 2147.61 2148.32 2150.11 0.038424 7.01 13.56 6.25 1.52
73.5 2145.44 2147.85 2147.85 2149.06 0.017228 4.88 15.05 6.25 1
50.82 2145.44 2147.4 2147.32 2148.28 0.014661 4.15 12.24 6.25 0.95
37.91 2145.44 2147.13 2146.99 2147.79 0.012394 3.59 10.56 6.25 0.88
26.65 2145.44 2146.82 2147.31 0.010922 3.08 8.65 6.25 0.84
Sec
1+7
60
121 2145.46 2147.55 2148.54 2150.46 0.028283 7.62 16.15 9.43 1.8
95.01 2145.46 2147.3 2148.08 2149.71 0.028136 6.91 13.93 8.9 1.75
73.5 2145.46 2147.26 2147.7 2148.78 0.018373 5.49 13.56 8.81 1.41
50.82 2145.46 2147.46 2148.03 0.005942 3.37 15.29 9.23 0.82
37.91 2145.46 2147.12 2147.61 0.006819 3.13 12.26 8.8 0.84
26.65 2145.46 2146.71 2146.69 2147.19 0.010512 3.09 8.69 8.79 0.99
Sec
1+7
80
121 2144.46 2148.92 2147.72 2149.47 0.001943 3.35 37.8 11.82 0.53
95.01 2144.46 2148.43 2147.26 2148.9 0.001945 3.07 32.06 11.3 0.52
73.5 2144.46 2148.11 2146.89 2148.46 0.001649 2.65 28.52 10.98 0.47
50.82 2144.46 2147.64 2147.88 0.0014 2.19 23.5 9.83 0.43
37.91 2144.46 2147.29 2147.47 0.001245 1.88 20.25 8.78 0.39
26.65 2144.46 2146.91 2147.03 0.001103 1.58 16.97 8.67 0.36
Sec
1+8
00 121 2144.77 2148.64 2149.4 0.003349 4.1 31.99 11.51 0.69
95.01 2144.77 2148.12 2148.82 0.003747 3.91 26.28 10.93 0.71
73.5 2144.77 2147.89 2148.4 0.00309 3.37 23.67 10.92 0.64
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 115
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
50.82 2144.77 2147.43 2147.82 0.002961 2.93 18.73 10.38 0.61
37.91 2144.77 2147.08 2147.41 0.002987 2.65 15.29 9.63 0.59
26.65 2144.77 2146.72 2146.99 0.00308 2.36 11.94 8.83 0.58
Sec
1+8
20
121 2144.98 2148.65 2149.31 0.00305 3.86 35.13 14.3 0.66
95.01 2144.98 2147.84 2147.84 2148.71 0.005618 4.4 24.22 13.15 0.85
73.5 2144.98 2147.55 2147.55 2148.3 0.005434 4.02 20.47 13.14 0.82
50.82 2144.98 2146.95 2146.95 2147.7 0.007658 3.94 13.73 9.53 0.93
37.91 2144.98 2146.62 2146.62 2147.29 0.008733 3.68 10.77 8.48 0.96
26.65 2144.98 2146.28 2146.28 2146.85 0.010533 3.4 8.06 7.39 1.01
Sec
1+8
40
121 2145 2148.92 2149.15 0.000932 2.25 56.43 18.09 0.37
95.01 2145 2147.89 2147.24 2148.22 0.002007 2.67 37.97 18.08 0.51
73.5 2145 2146.39 2146.93 2148.01 0.027022 5.81 13.18 12.61 1.65
50.82 2145 2146.16 2146.55 2147.39 0.026664 5.03 10.36 11.5 1.59
37.91 2145 2146.01 2146.29 2146.98 0.025385 4.43 8.73 11.1 1.51
26.65 2145 2145.89 2146.06 2146.55 0.02107 3.66 7.4 10.76 1.34
Sec
1+8
60
121 2144.73 2148.66 2149.11 0.001743 3.14 42.71 13.49 0.51
95.01 2144.73 2147.6 2148.15 0.003201 3.45 29.75 11.93 0.65
73.5 2144.73 2146.91 2146.65 2147.53 0.005135 3.64 21.59 11.83 0.79
50.82 2144.73 2146.23 2146.26 2146.94 0.009445 3.83 13.88 10.72 1
37.91 2144.73 2146 2146 2146.57 0.009553 3.44 11.45 10.3 0.98
26.65 2144.73 2145.75 2145.75 2146.21 0.010336 3.08 8.92 9.83 0.98
Sec
1+8
80
121 2144.25 2148.7 2149.05 0.001259 2.86 50.07 18.53 0.44
95.01 2144.25 2147.62 2148.06 0.00228 3.19 33.83 13.72 0.56
73.5 2144.25 2146.89 2147.42 0.003811 3.48 23.91 13.27 0.7
50.82 2144.25 2146.12 2146.05 2146.77 0.007117 3.74 14.69 10.21 0.9
37.91 2144.25 2145.87 2145.77 2146.39 0.006936 3.33 12.18 9.65 0.86
26.65 2144.25 2145.64 2145.49 2146.02 0.006241 2.83 9.99 9.13 0.8
Sec
1+9
00
121 2144.33 2148.84 2148.96 0.000436 1.72 81.93 27.59 0.26
95.01 2144.33 2147.78 2147.96 0.000896 2.05 53.01 24.19 0.36
73.5 2144.33 2147.09 2147.28 0.001225 2.06 38.74 18.53 0.4
50.82 2144.33 2146.36 2146.57 0.002092 2.19 25.51 17.71 0.5
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 116
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
37.91 2144.33 2146.01 2146.22 0.002645 2.17 19.4 17.21 0.54
26.65 2144.33 2145.67 2145.87 0.003444 2.11 13.75 15.16 0.59
Sec
1+9
20
121 2144.38 2148.81 2148.95 0.00043 1.69 73.72 24.69 0.26
95.01 2144.38 2147.7 2147.93 0.001128 2.27 46.34 24.58 0.4
73.5 2144.38 2146.92 2147.23 0.002086 2.57 30.34 15.73 0.52
50.82 2144.38 2146.17 2146.5 0.003459 2.62 20.04 12.17 0.63
37.91 2144.38 2145.87 2146.15 0.00365 2.39 16.4 12.13 0.62
26.65 2144.38 2145.58 2145.8 0.003895 2.13 12.87 11.85 0.62
Sec
1+9
40
121 2143.9 2148.77 2148.94 0.00056 1.99 69.21 19.28 0.3
95.01 2143.9 2147.69 2147.9 0.000971 2.2 48.33 19.28 0.37
73.5 2143.9 2146.95 2147.17 0.001343 2.21 35.41 15.34 0.42
50.82 2143.9 2146.19 2146.42 0.002009 2.19 24.21 14.25 0.49
37.91 2143.9 2145.88 2146.07 0.002063 1.99 19.82 13.8 0.48
26.65 2143.9 2145.57 2145.72 0.00212 1.77 15.65 13.4 0.47
Sec
1+9
50
121 2144.01 2148.76 2148.93 0.000469 1.67 67.89 20.7 0.25
95.01 2144.01 2147.61 2147.88 0.001036 2.05 44.24 20.7 0.35
73.5 2144.01 2146.81 2147.13 0.001837 2.3 30.19 14.34 0.45
50.82 2144.01 2145.99 2146.35 0.003917 2.63 19.15 13.14 0.61
37.91 2144.01 2145.5 2145.5 2145.97 0.007975 3.07 12.72 13.13 0.83
26.65 2144.01 2145.1 2145.1 2145.6 0.012674 3.13 8.55 8.71 1
Entr
ada
Pu
ente
121 2143.7 2148.64 2146.07 2148.91 0.001665 2.31 52.34 10.6 0.33
95.01 2143.7 2147.59 2145.71 2147.86 0.001962 2.3 41.28 10.6 0.37
73.5 2143.7 2146.84 2145.39 2147.09 0.002147 2.21 33.29 10.6 0.4
50.82 2143.7 2146.07 2145.02 2146.27 0.002324 2.03 25.07 10.6 0.42
37.91 2143.7 2145.6 2144.79 2145.78 0.002466 1.88 20.14 10.6 0.44
26.65 2143.7 2145.17 2144.56 2145.32 0.002629 1.71 15.61 10.6 0.45
6.8 Bridge PUENTE CARRERA 30 (PUENTE ZEA)
Entr
ada
Pu
ente
121 2143.62 2145.28 2145.99 2147.68 0.037391 6.86 17.64 10.6 1.7
95.01 2143.62 2145.11 2145.63 2146.95 0.032225 6.02 15.79 10.6 1.57
73.5 2143.62 2144.91 2145.31 2146.38 0.029954 5.37 13.67 10.6 1.51
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 117
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
50.82 2143.62 2144.66 2144.95 2145.75 0.028027 4.62 11.01 10.6 1.45
37.91 2143.62 2144.49 2144.71 2145.35 0.027072 4.11 9.23 10.6 1.41
26.65 2143.62 2144.32 2144.48 2144.98 0.026478 3.58 7.44 10.6 1.37
Sec
1+9
80
121 2143.17 2145.58 2145.72 2146.52 0.004764 3.72 29.5 19.49 0.77
95.01 2143.17 2144.9 2145.42 2146.54 0.01415 5.11 17.42 15.95 1.26
73.5 2143.17 2144.85 2145.15 2145.92 0.00976 4.16 16.63 15.71 1.04
50.82 2143.17 2144.83 2144.83 2145.36 0.004993 2.95 16.26 15.6 0.74
37.91 2143.17 2144.62 2144.62 2145.07 0.005388 2.79 13.1 14.59 0.75
26.65 2143.17 2144.38 2144.38 2144.77 0.006423 2.69 9.79 13.07 0.8
5.7 LLANURA DE INUNDACION TRAMO 4 (SECCIONES 1500-1980)
El tramo 4 entre la sección 1500 y el puente los Almendros (Sección 1670), presenta muy
poca intervención; sobre la margen derecha se desarrollara la Terminal de Transporte.
Entre el puente los Almendros y el Puente Zea (carrera 30), es la zona más urbanizada de
la quebrada.
