Informe Final Río Cañas V1

ADELANTAR TRABAJOS DE CONSULTORÍA EN MATERIA DE HIDROLOGÍA, HIDRAULICA, TOPOGEOFISICA, BATIMETRÍA, FLUVIAL Y ALTIMETRÍA,

PARA DIAGNOSTICAR, IDENTIFICAR Y FORMULAR LA SOLUCIÓN INTEGRAL AL SEVERO PROCESO DE DIVAGACIÓN QUE PRESENTAN LOS ULTIMOS 14 KILOMETROS DEL RIO CAÑAS HASTA SU DESEMBOCADURA

EN EL MAR CARIBE, EN JURISDICCIÓN DEL MUNICIPIO DE DIBULLA, DEPARTAMENTO DE LA GUAJIRA

INFORME TÉCNICO FINAL

Bogotá, D.C., Noviembre de 2015

INFORME TÉCNICO

INFORME TÉCNICO

Bogotá D.C., noviembre 6 de 2015

UT-CAÑ-322-15 Señores Interventoría Contrato No 0138/2014 CORPOGUAJIRA Atn. Dr. Julio Curvelo Riohacha (La Guajira) ESD Ref. Metodología y plan de acción Apreciado Ingeniero: Por medio del presente, nos es grato entregar el informe técnico final del Contrato para “Adelantar trabajos de consultoría en materia de hidrología, hidráulica, topogeofísica, batimetría, fluvial y altimetría, para diagnosticar, identificar y formular la solución integral al severo proceso de divagación que presentan los últimos 14 kilómetros del rio Cañas hasta su desembocadura en el Mar Caribe, en jurisdicción del municipio de Dibulla, departamento de La Guajira” Agradeciendo su atención y comentarios, nos es grato suscribirnos, Atentamente, ALFONSO PÉREZ PRECIADO Representante Legal EPAM SA ESP

INFORME TÉCNICO

INFORME TÉCNICO

CONTENIDO

1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 2

2 ASPECTOS GENERALES 3

2.1 INFORMACIÓN CLIMATOLOGICA UTILIZADA 3 2.2 ASPECTOS METODOLÓGICOS 3 2.2.1 ANÁLISIS EXPLORATORIO DE LOS DATOS EN LAS ESTACIONES EXISTENTES EN LA CUENCA DEL RÍO CAÑAS 3 2.2.2 REPRESENTACIÓN GRÁFICA 8 2.2.3 RESUMEN NUMÉRICO DE LOS DATOS 8 2.2.4 MÉTODOS EXPLORATORIOS 9

3 CLIMATOLOGÍA 10

3.1 TEMPERATURA 10 3.1.1 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Y VALIDEZ DE LOS REGISTROS MENSUALES 10 3.1.2 VALORES OBTENIDOS DE TEMPERATURA MENSUAL 19 3.2 BRILLO SOLAR 20 3.2.1 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Y VALIDEZ DE LOS REGISTROS MENSUALES 20 3.2.2 VALORES OBTENIDOS DE BRILLO SOLAR TOTAL MENSUAL 24 3.3 HUMEDAD RELATIVA 25 3.3.1 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Y VALIDEZ DE LOS REGISTROS MENSUALES 25 3.3.2 VALORES OBTENIDOS DE HUMEDAD RELATIVA MENSUAL 28 3.4 EVAPORACIÓN 30 3.4.1 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Y VALIDEZ DE LOS REGISTROS MENSUALES 30 3.4.2 VALORES OBTENIDOS DE EVAPORACIÓN TOTAL MENSUAL 33 3.5 PRECIPITACIÓN 35 3.5.1 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Y VALIDEZ DE LOS REGISTROS MENSUALES 35 3.5.2 VALORES OBTENIDOS DE PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL 43 3.6 ESTUDIO DE LAS PRECIPITACIONES MENSUALES MÁXIMAS EN 24 HORAS 46 3.6.1 ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LLUVIAS MÁXIMAS EN 24 HORAS 48

4 HIDROLOGÍA 56

4.1 INFORMACIÓN SECUNDARIA Y PRIMARIA UTILIZADA 57 4.1.1 INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA Y PLUVIOGRÁFICA 57 4.1.2 INFORMACIÓN HIDROLÓGICA 57 4.1.3 INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA 58 4.2 METODOLOGÍA Y SU DESARROLLO 58 4.3 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CRECIENTES EN LA ESTACIÒN MINGUEO 59 4.4 MODELO LLUVIA‐CAUDAL APLICADO A LAS SUBCUENCAS DEL RÍO CAÑAS 62 4.4.1 ESTUDIO DE LLUVIAS MÁXIMAS EN 24 HORAS 63

INFORME TÉCNICO

4.4.2 PERÍODO DE RETORNO DEL AGUACERO DE DISEÑO 64 4.5 DETERMINACIÓN DE LAS CRECIENTES CON DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO 66 4.6 CALIBRACIÓN DEL MODELO LLUVIA – CAUDAL PARA VALIDAR EL VALOR DE LAS CRECIENTES CALCULADAS CON EL MÉTODO DEL S.C.S. 86 4.7 HIDROGRAMAS OBTENIDOS DE LAS CRECIENTES ANALIZADAS 86 4.8 CONCLUSIONES 110

5 ESTUDIO TOPOGRÁFICO Y BATIMÉTRICO 111

5.1 LEVANTAMIENTO DE SECCIONES TOPOGRÁFICAS A LO LARGO DE 14 KM DEL CAUCE 111 5.2 BATIMETRÍA EN LOS TRAMOS MÁS PROFUNDOS CERCA A LA DESEMBOCADURA, DONDE LA TOPOGRAFÍA CONVENCIONAL NO SEA SUFICIENTE 111 5.3 ELABORACIÓN DEL PLANO TOPOGRÁFICO Y MODELO DEL CAUCE Y SUS RIBERAS EN LOS 14 KM. DONDE EXISTA INFORMACIÓN DE IGUAL O MAYOR DETALLE AL REQUERIDO, SE UTILIZARÁ ÉSTA. 111

6 ESTUDIO HIDRÁULICO 116

6.1 MODELACIÓN DE LAS MANCHAS DE INUNDACIÓN PARA DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO 116 6.1.1 MODELACIONES ANTERIORES 116 6.1.2 MODELACIONES DEL PRESENTE ESTUDIO 119 6.1.3 DIAGNÓSTICO DEL RÍO CAÑAS POR CONCEPTO DE DESBORDAMIENTO POR INUNDACIÓN 136 6.2 ESTUDIO DE GEOMORFODINÁMICA DEL CAUCE 143 6.2.1 GEOLOGÍA REGIONAL 143 6.3 ZONIFICACIÓN DEL CAUCE SEGÚN INESTABILIDAD ACTUAL Y POTENCIAL. DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA DE DIVAGACIÓN 145 6.3.1 GEOMORFOLOGÍA 145 6.3.2 DINÁMICA FLUVIAL 151

7 ESTUDIO PREDIAL 163

7.1 DELIMITACIÓN DE PREDIOS RIBEREÑOS 163 7.2 CARACTERIZACIÓN DEL USO DEL SUELO Y PRODUCCIÓN ECONÓMICA DE LOS PREDIOS AFECTABLES POR DIVAGACIÓN 167 7.2.1 METODOLOGÍA EMPLEADA 167 7.2.2 RESULTADOS 167 7.3 VALORACIÓN ECONÓMICA DE LOS PREDIOS AFECTABLES POR DIVAGACIÓN DEL RÍO 186

8 DISEÑO CONCEPTUAL DE LA RECUPERACIÓN DEL CAUCE 188

8.1 IDENTIFICACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA CONTROLAR LA DIVAGACIÓN 188 8.2 ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE ALTERNATIVAS 189

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8.2.1 ALTERNATIVAS NO HIDRÁULICAS 189 8.2.2 ALTERNATIVAS HIDRÁULICAS 189 8.2.3 DESCRIPCIÓN DE LAS ALTERNATIVAS 189 8.2.4 COMPARACIÓN DE ALTERNATIVAS 207 8.3 DISEÑO CONCEPTUAL DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA 213 8.3.1 DISEÑO DE LOS ESPOLONES 213 8.3.2 RESULTADOS DE SOCAVACIÓN EN HOJAS DE CÁLCULO 215 8.3.3 EFECTOS DE LAS MEDIDAS Y OBRAS PROPUESTAS 221 8.3.4 PRESUPUESTO DE OBRA 227 8.3.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS 228

9 SOCIALIZACIÓN 229

9.1 SOCIALIZACIÓN DEL DIAGNÓSTICO 229 9.2 SOCIALIZACIÓN DEL DISEÑO CONCEPTUAL 234

10 BIBLIOGRAFÍA 235

LISTADO DE TABLAS

Tabla 2.1. Estaciones pluviométricas y climatológicas utilizadas..................................................... 3

tabla 2.2. Series climatológicas recopiladas en la región de estudio ............................................... 7

tabla 3.2. Resumen numérico de la serie de temperatura máxima mensual multianual. ................ 15

tabla 3.3. Resumen numérico de la serie de temperatura media mensual multianual. ................... 15

tabla 3.4. Resumen numérico de la serie de temperatura mínima mensual multianual .................. 16

tabla 3.5. Resumen numérico de la serie de brillo solar total mensual multianual .......................... 23

tabla 3.6. Resumen numérico de la serie de humedad relativa mensual multianual ...................... 27

tabla 3.7. Resumen numérico de la serie de evaporación total mensual multianual ....................... 32

tabla 3.8. Resumen numérico de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación

termoguajira ................................................................................................................................. 40


palomino ...................................................................................................................................... 40


dibulla .......................................................................................................................................... 41

tabla 3.11. Valores de los periodos de retorno con diferentes distribuciones. Estación termoguajira

.................................................................................................................................................... 52

tabla 3.12. Precipitaciones máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno con la

distribución seleccionada. Estación termoguajira .......................................................................... 53

INFORME TÉCNICO

tabla 3.13. Valores de los periodos de retorno con diferentes distribuciones. Estación palomino... 54


distribución seleccionada. Estación palomino ............................................................................... 54

tabla 3.15. Valores de los periodos de retorno con diferentes distribuciones. Estación dibulla ....... 54


distribución seleccionada. Estación dibulla ................................................................................... 55

tabla 4.1. Estaciones pluviométricas y climatológicas utilizadas .................................................... 57

tabla 4.2. Estaciones hidrológicas investigadas ............................................................................ 57

tabla 4.3. Subcuencas estudiadas en el río cañas ........................................................................ 59

tabla 4.4. Valores mensuales de caudales. Estación mingueo ...................................................... 61

tabla 4.5 valores mensuales de caudales con diferentes períodos de retorno estación mingueo ... 62

tabla 4.6. Caudales máximos mensuales con diferentes períodos de retorno con la distribución

seleccionada. Estación mingueo .................................................................................................. 62


distribución seleccionada. Estación termoguajira .......................................................................... 63


distribución seleccionada. Estación palomino ............................................................................... 63


distribución seleccionada. Estación dibulla ................................................................................... 64

tabla 4.10. Criterios para seleccionar el período de retorno de diseño .......................................... 64

tabla 4.11. Períodos de retorno o grado de protección .................................................................. 65

tabla 4.12. Lluvias en mm para los siguientes períodos de retorno ............................................... 69

tabla 4.13. Distribución temporal de la lluvia adoptada ................................................................. 70

tabla 4.14. Determinación del cubrimiento vegetal en la subcuenca del río cañas – parte alta ...... 71

tabla 4.15. Determinación del cubrimiento vegetal en la subcuenca del río cañas – parte media .. 71

tabla 4.16. Determinación del cubrimiento vegetal en la subcuenca del río cañas – parte baja ..... 71

tabla 4.17. Determinación del cubrimiento vegetal en la subcuenca del caño arena ...................... 72

tabla 4.18. Determinación del cubrimiento vegetal en la subcuenca de la quebrada andrea .......... 72

tabla 4.19. Condiciones de humedad antecedente a la lluvia de diseño ........................................ 78

tabla 4.20. Selección del valor cn” considerando diferentes combinaciones hidrológicas de suelo y

vegetación ................................................................................................................................... 79

tabla 4.21. Valores de cn para diferentes condiciones de humedad antecedente .......................... 80

tabla 4.22. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor cn en la subcuenca del río cañas –

parte alta...................................................................................................................................... 81


parte media .................................................................................................................................. 81

INFORME TÉCNICO


parte baja ..................................................................................................................................... 82

tabla 4.25. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor cn en la subcuenca caño arena ...... 82

tabla 4.26. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor cn en la subcuenca quebrada andrea

.................................................................................................................................................... 82

tabla 4.27. Cálculo del tiempo de concentración ............................................................................ 84

tabla 4.28. Caudales obtenidos en los diferentes puntos de intersección con las subcuencas....... 87

tabla 4.29. Caudales obtenidos en los diferentes subcuencas ...................................................... 87

tabla 6.1. Características geométricas e hidráulicas del río cañas en el momento para una creciente

con un período de retorno de 5 años .......................................................................................... 130


con un período de retorno de 10 años ........................................................................................ 131






con un período de retorno de 100 años ...................................................................................... 135

tabla 7.1. Predios incluidos en el área de divagación del río cañas. ............................................ 163

tabla 7.2. Ingresos familiares ...................................................................................................... 168

tabla 7.3. Promedio de ingresos ................................................................................................. 169

tabla 7.4. Actividad económica ................................................................................................... 170

tabla 7.5. Usos del predio ........................................................................................................... 170

tabla 7.6. Principales cultivos ..................................................................................................... 171

tabla 7.7. Animales..................................................................................................................... 172

tabla 7.8. Cantidad de animales ................................................................................................. 172

tabla 7.9. Aporte económico ....................................................................................................... 174

tabla 7.10. Ingresos familiares .................................................................................................... 175

tabla 7.11. Labores fuera de su finca .......................................................................................... 175

tabla 7.12. Actividad de los ingresos .......................................................................................... 176

tabla 7.13. Tamaño del predio .................................................................................................... 177

tabla 7.14. Usos del predio ......................................................................................................... 177

tabla 7.15. Principales cultivos ................................................................................................... 178

tabla 7.16. Principales animales ................................................................................................. 179

tabla 7.17. Comercialización de cultivos ..................................................................................... 180

tabla 7.18. Comercialización de animales ................................................................................... 181

INFORME TÉCNICO

tabla 7.19. Uso y cobertura en la zona inundable. ...................................................................... 182

tabla 7.20. Valores estimados por hectárea según zhg – dibulla. ................................................ 186

tabla 8.1 costos alternativa a. Red de alerta ............................................................................... 195

tabla 8.2. Costos de la alternativa b, compra de predios y demolición de construcciones ............ 196

tabla 8.3. Costos de la alternativa c, reubicación de las familias afectadas del centro poblado de

mingueo ..................................................................................................................................... 199

tabla 8.4. Costos de referencia para plantación con especies nativas por hectárea .................... 201

tabla 8.7. Valoración de cada variable por alternativa ................................................................. 211

tabla 8.8. Estimación del valor homogeneizado de cada variable ................................................ 211

tabla 8.9. Estimación del valor ponderado de cada variable ........................................................ 212

tabla 8.10. Ubicación de espolones y longitudes......................................................................... 214

tabla 8.11. Variables hidráulicas cálculo de socavación general condición actual, según lischtvan –

lebediev ..................................................................................................................................... 217

tabla 8.12. Variables hidráulicas del cálculo de socavación general para la condición actual, según

maza álvarez ............................................................................................................................. 220

tabla 8.13. Nivel del río cañas para la creciente con un período de retorno de 5 años, antes y

después de la implementación de las obras propuestas ............................................................. 221









tabla 8.18. Presupuesto de obra ................................................................................................. 228

Listado de Figuras Figura 1.1. Localización del río cañas y sus afluentes .................................................................... 2

figura 2.1. Ubicación de las estaciones ........................................................................................... 5

figura 3.1. Grafica de la serie de temperaturas máximas mensuales multianuales ........................ 11

figura 3.2. Grafica de la serie de temperaturas medias mensuales multianuales. .......................... 11

figura 3.3. Grafica de la serie de temperaturas mínimas mensuales multianuales. ........................ 12

figura 3.4. Histograma de la serie de temperaturas máximas mensuales multianuales .................. 12

INFORME TÉCNICO

figura 3.5. Histograma de la serie de temperaturas medios mensuales multianuales .................... 13

figura 3.6. Histograma de la serie de temperaturas mínimos mensuales multianuales .................. 13

figura 3.7. Box plot de la serie de temperaturas máximas mensuales multianuales ....................... 16

figura 3.8. Box plot de la serie de temperatura media mensual multianual .................................... 17

figura 3.9. Box plot de la serie de temperatura mínima mensual multianual .................................. 17

figura 3.10. Temperatura media estación termoguajira ................................................................. 19

figura 3.11. Temperatura máxima estación termoguajira............................................................... 19

figura 3.12. Temperatura mínima estación termoguajira ............................................................... 20

figura 3.13. Grafica de la serie de brillo solar total mensual multianual.......................................... 22

figura 3.14. Histograma de la serie de brillo solar total mensual multianual ................................... 22

figura 3.15. Box plot mensual de la serie de brillo solar total mensual multianual de la estación

climatológica ordinaria termoguajira sobre la cuenca del río cañas y con código 15035020. ......... 24

figura 3.16. Brillo solar total mensual estación termoguajira .......................................................... 25

figura 3.17. Grafica de la serie de humedad relativa mensual multianual ...................................... 26

figura 3.18. Histograma de la serie de humedad relativa mensual multianual ................................ 26

figura 3.19. Box plot mensual de la serie de humedad relativa mensual multianual ....................... 29

figura 3.20. Humedad relativa mensual estación termoguajira ...................................................... 29

figura 3.21. Grafica de la serie de evaporación total mensual multianual ...................................... 31

figura 3.22. Histograma de la serie de evaporación total mensual multianual ................................ 32

figura 3.23. Box plot mensual de la serie de evaporación total mensual multianual ....................... 34

figura 3.24. Evaporación mensual estación termoguajira .............................................................. 35

figura 3.25. Grafica de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación termoguajira .. 37

figura 3.26. Grafica de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación palomino........ 37

figura 3.27. Grafica de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación dibulla ............ 38

figura 3.28. Histograma de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación termoguajira

.................................................................................................................................................... 38

figura 3.29. Histograma de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación palomino . 39

figura 3.30. Histograma de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación dibulla ..... 39

figura 3.31. Box plot de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación termoguajira . 41

figura 3.32. Box plot de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación palomino ...... 42

figura 3.33. Box plot de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación dibulla .......... 42

figura 3.34. Precipitación total mensual estación termoguajira ...................................................... 44

figura 3.35. Precipitación total mensual estación palomino ........................................................... 45

figura 3.36. Precipitación total mensual estación dibulla ............................................................... 45

figura 3.37. Precipitación máxima en 24 horas estación termoguajira ........................................... 46

figura 3.38. Precipitación máxima en 24 horas estación palomino ................................................ 47

INFORME TÉCNICO

figura 3.39. Precipitación máxima en 24 horas estación dibulla..................................................... 47

figura 3.40. Ajuste de distribuciones de probabilidad precipitación máxima mensual. Estación

termoguajira ................................................................................................................................. 52

figura 3.41. Ajuste de distribuciones de probabilidad precipitación máximos mensuales. Estación

palomino ...................................................................................................................................... 53

figura 3.42. Ajuste de distribuciones de probabilidad precipitación máximos mensuales. Estación

dibulla .......................................................................................................................................... 55

figura 4.1. Ubicación de las estaciones ......................................................................................... 58

figura 4.2. Localización de las subcuencas ................................................................................... 60

figura 4.3 curva de distribución del aguacero seleccionado en el presente estudio ....................... 70

figura 4.4. Solución gráfica para determinar el valor de la escorrentía directa a partir de la lluvia,

utilizando el número de curva cn .................................................................................................. 74

figura 4.5. Suelos predominantes en la parte alta, media y baja de la cuenca del río cañas y río

negro ........................................................................................................................................... 77

figura 4.6 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca río

cañas – parte alta. El caudal pico es de 85,6 m3/s ........................................................................ 87


cañas – parte media. El caudal pico es de 12,5 m3/s .................................................................... 88


cañas – parte baja. El caudal pico es de 13,3 m3/s ....................................................................... 88

figura 4.9 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca caño

arena. El caudal pico es de 28,2 m3/s ........................................................................................... 89

figura 4.10 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca

quebrada andrea. El caudal pico es de 28,2 m3/s ......................................................................... 89

figura 4.11 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el punto a. El caudal

pico es de 112,7 m3/s ................................................................................................................... 90

figura 4.12 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el punto b. El caudal

pico es de 127,6 m3/s ................................................................................................................... 90

figura 4.13 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el punto c. El caudal

pico es de 115,5 m3/s ................................................................................................................... 91

figura 4.14 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el punto d. El caudal

pico es de 85,1 m3/s ..................................................................................................................... 91


cañas – parte alta. El caudal pico es de 100,3 m3/s ...................................................................... 92



INFORME TÉCNICO







figura 4.20 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 10 años en el punto a. El

caudal pico es de 132,4 m3/s........................................................................................................ 94

figura 4.21 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 10 años en el punto b. El


figura 4.22 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 10 años en el punto c. El


figura 4.23 hidrograma de la creciente con un período de retorno de 10 años en el punto d. El



cañas – parte alta. El caudal pico es de 107,9 m3/s ...................................................................... 96














caudal pico es de 148,1 m3/s...................................................................................................... 100




cañas – parte alta. El caudal pico es de 117,4 m3/s .................................................................... 101


cañas – parte media. El caudal pico es de 17,9 m3/s .................................................................. 101

INFORME TÉCNICO


cañas – parte baja. El caudal pico es de 19,2 m3/s ..................................................................... 102


arena. El caudal pico es de 38,9 m3/s ......................................................................................... 102


quebrada andrea. El caudal pico es de 39,3 m3/s ....................................................................... 103










cañas – parte alta. El caudal pico es de 125,8 m3/s .................................................................... 105


cañas – parte media. El caudal pico es de 19,3 m3/s .................................................................. 106


cañas – parte baja. El caudal pico es de 20,9 m3/s ..................................................................... 106


caño arena. El caudal pico es de 41,8 m3/s ................................................................................ 107


quebrada andrea. El caudal pico es de 42,3 m3/s ....................................................................... 107









figura 5.1. Topografía del corredor ............................................................................................. 112

figura 5.2. Modelo digital del corredor ......................................................................................... 113

figura 5.3 dtm de la cuenca del río cañas (corpoguajira, pomca río cañas, 2012) ........................ 114

INFORME TÉCNICO

figura 5.4. Plancha topográfica del igac en la zona del corredor (13-iii-a) a escala original 1:25.000

.................................................................................................................................................. 115

figura 6.1. Modelación de corpoguajira – conservación internacional (2012) ............................... 119

figura 6.2. Manchas de inundación para un período de retorno de 5 años................................... 125

figura 6.3. Manchas de inundación para un período de retorno de 10 años. ................................ 126



figura 6.6. Manchas de inundación para un período de retorno de 100 años. .............................. 129

figura 6.7 distinción entre cauce permanente, ronda hídrica de protección y franjas de crecidas de

diferente período de retorno ....................................................................................................... 140

figura 6.8. Ubicación de los gaviones plano 1 ............................................................................. 142

figura 6.9. Geología regional del área del corredor (ingeominas, plancha 13 dibulla) .................. 147

figura 6.10. Geomorfología del área del corredor ........................................................................ 159

figura 6.11. Dinámica fluvial del área del corredor ...................................................................... 160

figura 6.12. Dinámica fluvial del área del corredor año 1955. ...................................................... 161

figura 6.13. Dinámica fluvial del área del corredor año 1978. ...................................................... 162

figura 7.1. Delimitación de predios afectados.............................................................................. 166

figura 7.2. Ingresos familiares..................................................................................................... 169

figura 7.3. Promedio de ingresos ................................................................................................ 169

figura 7.4. Actividad económica .................................................................................................. 170

figura 7.5. Usos del predio.......................................................................................................... 171

figura 7.6. Principales cultivos .................................................................................................... 171

figura 7.7. Animales ................................................................................................................... 172

figura 7.8. Cantidad de animales ................................................................................................ 173

figura 7.9. Aporte económico ...................................................................................................... 174

figura 7.10. Ingresos familiares................................................................................................... 175

figura 7.11. Labores fuera de su finca......................................................................................... 176

figura 7.12. Actividad de los ingresos ......................................................................................... 176

figura 7.13. Tamaño del predio ................................................................................................... 177

figura 7.14. Usos del predio ........................................................................................................ 178

figura 7.15. Principales cultivos .................................................................................................. 179

figura 7.16. Principales animales ................................................................................................ 180

figura 7.17. Comercialización de cultivos .................................................................................... 181

figura 7.18. Comercialización de animales .................................................................................. 181

figura 7.19. Uso y cobertura dentro del área inundable ............................................................... 185

figura 7.20. Zonas homogéneas geoeconómicas para la zona inundable. ................................... 187

INFORME TÉCNICO

figura 8.1. Puntos para las estaciones del sistema de alerta ....................................................... 194

figura 8.2. Diseño tipo de las nuevas viviendas .......................................................................... 199

figura 8.3. Cobertura vegetal de la cuenca del río cañas (corpoguajira, pomca, 2009) ................ 202

figura 8.4. Sitios de posibles embalses en la cuenca del río cañas ............................................. 206

figura 8.5. Separación entre espolones inclinados aguas arriba .................................................. 214

figura 8.6. Ubicación de los espolones (ver plano 1) ................................................................... 214

figura 8.7. Planta – perfil del espolón no. 2 (ver plano 2)............................................................. 215

figura 8.8. Resultados socavación general según lischtvan – lebediev ........................................ 218

figura 8.9. Resultados socavación general según maza álvarez ................................................ 220

Listado de Fotos

Fotografía 6.1. Tipo de material aguas arriba del corregimiento de mingueo ............................... 122 fotografía 6.2. Tipo de material y vegetación aguas arriba del corregimiento de mingueo ........... 122 fotografía 6.3. Tipo de material al frente del corregimiento de mingueo....................................... 123 fotografía 6.4. Presencia de árboles caídos en el cauce principal ............................................... 141 fotografía 6.5. Socavación lateral del río cañas sobre el casco urbano de mingueo .................... 141 fotografía 6.6. Ubicación de los gaviones sobre margen derecha del río ..................................... 142 foto 6.7. Playas del mar, a la derecha de la desembocadura del río. Obsérvese la formación de cordones litorales que, al migrar en dirección de la deriva (hacia el oeste), desvía la desembocadura del río hacia el oeste (google earth, 2015) ........................................................ 148 foto 6.8. Acantilados al oeste de termoguajira. Obsérvense los niveles relativamente más altos de los acantilados con respecto a la playa. Obsérvese también la dirección de la deriva, hacia el sw (google earth, 2015) ................................................................................................................... 148 foto 6.9. Colinas altas sobre rocas ígneo metamórficas (google earth, 2015) .............................. 150 foto 6.10. Colinas bajas muy disectadas sobre rocas ígneo metamórficas (google earth, 2015) .. 150 foto 6.11. Bancos laterales y playas, característico del tramo 1 (en rojo, gavión para defender la carretera) ................................................................................................................................... 155 foto 6.12. Socavamiento del cauce en el tramo de influencia del puente de mingueo, en la creciente de 2008. Obsérvese que los estribos del puente reducen la sección del río. ............................... 155 foto 6.13. Socavamiento del cauce en el tramo de influencia del puente de mingueo, en la creciente de 2008. Obsérvese, a la derecha, el estribo de un antiguo puente, destruido por otra creciente. A la izquierda, el estribo del puente actual. En medio, una vivienda en trance de derrumbe por la socavación. ................................................................................................................................ 156 foto 6.14. Crecida de 2008, inmediatamente aguas arriba del puente de mingueo ...................... 156 foto 6.15. Lecho anastomosado característico del tramo 2, al frente del centro poblado de mingueo, aguas abajo del puente (google earth, 2015). ............................................................................. 157 foto 6.16. Cauce meándrico característico del tramo 3. Obsérvese, a la izquierda, las instalaciones de termoguajira, y a la derecha, el dique limítrofe de puerto brisa (google earth, 2015). ............. 157 foto 6.17. Cauce meándrico característico del tramo 3. Obsérvense las madres viejas o brazos muertos (google earth, 2015). .................................................................................................... 158

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foto 8.1. Compra de mejoras y abandono del sitio en el caso de mingueo: en rojo, viviendas a adquirir (google, 2015). .............................................................................................................. 197 foto 8.2. Sitios de posible reubicación de las familias, dentro del casco urbano de mingueo (google, 2015) ......................................................................................................................................... 198 foto 9.1. Socialización - participantes ......................................................................................... 231 foto 9.2. Socialización - participantes ......................................................................................... 231 foto 9.3. Socialización - participantes ......................................................................................... 232 foto 9.4. Socialización – presentador consultoría ........................................................................ 232 foto 9.5. Socialización – presentación del diagnóstico ................................................................ 233 foto 9.6. Socialización – presentación del diagnóstico ................................................................ 233

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INTRODUCCIÓN

El presente documento corresponde al Informe final del Contrato para “Adelantar trabajos de consultoría en materia de hidrología, hidráulica, topogeofísica, batimetría, fluvial y altimetría, para diagnosticar, identificar y formular la solución integral al severo proceso de divagación que presentan los últimos 14 kilómetros del rio Cañas hasta su desembocadura en el Mar Caribe, en jurisdicción del municipio de Dibulla, departamento de La Guajira”. De acuerdo con los términos de referencia, el informe abarca sucesivamente los siguientes capítulos o temas principales: Localización Aspectos generales Climatología Hidrología Topografía y batimetría Hidráulica Estudio predial Socialización

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1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO La cuenca del río Cañas se encuentra localizada en la Jurisdicción del municipio de Dibulla, departamento de la Guajira, el cual tiene un recorrido aproximado de 25 km y un área de 150 km2 y se encuentra ubicada en la zona sur del departamento. El río cañas desemboca al mar en las coordenadas en los 11°15´42.3” N; 73°24'11.2” W. En la Figura 1.1 se muestra la localización del rio cañas y sus drenajes como los afluentes. Figura 1.1. Localización del río Cañas y sus afluentes

Fuente: Google Earth.

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2 ASPECTOS GENERALES

2.1 INFORMACIÓN CLIMATOLOGICA UTILIZADA Para una mejor descripción climática consistente y un cubrimiento completo del área de estudio se eligieron las estaciones que se encuentran dentro y/o cercanas a la cuenca del río Cañas.

En la Tabla 0.1, se presenta la relación de las estaciones pluviométricas y climatológicas identificadas dentro y/o cerca de la zona del estudio y cuya información fue recopilada para el presente estudio. En la tabla antes mencionada se describe el código de la estación, la categoría, las coordenadas geográficas, la elevación, la corriente o cuenca y el municipio donde se encuentran. Estas estaciones hacen parte de la red hidrometeorológica del INSTITUTO DE HIDROLOGÍA METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES – IDEAM. En la Figura 2.1 se presentan la localización de las estaciones. Tabla 0.1. Estaciones pluviométricas y climatológicas utilizadas

Estación Código Tipo Coordenadas Elevación

m.s.n.m Corriente Municipio

Norte Este

Termoguajira 15035020 CO 11º 15’ 73º 24’ 5 Cañas Dibulla

Palomino 15030020 PM 11º 14’ 73º 34’ 30 Palomino Santa Marta

Dibulla 15030010 PM 11º 16’ 73º 18’ 5 Dibulla Dibulla PM- Pluviométrica; CO- Climatológica Ordinaria.

2.2 ASPECTOS METODOLÓGICOS Los análisis climatológicos del presente estudio están orientados a definir los datos de lluvias, temperatura, brillo solar, evaporación y humedad relativa. Además, la información climatológica podrá ser base para definir los procesos de construcción de obras hidráulicas, actividades ambientales y similares que dependan del clima. Esta caracterización se desarrolla en la cuenca del río Cañas y toda la zona de interés para el Proyecto.

2.2.1 Análisis exploratorio de los datos en las estaciones existentes en la cuenca del río Cañas

El análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo.

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Figura 0.1. Ubicación de las estaciones


Para la caracterización climatológica de la zona del proyecto se estudiaron los registros mensuales de las estaciones climatológicas existentes en la región. En la Tabla 2. se señalan las estaciones utilizadas y los atributos de cada una de las series de tiempo. La a; CO- Climatológica Ordinaria.

ASPECTOS METODOLÓGICOS Los análisis climatológicos del presente estudio están orientados a definir los datos de lluvias, temperatura, brillo solar, evaporación y humedad relativa. Además, la información climatológica podrá ser base para definir los procesos de construcción de obras hidráulicas, actividades ambientales y similares que dependan del clima. Esta caracterización se desarrolla en la cuenca del río Cañas y toda la zona de interés para el Proyecto.

2.2.2 Análisis exploratorio de los datos en las estaciones existentes en la cuenca del río Cañas

El análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen

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como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo.

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Figura 0.1 muestra su localización. Tabla 2.2. Series climatológicas recopiladas en la región de estudio


m.s.n.m Corriente

Fecha

Norte Este Inicial Final

Termoguajira 15035020 CO 11º 15’ 73º 24’ 5 Cañas Ene-1994

Dic-2013

Palomino 15030020 PM 11º 14’ 73º 34’ 30 Palomino Ene-1961

Feb-2007

Dibulla 15030010 PM 11º 16’ 73º 18’ 5 Dibulla Ene-1958

Dic-2013

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2.2.3 Representación gráfica La representación gráfica de una serie de tiempo puede mostrar la variabilidad y otras propiedades de un conjunto de datos.