LLANURA DE INUNDACION TRAMO 4
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 118
CONTRATO 12062013DT30
El caso más crítico en lo referente a inundaciones se presenta en la margen derecha
entre el puente los Almendros y la sección 1880, donde el cauce tiene la capacidad para
evacuar los caudales de creciente hasta el correspondiente al periodo de retorno de 10
años.
LLANURA EN SITIO CRITICO
Como se había mencionado en las generalidades, la margen derecha es más baja que la
opuesta, por lo que la llanura se amplía hacia esta. Por lo que la vía paralela por esta
margen debe inundarse para caudales mayores a los del periodo de retorno de 10 años.
El puente de los almendros debido a la geometría de la entrada también presenta
problemas de capacidad hidráulica; el puente de la calle 30, situado aguas abajo del
puente los Almendros, la pendiente es negativa por lo que los niveles de flujo son altos.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 119
CONTRATO 12062013DT30
TRAMO EN LA ZONA DONDE SE CONSTRUIRA LA TERMINAL DE TRANSPORTE
El área donde se desarrollara la terminal de transporte presenta una llanura más o menos
amplia para los caudales de 25,50 y 100 años, por lo que debe pensarse en reducir esta
con algunas obras.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 120
CONTRATO 12062013DT30
SITIO DONDE LA MARGEN DERECHA ES BAJA Y SE PRESENTA UN CAMBIO DE PENDIENTE
En la foto se observa que la margen derecha es mucho más baja que la margen izquierda
y también que el flujo bajo el puente es muy quieto mostrando una pendiente adversa.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 121
CONTRATO 12062013DT30
5.8 MODELAMIENTO TRAMO 5 (SECCIONES 1980- 2700)
Este tramo inicia en el Puente Zea (carrera 30) y la Unidad Deportiva del Municipio; en el
cual se diferencian dos zonas, la primera entre el puente de Zea y el Puente de la carrera
29 A, donde la margen izquierda fue invadida con construcciones situadas dentro del
retiro de la quebrada y la segunda aguas abajo donde las construcciones se dan dentro
de la margen derecha con el colegio y la unidad deportiva.
5.8.1 RUGOSIDADES TRAMO 5
En el tramo entre el puente de Zea y el puente carrera 29 A, el cauce tiene una rugosidad
de 0.030 y n=0.025 para márgenes sin muro y n=0.015 márgenes con muro; hacia aguas
abajo del puente de la carrera 29 A, la rugosidad del cauce n=0.033 ya que observan un
poco mas de rocas y las márgenes n=0.028 ya que la vegetación es un poco mayor.
5.8.2 REGIMEN DE FLUJO TRAMO 4
Al observar el perfil del cauce de la quebrada se encuentra que no presenta una
pendiente continua y por lo tanto es muy probable que se puedan presentar los tres
regímenes de flujo ( Critico, Subcritico y Supercritico), por lo que se debe modelar con la
opción ofrecida por el Hec-Ras denominada Flujo Mixto.
TRAMO 5 SECCIONES ENTRE 1980-2700
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 122
CONTRATO 12062013DT30
PERFIL DE FLUJO TRAMO 5
TABLA DE RESULTADOS PERFIL DE FLUJO River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
1+9
80
130.63 2143.17 2144.94 2145.77 2147.7 0.034508 8.11 18.09 16.15 1.97
102 2143.17 2144.76 2145.46 2147.14 0.034502 7.53 15.24 15.28 1.93
78.42 2143.17 2144.59 2145.19 2146.63 0.034497 6.97 12.72 14.47 1.9
54.21 2143.17 2144.38 2144.88 2146.04 0.034505 6.24 9.8 13.08 1.84
40.08 2143.17 2144.23 2144.66 2145.63 0.034507 5.7 7.92 12.07 1.8
27.74 2143.17 2144.07 2144.43 2145.22 0.034497 5.09 6.11 11.01 1.75
Sec
2+0
00
130.63 2142.48 2144.87 2145.56 2147.04 0.018576 7.93 22.26 17.5 1.66
102 2142.48 2144.67 2145.3 2146.51 0.017371 7.22 18.89 16.1 1.59
78.42 2142.48 2144.46 2144.98 2146.04 0.016443 6.57 15.76 14.68 1.52
54.21 2142.48 2144.2 2144.61 2145.48 0.015571 5.79 12.13 12.97 1.44
40.08 2142.48 2144 2144.36 2145.1 0.015199 5.26 9.71 11.7 1.39
27.74 2142.48 2143.79 2144.08 2144.71 0.015114 4.71 7.32 10.29 1.35
Sec
2+0 20
130.63 2142.37 2146.02 2144.64 2146.21 0.000822 2.25 72 27.5 0.38
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 123
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
102 2142.37 2145.69 2144.43 2145.84 0.000746 2.01 63.01 27.05 0.35
78.42 2142.37 2145.36 2144.22 2145.48 0.000697 1.81 54.04 26.6 0.34
54.21 2142.37 2144.89 2143.99 2144.99 0.00067 1.59 42.41 23.88 0.32
40.08 2142.37 2144.62 2143.83 2144.69 0.000612 1.4 35.85 23.56 0.3
27.74 2142.37 2144.35 2143.66 2144.41 0.00052 1.19 29.68 23.26 0.27
Sec
2+0
40
130.63 2142.46 2145.8 2145 2146.16 0.00179 3.1 51.23 22.42 0.55
102 2142.46 2145.51 2144.68 2145.8 0.001629 2.78 44.83 22.07 0.51
78.42 2142.46 2145.2 2144.4 2145.44 0.001507 2.49 38.22 20.99 0.49
54.21 2142.46 2144.77 2144.07 2144.96 0.001494 2.2 29.47 18.93 0.47
40.08 2142.46 2144.52 2143.84 2144.67 0.001311 1.9 24.94 17.77 0.43
27.74 2142.46 2144.29 2143.61 2144.39 0.001032 1.56 20.96 16.68 0.38
Sec
2+0
60
130.63 2142.25 2145.32 2145.32 2146.07 0.004207 4.35 38.41 23.46 0.82
102 2142.25 2145.06 2145.06 2145.72 0.004025 3.99 32.48 22.71 0.79
78.42 2142.25 2144.63 2144.63 2145.35 0.005218 4.03 23.11 16.79 0.87
54.21 2142.25 2144.44 2144.2 2144.89 0.003584 3.15 20.12 15.39 0.71
40.08 2142.25 2144.33 2143.92 2144.62 0.002478 2.51 18.4 14.54 0.59
27.74 2142.25 2144.18 2143.61 2144.35 0.001626 1.93 16.36 13.5 0.47
Sec
2+0
80
130.63 2142.12 2145.31 2145.1 2145.83 0.002951 3.84 46.21 27.62 0.7
102 2142.12 2144.59 2144.86 2145.58 0.00701 4.97 27.45 25.19 1.03
78.42 2142.12 2144.44 2144.64 2145.23 0.005745 4.31 23.9 24.86 0.92
54.21 2142.12 2144.4 2144.3 2144.81 0.003037 3.1 22.85 24.76 0.67
40.08 2142.12 2144.28 2143.8 2144.57 0.002187 2.53 20.02 23.09 0.56
27.74 2142.12 2144.15 2143.47 2144.32 0.001414 1.95 16.94 15.77 0.45
Sec
2+1
00
130.63 2142.63 2144.98 2144.98 2145.73 0.006069 4.55 36.68 27.31 0.95
102 2142.63 2144.75 2144.75 2145.38 0.005966 4.21 30.88 23.81 0.93
78.42 2142.63 2144.55 2144.55 2145.08 0.005859 3.89 26.02 23.02 0.9
54.21 2142.63 2144.3 2144.3 2144.73 0.005608 3.47 20.56 22.09 0.87
40.08 2142.63 2144.14 2144.14 2144.49 0.005396 3.17 16.94 21.46 0.83
27.74 2142.63 2143.93 2143.93 2144.26 0.005828 2.97 12.55 19.6 0.84
Sec
2+1
20 130.63 2141.82 2144.9 2144.54 2145.25 0.002003 3.13 55.84 34 0.57
102 2141.82 2143.79 2144.25 2145.15 0.012263 5.73 22.57 21.22 1.31
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 124
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
78.42 2141.82 2143.58 2143.97 2144.84 0.012568 5.38 18.2 20.39 1.31
54.21 2141.82 2143.25 2143.7 2144.47 0.014991 5.1 12.29 15.42 1.38
40.08 2141.82 2142.92 2143.42 2144.21 0.022004 5.14 8.34 9.64 1.59
27.74 2141.82 2142.6 2143.03 2143.92 0.035556 5.16 5.58 8.07 1.91
Sec
2+1
40
130.63 2141.64 2144.99 2144.16 2145.18 0.001012 2.36 72.42 33.96 0.41
102 2141.64 2144.48 2143.99 2144.69 0.001409 2.49 55.26 33.96 0.47
78.42 2141.64 2144.06 2143.55 2144.3 0.002053 2.7 40.77 33.96 0.56
54.21 2141.64 2142.91 2143.32 2144.14 0.019416 5.36 11.94 14.64 1.54
40.08 2141.64 2143.42 2143.08 2143.65 0.002505 2.42 20.51 18.94 0.58