Si hay por lo menos 25 observaciones, una de las formas gráficas más comunes es un diagrama de bloques llamado histograma. Para este fin, los datos se dividen en grupos de acuerdo a sus magnitudes. El eje horizontal del grafico da las magnitudes. Los bloques se dibujan para representar a los grupos, cada uno con un límite superior e inferior distinto. El área de un bloque es proporcional al número de ocurrencias en el grupo. La variabilidad de los datos se puede observar con la dispersión horizontal de los bloques, y la mayoría de los valores comunes se encuentran en los bloques con mayor superficie. Otras características como la simetría de los datos o falta de ella también se pueden observar en el histograma. El primer paso es tener en cuenta el rango de las observaciones, es decir, la diferencia entre los valores máximo y mínimo. El ancho de las clases es generalmente igual para facilitar la interpretación por ejemplo el ajuste a una distribución de probabilidad, sin embargo, los anchos de clase desigual se utilizan. Debe ponerse especial cuidado en la elección del número de . Pocos intervalos darían lugar a una omisión de algunas características importantes de los datos; muchos intervalos no darían una visión muy clara de los datos, porque puede haber grandes fluctuaciones en las frecuencias. Una regla puede ser √ o un entero cercano a este valor, pero debe ser por lo menos 5 y no mayor de 25. Por lo tanto, histogramas basados en menos de 25 datos pueden no ser significativos. Sturges (1926) sugirió la aproximación

1 3.3log Una alternativa más teórica fue propuesta por Freedman y Diaconis (1981).

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En esta ecuación es el rango intercuartílico, para clarificar este término se debe definir , o la mediana, valor que representa el punto medio de un conjunto de datos cuando

los valores están ordenados en orden ascendente, o el promedio de los dos valores medios si es un número par. El primer cuartil o cuartil inferior , es el valor que representa el punto medio de la mitad inferior de los datos y El tercer cuartil o cuartil superior , es el valor que representa el punto medio de la mitad superior de los datos. 2.2.4 Resumen numérico de los datos Los procedimientos gráficos para representar datos y extraer información sobre la variabilidad y otras propiedades son de gran utilidad. Sin embargo, ciertas medidas descriptivas de tipo numérico permiten resumir las características más importantes de un conjunto de datos. Existen tres tipos diferentes de estas medidas descriptivas: medidas de tendencia central, medidas de dispersión y medidas de asimetría. Una medida adicional de “sesgo”, que es relativa a la altura del “pico”, requiere una muestra de muchos datos para su estimación y es principalmente importante en el caso de distribuciones simétricas.

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2.2.5 Métodos exploratorios Algunas gráficas se usan cuando no se tiene alguna pregunta específica en mente antes de examinar un conjunto de datos. Estos métodos fueron llamados apropiadamente análisis exploratorio de datos.

El Box Plot muestra los tres cuartiles, , , en una caja rectangular alineados horizontal o verticalmente. La caja, junto con los valores mínimos y máximos, que se muestran en los extremos a ambos lados de la caja de los puntos medios de sus extremidades, constituye la gráfica de caja y bigotes, como a veces se llama. Las señales numéricas se organizan así: mínimo, , , y el máximo. Juntos constituyen un resumen de cinco números. Los valores mínimo y máximo podrán ser sustituidos por el 5 y 95 (U otros percentiles). Reglas empíricas se han diseñado para detectar los valores extremos por medio del Box Plot. Uno de estos procedimientos es identificar los valores extremos como los valores situados a distancias superiores a 1.5 por encima del tercer cuartil o menos de 1.5 por debajo del primer cuartil.

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3 CLIMATOLOGÍA 3.1 TEMPERATURA La Temperatura es el parámetro del estado térmico de la materia, su valor depende la cinética media de las moléculas. La media de la Temperatura hace posible debido a la transferencia de calor entre cuerpos de niveles distintos de energía cinética molecular media. Esta variable se determina como una magnitud física, que caracteriza el movimiento aleatorio medio y presenta una variabilidad en función de la elevación. Realizando un análisis temporal, el comportamiento de la temperatura, se obtuvo mediante la información de las series de la Estación Climatológica Termoguajira, cuyos registros superan los 20 años. 3.1.1 Análisis de consistencia y validez de los registros mensuales A continuación se muestra el análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo. Representación gráfica Como muestra de la representación gráfica se presenta en las Figura 3.1 a la Figura 3.6 las gráficas y los histogramas de las series de temperaturas máximas, medias y mínimas mensuales multianuales de la estación climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas y con código 15035020.

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Figura 3.1. Grafica de la serie de temperaturas máximas mensuales multianuales

Figura 3.2. Grafica de la serie de temperaturas medias mensuales multianuales.

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Figura 3.3. Grafica de la serie de temperaturas mínimas mensuales multianuales.

Figura 3.4. Histograma de la serie de temperaturas máximas mensuales multianuales

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Figura 3.5. Histograma de la serie de temperaturas medios mensuales multianuales

Figura 3.6. Histograma de la serie de temperaturas mínimos mensuales multianuales

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Resumen numérico de los datos El resumen numérico de datos se presenta en las Tabla 3.1, Tabla 3.2 y

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Tabla 3.3 así: el resumen de la serie de temperaturas máximas, medias y mínimas mensuales multianuales respectivamente de la Estación Climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas y con código 15035020. Tabla 3.1. Resumen numérico de la serie de temperatura máxima mensual multianual.

Parámetro Valor

Año Inicial 1994 Año Final 2011 Numero de Datos 161 Numero de Datos Faltantes 45 Porcentaje de Datos Faltantes 27,95 Media 34,34 Desviación Estándar 1,72 Coeficiente de Variación 5,01 Coeficiente de Asimetría 0,414 Coeficiente de Curtósis 2,94 Máximo 40,0 Q75 35,4 Q50 34,0 Q25 33,0 Mínimo 31,0

Tabla 3.2. Resumen numérico de la serie de temperatura media mensual multianual.

Parámetro Valor Año Inicial 1994 Año Final 2011 Numero de Datos 196 Numero de Datos Faltantes 10 Porcentaje de Datos Faltantes

5,10

Media 26,71 Desviación Estándar 0,86 Coeficiente de Variación 3,22 Coeficiente de Asimetría -0,119 Coeficiente de Kurtosis 2,63 Máximo 28,5 Q75 27,4 Q50 26,7 Q25 26,1 Mínimo 24,4

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Tabla 3.3. Resumen numérico de la serie de temperatura mínima mensual multianual


25,32

Media 18,92 Desviación Estándar 1,57 Coeficiente de Variación 8,31 Coeficiente de Asimetría -0,128 Coeficiente de Kurtosis 2,76 Máximo 22,2 Q75 20,0 Q50 19,0 Q25 18,0 Mínimo 14,4

Métodos exploratorios

Como muestra del método exploratorio se presenta en la Figura 3.7, Figura 3.8 y Figura 3.9 del box plot mensual de la serie de temperaturas máximos, medios y mínimos mensuales multianuales de la Estación Climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas y con código 15035020. Figura 3.7. Box Plot de la serie de temperaturas máximas mensuales multianuales

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Figura 3.8. Box Plot de la serie de temperatura media mensual multianual

Figura 3.9. Box Plot de la serie de temperatura mínima mensual multianual

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3.1.2 Valores obtenidos de temperatura mensual La temperatura media multianual observada en la estación Termoguajira es de 26,70 °C. La temperatura máxima media mensual registrada es 34,33 ºC. La Temperatura mínima media mensual registrada es de 18,90ºC. En la Figura 3.10 a la Figura 3.12 se presentan la variación de temperatura para los máximos, medios y mínimos en los diferentes meses del año. Figura 3.10. Temperatura media Estación Termoguajira

Figura 3.11. Temperatura máxima Estación Termoguajira

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Figura 3.12. Temperatura mínima Estación Termoguajira

3.2 BRILLO SOLAR El brillo solar corresponde al número de horas al día que hubo luz, llamado también fotoperiodo. El valor de este factor radica en su importancia para el desarrollo de actividades como el crecimiento de las plantas. La distribución de los valores de insolación o brillo solar están relacionados en forma inversa con otros elementos como la nubosidad y la precipitación en una región. 3.2.1 Análisis de consistencia y validez de los registros mensuales A continuación se muestra el análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo.

Representación Gráfica

Para la representación gráfica se presenta en la

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Figura 3.13 y Figura 3.14 las gráficas y los histogramas de la serie de Brillo Solar Total Mensual Multianual de la Estación Climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas y con código 15035020.

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Figura 3.13. Grafica de la serie de brillo solar total mensual multianual

Figura 3.14. Histograma de la serie de brillo solar total mensual multianual

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Resumen numérico de los datos En el resumen numérico se presenta en la Tabla 3.4 el resumen de la serie de brillo solar total mensual multianual de la estación climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas y con código 15035020. Tabla 3.4. Resumen numérico de la serie de brillo solar total mensual multianual


49,32

Media 174,39 Desviación Estándar 39,18 Coeficiente de Variación 22,47 Coeficiente de Asimetría -0,066 Coeficiente de Curtósis 2,54 Máximo 256,8 Q75 203,4 Q50 173,3 Q25 146,0 Mínimo 73,0


Como muestra del método exploratorio se presenta la . Realizando un análisis temporal, el comportamiento del brillo solar, se obtuvo mediante la información de las series de la estación climatológica Termoguajira, con registros entre los años 1994 y 2010. En la Figura 3.15 se presentan los valores mensuales de brillo solar registrados. los valores del brillo solar varían entre 140,20 y 227,30 horas mensuales. la mayor incidencia de los rayos solares se presenta en los meses de enero y julio con 227,30 horas/mes y 198,6 horas/mes, los valores mínimos se de brillo solar se registran en el mes de abril y mayo con 143,8 y 140,20 horas/mes. los valores registrados son consistentes con la temporada seca y lluviosa de la zona, el mes más seco es enero registra la incidencia más alta en el año mientras que los registros del fotoperiodo disminuyen conforme se aproxima la temporada lluviosa.

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. Box plot mensual de la serie de brillo solar total mensual multianual de la estación climatológica ordinaria Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas y con código 15035020.

3.2.2 Valores obtenidos de brillo solar total mensual Realizando un análisis temporal, el comportamiento del brillo solar, se obtuvo mediante la información de las series de la estación climatológica Termoguajira, con registros entre los años 1994 y 2010. En la Figura 3.15 se presentan los valores mensuales de brillo solar registrados. Los valores del brillo solar varían entre 140,20 y 227,30 horas mensuales. La mayor incidencia de los rayos solares se presenta en los meses de enero y julio con 227,30 horas/mes y 198,6 horas/mes, los valores mínimos se de brillo solar se registran en el mes de abril y mayo con 143,8 y 140,20 horas/mes. Los valores registrados son consistentes con la temporada seca y lluviosa de la zona, el mes más seco es enero registra la incidencia más alta en el año mientras que los registros del fotoperiodo disminuyen conforme se aproxima la temporada lluviosa.

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Figura 3.15. Brillo solar total mensual estación Termoguajira

3.3 HUMEDAD RELATIVA El vapor de agua es uno de los componentes de la atmosfera de la Tierra. La humedad es un elemento meteorológico que tiene una relación estrecha con la componente en la estabilidad atmosférica y por lo consiguiente con la ocurrencia y distribución de la precipitación en una porción terrestre. Haciendo un análisis temporal, los registros de humedad relativa, se tomaron las series de datos de la estación climatológica Termoguajira, con registros entre los años 1984 y 2011. 3.3.1 Análisis de consistencia y validez de los registros mensuales A continuación se muestra el análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo. Representación gráfica La representación gráfica se presenta en la Figura 3.16 y Figura 3.17, que muestran la gráfica y el histograma de la serie de humedad relativa mensual multianual de la estación climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas.

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Figura 3.16. Grafica de la serie de humedad relativa mensual multianual

Figura 3.17. Histograma de la serie de humedad relativa mensual multianual

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Resumen numérico de los datos

El resumen numérico se presenta en la Tabla 3.6 el resumen de la serie de humedad relativa mensual multianual de la estación climatológica ordinaria Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas. Tabla 3.5. Resumen numérico de la serie de humedad relativa mensual multianual

parámetro Valor Año Inicial 1994 Año Final 2011 Numero de Datos 190 Numero de Datos Faltantes 16 Porcentaje de Datos Faltantes

8,42

Media 83,71 Desviación Estándar 3,75 Coeficiente de Variación 4,48 Coeficiente de Asimetría 0,124 Coeficiente de Curtósis 3,82 Máximo 97,0 Q75 86,0 Q50 84,0 Q25 81,0 Mínimo 72,0


Como muestra del método exploratorio se presenta la

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Figura 3.18 el box plot de la serie de humedad relativa mensual multianual de la estación climatológica Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas. 3.3.2 Valores obtenidos de humedad relativa mensual En términos multianuales, la humedad relativa media del aire en la estación Termoguajira, ubicada a 5 m.s.n.m., es igual a 83,67 %. Ocurren los mayores valores de este parámetro en los períodos de lluvias y menores en los períodos de verano. Los meses de mayor humedad relativa multianual corresponden al periodo entre octubre y diciembre, con el 85,00 %, mientras que, el de menor humedad relativa ocurre en los meses de julio a agosto, con 82,00 %. El histograma de la Figura 3.19, representa los valores medios mensuales multianuales de la humedad relativa en la zona de estudio.

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Figura 3.18. Box Plot Mensual de la serie de humedad relativa mensual multianual

Figura 3.19. Humedad relativa mensual estación Termoguajira

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3.4 EVAPORACIÓN La evaporación es el proceso físico por el cual el agua de una superficie húmeda, es introducida en el aire en forma de vapor a una temperatura por debajo del punto de ebullición. La evaporación depende de factores como la latitud y la elevación del lugar así como la temperatura insolación y radiación solar, el grado de húmeda atmosférica y la intensidad del viento. 3.4.1 Análisis de consistencia y validez de los registros mensuales A continuación se muestra el análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo.

Representación gráfica

La representación gráfica se presenta en la

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Figura 3.13 Figura 3.20 y Figura 3.21, la gráfica y el histograma de la serie de evaporación total mensual multianual de la estación climatológica ordinaria Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas.

Figura 3.20. Grafica de la serie de evaporación total mensual multianual

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Figura 3.21. Histograma de la serie de evaporación total mensual multianual

Resumen numérico de los datos Como muestra del resumen numérico se presenta en la Tabla 3.6 el resumen de la serie de evaporación total mensual multianual de la estación climatológica ordinaria Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas. Tabla 3.6. Resumen numérico de la serie de evaporación total mensual multianual

Parámetro Valor Año Inicial 1991 Año Final 2010 Numero de Datos 131 Numero de Datos Faltantes 97 Porcentaje de Datos Faltantes 74,05 Media 136,32 Desviación Estándar 34,66 Coeficiente de Variación 25,43 Coeficiente de Asimetría -0,249 Coeficiente de Curtósis 3,40 Máximo 234,0 Q75 157,6 Q50 139,3 Q25 116,0 Mínimo 35,7

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Como muestra del método exploratorio se presenta la Figura 3.22 el box plot de la serie de evaporación total mensual multianual de la Estación Climatológica ordinaria Termoguajira sobre la cuenca del río Cañas. 3.4.2 Valores obtenidos de evaporación total mensual Como análisis Temporal, el índice de evaporación se define como la cantidad de agua perdida por una unidad de superficie en una unidad de tiempo, se mide en milímetros de agua evaporada. La

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Figura 3.23 contiene el histograma de los valores medios multianuales de la evaporación. En la estación Termoguajira este parámetro, medido en el evaporímetro, presenta un valor anual multianual igual a 1.671,80 mm (4,58 mm/día). El mes de mayor evaporación corresponde a julio, con 187,50 mm (6,25 mm por día), mientras el de menor evaporación ocurre en el mes de noviembre, con 99,60 mm (3,32 mm por día). Figura 3.22. Box Plot mensual de la serie de evaporación total mensual multianual

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Figura 3.23. Evaporación mensual estación Termoguajira

3.5 PRECIPITACIÓN La medida de la cantidad de lluvia se expresa por altura de la capa de gua que cubriría el suelo, supuesto perfectamente horizontal sin filtrase evaporase ni escurrirse, a esta medida se llama altura de precipitación y se expresa en milímetros. El análisis de precipitación consiste en la interpretación de la variación mensual y multianual de la lluvia con el fin de determinar las temporadas secas y lluviosas en la región. 3.5.1 Análisis de consistencia y validez de los registros mensuales A continuación se muestra el análisis preliminar de las series de tiempo comprende tres etapas principales, la representación gráfica el resumen numérico y el análisis exploratorio, estas etapas tienen como objetico caracterizar la serie bajo parámetros numéricos y gráficos así como obtener una aproximación del comportamiento de la serie de tiempo.

Representación gráfica

Como muestra de la representación gráfica se presentan la

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Figura 3.13 a la Figura 3.29 de las gráficas y los histogramas de la serie de precipitación total mensual multianual de las estaciones climatológica y meteorológicas Termoguajira, Palomino y Dibulla sobre la cuenca del río Cañas.

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Figura 3.24. Grafica de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Termoguajira

Figura 3.25. Grafica de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Palomino

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Figura 3.26. Grafica de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Dibulla

Figura 3.27. Histograma de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Termoguajira

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Figura 3.28. Histograma de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Palomino

Figura 3.29. Histograma de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Dibulla

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Resumen numérico de los datos

Como muestra del resumen numérico se presenta el resumen de la serie de precipitación total mensual multianual de las estaciones climatológicas y meteorológicas Termoguajira, Palomino y Dibulla sobre la cuenca del río Cañas. Tabla 3.7. Resumen numérico de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Termoguajira

Parámetro Valor Año Inicial 1991 Año Final 2011 Numero de Datos 222 Numero de Datos Faltantes 9 Porcentaje de Datos Faltantes 4,05 Media 123,35 Desviación Estándar 139,97 Coeficiente de Variación 113,48 Coeficiente de Asimetría 1,551 Coeficiente de Curtósis 5,31 Máximo 694,9 Q75 183,1 Q50 71,5 Q25 14,5 Mínimo 0,0

Tabla 3.8. Resumen numérico de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Palomino


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Tabla 3.9. Resumen numérico de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Dibulla



El método exploratorio se presenta en la Figura 3.30, Figura 3.31 y Figura 3.32. Figura 3.30. Box Plot de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Termoguajira

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Figura 3.31. Box Plot de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Palomino

Figura 3.32. Box Plot de la serie de precipitación total mensual multianual. Estación Dibulla

INFORME TÉCNICO

43

3.5.2 Valores obtenidos de precipitación total mensual La precipitación media mensual en la estación Termoguajira varía entre 16,10 mm y 300,20 mm. El comportamiento a través del año es de tipo bimodal, siendo los meses más lluviosos del primer período abril y junio y en el segundo periodo octubre y noviembre. En la Figura 3.33 se presenta la variación de la precipitación para los diferentes meses del año. La precipitación total multianual es de 1.483,40 mm. La precipitación media mensual en la estación Palomino varía entre 26,40 mm y 312,60 mm. El comportamiento a través del año es de tipo bimodal, siendo los meses más lluviosos del primer período abril y junio y en el segundo periodo octubre y noviembre. En la

INFORME TÉCNICO

44

Figura 3.34 se presenta la variación de la precipitación para los diferentes meses del año. La precipitación total multianual es de 1.587,50 mm. La precipitación media mensual en la estación Palomino varía entre 12,40 mm y 336,20 mm. El comportamiento a través del año es de tipo bimodal, siendo los meses más lluviosos del primer período abril y junio y en el segundo periodo octubre y noviembre. En la Figura 3.35 se presenta la variación de la precipitación para los diferentes meses del año. La precipitación total multianual es de 1.372,00 mm. Figura 3.33. Precipitación total mensual estación Termoguajira

INFORME TÉCNICO

45

Figura 3.34. Precipitación total mensual Estación Palomino

Figura 3.35. Precipitación total mensual estación Dibulla

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46

3.6 ESTUDIO DE LAS PRECIPITACIONES MENSUALES MÁXIMAS EN 24 HORAS En esta sección se describen las metodologías utilizadas para el tratamiento de la información pluviométrica, el cual corresponde al análisis estadístico de los registros de lluvias máximas en 24 horas y se seleccionan diferentes períodos de retorno de la lluvia de diseño y se adelanta el análisis estadístico de las series con diferentes distribuciones de probabilidad. A continuación se muestran los histogramas de las estaciones que se utilizaron para el desarrollo del estudio hidrológico: Figura 3.36. Precipitación máxima en 24 horas estación Termoguajira

INFORME TÉCNICO

47

Figura 3.37. Precipitación máxima en 24 horas estación Palomino

Figura 3.38. Precipitación máxima en 24 horas estación Dibulla

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3.6.1 Análisis de frecuencia de lluvias máximas en 24 horas El modelo Lluvia - Caudal del Soil Conservation Service requiere, como insumo, el valor de la precipitación máxima diaria con un período de retorno predeterminado. Para el efecto, se seleccionaron una estación climatológica y dos meteorológicas Termoguajira, Palomino y Dibulla, como representativas de la cuenca del río cañas desde su nacimiento hasta el su desembocadura al mar. Para la cuenca se produjo una serie de precipitaciones máximas en 24 horas. La obtención de las lluvias con diferentes períodos de retorno se logró mediante un análisis de frecuencia utilizando las distribuciones Normal, Log Normal, Pearson tipo III, Log Pearson tipo III, Valores Extremos y Gumbel, con el propósito de seleccionar la que mejor represente el comportamiento de los datos disponibles partiendo de la prueba de bondad con el Chi Cuadrado. Distribución Normal La ecuación general de cálculo es:

1* KPPT

TP - es la precipitación con un determinado período de retorno, T.(mm)

P - es el valor medio de la serie de lluvias máximas en 24 horas (mm) .- es la desviación estándar de los datos de la serie (mm).

1K - es el factor de frecuencia, propio de la distribución normal.

T - es el período de retorno (años).

La secuencia para la solución de la ecuación general es la siguiente:

Se define la función de distribución de probabilidad: T

TPF p

1

Se obtiene el factor de frecuencia 1K , en función del valor T

T 1 (por tabla)

Se calcula el valor medio de la serie de lluvias máximas en 24 horas, P , (mm)

Se determina la desviación estándar de los datos de la serie, , (mm).

11

2

n

PPn

ii

iP - es cada uno de los valores de la serie, (mm)

n - es el número de datos de la serie. Distribución Log Normal La ecuación general de cálculo es:

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2*ln KPPT 2KP

T eP


P - es el valor medio de la serie de lluvias máximas en 24 horas (mm) .- es la desviación estándar de los datos de la serie (mm).

2K - es el factor de frecuencia, propio de la distribución normal. T - es el período de retorno (años). e - es la base de los logaritmos naturales La secuencia para la solución de la ecuación general es la siguiente:


TPF p

1

Se obtiene el factor de frecuencia 2K , en función del valor T

T 1 (por tabla)

Se calcula el valor medio de los logaritmos la serie de lluvias máximas en 24 horas, P , (mm)

Se determina la desviación estándar de los logaritmos de los datos de la serie, , (mm).

Distribución Pearson Tipo III

La ecuación general de cálculo es:

11 * yPT


1 - es el valor medio corregido de la serie de lluvias máximas en 24 horas (mm)

1 .- es la desviación estándar corregida de los datos de la serie (mm). y - es el factor de frecuencia, propio de la distribución Pearson Tipo III. T - es el período de retorno (años).

La secuencia para la solución de la ecuación general es la siguiente:


TPF p

1

Se obtiene el coeficiente de sesgo,

n

i

i nPP

13

3 /


n - es el número de datos de la serie. Se calcula el parámetro 1 de la función de densidad de probabilidad,

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50

2

1

2

Se determinan los grados de libertad de la ecuación

12

Se define el parámetro 2 de la función de distribución en función de los grados de libertad de la ecuación (por tabla).

Se calcula el factor de frecuencia, propio de la distribución Pearson Tipo III “ y ”.

2

2y

Se evalúa la desviación estándar corregida de los datos de la serie 1 (mm).

1

1

Se calcula el valor medio corregido de la serie de lluvias máximas en 24

horas 1 (mm)

111 P Distribución Log Pearson Tipo III La ecuación general de cálculo es:

3log *log KPP PT


P - es el valor medio de los logaritmos de la serie de lluvias máximas en 24 horas (mm)

Plog - es la desviación estándar de los logaritmos de la serie (mm).

3K - es el factor de frecuencia, propio de la distribución Log Pearson III.

T - es el período de retorno (años). La secuencia para la solución de la ecuación general es la siguiente:

Se calcula el valor medio de los logaritmos de la serie de lluvias máximas en 24 horas, P , (mm)


TPF p

1

Se determina la desviación estándar de los logaritmos de los datos de la serie, (mm).

1

loglog 2

log

n

PPiP

Se determina el coeficiente de asimetría de los logaritmos de los datos de la serie, A.

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3log

3

21

loglog

P

i

nn

PPnA

Se obtiene el factor de frecuencia 3K , en función del coeficiente de

asimetría y del período de retorno (por tabla)

Distribución Gumbel

La ecuación general de cálculo es:

4* KPPT


P - es el valor medio de la serie de lluvias máximas en 24 horas (mm) .- es la desviación estándar de los datos de la serie (mm). K4 - es el factor de frecuencia, propio de la distribución Gumbel. T - es el período de retorno (años).

n

nYYK

4

Y, Yn – Son parámetros tomados en función de la longitud de la serie.

n - Es la desviación estándar tomando en el denominador sólo n.

La secuencia para la solución de la ecuación general es la siguiente: Se obtiene el factor de frecuencia K4, en función de Y, Yn (por tabla) Se calcula el valor medio de la serie de lluvias máximas en 24 horas, P ,

(mm) Se determina la desviación estándar de los datos de la serie, , (mm).

11

2

n

PPn

ii


n - es el número de datos de la serie. Se calcula finalmente el valor TP

El cálculo de las lluvias máximas con diferentes períodos de retorno se efectuó en Excel. A continuación se muestran las figuras de las frecuencias de precipitación a nivel multianual, los valores de los diferentes periodos de retorno y la distribución seleccionada para cada estación: Estación Termoguajira (CO):

Para cada distribución probabilística de la estación Termoguajira se aplicó la prueba de Chi–Cuadrado (Prueba de ajuste estadística), encontrándose que para los datos, la distribución probabilística de valores extremos es el menor valor de esta prueba, que representa que la muestra era la que mejor los ajusta. En la

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Tabla 3.10 se presentan los resultados de frecuencia de las precipitaciones máximas.

Tabla 3.10. Valores de los periodos de retorno con diferentes distribuciones. Estación Termoguajira

Tr NORMAL GUMBEL PEARSONLOG-PEAR

LOG-NOR EV3

años (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

5 153,2 157,3 141,6 142,7 149,1 142,2 10 170,7 186,1 169,4 167,9 172,0 170,3 25 189,4 222,4 207,7 204,0 200,3 208,5 50 201,5 249,4 237,6 234,2 221,0 238,1

100 212,4 276,2 268,4 267,6 241,5 268,1

chi 2 42,749 32,293 24,701 23,548 27,595 24,146 Figura 3.39. Ajuste de distribuciones de probabilidad precipitación máxima mensual. Estación Termoguajira

A continuación se presenta la distribución seleccionada con los diferentes periodos de retorno para las precipitaciones máximas en 24 horas para la Estación Termoguajira:

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Tabla 3.11. Precipitaciones Máximas en 24 Horas con Diferentes Períodos de Retorno con la distribución seleccionada. Estación Termoguajira

Período de Retorno, Tr

(años)

Precipitación Máxima, PT

(mm)

5 142,16

10 170,27

25 208,52

50 238,09

100 268,10 Estación Palomino (PM):

Para cada distribución probabilística de la estación Palomino se aplicó la prueba de Chi–cuadrado (Prueba de ajuste estadística), encontrándose que para los datos, la distribución probabilística de valores extremos es el menor valor de esta prueba, que representa que la muestra era la que mejor los ajusta. En la

Tabla 3.12 se presentan los resultados de frecuencia de las precipitaciones máximas.

Figura 3.40. Ajuste de distribuciones de probabilidad precipitación máximos mensuales. Estación Palomino

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Tabla 3.12. Valores de los periodos de retorno con diferentes distribuciones. Estación Palomino


LOG-NOR EV3


5 135,1 134,7 135,5 139,0 131,5 135,7 10 150,5 157,7 148,5 149,9 151,7 148,3 25 167,0 186,7 161,2 157,8 176,6 160,7 50 177,7 208,2 168,9 161,0 194,9 168,2

100 187,2 229,6 175,5 162,9 212,9 174,6

chi 2 26,970 68,231 16,797 16,281 70,970 15,686 A continuación se presenta la distribución seleccionada con los diferentes periodos de retorno para las precipitaciones máximas en 24 horas para la Estación Palomino: Tabla 3.13. Precipitaciones Máximas en 24 Horas con Diferentes Períodos de Retorno con la distribución seleccionada. Estación Palomino

Período de Retorno, Tr (años)

Precipitación Máxima, PT (mm)

5 135,7

10 148,3

25 160,7

50 168,2

100 174,6 Estación Dibulla (PM) Para cada distribución probabilística de la estación UPTC se aplicó la prueba de Chi–cuadrado (Prueba de ajuste estadística), encontrándose que para los datos, la distribución probabilística de valores extremos es el menor valor de esta prueba, que representa que la muestra era la que mejor los ajusta. En la Tabla 3.14 se presentan los resultados de frecuencia de las precipitaciones máximas. Tabla 3.14. Valores de los periodos de retorno con diferentes distribuciones. Estación Dibulla


LOG-NOR EV3


5 146,2 145,3 145,1 144,1 143,4 146,2 10 161,2 167,3 162,5 163,6 162,5 163,6 25 177,2 195,0 182,3 187,2 185,6 182,5 50 187,5 215,5 195,8 204,3 202,3 194,9

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100 196,8 235,9 208,4 220,9 218,5 206,1

chi 2 31,963 16,542 18,622 16,138 17,105 15,987 Figura 3.41. Ajuste de distribuciones de probabilidad precipitación máximos mensuales. Estación Dibulla

A continuación se presenta la distribución seleccionada con los diferentes periodos de retorno para las precipitaciones máximas en 24 horas para la Estación Dibulla: Tabla 3.15. Precipitaciones máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno con la distribución seleccionada. Estación Dibulla



5 146,2 10 163,6 25 182,5 50 194,9

100 206,1

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4 HIDROLOGÍA INTRODUCCIÓN El objetivo general del presente documento es realizar el análisis de crecientes es la determinación de los caudales máximos en la cuenca del río Cañas, para realizar la modelación hidráulica desde 4 km aguas arriba de la población de Mingueo hasta la desembocadura al mar, con diferentes períodos de recurrencia desde 5 hasta 100 años. Al utilizar estos valores en la modelación hidráulica del sector mencionado será posible conocer los niveles máximos de la superficie del agua con diversas probabilidades de excedencia y establecer las condiciones de desbordamiento en la llanura de inundación. De la misma manera, se determinará el valor y el período de retorno del caudal dominante o caudal formativo que ocupa todo el cauce principal inmediatamente antes de que se produzca el desbordamiento. Este caudal se definirá sólo mediante la modelación hidráulica del río Cañas. Los niveles de la superficie del agua con diferentes períodos de retorno serán parte fundamental del diagnóstico relativo a las inundaciones de la llanura, especialmente en la zona baja de la cuenca. Este análisis conducirá a establecer dos parámetros básicos del presente estudio:

1. La definición de la capacidad hidráulica en el cauce principal del río Cañas y la frecuencia de los desbordamientos, es decir, el período de retorno del caudal formativo, y

2. El conocimiento de los niveles máximos de la superficie del agua en el río Cañas dentro de la zona de influencia y la delimitación de las zonas afectadas por las inundaciones con diferentes probabilidades de excedencia.