27.74 2141.64 2143.05 2142.83 2143.28 0.003272 2.36 14.07 15.82 0.64
Sec
2+1
60
130.63 2141.52 2144.99 2143.91 2145.15 0.000741 2.05 79.85 34 0.35
102 2141.52 2144.5 2143.7 2144.65 0.000923 2.05 62.88 34 0.39
78.42 2141.52 2144.09 2143.39 2144.24 0.001123 2.05 49 34 0.41
54.21 2141.52 2143.6 2143.14 2143.78 0.001583 2.1 32.53 34 0.48
40.08 2141.52 2143.46 2142.9 2143.59 0.001208 1.75 27.69 22.15 0.41
27.74 2141.52 2143.08 2142.67 2143.21 0.001701 1.78 19.15 21.91 0.47
Sec
2+1
80
130.63 2141.48 2144.89 2143.93 2145.12 0.001128 2.52 66.56 30.41 0.44
102 2141.48 2144.38 2143.71 2144.62 0.001461 2.57 51.16 28.83 0.48
78.42 2141.48 2143.97 2143.47 2144.21 0.001762 2.54 39.73 26.74 0.52
54.21 2141.48 2143.47 2143.24 2143.73 0.002467 2.59 27.06 24.21 0.59
40.08 2141.48 2142.98 2142.93 2143.5 0.00613 3.36 13.23 11.59 0.89
27.74 2141.48 2142.75 2142.65 2143.13 0.005464 2.83 10.69 10.76 0.81
Sec
2+2
00
130.63 2141.33 2144.84 2145.1 0.001066 2.49 60.5 20.86 0.43
102 2141.33 2144.37 2144.59 0.001089 2.28 50.81 20.04 0.42
78.42 2141.33 2143.99 2144.16 0.001047 2.04 43.22 19.37 0.4
54.21 2141.33 2143.53 2143.66 0.000989 1.74 34.6 18.68 0.38
40.08 2141.33 2143.23 2143.33 0.00093 1.53 29.07 18.41 0.36
27.74 2141.33 2142.92 2143 0.000879 1.31 23.42 18.14 0.34
Sec
2+2
20 130.63 2141.05 2144.84 2143.64 2145.07 0.000987 2.51 64.63 23.64 0.42
102 2141.05 2144.35 2143.42 2144.56 0.001084 2.39 53.24 23.25 0.43
78.42 2141.05 2143.95 2143.2 2144.14 0.001144 2.25 43.98 22.93 0.43
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 125
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
54.21 2141.05 2143.47 2142.96 2143.64 0.001291 2.11 33.03 22.55 0.44
40.08 2141.05 2143.15 2142.6 2143.31 0.001442 2.02 25.85 22.3 0.45
27.74 2141.05 2142.8 2142.32 2142.97 0.00182 2 18.11 22.02 0.49
Sec
2+2
40
130.63 2140.79 2144.82 2145.05 0.000975 2.63 65.11 23.38 0.42
102 2140.79 2144.34 2144.54 0.001051 2.51 53.86 22.86 0.43
78.42 2140.79 2143.94 2144.12 0.001082 2.35 44.79 22.44 0.42
54.21 2140.79 2143.45 2143.61 0.001168 2.18 34.1 21.92 0.43
40.08 2140.79 2143.13 2143.28 0.001249 2.07 27.14 21.58 0.43
27.74 2140.79 2142.78 2142.93 0.00149 2.03 19.6 21.21 0.46
Sec
2+2
60
130.63 2140.58 2144.79 2145.03 0.001001 2.74 64.2 24.04 0.43
102 2140.58 2144.3 2144.52 0.001121 2.67 52.4 23.51 0.44
78.42 2140.58 2143.89 2144.09 0.001208 2.56 42.85 23.08 0.45
54.21 2140.58 2143.38 2143.58 0.001447 2.51 31.32 22.54 0.48
40.08 2140.58 2143.02 2143.24 0.00182 2.57 23.25 22.15 0.53
27.74 2140.58 2142.66 2142.88 0.002077 2.46 15.99 17.45 0.55
Sec
2+2
80
130.63 2141.14 2144.8 2145 0.00085 2.3 69.81 27.49 0.38
102 2141.14 2144.3 2144.49 0.000955 2.21 56.5 25.91 0.4
78.42 2141.14 2143.89 2144.06 0.001041 2.1 45.92 25.26 0.41
54.21 2141.14 2143.38 2143.54 0.001258 2.01 33.28 24.47 0.43
40.08 2141.14 2143.02 2143.19 0.001556 1.99 24.62 23.92 0.47
27.74 2141.14 2142.67 2142.82 0.001731 1.83 16.88 18.58 0.47
Sec
2+3
00
130.63 2141.1 2144.83 2144.97 0.000595 1.95 84.39 33.32 0.32
102 2141.1 2144.32 2144.45 0.000717 1.94 67.49 32.94 0.35
78.42 2141.1 2143.9 2144.03 0.000854 1.93 53.54 32.63 0.37
54.21 2141.1 2143.38 2143.51 0.001056 1.87 37.48 28.64 0.4
40.08 2141.1 2143.01 2143.15 0.001412 1.92 27.08 27.52 0.44
27.74 2141.1 2142.65 2142.79 0.00175 1.86 18.47 20.23 0.48
Sec
2+3
20
130.63 2141.05 2143.63 2143.63 2144.83 0.007709 5.43 28.68 16.17 1.09
102 2141.05 2143.49 2143.49 2144.35 0.005883 4.57 26.49 15.76 0.94
78.42 2141.05 2143.16 2143.16 2143.93 0.006241 4.27 21.49 14.51 0.95
54.21 2141.05 2142.77 2142.77 2143.41 0.006693 3.84 16.15 13.03 0.95
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 126
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
40.08 2141.05 2142.51 2142.51 2143.06 0.007075 3.52 12.84 12.02 0.95
27.74 2141.05 2142.24 2142.24 2142.69 0.007522 3.16 9.76 11.01 0.94
Sec
2+3
40
130.63 2140.43 2142.87 2143.54 2144.6 0.010597 6.11 23.35 12.07 1.27
102 2140.43 2142.46 2142.87 2144.1 0.012696 5.91 18.62 11.3 1.34
78.42 2140.43 2142.1 2142.54 2143.66 0.01566 5.72 14.6 10.61 1.44
54.21 2140.43 2141.7 2142.12 2143.12 0.020481 5.41 10.52 9.85 1.57
40.08 2140.43 2141.45 2141.84 2142.74 0.025223 5.14 8.11 9.38 1.68
27.74 2140.43 2141.21 2141.55 2142.35 0.031881 4.79 5.96 8.94 1.8
Sec
2+3
60
130.63 2140.12 2143.49 2142.6 2144.05 0.002135 3.44 41.18 16.19 0.6
102 2140.12 2143.24 2142.24 2143.64 0.001729 2.94 37.41 14.09 0.53
78.42 2140.12 2142.96 2141.92 2143.26 0.001423 2.5 33.56 13.73 0.48
54.21 2140.12 2142.55 2141.54 2142.75 0.001177 2.05 28.07 13.22 0.42
40.08 2140.12 2142.23 2141.29 2142.38 0.001068 1.77 23.84 12.8 0.39
27.74 2140.12 2141.82 2141.04 2141.93 0.001093 1.55 18.7 12.28 0.38
Entr
ada
Pu
ente
130.63 2139.39 2143.26 2142.23 2144 0.002226 3.81 34.62 9.17 0.63
102 2139.39 2143.13 2141.81 2143.61 0.001528 3.08 33.41 9.17 0.52
78.42 2139.39 2142.91 2141.44 2143.23 0.001106 2.52 31.44 9.17 0.43
54.21 2139.39 2142.54 2141.01 2142.74 0.000772 1.95 28.06 9.17 0.36
40.08 2139.39 2142.23 2140.73 2142.36 0.000605 1.61 25.17 9.17 0.31
27.74 2139.39 2141.83 2140.46 2141.91 0.00049 1.3 21.5 9.17 0.27
43 Bridge PUENTE CARRERA 29 A
Salid
a P
uen
te
130.63 2139.36 2143.24 2143.97 0.002198 3.79 34.75 9.17 0.62
102 2139.36 2143.12 2143.59 0.001499 3.06 33.6 9.17 0.51
78.42 2139.36 2142.9 2143.22 0.001081 2.5 31.65 9.17 0.43
54.21 2139.36 2142.54 2142.73 0.000751 1.93 28.29 9.17 0.35
40.08 2139.36 2142.22 2142.35 0.000586 1.59 25.42 9.17 0.3
27.74 2139.36 2141.82 2141.91 0.000472 1.29 21.75 9.17 0.27
Sec
2+4
00 130.63 2139.65 2143.05 2143.05 2143.92 0.003783 4.58 33.8 20.85 0.8
102 2139.65 2142.78 2142.78 2143.53 0.003641 4.25 28.5 18.76 0.77
78.42 2139.65 2142.45 2142.45 2143.16 0.003909 4.08 22.71 16.11 0.79
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 127
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
54.21 2139.65 2142 2142 2142.66 0.004427 3.86 16.29 12.54 0.81
40.08 2139.65 2141.66 2141.66 2142.28 0.005056 3.7 12.29 10.21 0.85
27.74 2139.65 2141.24 2141.24 2141.84 0.006385 3.53 8.55 7.64 0.91
Sec
2+4
20
130.63 2138.8 2141.16 2141.98 2143.63 0.023022 8.13 21.12 17.76 1.69
102 2138.8 2140.9 2141.64 2143.25 0.024314 7.74 16.89 15.28 1.71
78.42 2138.8 2140.63 2141.37 2142.86 0.026594 7.38 13.1 12.37 1.74
54.21 2138.8 2140.3 2140.97 2142.35 0.029919 6.86 9.29 9.8 1.79
40.08 2138.8 2140.06 2140.63 2141.96 0.033957 6.48 7.06 8.35 1.85
27.74 2138.8 2139.8 2140.31 2141.49 0.039162 5.98 5.12 6.91 1.91
Sec
2+4
40
130.63 2138.73 2142.58 2140.74 2142.7 0.000506 1.66 90.16 34 0.27
102 2138.73 2142.31 2140.5 2142.39 0.000425 1.45 80.85 34 0.25
78.42 2138.73 2141.87 2140.28 2141.95 0.000447 1.36 66.2 34 0.25
54.21 2138.73 2141.36 2140.02 2141.42 0.000444 1.2 50.2 26.52 0.24
40.08 2138.73 2140.99 2139.84 2141.04 0.000446 1.09 40.78 24.73 0.23
27.74 2138.73 2140.6 2139.67 2140.64 0.000459 0.97 31.52 22.79 0.23
Sec
2+4
60
130.63 2138.83 2141.92 2141.92 2142.61 0.004628 4.35 41.16 33.37 0.79
102 2138.83 2141.37 2141.37 2142.29 0.007067 4.71 25.68 15.77 0.95
78.42 2138.83 2141.09 2141.09 2141.86 0.006707 4.25 21.59 14.41 0.91