La frecuencia de los desbordamientos es un elemento relevante del diagnóstico general debido a que ella configura una buena parte de la magnitud de la amenaza por inundaciones a la que está sometida la zona. Por otra parte, los niveles máximos en la llanura de inundación son el complemento necesario para consolidar la definición de la verdadera amenaza por inundaciones con todos sus elementos. Para el cálculo de las crecientes del río Cañas se utilizó la serie de caudales máximos disponible en la estación Mingueo y se complementó con un modelo lluvia-caudal para definir este parámetro en las subcuencas, en donde no existen mediciones de los caudales máximos. Para su aplicación se parte del análisis de las series existentes de lluvias máximas en 24 horas, tal como se explica más adelante. Además, se consideran las características morfométricas y de infiltración de las subcuencas y se producen los hidrogramas correspondientes. Las crecientes se calcularon en cuatro (4) sitios de interés, marcados de la letra “A” a la letra “D”, los cuales cubren el área correspondiente a cinco (5) subcuencas, como se muestra en la

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Figura 4.2. 4.1 INFORMACIÓN SECUNDARIA Y PRIMARIA UTILIZADA El desarrollo del modelo lluvia-caudal se fundamentó en las series existentes de lluvias máximas en 24 horas de la región, en las características morfométricas de la cuenca y en las condiciones de infiltración de los suelos, es decir, se partió de información secundaria. 4.1.1 Información pluviométrica y pluviográfica En la Tabla 0.1, se presenta la relación de las estaciones pluviométricas identificada dentro y/o cerca de la zona del proyecto y cuya información fue recopilada para el presente estudio. En la tabla antes mencionada se describe el código de la estación, la categoría, las coordenadas geográficas, la elevación, la corriente o cuenca y el municipio donde se encuentran. Estas estaciones hacen parte de la red hidrometeorológica del INSTITUTO DE HIDROLOGÍA METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES – IDEAM. En la Figura 4.1 se presentan la localización de las estaciones. Tabla 4.1. Estaciones pluviométricas y climatológicas utilizadas


m.s.n.m Corriente Municipio

Norte EsteTermoguajira 15035020 CO 11º 15’ 73º 24’ 5 Cañas Dibulla

Palomino 15030020 PM 11º 14’ 73º 34’ 30 Palomino Santa Marta

Dibulla 15030010 PM 11º 16’ 73º 18’ 5 Dibulla Dibulla PM- Pluviométrica; CO- Climatológica Ordinaria;

4.1.2 Información hidrológica La información hidrológica consiste básicamente en la serie de caudales máximos del río Cañas en la estación Mingueo, cuyas características se presentan en la Tabla 4.2. Tabla 4.2. Estaciones hidrológicas investigadas

Estación Código Tipo Coordenadas

Corriente MunicipioLatitud Longitud

Mingueo 15037030 LM 11º 12’ 73º 24’ Cañas Dibulla

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Figura 4.1. Ubicación de las estaciones


4.1.3 Información cartográfica Se adelantó una investigación directa sobre cartas del IGAC que contienen la configuración y rasgos topográficos de las cuencas y las zonas aledañas a ella, y el modelo de elevación digital para Colombia. Con el modelo de elevación digital se utilizó para delimitar las cuencas aferentes y su área correspondiente. Igualmente, se establecieron los parámetros morfométricos considerados en el modelo lluvia-caudal para la determinación de crecientes. 4.2 METODOLOGÍA Y SU DESARROLLO La determinación de las crecientes del río Cañas se realizó de la siguiente manera: Inicialmente se calcularon las crecientes del río Cañas en la estación limnigráfica Mingueo, ubicada en el puente sobre la Troncal del Caribe en la población de Mingueo. Para esto, se utilizó la serie de caudales máximos instantáneos del río (serie de caudales máximos mensuales, según el IDEAM). Esta es la forma más precisa de realizar un análisis de crecientes. A continuación, y con el propósito de conocer las crecientes en otros sitios del mismo río, en donde carecen de estaciones de medición de caudales, se utilizó un modelo lluvia-caudal. Este modelo se calibró considerando los resultados del estudio directo de la serie de caudales máximos en la estación Mingueo. En realidad, el procedimiento consistió en determinar las crecientes en Mingueo con dos métodos: uno con el análisis de la serie

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disponible de caudales máximos y el otro con el modelo lluvia – caudal. Debido a que los dos resultados deben ser iguales, la duración de la lluvia y el coeficiente CN en el modelo lluvia-caudal se determinaron de tal manera que los caudales con el modelo resultaran iguales a los obtenidos con la serie de caudales máximos. De esta manera, los valores obtenidos para la duración de la lluvia y para el parámetro CN se aplicaron en el modelo lluvia-caudal de las subcuencas. La siguiente es la relación de las subcuencas analizadas: Tabla 4.3. Subcuencas estudiadas en el río Cañas

DescripciónSubCuenca Parte Alta del río Cañas SubCuenca Caño Arena SubCuenca Quebrada Andrea SubCuenca Parte Media del río Cañas SubCuenca Parte Baja del río Cañas

La obtención de las crecientes con diferentes períodos de retorno se efectuó para las cinco (5) sitios del río Cañas, como se muestra en la Figura 4.2. 4.3 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CRECIENTES EN LA ESTACIÒN MINGUEO Tomando en consideración que se cuenta con una serie de caudales máximos históricos del río Cañas en la estación Mingueo, para obtener las crecientes con diferentes períodos de retorno, se realizó un análisis de frecuencia utilizando las distribuciones Normal, Log Normal, Pearson tipo III, Log Pearson Tipo III, Valores Extremos y Gumbel, con el propósito de seleccionar la que mejor represente el comportamiento de los datos disponibles. El método estadístico utilizado es exactamente el mismo presentado en el informe de climatología. En ese numeral se aplicó el análisis de frecuencia para definir las lluvias máximas en 24 horas y en el presente numeral se usó para el cálculo de crecientes. Por lo anterior, aquí se presentan solamente los datos de entrada y los resultados obtenidos para los caudales.

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Figura 4.2. Localización de las subcuencas

La serie de caudales máximos instantáneos del río Cañas en la estación Mingueo es la indicada en la tabla 4.4.

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Tabla 4.4. Valores mensuales de caudales. Estación Mingueo

VALORES MAXIMOS MENSUALES DE CAUDALES (m3/s)- ESTACIÓN MINGUEO

PERÍODO 1990 - 2011

AÑO ENERO FEBRE MAR ABR MAYO JUNIO JULIO AGOST SEPTI OCTUB NOVI DICI MÁX.

1990 33,55 14,45 18,3 33,55 62,5 42,2 25,7 62,5

1991 4,5 35,5 21 5,68 35,5 3,55 2,52 4,5 30,5 35 22,9 6,29 35,5

1992 3,5 2,4 2,3 3,7 93,5 100 14,4 30,5 77 77 34,4 25,9 100

1993 6,7 4,05 2,71 29,8 21,8 12,53 6,1 7,38 66,62 20,14 21,5 9,45 66,6

1994 3,4 1,94 1,4 2,3 6,1 6,1 3,4 45 17,5 63,8 53,9 16,7 63,8

1995 3,2 1,9 9,4 56,8 102,5 39,3 35,5 107,8 17,5 30,9 78,5 11,4 108

1996 5,2 4,7 4,7 30,9 33,6 12,9 88 57,2 164,9 39,3 117 81,7 165

1997 6,74 4,4 2,12 2,52 5,52 63,8 21,9 63,8 68,5 40,2 17,5 2,96 68,5

1998 1,4 54,4 1,4 63,8 54,4 88 49,6 59,1 116,5 88 45 16,7 117

1999 7,4 3,97 4,6 68 23,5 53 32,5 28 43 24,4 27,1 68 68

2000 14,6 15,9 11,6 3,5 20,8 93 27,1 103 63 110,5 23 81 111

2001 6,84 3,34 5,44 8,78 81,5 78 6,28 43 74 81,5 83 56 83

2003 4,2 3,1 5,2 81,5 9,1 130 6,6 8,1 28 53 113 33 130

2004 9,1 4,2 2,7 53 43 22,1 32,5 33 48 73 123 123

2005 30,5 20,8 3,3 33 88 98 33 61 48 43 128 16,4 128

2006 7,4 1,8 4,6 63 98 77 19 53 48 48 100 15,5 100

2007 8,1 8,1 4,2 26,2 43 68 61 118 48 98 98 15,5 118

2008 5,72 13,85 1,92 53 62 43 131 56 75 * * * 131

2009 * * 3 4 5,096 12,09 3 30,49 12,09 18,3 * * 30,5

2010 * * 5,1 10,6 16,35 14,4 13,43 35,48 35,48 18,3 30,3 30,7 35,5

2011 20,25 * 6,61 19,3 31,16 33,4 7,24 11,36 12,09 12,27 12,1 13,4 33,4

Después de realizar el análisis estadístico correspondiente, se obtuvieron los siguientes resultados:

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Tabla 4.5 Valores mensuales de caudales con diferentes períodos de retorno estación Mingueo


LOG-NOR EV3

años (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s)

5 121,7 124,4 121,8 124,0 116,1 122,6 10 138,6 151,4 138,5 146,4 139,2 138,9 25 156,7 185,5 156,2 171,0 168,9 155,6 50 168,3 210,7 167,6 186,9 191,4 166,0

100 178,8 235,8 177,8 201,1 214,1 175,2

chi 2 20,766 25,343 20,929 20,280 40,414 19,310 A continuación se presenta la distribución seleccionada con los diferentes periodos de retorno para los caudales máximos mensuales para la Estación Mingueo: Tabla 4.6. Caudales máximos mensuales con Diferentes Períodos de Retorno con la distribución seleccionada. Estación Mingueo

Período de Retorno,Tr (años)

Caudales Máximos (m3/s)

5 122,6 10 138,9 25 155,6 50 166,0

100 175,2 4.4 MODELO LLUVIA-CAUDAL APLICADO A LAS SUBCUENCAS DEL RÍO CAÑAS Las crecientes en las subcuencas relacionadas en la Tabla 4. se determinan mediante la aplicación de un modelo lluvia-caudal, debido a que ellas no cuentan con registros de caudales máximos. La aplicación del modelo lluvia-caudal para definir las crecientes se inicia con un estudio detallado de los aguaceros que producen los caudales máximos y se complementa con una caracterización completa de la cuenca aferente en el río Cañas con la construcción de los hidrogramas correspondientes. Para determinar el caudal generado por la lluvia se aplica el modelo lluvia-caudal del Soil Conservation Service de los E.U.A., dado que el método racional sobrevalora el caudal cuando se usa en cuencas rurales con una extensión superior a 100 ha. Para el efecto, se definen las áreas aferentes, se selecciona el período de retorno del aguacero de diseño, se calcula el valor de la tormenta con el período de retorno requerido, se evalúan los tiempos de concentración, se selecciona el Número de Curva CN el cual es un concepto similar al coeficiente de escorrentía y, finalmente, se calculan los caudales de diseño del muro de protección.

INFORME TÉCNICO

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4.4.1 Estudio de lluvias máximas en 24 horas En el informe de Climatología del río Cañas se describen las metodologías utilizadas para el tratamiento de la información pluviométrica, pero en este capítulo se desarrolla de los temas conducentes a la definición de los aguaceros de diseño. Se seleccionan diferentes períodos de retorno de la lluvia de diseño y se adelanta el análisis estadístico de las series con diferentes distribuciones de probabilidad. El modelo lluvia-caudal del Soil Conservation Service requiere, como insumo, el valor de la precipitación máxima diaria con un período de retorno predeterminado. Para el efecto, se seleccionaron las siguientes estaciones: la estación pluviométrica Palomino y Dibulla y una climatológica Termoguajira, pero por localización solo se consideró como representativa de la cuenca del río Cañas desde su nacimiento hasta la confluencia con el mar la estación Termoguajira. Estas son las estaciones que se encuentran dentro y/o cerca de la zona estudiada. Los datos y los cálculos correspondientes se muestran en el Anexo 1. Por su parte, en la Figura 4.1 se muestra la ubicación de la estación analizada. A continuación se presenta la distribución seleccionada con los diferentes periodos de retorno para las precipitaciones máximas en 24 horas para la Estación Termoguajira, Palomino y Dibulla. Tabla 4.7. Precipitaciones máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno con la distribución seleccionada. Estación Termoguajira



5 130,6 10 140,0 25 149,5 50 155,5

100 160,7 Tabla 4.8. Precipitaciones máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno con la distribución seleccionada. Estación Palomino



5 135,7 10 148,3 25 160,7 50 168,2

100 174,6

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Tabla 4.9. Precipitaciones máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno con la distribución seleccionada. Estación Dibulla



5 146,2 10 163,6 25 182,5 50 194,9

100 206,1 4.4.2 Período de retorno del aguacero de diseño Para determinar el período de retorno del aguacero de diseño aplicado al control de inundaciones no existen normas en Colombia. Las normas más cercanas a este tema corresponden a las presentadas por La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, E.S.P. la cual expone los criterios para seleccionar este parámetro en la norma técnica NS-085 versión 1 “Criterios de Diseño de Sistemas de Alcantarillado” que puede ser aplicada en este caso, considerando las diferencias que se explican más adelante. La norma mencionada indica que el período de retorno de diseño debe determinarse de acuerdo con la importancia de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular, comercio, industria, etc. La selección del período de retorno está asociada entonces con las características de protección e importancia del área de estudio. Para efectos de diseño, el período de retorno del aguacero de diseño se puede seleccionar de acuerdo con los siguientes criterios (Tabla 4.10): Tabla 4.10. Criterios para seleccionar el período de retorno de diseño

Características del área de drenaje

Periodo de retorno

Borde libre Tuberías

Borde libre box culvert

Borde libre Canales

Tramos de alcantarillado con áreas tributarias hasta de 3 hectáreas, localizados en las zonas de los cerros o en zonas donde la pendiente longitudinal de las vías sea mayor del 1%.

3 años

La relación entre el caudal de diseño y el caudal a tubo lleno debe ser igual o menor a uno.

La lámina de agua no debe superar el 90% de la altura interna del Box culvert.

N.A

Tramos de alcantarillado con áreas tributarias hasta de 3 hectáreas, localizadas en la zonas bajas o en las zonas donde la pendiente longitudinal de las vías se menor del 1%.

5 años


La lámina de agua no debe superar el90% de la altura interna del Box culvert.

N.A

Tramos de alcantarillado con áreas tributarias mayores de 3 ha. 5 años


La lámina de agua no debe superar el 90% de la altura interna del Box culvert

N.A

Canalizaciones abiertas, 10 años N.A N.A Borde libre

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Características del área de drenaje

Periodo de retorno

Borde libre Tuberías

Borde libre box culvert

Borde libre Canales

adecuación de cauces de ríos y quebradas en cualquier zona con áreas tributarias hasta de 1.000 hectáreas.

equivalente al 30% de la profundidad de la lámina para un Tr. de10 años. Mínimo 0,50m.

N.A. = No Aplica Es necesario verificar en la corriente receptora efectos de remanso y reflujo. Cuando se defina que la sección de la canalización debe ser revestida, el nivel del revestimiento debe ir hasta lámina de

agua para un Tr. de 10 años.

Según la norma RAS 2000, el período de retorno de diseño también debe determinarse de acuerdo con la importancia de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular, comercio, industria, etc. La selección del periodo de retorno está asociada entonces con las características de protección e importancia del área de estudio y, por lo tanto, el valor adoptado debe estar justificado. En la Tabla D.4.2 de la Norma se establecen valores de periodos de retorno o grado de protección. Tabla 4.11. Períodos de retorno o grado de protección

Características del área de drenaje Mínimo(años)

Aceptable (años)

Recomendado (años)

Tramos iniciales en zonas residenciales con áreas tributarias menores de 2 ha

2 2 3

Tramos iniciales en zonas comerciales o industriales, con áreas tributarias menores de 2 ha

2 3 5

Tramos de alcantarillado con áreas tributarias entre 2 y 10 ha 2 3 5 Tramos de alcantarillado con áreas tributarias mayores de 10 ha

5 5 10

Canales abiertos en zonas planas y que drenan áreas mayores de 1000 ha *

10 25 25

Canales abiertos en zonas montañosas (alta velocidad) o a media ladera, que drenan áreas mayores a 1000 ha 25 25 50

*Parte revestida a 10 años, más borde libre a 100 años Dependiendo del nivel de complejidad del sistema, las autoridades locales deben definir el grado de protección, esto es, mínimo, aceptable o recomendado. En cualquier caso este grado de protección, o periodo de retorno debe ser igual o mayor al presentado en la tabla D.4.2 (Tabla 4.11). Sin embargo, en casos especiales en los cuales exista el peligro de vidas humanas, las autoridades locales pueden incrementar el grado de protección. En los casos en los cuales el caudal que exceda el caudal de diseño tenga la posibilidad de verter por una ladera o escarpe con potencialidad de desestabilización del terreno y deslizamientos, debe considerarse el aumento del periodo de retorno. Para las canalizaciones y canales es necesario proveer un borde libre que debe incrementar la capacidad total de conducción de agua. Es necesario verificar en la corriente receptora efectos de remanso y reflujo.