54.21 2138.83 2140.68 2140.68 2141.34 0.007283 3.87 16.03 12.53 0.91
40.08 2138.83 2140.39 2140.39 2140.97 0.007878 3.58 12.55 11.19 0.92
27.74 2138.83 2140.08 2140.08 2140.57 0.008849 3.26 9.29 9.77 0.94
Sec
2+4
80
130.63 2138.17 2141.67 2141.07 2142.1 0.002584 3.31 49.5 29.31 0.59
102 2138.17 2140.12 2140.73 2141.96 0.02254 6.33 17.73 14.2 1.56
78.42 2138.17 2139.86 2140.38 2141.54 0.024991 5.97 14.24 13.02 1.6
54.21 2138.17 2139.56 2140.02 2141 0.028704 5.47 10.54 11.64 1.64
40.08 2138.17 2139.36 2139.75 2140.62 0.032086 5.07 8.28 10.71 1.68
27.74 2138.17 2139.16 2139.49 2140.2 0.035996 4.57 6.25 9.8 1.71
Sec
2+5
00
130.63 2137.97 2140.86 2140.86 2141.96 0.007013 5.12 29.85 15.04 0.97
102 2137.97 2140.48 2140.54 2141.47 0.007483 4.81 24.42 13.72 0.97
78.42 2137.97 2139.97 2140.17 2141.05 0.010627 4.92 17.9 11.94 1.12
54.21 2137.97 2139.55 2139.74 2140.49 0.012565 4.55 13.1 10.64 1.17
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 128
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
40.08 2137.97 2139.29 2139.45 2140.09 0.013223 4.15 10.5 9.92 1.16
27.74 2137.97 2139.06 2139.16 2139.67 0.012903 3.6 8.28 9.27 1.11
Sec
2+5
20
130.63 2137.6 2139.79 2140.31 2141.67 0.01642 6.48 22.54 13.88 1.41
102 2137.6 2139.48 2139.99 2141.18 0.017865 6.1 18.45 12.86 1.43
78.42 2137.6 2139.2 2139.66 2140.72 0.01964 5.72 14.92 11.92 1.46
54.21 2137.6 2138.88 2139.25 2140.13 0.021572 5.15 11.27 10.87 1.47
40.08 2137.6 2138.66 2138.98 2139.72 0.022972 4.69 9.04 10.16 1.47
27.74 2137.6 2138.45 2138.7 2139.3 0.02468 4.17 6.96 9.51 1.47
Sec
2+5
40
130.63 2137.35 2139.62 2140.12 2141.29 0.015339 6.25 24.09 16.07 1.36
102 2137.35 2140.18 2139.8 2140.7 0.003594 3.53 33.62 17.72 0.68
78.42 2137.35 2139.81 2139.5 2140.28 0.003901 3.33 27.24 16.79 0.7
54.21 2137.35 2139.31 2139.13 2139.76 0.004952 3.2 19.32 14.91 0.75
40.08 2137.35 2138.95 2138.8 2139.39 0.006362 3.13 14.22 12.86 0.82
27.74 2137.35 2138.61 2138.53 2139 0.007737 2.9 10.24 10.78 0.87
Entr
ada
Pu
ente
130.63 2137.23 2140.72 2139.62 2141.03 0.002126 2.47 52.97 20.04 0.48
102 2137.23 2140.33 2139.34 2140.59 0.002088 2.26 45.22 19.91 0.48
78.42 2137.23 2139.96 2139.07 2140.17 0.002094 2.07 37.83 19.33 0.47
54.21 2137.23 2139.46 2138.75 2139.64 0.002248 1.89 28.63 17.85 0.48
40.08 2137.23 2139.1 2138.53 2139.27 0.002522 1.79 22.43 16.78 0.49
27.74 2137.23 2138.73 2138.3 2138.88 0.00307 1.69 16.38 15.53 0.53
25 Bridge PUENTE VIA A ENTRERRIOS
Salid
a P
uen
te
130.63 2137.15 2140.71 2141.01 0.001951 2.4 54.5 20.04 0.46
102 2137.15 2140.33 2140.57 0.001893 2.18 46.74 20.01 0.46
78.42 2137.15 2139.95 2140.15 0.001873 2 39.31 19.51 0.45
54.21 2137.15 2139.46 2139.62 0.001966 1.81 29.97 18.08 0.45
40.08 2137.15 2139.1 2139.24 0.00215 1.69 23.67 17 0.46
27.74 2137.15 2138.72 2138.85 0.002526 1.59 17.49 15.79 0.48
Sec
2+5
80 130.63 2136.5 2140.59 2140.96 0.001622 3.04 51.5 19.79 0.49
102 2136.5 2140.23 2140.53 0.001479 2.72 44.51 18.58 0.46
78.42 2136.5 2139.87 2140.12 0.001351 2.43 38.11 17.54 0.43
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 129
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
54.21 2136.5 2139.4 2139.59 0.001247 2.1 30.15 16.15 0.4
40.08 2136.5 2139.06 2139.21 0.001166 1.86 24.86 14.86 0.38
27.74 2136.5 2138.7 2138.81 0.001068 1.59 19.73 13.49 0.36
Sec
2+6
00
130.63 2136.85 2140.01 2139.95 2140.86 0.00506 4.59 34.63 17.76 0.83
102 2136.85 2139.75 2140.44 0.004547 4.11 30.11 16.93 0.78
78.42 2136.85 2139.46 2140.04 0.004307 3.72 25.29 15.74 0.74
54.21 2136.85 2139.1 2139.52 0.003689 3.11 20.18 13.23 0.67
40.08 2136.85 2138.84 2139.16 0.003201 2.66 16.93 11.5 0.61
27.74 2136.85 2138.54 2138.77 0.002852 2.25 13.64 10.47 0.56
Sec
2+6
20
130.63 2136.7 2140.39 2140.64 0.001311 2.59 64.31 34 0.43
102 2136.7 2140.02 2140.26 0.001411 2.5 51.95 33.39 0.44
78.42 2136.7 2139.69 2139.88 0.001289 2.22 42.67 23.46 0.42
54.21 2136.7 2139.25 2139.4 0.001274 1.98 32.81 21.11 0.4
40.08 2136.7 2138.93 2139.06 0.001237 1.78 26.51 18.88 0.39
27.74 2136.7 2138.59 2138.69 0.001123 1.52 20.58 15.38 0.36
Sec
2+6
40
130.63 2137.14 2139.9 2139.9 2140.55 0.004579 3.97 41.21 33.15 0.77
102 2137.14 2139.4 2139.4 2140.16 0.006556 4.15 28.38 19.82 0.89
78.42 2137.14 2139.1 2139.1 2139.78 0.007047 3.9 22.77 17.22 0.9
54.21 2137.14 2138.71 2138.71 2139.31 0.008001 3.57 16.67 14.68 0.93
40.08 2137.14 2138.44 2138.44 2138.97 0.00917 3.34 12.86 12.84 0.96
27.74 2137.14 2138.17 2138.17 2138.61 0.010178 3 9.69 11.28 0.97
Sec
2+6
60
130.63 2136.79 2138.62 2139.08 2140.28 0.022197 6 23.33 17.98 1.53
102 2136.79 2138.39 2138.84 2139.86 0.023977 5.62 19.33 17.13 1.55
78.42 2136.79 2138.18 2138.57 2139.47 0.026345 5.25 15.79 16.34 1.58
54.21 2136.79 2137.95 2138.26 2138.99 0.028416 4.68 12.14 15.48 1.58
40.08 2136.79 2137.81 2138.06 2138.64 0.028162 4.17 10.04 14.97 1.53
27.74 2136.79 2137.69 2137.85 2138.29 0.025933 3.54 8.16 14.49 1.42
Sec
2+6
80
130.63 2136.37 2139.38 2139.11 2139.81 0.002986 3.42 48.43 30.25 0.63
102 2136.37 2139.13 2138.89 2139.51 0.002877 3.17 40.99 29.71 0.61
78.42 2136.37 2138.9 2138.44 2139.23 0.002757 2.92 34.05 29.2 0.59
54.21 2136.37 2138.45 2138.1 2138.77 0.00325 2.78 23.04 19.03 0.62
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 130
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl
Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
40.08 2136.37 2138.1 2137.85 2138.41 0.004092 2.75 16.86 15.5 0.67
27.74 2136.37 2137.8 2137.61 2138.06 0.004438 2.51 12.63 13.12 0.68
Sec
2+7
00
130.63 2136.25 2139.06 2139.06 2139.71 0.005383 4.39 39.96 28.34 0.84
102 2136.25 2138.85 2138.85 2139.41 0.005118 4.06 34.05 27.46 0.81
78.42 2136.25 2138.65 2138.65 2139.14 0.004791 3.72 28.69 26.63 0.77
54.21 2136.25 2138.16 2137.96 2138.67 0.006001 3.56 18.06 14.5 0.83
40.08 2136.25 2137.87 2137.75 2138.3 0.006005 3.2 14.32 12.29 0.81
27.74 2136.25 2137.61 2137.51 2137.95 0.006006 2.83 11.17 11.69 0.79
Se puede observar que el numero Froude en algunas secciones se presenta flujo
supercrítico y en su gran mayoría sigue siendo flujo subcrítico.
5.9 LLANURA DE INUNDACION TRAMO 5 (SECCIONES 1980-2380)
Para presentar las llanuras de inundación del tramo 5, se ha dividido este en dos sub-
tramos, el primero entre la sección 1980 y 2380, es decir entre el puente de Zea y el
puente de la carrea 29 A y el segundo entre las secciones 2380 y la 2700.
En el primer tramo en casi todo el recorrido el retiro de la margen izquierda se encuentra
invadido por viviendas, mientras que la margen derecha corresponde a un talud,
TRAMO 5 ENTRE SECCIONES 1980 A 2380
El cauce se encuentra confinado entre las secciones 1980 a 2300 en la margen izquierda
por las culatas de las viviendas, en la margen derecha por un talud; l
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 131
CONTRATO 12062013DT30
En la única zona donde existe riesgo por desbordamiento se encuentra en la cercanías de
la sección 2300, que es precisamente donde terminan las viviendas e inicia el muro que
observa en siguiente foto.