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La diferencia fundamental respecto al presente caso consiste en que las normas expuestas aplican para canales de alcantarillados de aguas lluvias, es decir, para obras artificiales, y en este diseño se tiene una corriente natural. Sin embargo, estas recomendaciones se toman como referencia para adoptar la probabilidad de excedencia. El análisis de las normas presentadas y de las condiciones locales permiten definir un período de retorno del aguacero de diseño igual a 100 años, tomando en consideración que se trata de eliminar el riesgo de inundaciones en una población que puede ser afectada seriamente por un evento de esta naturaleza. No obstante lo anterior, se determinan crecientes con períodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años con el fin de disponer de los datos suficientes para desarrollar un estudio completo de la capacidad hidráulica del río y de la frecuencia de las crecientes. 4.5 DETERMINACIÓN DE LAS CRECIENTES CON DIFERENTES PERÍODOS DE

RETORNO Las crecientes se calcularon por medio del programa HEC- HMS (Hydrologic Engineering Center – Hydrologic Modeling System) de los Estados Unidos de América, el cual posee un gran número de aplicaciones, además de la mencionada. Para construir de manera sintética los hidrogramas de las crecientes en la cuenca se aplica un modelo lluvia-caudal con el método del Soil Conservation Service de los Estados Unidos de Norteamérica. Este modelo determina la escorrentía producida por un aguacero considerando la condición de humedad antecedente y el complejo suelo-cobertura. Todos los procedimientos orientados a calcular el hidrograma de una creciente mediante modelos lluvia-caudal requieren convertir la lluvia original en lluvia efectiva, que es la que realmente produce la creciente, descontando las pérdidas, es decir, las abstracciones por diferentes conceptos. Por lo anterior, se presenta aquí el procedimiento usual para evaluar la lluvia efectiva, antes de explicar la metodología para calcular la creciente propiamente dicha. La lluvia efectiva es el escurrimiento directo e inmediato que produce una lluvia sobre una determinada cuenca y resultan igual a la lluvia total menos las pérdidas de agua. Estas pérdidas poseen tres componentes: Interceptación por parte de la vegetación Detención superficial, e Infiltración Para una determinada lluvia, la relación entre la precipitación, la escorrentía y la retención (precipitación que no se convierte en escorrentía) es:

eP

Q

'S

F

F – es la retención real Q – es la escorrentía real

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S' – es la máxima retención potencial Pe – es la máxima escorrentía potencial

Si se acepta que: QPeF , entonces, eP

Q

S

QPe

'

y despejando S’ se obtiene:

ee PQ

PS

2)('

Sabiendo que: IaSS ' ; donde Ia son las abstracciones iniciales; se tiene que:

QIaPF )( El valor de S para una determinada condición de frontera ha sido propuesto por el Soil Conservation Service igual a 0,2 Pe; por lo cual: SIa 2,0 . Efectuando reemplazos se obtiene la expresión para determinar la escorrentía acumulada en función de la lluvia total y de la infiltración potencial.

SP

SPQ

8,0

)2,0( 2

La cual, en el sistema internacional (SI) se transforma en la siguiente:

SP

SPQ

32,20

)08,5( 2

Q – Lluvia efectiva o escorrentía acumulada, en mm. P – Precipitación total del evento, en mm. S – Infiltración potencial, en mm. En esta fórmula la precipitación total del evento es conocida, dado que se determina de antemano y el valor de la infiltración potencial “S” se puede calcular a partir de un cierto valor CN, denominado Curva Número, con la siguiente expresión:

0,10000.1

CN

S

La selección del valor CN en cada caso, se realiza considerando los siguientes cuatro parámetros: Tipo de suelo hidrológico Uso y tratamiento del suelo Combinaciones hidrológicas de suelo y vegetación, y Condiciones de humedad antecedente a la lluvia de diseño. En la presente metodología se supone que el hidrograma unitario es triangular, el cual se calcula con las siguientes relaciones:

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2

tqV bP

V – volumen de escorrentía, igual al área bajo el hidrograma triangular, en m3 qP – caudal pico del hidrograma triangular, en m3/s/mm tb - tiempo base del hidrograma unitario, en horas. A – área de la cuenca aferente, en km2

De esta manera, el caudal pico del hidrograma para un milímetro de lluvia efectiva es:

PP t

A2083,0q

qP – caudal pico del hidrograma triangular, en m3/s/mm A – área de la cuenca aferente, en km2

tP – tiempo al pico del hidrograma unitario triangular, en horas El tiempo al pico se define de la siguiente manera:

cP t6,02

Dt

D – duración de la lluvia efectiva, en horas. tC – tiempo de concentración de la cuenca, en horas. Es el tiempo que consume la gota de lluvia más alejada en llegar a la sección del puente. Los diferentes métodos para calcularlo se presentan más adelante. El tiempo de retraso (lag) es:

cr t6,0t

El tiempo base del hidrograma unitario se calcula como:

Pb t67,2t

En caso de que no existan suficientes datos para definir la duración de la lluvia efectiva (D, en horas) que produce el mayor caudal pico en el hidrograma, se puede determinar, aproximadamente, de la siguiente manera para cuencas grandes (A>2 km2):

ct2D

y se puede tomar igual al tiempo de concentración (tc) en cuencas pequeñas 2km2A En general, el cálculo del hidrograma de la creciente posee un carácter aproximado. Por tratarse de un modelo lluvia-caudal, inicialmente se determina el valor de la lluvia de diseño, su duración y su distribución en el tiempo y en el espacio. A partir de ella se calcula la lluvia

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efectiva y, por último, se construye el hidrograma de la creciente producida, considerando las características de la cuenca y aplicando las propiedades del hidrograma unitario. En detalle, el procedimiento utilizado para construir el hidrograma de la creciente de diseño es el siguiente. La ubicación geográfica de la cuenca del río Cañas se muestra en la Figura 2.1. Las lluvias máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno aparece en la Tabla

4. del presente texto. 1. Se calculan las áreas de las subcuencas consideradas. Su determinación se efectuó por medio del programa Autocad. Para valorar el área se delimitó la cuenca tomando en consideración las líneas divisorias de agua definidas a partir del modelo de elevación digital. Después de configurar en planta la línea divisoria de aguas, se obtuvieron las siguientes áreas:

Descripción Áreas (km2)

SubCuenca Parte Alta del río Cañas 66,28

SubCuenca Caño Arena 21,24

SubCuenca Quebrada Andrea 24,19

SubCuenca Parte Media del río Cañas 18,28

SubCuenca Parte Baja del río Cañas 20,55

2. Se utiliza como insumo el valor de las lluvias máximas en 24 horas con diferentes períodos de retorno tal como se muestra en la Tabla 4.. 3. La duración de la lluvia de diseño, como se trata de una cuenca relativamente grande, se adopta una lluvia con una duración de 6,0 horas. 4. A partir del área de las subcuencas, se aplica un factor de reducción de 0,70 para representar la distribución espacial de la lluvia en la zona estudiada. Para seleccionar este valor se parte del concepto que una lluvia puntual abarca hasta unos 25 km2, aproximadamente. De esta manera, se obtuvieron los siguientes valores para las lluvias: Tabla 4.1. Lluvias en mm para los siguientes períodos de retorno



5 80,97 10 86,80 25 92,69 50 96,41

100 99,63 5. Debido a que la distribución temporal de los aguaceros en cualquier estación es aleatoria, se adopta la siguiente curva que representa bien una condición crítica, de acuerdo con la experiencia del Consultor. En la

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Tabla 4.2 y en la Figura 4.3 aparece la curva de masas con la distribución adoptada en los presentes análisis. Tabla 4.2. Distribución temporal de la lluvia adoptada

Fracción Tiempo Fracción Precipitación0,0 0,000 0,1 0,040 0,2 0,130 0,3 0,280 0,4 0,490 0,5 0,700 0,6 0,840 0,7 0,920 0,8 0,970 0,9 0,995 1,0 1,000

Figura 4.3 Curva de distribución del aguacero seleccionado en el presente estudio

6. Se selecciona el intervalo “D” para todo el período del aguacero menor a la quinta parte del tiempo de concentración, Así, la lluvia anteriormente seleccionada se divide en 10 intervalos de tiempo de duración “D” cada uno. 7. Se definen los valores secuenciales del aguacero de diseño, Inicialmente se seleccionan los incrementos de tiempo “D”, en horas; se registran los porcentajes de cada incremento

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respecto a la duración de la lluvia total, se escriben los incrementos de la lluvia frente a cada incremento de tiempo, en mm y se calculan los valores acumulados de la lluvia, en mm. El cálculo se realizó aplicando el programa HEC-HMS como se muestra en el Anexo 2. 8. Se caracteriza la cobertura vegetal de la cuenca hasta el sitio de estudio y el tipo de suelos superficiales de la cuenca hasta esta sección para evaluar el parámetro CN. El trabajo se adelantó por medio de visitas de campo. El cubrimiento de la vegetación se ilustra en las Tabla 4.3 a Tabla 4.18.

Tabla 4.3. Determinación del cubrimiento vegetal en la Subcuenca del Río Cañas – Parte Alta

Descripción Pendiente (%) Porcentaje (%) montaña: Área= 80% 50 0,8

bosque 0,7 arbustos 0,2

pasto 0,1 abanico: Área= 15% 10 0,15

arbustos 0,6 pasto 0,4

planicie: Área= 5% 1 0,05 arbustos 0,5

pasto 0,4 viviendas 0,1

Tabla 4.4. Determinación del cubrimiento vegetal en la Subcuenca del Río Cañas – Parte Media







Tabla 4.16. Determinación del cubrimiento vegetal en la Subcuenca del Río Cañas – Parte Baja





planicie: Área= 70% 1 0,7

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Descripción Pendiente (%) Porcentaje (%) arbustos 0,3


Tabla 4.5. Determinación del cubrimiento vegetal en la Subcuenca del Caño Arena







Tabla 4.6. Determinación del cubrimiento vegetal en la Subcuenca de la quebrada Andrea







La selección del valor CN en cada caso, se realiza considerando los siguientes cuatro parámetros: Tipo de suelo hidrológico Uso y tratamiento del suelo Combinaciones hidrológicas de suelo y vegetación, y Condiciones de humedad antecedente a la lluvia de diseño, La aplicación gráfica de este parámetro se presenta en la

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Figura 4.4.

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Figura 4.4. Solución gráfica para determinar el valor de la escorrentía directa a partir de la lluvia, utilizando el número de curva CN

Tipo de suelo hidrológico Desde el punto de vista de su capacidad de infiltración y para definir el valor CN junto con los otros tres parámetros mencionados, el Soil Conservation Service ha clasificado los suelos en cuatro grupos: A, B, C y D, ordenados según su potencial de escurrimiento (tasa de infiltración para suelos “desnudos” luego de un humedecimiento prolongado, profundidad del nivel freático de invierno, infiltración y permeabilidad del suelo luego del humedecimiento prolongado y profundidad hasta un estrato de permeabilidad muy lenta): El tipo de material en cada caso particular se obtiene a partir de la información de un estudio de suelos, considerando una clasificación que va desde los tipos “ A” de bajo potencial de escorrentía y con altas infiltraciones (suelos arenosos) hasta los de alto potencial de escorrentía o suelos con infiltración muy lenta cuando están muy húmedos (arcillosos) tipos “C”. A continuación se presenta la clasificación establecida por el S.C.S. “A”. (Potencial de escorrentía mínimo). Suelos que tienen alta tasa de infiltración aun cuando estén muy húmedos. Consistentes en arenas o gravas profundas bien drenadas o excesivamente drenadas con poco limo y arcilla, lo mismo que loess muy permeables. Esos suelos tienen una alta rata de transmisión de agua. “B”. (Moderadamente bajo potencial de escorrentía). Suelos con tasas de infiltración moderadas cuando están muy húmedos. Suelos moderadamente profundos a profundos, moderadamente bien drenados a bien drenados, suelos con texturas moderadamente finas a moderadamente gruesas y permeabilidad moderadamente lenta a moderadamente rápida. Son suelos con tasas de transmisión de agua moderadas. La mayor parte de los suelos arenosos menos profundos que los del grupo A son menos profundos o menos compactos

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que los del grupo A. El grupo, en conjunto, posee una infiltración media superior después de haberse mojado completamente. “C”. (Moderadamente alto potencial de escorrentía). Suelos con infiltración lenta cuando están muy húmedos. Consisten en suelos con estratos que impiden el movimiento del agua hacia abajo; suelos de textura moderadamente fina a fina; suelos con infiltración lenta debido a sales o suelos con lentes de agua moderada. Esos suelos pueden ser pobremente drenados, o bien, moderadamente drenados con estratos de permeabilidad lenta a muy lenta. Comprende los suelos poco profundos y los que contienen mucha arcilla y coloides, aunque menos que los del grupo D. El grupo tiene una infiltración inferior a la promedio después de saturación. “D”. (Potencial de escorrentía máximo). Suelos con infiltración muy lenta cuando están muy húmedos. Son suelos arcillosos con alto potencial de expansión; suelos con nivel freático alto permanente; suelos con “claypan” o estrato arcilloso superficial; suelos con infiltración muy lenta debido a sales o alkali y suelos poco profundos ubicados sobre materiales casi impermeables. Estos suelos tienen una tasa de transmisión de agua muy lenta. Incluyen a la mayor parte de arcillas expansivas y algunos suelos poco profundos con subhorizontes casi impermeables cerca de la superficie. La clasificación de los suelos en grupos hidrológicos principales se puede realizar tomando como base el tipo hidrológico a partir de planos de suelos agrícolas. Si no se dispone de esos planos, se debe hacer uso de un buen criterio. Usualmente en una misma cuenca se reportan diferentes tipos de suelos. En ese caso se pueden considerar por separado, indicando el área ocupada por cada uno de ellos y determinar el valor CN individualmente para luego ponderarlos y obtener un CN representativo. Para efectuar una buena clasificación y definir la respuesta hidrológica de los diferentes suelos, en el documento original del S.C.S. se presenta una lista extensa de suelos agrológicos pertenecientes a los diferentes grupos hidrológicos. En nuestro medio se deben utilizar criterios más generales, dado que aún no se han elaborados listas de este tipo. Por lo anterior, lo usual es aplicar criterios conservadores para compensar la falta de información y evitar errores por defecto. La clasificación anterior utiliza la premisa de que los suelos con perfiles semejantes en lo que se refiere a su espesor, textura, estructura, contenido de materia orgánica y expansividad por saturación, producen una respuesta semejante ante un aguacero de duración considerable. En la comparación se supone que los suelos están desnudos y que ya han presentado el máximo cambio de volumen por humedad y que la lluvia es superior a la infiltración potencial. En la Figuras 4.5 se muestra el plano de suelos elaborado por el IGAC en las subcuencas del río Cañas. En esas zonas los suelos predominantes son los siguientes: Tipo de suelo hidrológico subcuenca del Río Cañas – Parte Alta: MPAg, f, d2: Muy superficiales a profundos, texturas moderadamente finas y finas a moderadamente gruesas, bien drenados, reacción fuertemente ácida, fertilidad baja.

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MUAf2: Muy superficiales a profundos, bien drenados, texturas finas a moderadamente gruesas y gruesas, reacción muy fuertemente ácida, fertilidad baja. LWBe: Muy superficiales a moderadamente profundos, texturas moderadamente finas a moderadamente gruesas, bien drenados, reacción muy fuerte a moderadamente ácida, fertilidad baja a muy alta. Tipo de suelo hidrológico subcuenca del Río Cañas – Parte Media: LWEbp: Superficiales a profundos, texturas medias a gruesas, excesivamente a bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada. LWBd: Superficiales a profundos, texturas medias a gruesas, excesivamente a bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada. Tipo de suelo hidrológico subcuenca del Río Cañas – Parte Baja: PWDbp: Muy superficiales a moderadamente profundos, texturas medias a moderadamente gruesas, bien a imperfectamente drenados, reacción muy fuerte a ligeramente ácida, fertilidad baja a alta. LWEbp: Superficiales a profundos, texturas medias a gruesas, excesivamente a bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada. LWBe2, d: Superficiales a profundos, texturas medias a gruesas, excesivamente a bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada. Tipo de suelo hidrológico subcuenca del Caño Arena: MPAg, d2: Muy superficiales a profundos, texturas moderadamente finas y finas a moderadamente gruesas, bien drenados, reacción fuertemente ácida, fertilidad baja. LWBd2: Superficiales a profundos, texturas medias a gruesas, excesivamente a bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada. Tipo de suelo hidrológico subcuenca de la quebrada Andrea: MPAg: Muy superficiales a profundos, texturas moderadamente finas y finas a moderadamente gruesas, bien drenados, reacción fuertemente ácida, fertilidad baja. MVAg1: Superficiales a moderadamente profundos, texturas finas a gruesas, bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada a muy alta. LWBe: Superficiales a profundos, texturas medias a gruesas, excesivamente a bien drenados, reacción ligera a moderadamente ácida, fertilidad moderada.