SITIO DONDE ES PROBABLE QUE SE PRESENTE DESBORDAMIENTO
5.10 LLANURA DE INUNDACION TRAMO 5 (SECCIONES 2380-2700)
Este tramo en la zona del colegio y la unidad deportiva aguas abajo del puente de la via
que conduce al Municipio de Entrerrios. El tramo se caracteriza por tener pocas
construcciones en sus retiros, excepto algunas canchas.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 132
CONTRATO 12062013DT30
SITIO CRITICO DONDE SE PUEDE OBSERVAR CAMBIO DE PENDIENTE Y SEDIMENTACION EN EL LECHO
El tramo más crítico de acuerdo con el modelo se presenta en la margen derecha cerca a
la cancha del colegio donde se podría presentar un desbordamiento para el caudal con
periodo de retorno de 25 años y mayores. Esta situación puede ser influenciada por la
sedimentación que se observa en la foto entre el cauce y el muro la cual reduce la sección
hidráulica.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 133
CONTRATO 12062013DT30
LLANURA DE INUNDACION SECCIONES 2400-2700
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 134
CONTRATO 12062013DT30
5.11 MODELAMIENTO TRAMO 1 (SECCIONES 020- 800) QUEBRADA ARRIBA
En este tramo inicialmente no se han considerado el diseño de obras, pero es posible que
el municipio requiera del estudio para que en el futuro puedan diseñar, con base en los
actuales análisis. Por esta razón, se dejo al final de los otros tramos.
TRAMO 1 QUEBRADA ARRIBA .IBORRA
5.11.1 RUGOSIDADES TRAMO 1
Se considero el mismo criterio de algunos de los tramos anteriores, n=0.033 para el fondo
del lecho, n=0.025 para márgenes sin muros y n=0.015 para tramos con muros en sus
márgenes.
5.11.2 REGIMEN DE FLUJO TRAMO 1
Se utilizo también la opción que ofrece el modelo hidráulico Hec-Ras para calcular
régimen subcrítico, supercrítico o critico donde las condiciones del cauce y los caudales
generen algunos de estos flujos.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 135
CONTRATO 12062013DT30
PERFIL DE FLUJO QUEBRADA ARRIBA
RESULTADOS TABLA PERFIL DE FLUJO River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
SEC
02
0
64.59 2166.06 2169.47 2167.78 2169.51 0.00024 0.97 75.41 40.12 0.18
51.12 2166.06 2168.65 2167.59 2168.72 0.00065 1.27 44.93 32.77 0.28
39.9 2166.06 2167.6 2167.4 2167.89 0.00539 2.38 17.3 19.41 0.72
28.07 2166.06 2167.62 2167.18 2167.76 0.0025 1.64 17.69 19.7 0.49
21.05 2166.06 2167.45 2167.03 2167.56 0.00249 1.47 14.53 17.32 0.47
14.94 2166.06 2167.29 2166.87 2167.37 0.00231 1.25 11.92 15.07 0.44
SEC
04
0
64.59 2166.05 2169.48 2169.5 9.3E-05 0.58 119.84 76.37 0.11
51.12 2166.05 2168.67 2168.7 0.00025 0.76 72.33 48.87 0.17
39.9 2166.05 2167.66 2167.77 0.0023 1.47 28.12 34.23 0.46
28.07 2166.05 2167.65 2167.7 0.00119 1.05 27.69 33.96 0.33
21.05 2166.05 2167.46 2167.51 0.00138 0.98 21.7 29.97 0.35
14.94 2166.05 2167.28 2167.32 0.00157 0.89 16.71 26.18 0.35
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 136
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
SEC
06
0
64.59 2166.03 2169.49 2167.49 2169.5 3.2E-05 0.34 150.88 68.68 0.06
51.12 2166.03 2168.68 2168.69 8.1E-05 0.44 97.14 63.98 0.1
39.9 2166.03 2167.66 2167.72 0.00116 1.07 36.55 53.02 0.33
28.07 2166.03 2167.64 2167.68 0.00061 0.77 35.87 52.84 0.24
21.05 2166.03 2167.44 2167.48 0.00099 0.86 25.56 49.99 0.29
14.94 2166.03 2167.25 2167.29 0.00158 0.92 16.27 24.14 0.36
SEC
08
0
64.59 2165.76 2167.21 2167.21 2169.29 0.04038 6.58 10.24 14.81 1.95
51.12 2165.76 2167.2 2167.2 2168.55 0.02683 5.32 10.03 14.64 1.59
39.9 2165.76 2167.48 2167.48 2167.67 0.00343 2.21 22 50.02 0.59
28.07 2165.76 2167.19 2167.19 2167.61 0.00839 2.96 9.91 14.53 0.89
21.05 2165.76 2167.09 2167.09 2167.41 0.00737 2.61 8.48 13.26 0.82
14.94 2165.76 2166.91 2166.91 2167.2 0.00836 2.46 6.38 11.12 0.84
SEC
10
0
64.59 2165.35 2167.58 2165.98 2167.6 0.00015 0.55 98.83 46.9 0.13
51.12 2165.35 2167.36 2165.88 2167.37 0.00014 0.47 88.29 46.47 0.12
39.9 2165.35 2167.12 2165.79 2167.14 0.00013 0.41 77.44 46.02 0.11
28.07 2165.35 2166.79 2165.67 2166.8 0.00013 0.34 62.3 45.37 0.11
21.05 2165.35 2166.55 2165.6 2166.56 0.00013 0.29 51.52 44.9 0.1
14.94 2165.35 2166.31 2165.52 2166.32 0.00014 0.24 40.88 44.43 0.1
SEC
12
0
64.59 2165.2 2167.51 2167.59 0.00096 1.45 52.39 47.06 0.33
51.12 2165.2 2167.27 2167.36 0.00122 1.5 41.22 46.74 0.36
39.9 2165.2 2167.02 2167.12 0.00156 1.52 30.7 38.64 0.4
28.07 2165.2 2166.65 2166.78 0.00281 1.69 18.33 27.54 0.51
21.05 2165.2 2166.37 2166.54 0.00488 1.83 11.8 19.25 0.64
14.94 2165.2 2166.12 2166.3 0.00743 1.87 8 12.92 0.76
SEC
14
0
64.59 2164.76 2167.55 2166.1 2167.57 0.00015 0.69 106.1 80 0.14
51.12 2164.76 2167.31 2165.96 2167.33 0.00015 0.65 87.47 80 0.14
39.9 2164.76 2167.07 2165.83 2167.09 0.00014 0.58 73.6 50.9 0.13
28.07 2164.76 2166.72 2165.66 2166.74 0.00015 0.54 56.43 47.31 0.13
21.05 2164.76 2166.47 2165.55 2166.48 0.00018 0.52 44.66 44.67 0.14
14.94 2164.76 2166.21 2165.44 2166.23 0.00033 0.62 25.54 27.48 0.18
SEC
1
60
64.59 2164.99 2167 2167 2167.51 0.0064 3.29 20.79 20.18 0.8
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 137
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
51.12 2164.99 2166.78 2166.78 2167.28 0.00715 3.19 16.81 17.21 0.83
39.9 2164.99 2166.53 2166.53 2167.03 0.00894 3.15 12.94 13.71 0.9
28.07 2164.99 2166.21 2166.21 2166.68 0.01214 3.05 9.21 9.76 1
21.05 2164.99 2166.02 2166.02 2166.43 0.01263 2.82 7.46 9.23 1
14.94 2164.99 2165.91 2165.84 2166.19 0.00986 2.32 6.43 8.9 0.87
SEC
18
0
64.59 2164.8 2167.04 2166.55 2167.23 0.00195 2.11 34.05 26.77 0.45
51.12 2164.8 2166.11 2166.4 2167.01 0.01949 4.64 12.72 18.18 1.3
39.9 2164.8 2166.01 2166.26 2166.76 0.01788 4.2 10.89 16.65 1.23
28.07 2164.8 2165.9 2166.05 2166.42 0.01353 3.44 9.27 15.16 1.05
21.05 2164.8 2165.87 2165.89 2166.2 0.00877 2.71 8.78 14.68 0.84
14.94 2164.8 2165.72 2165.72 2166 0.00884 2.46 6.74 12.48 0.83
SEC
20
0
64.59 2164.74 2167.12 2167.17 0.00047 1.11 65.68 51.26 0.24
51.12 2164.74 2166.76 2166.06 2166.82 0.00078 1.26 47.69 48.19 0.3
39.9 2164.74 2166.48 2165.91 2166.56 0.00123 1.42 34.4 45.8 0.36
28.07 2164.74 2166.11 2165.73 2166.21 0.002 1.51 20.53 26.05 0.44
21.05 2164.74 2165.86 2165.6 2165.98 0.00293 1.57 14.55 22.01 0.51
14.94 2164.74 2165.61 2165.46 2165.74 0.00484 1.64 9.56 17.96 0.63
SEC
22
0
64.59 2164.4 2166.19 2166.19 2167.07 0.01099 4.22 16 12.11 1.06
51.12 2164.4 2166.08 2166.08 2166.73 0.00892 3.62 14.67 11.73 0.94
39.9 2164.4 2166.1 2165.85 2166.48 0.00515 2.78 14.93 11.8 0.72
28.07 2164.4 2165.84 2166.13 0.00492 2.4 12 10.92 0.68
21.05 2164.4 2165.66 2165.89 0.00478 2.13 10.03 10.29 0.65
14.94 2164.4 2165.47 2165.64 0.0046 1.84 8.15 9.65 0.62
SEC
24
0
64.59 2164.18 2165.91 2166.17 2166.81 0.01486 4.32 16.05 17.04 1.18
51.12 2164.18 2165.8 2165.97 2166.51 0.01292 3.81 14.23 15.85 1.08
39.9 2164.18 2166.14 2166.36 0.00306 2.17 20.15 19.45 0.55
28.07 2164.18 2165.82 2166.02 0.00374 2.06 14.44 15.99 0.58
21.05 2164.18 2165.6 2165.79 0.00424 1.94 11.22 13.65 0.6
14.94 2164.18 2165.39 2165.55 0.00462 1.75 8.61 11.41 0.61
SEC
26
0
64.59 2164.26 2166.29 2166.11 2166.43 0.0017 1.73 38.78 51.62 0.41
51.12 2164.26 2166.01 2166.03 2166.26 0.00417 2.42 24.63 50.14 0.62
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 138
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
39.9 2164.26 2165.69 2165.69 2166.22 0.01018 3.26 12.52 12.26 0.94
28.07 2164.26 2165.41 2165.41 2165.88 0.01181 3.02 9.35 10.59 0.99
21.05 2164.26 2165.23 2165.23 2165.63 0.01283 2.79 7.55 9.58 1
14.94 2164.26 2165.05 2165.05 2165.38 0.01353 2.55 5.85 8.9 1.01
SEC
28
0
64.59 2163.93 2165.86 2165.86 2166.34 0.00643 3.17 21.73 22.67 0.79
51.12 2163.93 2165.59 2165.62 2166.11 0.00865 3.25 16.26 17.3 0.88
39.9 2163.93 2165.12 2165.31 2165.92 0.02084 3.96 10.08 10.58 1.29
28.07 2163.93 2164.9 2165.05 2165.55 0.02103 3.55 7.9 9.9 1.27
21.05 2163.93 2164.76 2164.87 2165.29 0.02106 3.24 6.5 9.45 1.25
14.94 2163.93 2164.62 2164.7 2165.04 0.02101 2.89 5.17 8.99 1.22
SEC
30
0
64.59 2163.39 2165.71 2165.12 2165.92 0.00184 2.08 32.33 23.01 0.46
51.12 2163.39 2164.53 2164.93 2165.75 0.03164 4.9 10.58 13.78 1.66
39.9 2163.39 2165.1 2164.74 2165.32 0.003 2.1 19.71 18.33 0.56
28.07 2163.39 2164.81 2164.51 2165 0.0036 1.98 14.61 15.95 0.59
21.05 2163.39 2164.58 2164.35 2164.76 0.00444 1.9 11.25 14.17 0.63
14.94 2163.39 2164.36 2164.19 2164.53 0.00563 1.79 8.36 12.43 0.68
SEC
32
0
64.59 2163.09 2165.64 2165.88 0.00223 2.3 30.65 21.6 0.49
51.12 2163.09 2164.92 2164.92 2165.44 0.00766 3.3 16.58 16.43 0.85
39.9 2163.09 2164.69 2164.69 2165.19 0.00887 3.19 13.08 13.95 0.89
28.07 2163.09 2164.39 2164.39 2164.85 0.01149 3.03 9.32 10.66 0.97
21.05 2163.09 2164.19 2164.19 2164.6 0.01305 2.84 7.41 9.09 1.01
14.94 2163.09 2164 2164 2164.34 0.01367 2.59 5.76 8.51 1.01
SEC
34
0
64.59 2162.34 2165.7 2165.82 0.00073 1.59 43.53 22.78 0.29
51.12 2162.34 2163.95 2164.35 2165.13 0.02223 5.05 11.08 13.14 1.38
39.9 2162.34 2163.78 2164.14 2164.86 0.02341 4.75 9.02 11.52 1.39
28.07 2162.34 2163.58 2163.88 2164.48 0.02447 4.27 6.84 9.5 1.37
21.05 2162.34 2163.41 2163.68 2164.2 0.02653 3.94 5.42 7.91 1.39
14.94 2162.34 2163.22 2163.43 2163.91 0.03224 3.67 4.07 6.4 1.47
SEC
36
0 64.59 2162.22 2165.72 2165.79 0.00046 1.33 59.71 49.33 0.23
51.12 2162.22 2164.59 2164.04 2164.84 0.00244 2.34 23.84 19.25 0.5
39.9 2162.22 2164.2 2163.81 2164.48 0.00339 2.42 17.37 14.03 0.57
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 139
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
28.07 2162.22 2163.85 2163.49 2164.1 0.00395 2.27 12.85 11.78 0.6
21.05 2162.22 2163.64 2163.27 2163.85 0.00399 2.05 10.49 10.42 0.59
14.94 2162.22 2163.39 2163.07 2163.56 0.00432 1.85 8.13 8.84 0.59
SEC
38
0
64.59 2162.18 2165.73 2165.78 0.00026 0.99 71.67 47.05 0.17
51.12 2162.18 2164.63 2164.78 0.00149 1.85 30.2 25.71 0.39
39.9 2162.18 2164.18 2164.4 0.00279 2.19 19.99 20.33 0.51
28.07 2162.18 2163.61 2163.51 2163.99 0.00713 2.75 10.65 12.38 0.77
21.05 2162.18 2163.32 2163.23 2163.71 0.01004 2.76 7.64 8.34 0.87
14.94 2162.18 2163.15 2163.43 0.00895 2.35 6.35 7.38 0.81
SEC
40
0
64.59 2161.76 2165.74 2165.77 0.00018 0.83 81.44 46.5 0.14
51.12 2161.76 2164.6 2164.75 0.00143 1.8 31.41 26.19 0.38
39.9 2161.76 2164.16 2164.34 0.00219 1.93 21.88 18.08 0.45
28.07 2161.76 2163.6 2163.83 0.00452 2.18 13.14 12.78 0.61
21.05 2161.76 2163.22 2163.5 0.00795 2.34 9.01 9.52 0.77
14.94 2161.76 2162.85 2162.85 2163.2 0.01489 2.62 5.69 8.24 1.01
SEC
42
0
64.59 2161.55 2165.75 2165.76 4.5E-05 0.49 145.26 80 0.08
51.12 2161.55 2164.65 2164.71 0.00043 1.23 57.2 80 0.23
39.9 2161.55 2164.21 2164.29 0.00056 1.25 34.02 23.81 0.25
28.07 2161.55 2163.67 2163.75 0.00083 1.29 22.68 18.11 0.3
21.05 2161.55 2163.31 2163.39 0.0011 1.29 16.81 14.31 0.33
14.94 2161.55 2162.96 2162.4 2163.04 0.00147 1.26 12.16 12.37 0.37
SEC
44
0
64.59 2161.48 2165.75 2165.76 3.4E-05 0.4 126.52 68.29 0.06
51.12 2161.48 2164.65 2164.12 2164.7 0.00028 0.94 55.55 58.09 0.17
39.9 2161.48 2163.36 2163.36 2164.18 0.01068 4.04 10 6.36 0.95
28.07 2161.48 2162.96 2162.96 2163.65 0.01227 3.69 7.66 5.63 0.97
21.05 2161.48 2162.71 2162.71 2163.29 0.01339 3.39 6.24 5.44 0.98
14.94 2161.48 2162.46 2162.46 2162.93 0.01477 3.05 4.91 5.26 1
Entr
ada
Pu
ente
64.59 2161.44 2165.27 2163.81 2165.72 0.00361 2.97 21.73 5.68 0.49
51.12 2161.44 2164.01 2163.45 2164.64 0.00644 3.5 14.6 5.68 0.7
39.9 2161.44 2163.5 2163.15 2164.09 0.00722 3.41 11.69 5.68 0.76
28.07 2161.44 2162.52 2162.79 2163.58 0.02249 4.56 6.16 5.68 1.4
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 140
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
21.05 2161.44 2162.32 2162.56 2163.22 0.02345 4.2 5.01 5.68 1.43
14.94 2161.44 2162.13 2162.33 2162.87 0.02468 3.8 3.93 5.68 1.46
56.8 Bridge
Salid
a P
uen
te
64.59 2161.41 2165.09 2165.58 0.004 3.09 20.89 5.68 0.51
51.12 2161.41 2163.46 2163.43 2164.44 0.01191 4.38 11.67 5.68 0.98
39.9 2161.41 2163.12 2163.12 2163.98 0.01215 4.11 9.71 5.68 1
28.07 2161.41 2162.76 2162.76 2163.44 0.01178 3.66 7.68 5.68 1
21.05 2161.41 2162.53 2162.53 2163.09 0.01166 3.33 6.33 5.68 1.01
14.94 2161.41 2162.3 2162.3 2162.75 0.01166 2.97 5.03 5.68 1.01
SEC
46
0
64.59 2161.13 2165.32 2165.33 5.9E-05 0.54 147.71 80 0.09
51.12 2161.13 2163.86 2163.97 0.00106 1.67 39.89 55.99 0.34
39.9 2161.13 2162.42 2162.85 2163.62 0.02875 4.87 8.29 9.56 1.52
28.07 2161.13 2162.23 2162.52 2163.13 0.02762 4.21 6.67 7.76 1.45
21.05 2161.13 2162.09 2162.27 2162.81 0.02604 3.75 5.61 7.54 1.39
14.94 2161.13 2162.22 2162.08 2162.48 0.00796 2.25 6.63 7.76 0.78
SEC
48
0
64.59 2161.07 2165.33 2165.33 9E-06 0.24 224.22 80 0.04
51.12 2161.07 2163.93 2163.94 5.4E-05 0.44 112.32 80 0.08
39.9 2161.07 2162.84 2162.57 2162.91 0.00098 1.35 33.74 44.19 0.33
28.07 2161.07 2162.62 2162.47 2162.7 0.00137 1.46 24.12 44.01 0.38
21.05 2161.07 2162.22 2162.16 2162.59 0.00717 2.73 7.91 8.89 0.82
14.94 2161.07 2162.09 2162.34 0.00576 2.25 6.79 8.47 0.72
SEC
50
0
64.59 2161.03 2165.33 2165.33 1.6E-05 0.31 221.79 80 0.05
51.12 2161.03 2163.93 2163.94 9.2E-05 0.57 109.74 80 0.11
39.9 2161.03 2162.78 2162.89 0.0016 1.7 31.78 50.83 0.42
28.07 2161.03 2162.37 2162.19 2162.64 0.00481 2.43 13.18 25.5 0.69
21.05 2161.03 2162.22 2162.43 0.0044 2.14 10.62 12.9 0.65
14.94 2161.03 2162.06 2162.22 0.00407 1.85 8.62 11.91 0.61
SEC
52
0 64.59 2160.63 2165.32 2162.26 2165.33 0.00002 0.36 171.92 49.42 0.05
51.12 2160.63 2163.92 2162.26 2163.94 0.00006 0.48 104.18 47.39 0.09
39.9 2160.63 2162.82 2162.26 2162.85 0.0003 0.79 52.78 45.79 0.18
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 141
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
28.07 2160.63 2162.14 2162.14 2162.51 0.00745 2.9 11.01 15.21 0.85
21.05 2160.63 2161.98 2161.98 2162.3 0.00775 2.69 8.76 13.31 0.84
14.94 2160.63 2161.81 2161.81 2162.09 0.00839 2.48 6.63 11.53 0.85
SEC
54
0
64.59 2160.42 2165.32 2165.33 1.5E-05 0.32 180.82 80 0.05
51.12 2160.42 2163.92 2163.94 4.7E-05 0.45 105.21 50.98 0.08
39.9 2160.42 2162.81 2162.84 0.00034 0.91 49.09 49.82 0.2
28.07 2160.42 2162.17 2161.58 2162.27 0.00146 1.51 19.96 19.85 0.38
21.05 2160.42 2161.91 2161.39 2162.01 0.00175 1.46 15.23 17.02 0.41
14.94 2160.42 2161.64 2161.21 2161.74 0.00216 1.4 11.07 14.06 0.44
SEC
56
0
64.59 2160.18 2165.32 2165.33 2.1E-05 0.37 164.89 80 0.05
51.12 2160.18 2163.92 2163.93 8.7E-05 0.61 86.66 52.12 0.11
39.9 2160.18 2162.61 2161.98 2162.81 0.00199 2.11 20.72 16.2 0.46
28.07 2160.18 2161.77 2162.19 0.00738 2.9 10.03 10.1 0.82
21.05 2160.18 2161.46 2161.46 2161.91 0.01133 2.98 7.14 8.42 0.97
14.94 2160.18 2161.24 2161.24 2161.62 0.01314 2.73 5.47 7.3 1.01
SEC
58
0
64.59 2159.58 2165.32 2165.33 2.9E-05 0.48 144.22 80 0.07
51.12 2159.58 2163.9 2163.93 0.00014 0.86 72.08 48.82 0.14
39.9 2159.58 2162.5 2162.77 0.00194 2.43 18.15 10.34 0.48