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Figura 4.5. Suelos predominantes en la parte alta, media y baja de la cuenca del río Cañas y río Negro

De acuerdo con la anterior descripción, los suelos hidrológicos de la cuenca alta y media del río Cañas se clasifican como de clase B y en la parte baja son de clase C. Combinaciones hidrológicas de suelo y vegetación En la Tabla 4.20 se combinan los grupos de suelos, el uso del suelo y las clases de tratamiento formando complejos hidrológicos del suelo y la vegetación. Este cuadro se utiliza para seleccionar el número de curva CN en función de los parámetros anteriores y considerando una determinada humedad antecedente, como se mostrará adelante, Los números muestran el valor relativo de los complejos como productores directos de escurrimiento. Cuanto más elevado es el número, mayor es el volumen de escurrimiento directo que puede esperarse de un aguacero. Este cuadro se preparó usando datos de cuencas aforadas con suelo y vegetación conocidos. El valor de los aguaceros se utilizó

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para construir una curva en función del escurrimiento directo para las crecientes anuales y otras avenidas importantes. Para seleccionar el valor CN más apropiado en cada caso, se dividió la cuenca del río Rute en tres zonas o cuencas homogéneas por concepto de suelos, de vegetación, de usos y de tratamientos y este valor se determinó individualmente para cada una de ellas. El valor final de CN es el resultado de ponderar los anteriores, considerando el porcentaje de área ocupada por cada zona homogénea. Condiciones de humedad antecedente a la lluvia de diseño Para seleccionar el valor CN se tiene en cuenta el estado de humedad del suelo previo a la lluvia que se estudia considerando la cantidad de lluvia caída en el período de los cinco (5) días anteriores, estableciéndose tres (3) clases de relaciones con dicha cantidad de lluvia. A continuación se presenta el cuadro y los valores correspondientes en la Tabla 4.7. Las condiciones medias quedan incluidas en la condición II que corresponde al cuadro de curvas de escorrentía para los complejos suelo cobertura (CN) que se presenta más adelante. Tabla 4.7. Condiciones de humedad antecedente a la lluvia de diseño Período inactivo de las plantas Lluvia acumulada de los 5 días previos al aguacero en consideración

I 00,0 – 12,7 mm II 12,7 – 28,0 mm III más de 28,0 mm

Período de crecimiento de las plantas I 00,0 – 35,5 mm II 35,5 – 53,3 mm III más de 53,3 mm

La probabilidad de que la lluvia conjunta de los cinco días anteriores a un aguacero fuerte supere los 53,3 mm es baja y, además, se considera que aún en ese caso, la saturación no es completa y no alcanza a impermeabilizar completamente la superficie de la cuenca. Por ese motivo se aplica la condición II, la cual es media en lo referente a su capacidad de escorrentía directa. La aplicación de este concepto a través del CN se muestra más adelante. Determinación de la lluvia efectiva Este parámetro se calcula aplicando la relación:

ee PQ

PS

2)('

Dado que la escorrentía acumulada “Q”, es la misma lluvia efectiva, Inicialmente se determina la infiltración potencial “S” por medio de la expresión, para lo cual se debe conocer el número de curva CN.

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0,10000.1

CN

S

El siguiente cuadro se utiliza para determinar los valores de CN en función de las prácticas agrícolas y condición hidrológica promedio, (condición II), Tabla 4.20. Selección del valor CN” considerando diferentes combinaciones hidrológicas de suelo y vegetación

Cobertura y uso del suelo Tratamiento o

práctica Condición hidrológica

Grupos hidrológicos de suelosA B C D

Número de curva (cn)Rastrojo Hileras Rectas 77 86 91 94

Cultivos en Hileras

Hileras Rectas Mala 72 81 88 91 Hileras Rectas Buena 67 78 85 89 Curvas de Nivel Mala 70 79 84 88 Curvas de Nivel Buena 65 75 82 86

Cur/Niv y Terrazas Mala 66 74 80 82 Cur/Niv y Terrazas Buena 62 71 78 81

Cultivos en Hileras Estrechas



Legumbres en Hileras estrechas O pastos en

Rotación 1/



Pastos de Pastoreo

Mala 68 79 86 89 Regular 49 69 79 84 Buena 39 61 74 80

Curvas de Nivel Mala 47 87 81 88 Curvas de Nivel Regular 25 59 75 83 Curvas de Nivel Buena 6 35 70 79

Pastos de Corte Buena 30 58 71 78

Bosque Mala 45 66 77 83 Regular 36 60 73 79 Buena 25 55 70 77

Solares ---------- 59 74 82 86 Vías destapadas 2/ ---------- 72 82 87 89

Pavimentos ---------- 74 84 90 92 1/ Siembra tupida o al volé 2/ Incluyendo derecho de vía,

La condición hidrológica que hace referencia al grado de infiltración corresponde a la siguiente interpretación:

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Buena Para alta capacidad de infiltración, bajo potencial de escorrentía, Regular Para regular capacidad de infiltración, regular potencial de escorrentía, Mala Para baja capacidad de infiltración, alto potencial de escorrentía. Para la condición hidrológica se hace referencia al grado de cobertura vegetal y puede establecerse de la siguiente manera: Buena Para cobertura de más del 75% del área Regular Con cobertura entre 50% y 75% Mala Cobertura menor del 50% Al determinar el valor CN, se debe considerar la pendiente media de la cuenca, diferenciando entre alta, media o baja. Después de haber determinado el valor “CN” para la condición II, se puede definir el correspondiente “CN” para la condición I o para la condición III, de acuerdo con las correlaciones en la Tabla 4.21: Tabla 4.21. Valores de CN para diferentes condiciones de humedad antecedente

CN para condiciones CN para condiciones continuación II I III II I III

100 100 100 74 55 88 99 97 100 73 54 87 98 94 99 72 53 86 97 91 99 71 52 86 96 89 99 70 51 85 95 87 98 69 50 84 94 85 98 68 48 84 93 83 98 67 47 83 92 81 97 66 46 82 91 80 97 65 45 82 90 78 96 64 44 81 89 76 96 63 43 80 88 75 95 62 42 79 87 73 95 61 41 78 86 72 94 60 40 78 85 70 94 59 39 77 84 68 93 58 38 76 83 67 93 57 37 75 82 66 92 56 36 75 81 64 92 55 35 74 80 63 91 54 34 73 79 72 91 53 33 72 78 60 90 52 32 71 77 59 89 51 31 70 76 58 89 50 31 70 75 57 88 49 30 69

INFORME TÉCNICO

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9. Con los datos anteriores se selecciona el número de curva CN que representa el complejo hidrológico suelo-cubierta vegetal de la cuenca, de acuerdo con el procedimiento mostrado. El valor de curva número CN para la condición de humedad antecedente II se determinó en función del tipo de suelo, cobertura vegetal y relieve. Estas características fueron determinadas mediante el análisis de la información mostrada anteriormente, apoyada con visitas de campo efectuadas con este propósito y se ilustran en las Tabla 4.8 a la Tabla 4.12. Tabla 4.8. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor CN en la Subcuenca del Río Cañas – Parte Alta

Descripción Pendiente

(%) Porcentaje

(%) Grupo de

Suelo Humedad

Antecedente CN

montaña: Área= 80% 50 0,8 B Condición II bosque 0,7 B Condición II 66 arbustos 0,2 B Condición II 75

pasto 0,1 B Condición II 69 abanico: Área= 15% 10 0,15 B Condición II

arbustos 0,6 B Condición II 75 pasto 0,4 B Condición II 69

planicie: Área= 5% 1 0,05 B Condición II arbustos 0,5 B Condición II 75

pasto 0,4 B Condición II 69 viviendas 0,1 B Condición II 82

Valor final Condición II 68

Tabla 4.9. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor CN en la Subcuenca del Río Cañas – Parte Media

Descripción Pendiente

(%) Porcentaje

(%) Grupo de

Suelo Humedad

Antecedente CN

montaña: Área= 10% 50 0,1 B Condición II bosque 0,5 B Condición II 60 arbustos 0,3 B Condición II 75

pasto 0,2 B Condición II 61 abanico: Área= 40% 10 0,4 B Condición II

arbustos 0,4 B Condición II 75 pasto 0,6 B Condición II 61

planicie: Área= 50% 1 0,5 B Condición II arbustos 0,4 B Condición II 75

pasto 0,5 B Condición II 61 viviendas 0,1 B Condición II 82


INFORME TÉCNICO

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Tabla 4.10. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor CN en la Subcuenca del Río Cañas – Parte Baja

Descripción Pendiente (%) Porcentaje (%)Grupo de

Suelo Humedad

Antecedente CN

montaña: Área= 5% 50 0,05 C Condición II

bosque 0,5 C Condición II 60

arbustos 0,3 C Condición II 69

pasto 0,2 C Condición II 61

abanico: Área= 25% 10 0,25 C Condición II



planicie: Área= 70% 1 0,7 C Condición II



viviendas 0,2 C Condición II 82


Tabla 4.11. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor CN en la Subcuenca Caño Arena

DESCRIPCION Pendiente (%) Porcentaje (%) GRUPO DE

SUELO HUMEDAD

ANTECEDENTE CN

montaña: Área= 70% 50 0,7 B Condición II

bosque 0,4 B Condición II 66

arbustos 0,5 B Condición II 69

pasto 0,1 B Condición II 69

abanico: Área= 20% 10 0,2 B Condición II



planicie: Área= 10% 1 0,1 B Condición II



viviendas 0,2 B Condición II 82


Tabla 4.12. Determinación del cubrimiento vegetal y del valor CN en la Subcuenca Quebrada Andrea


SUELO HUMEDAD

ANTECEDENTE CN

montaña: Área= 70% 50 0,7 B Condición II

bosque 0,5 B Condición II 66



abanico: Área= 20% 10 0,2 B Condición II


INFORME TÉCNICO

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SUELO HUMEDAD

ANTECEDENTE CN


planicie: Área= 10% 1 0,1 B Condición II



viviendas 0,1 B Condición II 82


10. Se estima la lluvia efectiva, es decir, el escurrimiento directo con las siguientes fórmulas, usando el valor “CN” seleccionado anteriormente, que representa el complejo hidrológico suelo-cubierta vegetal para la condición más apropiada (Figura 4.3):

SP

SPQ

32,20

)08,5( 2

0,10000.1

CN

S

Q - Lluvia efectiva o escorrentía acumulada, en mm, P - Precipitación total del evento, en mm, S - Infiltración potencial, en mm, Para efectuar este cálculo por intervalos, se analizan los incrementos de tiempo “D” (en horas) y los incrementos de la lluvia frente a cada incremento de tiempo, en mm; se determinan los valores acumulados de la lluvia, en mm; se indican los valores acumulados de la lluvia efectiva (escurrimiento) en mm, los cuales se calculan con la fórmula:

SP

SPQ

32,20

)08,5( 2

El valor “S” se determina con la siguiente relación, utilizando el valor “CN” previamente determinado,

0,10000.1

CN

S

Se consignan los incrementos de la lluvia efectiva (escurrimiento) en mm, para cada intervalo de tiempo y se tabulan los incrementos de las pérdidas en mm. El detalle de los cálculos realizados con el programa HEC-HMS se muestra en el Anexo 2. 11. Se calcula la longitud del cauce principal (cauce más largo) desde su nacimiento hasta el extremo inferior de cada subcuenca, la pendiente longitudinal media y el desnivel de la corriente entre su nacimiento y la sección mencionada.

INFORME TÉCNICO

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12. Se determina el tiempo de concentración para la cuenca utilizando la pendiente longitudinal y los desniveles correspondientes. Se aplican los siguientes métodos: La fórmula de Kirpich:

77.0

4

S

LtC (Minutos)

La fórmula de California: 385,03

60

H

LtC

La 84Formula del U,S, Corps of Engineers:

19,0

76,0

56,7S

LtC

La fórmula de Chow:

32,0

64,0

38,7S

LtC

tC – tiempo de concentración, en minutos L – longitud del cauce principal, en km H – Caída del río desde su nacimiento hasta el sitio inferior de la cuenca, en m S – pendiente longitudinal del cauce, en m/m. En la Tabla 4.13 se muestran los resultados obtenidos. Tabla 4.13. Cálculo del tiempo de concentración

Descripción Área Longitud

Cota Superior

Cota Inferior

Delta H

Pendiente

Km² km m.s.n.m. m.s.n.m. m. %SubCuenca Parte Alta del río Cañas 66,28 16,03 2039 94,0 1945 12,1 SubCuenca Caño Arena 21,24 9,66 1093 94,0 999 10,3 SubCuenca Quebrada Andrea 24,19 14,78 1910 63,0 1847 12,5 SubCuenca Parte Media del río Cañas 18,28 10,14 63 31,0 32 0,3 SubCuenca Parte Baja del río Cañas 20,55 9,79 31 0,0 31 0,3

Descripción California

U.S. Corps

Chow Kirpich Tmedio TmedioT

Resagomin min min min min horas minutos

SubCuenca Parte Alta del río Cañas 80,10 92,96 85,57 76,30 83,73 1,40 83,73 SubCuenca Caño Arena 57,67 65,21 65,13 54,94 60,74 1,01 60,74 SubCuenca Quebrada Andrea 74,39 86,91 80,48 70,87 78,16 1,30 78,16 SubCuenca Parte Media del R. Cañas 229,43 131,30 205,21 218,55 196,12 3,27 196,12 SubCuenca Parte Baja del R. Cañas 223,01 127,76 200,43 212,44 190,91 3,18 190,91

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Finalmente se adopta el valor correspondiente al promedio entre las fórmulas presentes. 13. Se calculan los hidrogramas triangulares para cada incremento de escurrimiento en horas, Para el intervalo de tiempo “D” seleccionado, se calcula el tiempo al pico, tp, el tiempo base, tb y el caudal máximo, qp para 1 mm de escorrentía, es decir, de lluvia efectiva. Para el ejemplo de la cuenca se obtienen los valores mostrados a continuación: Se utilizan las siguientes ecuaciones:

El tiempo al pico: cP tD

t 6,02

horas

El tiempo base del hidrograma unitario: Pb tt 67,2 horas

El tiempo de retraso: cr tt 6,0 horas

El caudal pico del hidrograma para un milímetro de lluvia efectiva es:

PP t

Aq

2083,0 m3/s/mm

tC – tiempo de concentración, horas D – duración de cada intervalo de la lluvia, horas qP – caudal pico del hidrograma triangular, en m3/s/mm A – área de la cuenca aferente, en km2

14. Se determinan los caudales pico o máximos de los hidrogramas triangulares para cada incremento de escurrimiento. Estos máximos se obtienen multiplicando el caudal máximo de 1 mm de escurrimiento (calculado en el paso anterior) por el incremento de lluvia efectiva (escurrimiento). Se parte de los incrementos de tiempo “D”, (en horas) definidos anteriormente y de los incrementos de la lluvia efectiva (escurrimiento) en mm. Se consideran los valores de los caudales máximos (caudales pico) de cada uno de los hidrogramas unitarios en m3/s/mm, es decir, caudales producidos por 1 mm de lluvia efectiva, determinados de manera idéntica para cada intervalo de tiempo con la ecuación:

PP t

A2083,0q

qP – caudal pico del hidrograma triangular, en m3/s/mm A – área de la cuenca aferente, en km2

tP – tiempo al pico del hidrograma unitario triangular, en horas Se tabulan los caudales pico producidos por cada incremento de lluvia efectiva en m3/s multiplicando los incrementos de la lluvia efectiva por sus caudales. Se indica la hora en la cual se inicia cada uno de los hidrogramas incrementales, en horas. Se inicia con la hora cero y, posteriormente, se va sumando el incremento de tiempo “D”. También se anota la hora en la cual se presenta el caudal pico de cada uno de los hidrogramas incrementales, lo cual se hace sumando a la hora inicial el tiempo al pico en horas. Se registra la hora en la cual termina cada uno de los hidrogramas incrementales, para lo cual se suma a los

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tiempos iniciales el tiempo base en horas. En el Anexo 2 se muestran los cálculos de los hidrogramas utilizando el programa HEC-HMS. 15. Se construye el hidrograma final de la creciente resultante de la cuenca, con el siguiente procedimiento: Se dibujan los hidrogramas triangulares de los incrementos. El programa HEC-HMS

efectúa esta operación. Se suman las ordenadas de los hidrogramas triangulares en varias verticales para

obtener diferentes puntos que unidos originan el hidrograma final. En muchos casos, sólo es necesario sumar las ordenadas en las horas que representan el principio, el máximo y el final de cada hidrograma de los incrementos.

Los resultados obtenidos se muestran en la sección 4.7 del presente Informe. 4.6 CALIBRACIÓN DEL MODELO LLUVIA – CAUDAL PARA VALIDAR EL VALOR

DE LAS CRECIENTES CALCULADAS CON EL MÉTODO DEL S.C.S. Debido a que el modelo lluvia-caudal mediante el cual se calcularon las crecientes en el río Cañas es incierto, se adelantó su calibración por medio de un análisis estadístico de las crecientes históricas del río Cañas en la Estación Mingueo. El procedimiento consistió en determinar las crecientes en Mingueo mediante este análisis estadístico. A continuación se determinaron esas mismas crecientes con el modelo lluvia-caudal pero variando, por tanteos, el valor CN en las 5 subcuencas, hasta encontrar los mismos valores de las crecientes con la anterior metodología. Un análisis previo de la cobertura vegetal y los suelos de la región, facilitó la selección de los valores de CN. De acuerdo con la serie de crecientes históricas del río Cañas, el caudal máximo con un período de retorno de 100 años en la estación Mingueo es de 175,2 m3/s y el área de la cuenca hasta ese sitio es de 150,54 km2. 4.7 HIDROGRAMAS OBTENIDOS DE LAS CRECIENTES ANALIZADAS Siguiendo el procedimiento mostrado en el anterior capítulo se utilizó el programa HEC-HMS para realizar los cálculos completos para los diferentes subcuencas. A continuación se muestran los hidrogramas obtenidos al aplicar la metodología anteriormente expuesta con los parámetros indicados para las 5 subcuencas. Se incluyen los hidrogramas de los puntos A, B, C y D, (Figura 4.2) con períodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años en cada uno de esos nodos.