28.07 2159.58 2161.74 2162.06 0.00355 2.61 11.49 7.84 0.61
21.05 2159.58 2161.31 2161.08 2161.65 0.00526 2.67 8.29 7.03 0.71
14.94 2159.58 2161.04 2160.84 2161.32 0.00559 2.4 6.48 6.54 0.71
SEC
60
0
64.59 2159.52 2165.32 2165.33 2.9E-05 0.5 137.7 50.68 0.07
51.12 2159.52 2163.89 2163.93 0.00016 0.97 66.76 48.88 0.15
39.9 2159.52 2162.59 2162.7 0.00065 1.49 28.39 13.85 0.28
28.07 2159.52 2161.84 2161.96 0.00108 1.57 18.79 11.84 0.35
21.05 2159.52 2161.41 2161.53 0.0015 1.58 13.92 10.79 0.39
14.94 2159.52 2161.11 2161.21 0.00163 1.44 10.78 9.94 0.4
SEC
62
0
64.59 2159.31 2165.31 2165.33 6.9E-05 0.71 107.15 51.99 0.09
51.12 2159.31 2163.83 2163.92 0.0004 1.4 40.06 15.2 0.22
39.9 2159.31 2162.52 2162.68 0.00115 1.87 23 11.23 0.35
28.07 2159.31 2161.73 2161.92 0.002 2.02 14.9 9.57 0.43
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 142
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
21.05 2159.31 2161.27 2161.48 0.00297 2.11 10.69 8.65 0.51
14.94 2159.31 2160.99 2161.16 0.00298 1.88 8.38 7.67 0.5
SEC
64
0
64.59 2159.5 2165.31 2165.32 2.8E-05 0.45 145.42 52.68 0.06
51.12 2159.5 2163.87 2163.9 0.00016 0.85 71.25 50.05 0.14
39.9 2159.5 2162.54 2162.64 0.00078 1.41 28.93 13.58 0.29
28.07 2159.5 2161.75 2161.87 0.00156 1.52 18.61 12.48 0.39
21.05 2159.5 2161.26 2161.4 0.00306 1.66 12.7 11.72 0.51
14.94 2159.5 2160.94 2161.08 0.00417 1.64 9.11 10.9 0.57
SEC
66
0
64.59 2159.44 2165.32 2165.32 1.1E-05 0.3 204.89 64.21 0.04
51.12 2159.44 2163.88 2163.89 4.3E-05 0.49 114.26 61.61 0.08
39.9 2159.44 2162.56 2162.62 0.00037 1.12 39.02 25.45 0.21
28.07 2159.44 2161.74 2161.84 0.00095 1.42 21.49 18.22 0.32
21.05 2159.44 2161.2 2161.35 0.00231 1.8 12.7 14 0.47
14.94 2159.44 2160.7 2160.96 0.0067 2.33 6.77 9.83 0.75
SEC
68
0
64.59 2159.26 2165.32 2165.32 7E-06 0.24 255.71 80 0.03
51.12 2159.26 2163.88 2163.89 2.7E-05 0.4 140.63 80 0.06
39.9 2159.26 2162.56 2162.6 0.00031 1.05 49.84 55.71 0.19
28.07 2159.26 2161.74 2161.82 0.00071 1.29 22.93 17.83 0.28
21.05 2159.26 2161.19 2161.3 0.00146 1.53 14.4 13.46 0.38
14.94 2159.26 2160.67 2160.84 0.00371 1.89 8.2 10.24 0.57
SEC
70
0
64.59 2159.16 2165.32 2165.32 5E-06 0.21 282.97 80 0.03
51.12 2159.16 2163.88 2163.89 1.5E-05 0.3 167.96 80 0.05
39.9 2159.16 2162.58 2162.59 7.6E-05 0.53 80.07 54.85 0.1
28.07 2159.16 2161.76 2161.79 0.00035 0.93 36.62 49.42 0.2
21.05 2159.16 2161.2 2161.27 0.00083 1.18 18.86 15.58 0.29
14.94 2159.16 2160.67 2160.76 0.00185 1.38 11.35 12.86 0.41
SEC
72
0
64.59 2159.05 2165.32 2165.32 5E-06 0.22 281.27 80 0.03
51.12 2159.05 2163.88 2163.89 1.7E-05 0.32 166.25 80 0.05
39.9 2159.05 2162.58 2162.59 8.7E-05 0.58 77.68 55.74 0.11
28.07 2159.05 2161.75 2161.79 0.00034 0.93 32.87 24.52 0.2
21.05 2159.05 2161.2 2161.25 0.00058 1 22.04 17.62 0.25
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 143
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
14.94 2159.05 2160.66 2160.73 0.00121 1.12 13.57 14.03 0.34
SEC
74
0
64.59 2158.8 2165.32 2165.32 4E-06 0.2 303.54 80 0.03
51.12 2158.8 2163.88 2163.88 1.1E-05 0.28 188.55 80 0.04
39.9 2158.8 2162.58 2162.59 8.3E-05 0.63 84.17 80 0.11
28.07 2158.8 2161.73 2161.78 0.00039 1.13 29.82 51.45 0.22
21.05 2158.8 2161.15 2161.23 0.00068 1.28 17.34 13.12 0.28
14.94 2158.8 2160.59 2160.7 0.00135 1.47 10.73 10.53 0.38
SEC
76
0
64.59 2158.54 2165.32 2165.32 4E-06 0.19 311.51 80 0.02
51.12 2158.54 2163.88 2163.88 0.00001 0.26 196.52 80 0.04
39.9 2158.54 2162.58 2162.59 6.3E-05 0.54 92.16 80 0.09
28.07 2158.54 2161.73 2161.77 0.00041 1.17 35.62 55.34 0.22
21.05 2158.54 2161.14 2161.22 0.00066 1.27 17.49 13.81 0.27
14.94 2158.54 2160.56 2160.67 0.00129 1.45 10.59 10.15 0.36
SEC
78
0
64.59 2158.51 2165.32 2165.32 4E-06 0.21 279.55 80 0.03
51.12 2158.51 2163.88 2163.88 1.5E-05 0.33 164.46 80 0.05
39.9 2158.51 2162.56 2162.58 0.00012 0.75 65.69 54.4 0.12
28.07 2158.51 2161.71 2161.76 0.00028 1.01 30.98 21.16 0.18
21.05 2158.51 2161.15 2161.2 0.00038 1.02 21.74 11.87 0.2
14.94 2158.51 2160.59 2160.64 0.0005 0.99 15.66 9.81 0.22
SEC
80
0
64.59 2158.76 2165.32 2165.32 6E-06 0.22 254.78 80 0.03
51.12 2158.76 2163.88 2163.88 2.6E-05 0.38 139.51 80 0.06
39.9 2158.76 2162.54 2162.58 0.00029 1.02 47.99 49.51 0.18
28.07 2158.76 2161.65 2161.75 0.00079 1.37 21.21 15.01 0.28
21.05 2158.76 2161.09 2161.18 0.00106 1.34 15.89 9.05 0.31
14.94 2158.76 2160.52 2160.61 0.00177 1.37 10.94 8.45 0.38
Entr
ada
Pu
ente
64.59 2158.46 2165.1 2162.09 2165.3 0.00081 1.64 33.96 9 0.2
51.12 2158.46 2163.5 2161.57 2163.85 0.00302 2.62 19.56 9 0.37
39.9 2158.46 2161.51 2161.08 2162.48 0.01179 4.36 9.15 3 0.8
28.07 2158.46 2160.95 2160.53 2161.67 0.00967 3.76 7.46 3 0.76
21.05 2158.46 2160.53 2160.17 2161.11 0.0087 3.4 6.2 3 0.75
14.94 2158.46 2160.04 2159.82 2160.55 0.00881 3.15 4.74 3 0.8
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 144
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
17 Bridge
Salid
a P
uen
te
64.59 2158.01 2160.69 2161.64 2163.98 0.04256 8.04 8.03 3 1.57
51.12 2158.01 2161.1 2161.1 2162.65 0.01884 5.52 9.25 3 1
39.9 2158.01 2160.63 2160.63 2161.94 0.01714 5.07 7.86 3 1
28.07 2158.01 2160.18 2160.08 2161.13 0.01368 4.32 6.5 3 0.94
21.05 2158.01 2160.08 2160.67 0.0086 3.38 6.22 3 0.75
14.94 2158.01 2159.9 2160.26 0.00548 2.63 5.68 3 0.61
SEC
90
3.8
1
64.59 2157.96 2159.05 2159.99 2163.19 0.09949 9.13 7.26 8.49 3.01
51.12 2157.96 2160.89 2159.78 2161.04 0.00087 1.77 30.12 15.09 0.34
39.9 2157.96 2161.01 2159.57 2161.09 0.00045 1.3 31.88 15.4 0.24
28.07 2157.96 2160.61 2160.67 0.00041 1.13 26.01 14.34 0.23
21.05 2157.96 2160.34 2160.39 0.00037 0.99 22.29 13.62 0.21
14.94 2157.96 2160.06 2160.09 0.00033 0.85 18.47 12.85 0.2
QUEBRADA IBORRA River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
Sec
00
0
47.8 2158.19 2160.62 2160.42 2161.17 0.00613 3.38 14.93 10.46 0.76
37.93 2158.19 2160.92 2160.17 2161.15 0.00218 2.22 18.32 12 0.47
29.43 2158.19 2161.02 2159.94 2161.15 0.00109 1.61 19.61 12.54 0.33
20.47 2158.19 2160.63 2159.66 2160.73 0.0011 1.44 15.05 10.51 0.32
15.21 2158.19 2160.36 2159.47 2160.44 0.00104 1.27 12.45 9.16 0.31
10.64 2158.19 2160.08 2159.28 2160.14 0.00099 1.1 9.98 8.22 0.29
Sec
02
0
47.8 2158.08 2160.75 2161 0.00238 2.28 21.86 18.1 0.46
37.93 2158.08 2160.98 2161.09 0.00091 1.49 26.09 19.94 0.29
29.43 2158.08 2161.05 2161.11 0.00047 1.09 27.67 20.58 0.21
20.47 2158.08 2160.64 2160.7 0.00057 1.08 19.92 17.19 0.22
15.21 2158.08 2160.37 2160.42 0.00063 1.05 15.49 14.91 0.23
10.64 2158.08 2160.07 2160.12 0.00071 1 11.42 12.24 0.24
Sec
04
0 47.8 2158.09 2160.29 2160.29 2160.89 0.00742 3.58 14.22 12.52 0.86
37.93 2158.09 2160.94 2161.07 0.00107 1.67 25.31 21.27 0.34
29.43 2158.09 2161.04 2161.1 0.00052 1.2 27.43 22.56 0.24
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 145
CONTRATO 12062013DT30
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev
Crit W.S. E.G. Elev
E.G. Slope Vel Chnl Flow Area
Top Width
Froude # Chl
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
20.47 2158.09 2160.62 2160.69 0.00064 1.17 19.19 17 0.26
15.21 2158.09 2160.35 2160.41 0.00065 1.09 15.02 13.35 0.26
10.64 2158.09 2160.06 2160.1 0.00066 0.97 11.52 10.94 0.25
Sec
06
0
47.8 2158.17 2159.47 2159.78 2160.57 0.0299 4.95 10.76 24.2 1.6
37.93 2158.17 2161.02 2161.03 6.8E-05 0.44 77.75 55.82 0.09
29.43 2158.17 2161.08 2161.08 3.5E-05 0.33 81.14 55.93 0.06
20.47 2158.17 2160.66 2160.67 5.2E-05 0.35 57.96 55.21 0.08
15.21 2158.17 2160.38 2160.39 7.8E-05 0.39 42.55 54.74 0.09
10.64 2158.17 2160.08 2160.09 8.6E-05 0.37 29.67 37.3 0.09
5.12 SITUACION HIDRAULICA DE LOS PUENTES
Los puentes vehiculares ejercen un efecto importante en el comportamiento hidráulico de
la quebrada, en especial cuando estos no tiene capacidad hidráulica o por sus formas
generan remansos afectando el cauce aguas arriba.
5.12.1 PUENTE AL BARRIO VILLA MARIA
Este puente se localiza cerca a la Estación de servicio, en una zona donde el análisis
hidráulico del tramo 1, nos muestra como un punto crítico. El puente estructuralmente es
un puente vigas.
De acuerdo con el cálculo hidráulico la capacidad de este corresponde al caudal con
periodo retorno de 10 años, desbordándose para los mayores.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 146
CONTRATO 12062013DT30
SECCION PUENTE A VILLA MARIA
PUENTE AL BARRIO VILLA MARIA
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 147
CONTRATO 12062013DT30
Se puede observar que la sedimentación reduce la capacidad hidráulica del puente, por lo
que podría mejorarse retirando la sedimentación desde aguas arriba y hacia aguas abajo.
5.12.2 PUENTE DE LA ZONA INDUSTRIAL
Debido a la diferencia entre los niveles de las márgenes en las cercanías de la zona
industrial se construyó un puente inclinado el cual por su forma hidráulicamente no es
muy bueno aunque tiene una buena capacidad.
El ancho puede ser adecuado pero la forma reduce fuerte su capacidad hidráulica,
adicionalmente en el costado donde la altura es muy reducida la velocidad se disminuye y
la sedimentación se incrementa, la cual a su vez reduce la capacidad.
Es muy complicado mejorar con obras la capacidad hidráulica del puente, lo mejor es
retirar cada cierto tiempo los sedimentos depositados.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 148
CONTRATO 12062013DT30
PUENTE A LA ZONA INDUSTRIAL
5.12.3 PUENTE 6 DE JUNIO
Este puente fue construido con una estructura metálica y no ofrece mucha resistencia a
los caudales de creciente por lo delgado y sin pasamanos, adicionalmente queda en un
tramo recto.
De acuerdo con el modelo la sección del puente tendría la capacidad para evecuar los
caudales de creciente, pero realmente como se mostro en el análisis hidráulico del tramo
3, los caudales vienen desbordados antes del puente, por lo que es factible mejorar la
entrada del mismo.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 149
CONTRATO 12062013DT30
SECCION HIDRAULICA DEL PUENTE 6 DE JUNIO
PUENTE 6 DE JUNIO
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 150
CONTRATO 12062013DT30
5.12.4 PUENTE VIEJO
Este puente fue construido en ladrillo y presenta una sección en bóveda, la sección es
amplia y cuenta con una capacidad hidráulica adecuada, aunque se encuentra aguas
debajo de una curva.
SECCION HIDRAULICA PUENTE VIEJO
La capacidad hidráulica puede mejorarse aun más retirando parte de la sedimentación
ubicada a la entrada, la cual influye en la capacidad del puente. Esta sedimentación se
presenta sobre la margen izquierda donde es posible la construcción de un muro.
Es de aclarar que en las condiciones actuales el comportamiento hidráulico del puente es
adecuado, pero también es susceptible de mejorar.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 151
CONTRATO 12062013DT30
ENTRADA A PUENTE VIEJO
5.12.5 PUENTE DE LOS LEONES
La estructura de entrada al puente de Los Leones está compuesta de dos muros
verticales los cuales organizan el flujo antes de llegar al puente y por lo tanto mejora la
capacidad hidráulica de este, adicionalmente al piso del puente se construyó un piso en
concreto, el cual le reduce la rugosidad y mantiene una pendiente continua.
Aunque las secciones tipo bóveda no son muy buenas hidráulicamente, ya que el radio
hidráulico disminuye a medida que los niveles de flujo se incrementan el comportamiento
hidráulico del puente los Leones es bueno
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 152
CONTRATO 12062013DT30
SECCION HIDRAULICA PUENTE LOS LEONES
PUENTE LOS LEONES
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 153
CONTRATO 12062013DT30
5.12.6 PUENTE LOS ALMENDROS
Este puente presenta problemas de alineamiento que afectan considerablemente su
capacidad hidráulica, ya que presenta una curva a la entrada donde el flujo se desborda y
una a la salida. Aunque en la sección hidráulica muestra que no tiene capacidad para los
caudales de creciente con periodo de retorno de 50 y 100 años, el problema puede ser
mayor ya que en la sección de aguas arriba el caudal para el periodo de retorno de 25
años ya viene desbordado y por lo tanto tampoco tendría la capacidad para este caudal,
es importante recordar que modelo Hec.Ras no calcula sobre elevaciones por ser un
modelo unidireccional.
SECCION HIDRAULICA PUENTE LOS ALMENDROS
Al Puente Los Almendros se le construyo un piso en concreto, el cual mejora las
condiciones de capacidad hidráulica, pero debe pensarse en mejorar la entrada y la salida
con el fin de disminuir las perdidas hidráulicas y así incrementar su capacidad. Además de
los problemas de alineamiento podemos observar que su ancho no es muy amplio en
relación con los otros descritos anteriormente.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 154
CONTRATO 12062013DT30
SALIDA DEL PUENTE LOS ALMENDROS
5.12.7 PUENTE CALLE 30
Este puente se localiza inmediatamente aguas abajo del puente los Almendros, el cual no
tiene piso, con el problema que la pendiente es negativa, la cual se evidencia ya el flujo
tiene muy poco movimiento
Aunque cuenta con muros a la entrada y a la salida no tiene la capacidad para evacuar
los caudales de creciente correspondientes a los periodos de retorno de 50 y 100 años y
no evacua el caudal con periodo de retorno de 25 años ya que viene desbordado. La
capacidad de este puente está muy influenciada por la pendiente del cauce.
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 155
CONTRATO 12062013DT30
SECCION HIDRAULICA PUENTE CALLE 30
PUENTE CALLE 30 CON PENDIENTE MUY BAJA O NEGATIVA
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 156
CONTRATO 12062013DT30
5.12.8 PUENTE ZEA ( CARRERA 30)
Este es un puente histórico con dos celdas en forma de bóveda, el cual tiene una
capacidad para evacuar los caudales hasta de 25 años; la pendiente antes de llegar al
puente es baja y puede tener alguna influencia en su capacidad hidráulica. A este puente
se le construyó un piso que mejora las condiciones hidráulicas.
SECCION HIDRAULICA PUENTE ZEA (CARRERA 30)
PUENTE ZEA (CARRERA 30)
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 157
CONTRATO 12062013DT30
5.12.9 PUENTE CARRERA 29 A ( COLISEO)
Este puente tiene la capacidad hidráulica tiene la capacidad hidráulica para evacuar los
caudales de creciente, aunque puede mejorarse con la construcción de un muro sobre el
costado derecho o retirando sedimentación de aguas arriba.
SECCION HIDRAULICA PUENTE CARRERA 29 A (VIA AL COLISEO)
ENTRADA PUENTE CARRERA 29 A (VIA AL COLISEO)
DISEÑO OBRAS HIDRAULICAS QUEBRADA DON MATIAS 158
CONTRATO 12062013DT30
5.12.10 PUENTE VIA AL MUNICIPIO DE ENTRERRIOS
Este puente se encuentra muy por encima del nivel de la quebrada y cuenta con un ancho
bastante amplio.
SECCION HIDRAULICA PUENTE VIA A MUNICIPIO DE ENTRERRIOS
PUENTE VIA ENTRERRIOS