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Tabla 4.28. Caudales obtenidos en los diferentes puntos de intersección con las subcuencas

Punto en Hec-HMS

Tr= 100 años

Tr= 50 años

Tr= 25 años

Tr= 10 años

Tr= 5 años

Punto A 166,5 155,3 142,5 132,4 112,7 Punto B 190,3 177 162 150,3 127,6 Punto C 174,9 162,3 148,1 136,9 115,5 Punto D 130,4 120,8 110 101,5 85,1

Tabla 4.29. Caudales obtenidos en los diferentes subcuencas

Punto Intersección

Subcuenca Caudales máximos (m3/s)

Tr =100 años

Tr =50 años

Tr =25 años

Tr =10 años

Tr =5 años

A Subcuenca Parte Alta del río Cañas 125,8 117,4 107,9 100,3 85,6Subcuenca Caño Arena 41,8 38,9 35,7 33,1 28,2

B Subcuenca Quebrada Andrea 42,3 39,3 35,9 33,3 28,2C Subcuenca Parte Media del río Cañas 19,3 17,9 16,2 15 12,5D Subcuenca Parte Baja del río Cañas 20,9 19,2 17,4 16 13,3

Figura 4.6 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca río Cañas – Parte Alta. El caudal pico es de 85,6 m3/s

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Figura 4.7 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca río Cañas – Parte Media. El caudal pico es de 12,5 m3/s

Figura 4.8 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca río Cañas – Parte Baja. El caudal pico es de 13,3 m3/s

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Figura 4.9 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca Caño Arena. El caudal pico es de 28,2 m3/s

Figura 4.10 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en la subcuenca quebrada Andrea. El caudal pico es de 28,2 m3/s

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Figura 4.11 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el Punto A. El caudal pico es de 112,7 m3/s

Figura 4.12 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el Punto B. El caudal pico es de 127,6 m3/s

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Figura 4.13 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el Punto C. El caudal pico es de 115,5 m3/s

Figura 4.14 Hidrograma de la creciente con un período de retorno de 5 años en el Punto D. El caudal pico es de 85,1 m3/s

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4.8 CONCLUSIONES El presente informe de avance contiene los resultados del estudio climatológico de la cuenca del Río Cañas en el proyecto denominado “ADELANTAR TRABAJOS DE CONSULTORÍA EN MATERIA DE HIDROLOGÍA, HIDRAULICA, TOPOGEOFISICA, BATIMETRÍA, FLUVIAL Y ALTIMETRÍA, PARA DIAGNOSTICAR, IDENTIFICAR Y FORMULAR LA SOLUCIÓN INTEGRAL AL SEVERO PROCESO DE DIVAGACIÓN QUE PRESENTAN LOS ULTIMOS 14 KILOMETROS DEL RIO CAÑAS HASTA SU DESEMBOCADURA EN EL MAR CARIBE, EN JURISDICCIÓN DEL MUNICIPIO DE DIBULLA, DEPARTAMENTO DE LA GUAJIRA”, como el cálculo promedio a nivel mensual de las variables de temperatura, humedad relativa, brillo solar y precipitaciones y el análisis de frecuencia para las lluvias máximas en 24 horas en diferentes periodos de retorno.

Para estimar la precipitación media mensual en la zona de estudio se utilizaron las estaciones de Termoguajira, Palomino y Dibulla, el cual varía entre 12,40 mm y 336,20 mm. El comportamiento a través del año es de tipo bimodal, siendo los meses más lluviosos del primer período abril y junio y en el segundo periodo octubre y noviembre. Según esta información, la lluvia media multianual es de 1.481 mm. La temperatura media multianual observada en la estación Termoguajira es de 26,70 °C. La temperatura máxima media mensual registrada es 34,33 ºC. La Temperatura mínima media mensual registrada es de 18,90ºC. Para determinar el caudal generado por la lluvia se aplica el modelo lluvia-caudal del Soil Conservation Service de los E.U.A., dado que el método racional sobrevalora el caudal cuando se usa en cuencas rurales con una extensión superior a 100 ha, se calcularon los precipitaciones máximas mensuales en 24 horas con diferentes períodos de retorno, para las tres estaciones seleccionadas en el presente análisis.


Precipitación Máxima, PT (mm) Est. Termoguajira Est. Palomino Est. Dibulla

5 142,16 135,7 146,2 10 170,27 148,3 163,6 25 208,52 160,7 182,5 50 238,09 168,2 194,9

100 268,10 174,6 206,1

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5 ESTUDIO TOPOGRÁFICO Y BATIMÉTRICO

5.1 LEVANTAMIENTO DE SECCIONES TOPOGRÁFICAS A LO LARGO DE 14 KM

DEL CAUCE De acuerdo con los términos de referencia y el plan de trabajo aprobado, para la elaboración del mapa topográfico se utilizaron dos fuentes: 1) Planchas Lidar de la zona inundable, suministrados por Corpoguajira, las cuales

tienen una escala adecuada para el diseño conceptual del control de la divagación del río.

2) Levantamiento de secciones topográficas en el tramo superior del cauce, no cubierto por las imágenes Lidar.

El plano T-1 muestra la topografía del área de estudio, en la cual se han integrado la topografía de las imágenes Lidar y las secciones levantadas por EPAM. En este plano se han señalado las secciones levantadas. La figura 5.1 muestra la reducción del plano topográfico. 5.2 BATIMETRÍA EN LOS TRAMOS MÁS PROFUNDOS CERCA A LA

DESEMBOCADURA, DONDE LA TOPOGRAFÍA CONVENCIONAL NO SEA SUFICIENTE

Para completar la topografía y como insumo para la modelación hidráulica, se levantaron secciones en tramos representativos del cauce. No hubo necesidad de utilizar ecosonda, toda vez que la profundidad permitió levantar las secciones con topografía convencional. El plano T-2 muestra las secciones representativas de los diferentes tramos del río. 5.3 ELABORACIÓN DEL PLANO TOPOGRÁFICO Y MODELO DEL CAUCE Y SUS

RIBERAS EN LOS 14 KM. DONDE EXISTA INFORMACIÓN DE IGUAL O MAYOR DETALLE AL REQUERIDO, SE UTILIZARÁ ÉSTA.

El plano T-1 muestra la topografía de todo el corredor. El plano T-3 muestra el modelo digital del tramo objeto de estudio. La figura 5-2 muestra la reducción del modelo digital. Como complemento, la figura 5.3 muestra el modelo digital de la totalidad de la cuenca según el POMCA del río Cañas, y la figura 5.4 muestra la reducción de la plancha 1:25.000 del IGAC de la zona del corredor. La figura 5.3 permite observar que la cuenca es montañosa, y que la parte plana corresponde al corredor objeto del presente estudio, aproximadamente desde la mancha roja de Mingueo.

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Figura 5.1. Topografía del corredor

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Figura 5.2. Modelo digital del corredor

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Figura 5.3 DTM de la cuenca del río Cañas (Corpoguajira, POMCA río Cañas, 2012)

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Figura 5.4. Plancha topográfica del IGAC en la zona del corredor (13-III-A) a escala original 1:25.000

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6 ESTUDIO HIDRÁULICO

6.1 MODELACIÓN DE LAS MANCHAS DE INUNDACIÓN PARA DIFERENTES

PERÍODOS DE RETORNO

6.1.1 Modelaciones anteriores El Convenio de Cooperación 0021 de 2011 establecido entre la Corporación Autónoma Regional de La Guajira – CORPOGUAJIRA y Conservación Internacional Colombia, elaboró un proyecto denominado “Evaluación y Modelamiento Espacio – Temporal del Riesgo Ambiental General, del Riesgo Hídrico y Caracterización de Zonas Inundables en Cuencas del Departamento de La Guajira. (Cuencas Hidrográficas de los Ríos Tapias, Jerez, Cañas, Tomarrazón, Carraipía y Ranchería). La metodología empleada para identificar las áreas inundables por eventos de precipitación para diferentes periodos de retorno donde se involucraron los siguientes elementos:

La caracterización geomorfométrica de las cuencas de interés. La caracterización hidroclimatológica de las cuencas de interés. La modelación hidráulica del flujo bidimensional de agua.

La metodología desarrollada se denominada según los autores (Nardi, F., Vivoni, E. R., & Grimaldi, S., 2006) modelación geomorfométrica-hidrológico-hidráulica, la cual permite la delimitación de planicies de inundación con base a los modelos digitales de terreno, que para este caso se utilizó un Modelo Digital de Terreno (DTM) con una resolución de 30 y 90 metros y con soporte de la cartografía hidrográfica del Instituto Geográfico Agustín Codazzi – IGAC (Escala 1:25.000). En el informe antes mencionado, resalta que los eventos de inundación son caracterizados probabilísticamente y que las áreas inundadas se presentan como los polígonos de terreno de la cuenca bajo el agua después de la ocurrencia de precipitaciones extremas asociadas a una u otra probabilidad de excedencia. El inverso de estas probabilidades de excedencia representa el período de retorno del evento hidroclimatológico extremo (Hann, 2002). Debido a lo anterior, se utilizaron como supuestos para el modelamiento hidráulico las siguientes condiciones:

Las precipitaciones extremas se dan después de una secuencia de varios eventos de precipitación antecedente, los cuales son muy comunes durante la temporada de invierno en la región de estudio.

Por lo anterior el suelo se considera saturado. Las pérdidas por evapotranspiración, durante la ocurrencia de la tormenta y en

las horas posteriores se consideran bajas. En las cuencas pequeñas la precipitación se distribuye en forma homogénea

en el espacio, mientras que en las cuencas grandes como la del río Ranchería se debe suponer alguna estructura espacial de las tormentas.

A través de las divisorias de agua se supone condiciones de frontera de caudal constante y cero divergencias.

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La modelación matemática se realiza bajo ausencia de la influencia de tsunamis en las cuencas costeras.

En el análisis de resultados del modelamiento hidráulico se lleva a cabo las siguientes etapas: Análisis de las profundidades de lámina de agua resultantes de las lluvias producidas por precipitaciones de distinto período de retorno. Las precipitaciones extremas fueron caracterizadas a través de las series de precipitaciones máximas totales, por ello al referirse a los períodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años. El análisis geomorfométrico inicial ayudo a componer grillas de modelamiento en las que la resolución de teselado más alto se realizó en los valles de mas macroplanicies inundables detectadas por este análisis.

Análisis de histogramas para la caracterización espacial de las profundidades criticas según el período de retorno.

Porcentaje del área de la cuenca que resulte inundado durante el registro de precipitaciones extremas en la cuenca.

El análisis de los hidrogramas de caudales registrados en las secciones hidráulicas de interés.

Con la metodología utilizada para el Río Cañas, los resultados de simulación obtenidos con cada período de retorno, permiten extraer los valores de profundidad del agua sobre el terreno para todas las celdas del modelo hidráulico, en cada paso de simulación. Con base en estos resultados se construye el mapa envolvente de profundidades máximas, que contiene el valor máximo observado en cada celda para toda la simulación. Según los resultados se obtuvieron profundidades máximas con valores que se encuentran en el rango de 0,20 y 10 metros, con predominio de profundidades hasta 1,0 m. Las profundidades mayores a 5,0 m corresponden a sectores específicos localizados a lo largo del cauce principal y sus afluentes, especialmente en las zonas montañosas y a media ladera, mientras que en las zonas de llanura las profundidades máximas llegan hasta 3,0 m. A partir de los mapas de profundidades máximas de inundación se construyeron los respectivos polígonos o manchas de inundación para cada período de retorno, considerando las celdas o áreas con profundidad mayor o igual a 0,20 m. En la Figura 6.1, se presentan los polígonos de las manchas de inundación en la cuenca del río Cañas, considerando los eventos de precipitación con períodos de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años. Como complemento al análisis de profundidades y áreas de inundación, se realizó una estimación de los caudales simulados en la cuenca para la sección donde se encuentra localizada la estación Mingueo (15037030) de caudales sobre el río Cañas. Para la simulación hidráulica se consideraron distintos anchos de sección alrededor del cauce central, con el fin de tener en cuenta los caudales que circulan en forma de lámina sobre la llanura de inundación alrededor del cauce principal, y que no pueden

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ser medidos generalmente por las estaciones de caudal. Además se presentaron los hidrogramas simulados en la secciones de interés para anchos de sección de 100 m, 200 m y 1,5 km. Para la sección de ancho igual a 1,5 km los caudales simulados presentan valores promedio del orden de 133 m3/s para el período de retorno de 2 años, hasta 285,5 m3/s para el período de 100 años. Con la sección de 200 m dichos valores se ven reducidos en el orden de 120 m3/s y 250 m3/s y para la sección de 100 m se siguen reduciendo los valores en 60 m3/s y 150 m3/s. Como conclusión del estudio se observaron que los caudales simulados para las secciones de ancho 200 m y 1,5 km son consistentemente mayores a los caudales registrados en la estación de Mingueo. Con respecto a la sección de análisis con ancho de 100 m existe buena relación entre los caudales simulados y observados especialmente para los períodos de retorno de 2, 5 y 10 años. Para la simulación de las manchas de inundaciones en llanuras se presentan muchas dificultades y problemas que hacen cuestionables la mayor parte de los pocos trabajos realizados en las áreas hidrográficas de Colombia, donde uno de los puntos más delicados para la modelación hidráulica es que tan detallada se tiene en la topobatimetría, ya que una poco diferencia entre los niveles topográficos del terreno se convierten en obstáculos importantes a los menores detalles, tales como ubicación de jarillones o diques, muros en gaviones, vías, construcciones o incluso pequeñas obras realizadas por la comunidad. Teniendo en cuenta lo anterior, para el proyecto en desarrollo por la consultoría, se utilizó información topográfica con curvas de nivel que equidistan entre líneas de 1,0 metro con secciones transversales aproximadamente cada 50 m y se realizó con un modelo hidráulico HEC – RAS.

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Figura 6.1. Modelación de CORPOGUAJIRA – Conservación Internacional (2012)

6.1.2 Modelaciones del presente estudio El objetivo principal de la modelación es la definición de las condiciones de las crecientes en el cauce principal y la identificación de las causas que se presentan en el tramo de estudio del río Cañas. Se sabe que en el tramo del río Cañas, se han producido erosiones laterales y acumulación de sedimentos gruesos. Por ese motivo, se investigó, para ese tramo, el

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caudal con el fin de proponer las medidas más adecuadas de protección en condiciones de emergencia. También se investigaron los niveles del agua asociados a crecientes con períodos de retorno entre 5 y 100 años. La determinación de los niveles de la superficie del agua se efectúa mediante la modelación hidráulica del río Cañas, la cual consiste en la definición del perfil de la superficie del agua a lo largo del río para la creciente de diseño y el análisis de las velocidades de la corriente, de la pendiente de la línea de energía y del estado del flujo. A partir del valor de la creciente de diseño se define el perfil de la lámina de agua a lo largo de la corriente, en el tramo de estudio. Los datos de este perfil representan los niveles máximos del agua, el área hidráulica, el ancho superior de la lámina y la velocidad del flujo. Estos datos, junto con los demás parámetros de la evaluación, permitirán conceptuar sobre las posibilidades de inundación de la zona descrita anteriormente. En el presente numeral se presentan los estudios hidráulicos realizados y los resultados obtenidos, incluyendo las recomendaciones prácticas para el control de las inundaciones. Como se dijo, se analizan crecientes con diferentes períodos de retorno: de 5 a 100 años. Para generar la información de campo necesaria en los cálculos, se llevaron a cabo levantamientos topográficos detallados de las terrazas y del cauce principal del río Cañas. A partir del plano topográfico se dibujaron secciones transversales, determinando la pendiente longitudinal y evaluando el coeficiente de Manning por medio de visitas de campo y análisis de oficina. Con estos datos se corrió el programa HEC RAS y se obtuvieron los parámetros hidráulicos mencionados. Con este programa los perfiles del agua se determinan de una sección a otra, resolviendo la ecuación de energía mediante el procedimiento estándar por pasos. La ecuación de energía utilizada es la siguiente:

ehg

VWS

g

VWS

22

211

1

222

2

21 ,WSWS - son los niveles del agua en las secciones transversales 1 y 2.

21 ,VV - son las velocidades medias del flujo en las secciones 1 y 2.

21 , - son los coeficientes de corrección a la velocidad g - es la aceleración de la fuerza de gravedad he - son las pérdidas de energía. Las pérdidas de energía entre dos secciones se componen de pérdidas por fricción y pérdidas por contracción o expansión. Este valor se determina de la siguiente manera:

g

V

g

VCSLh fe 22

211

222

L - es la longitud entre secciones

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fS - es la pendiente de fricción (motriz) entre dos secciones

C - es el coeficiente de pérdidas por expansión o contracción. Para cada sección, se aplica la fórmula de Manning:

n

SARQ

2/13/2

Q - es el caudal de diseño A - es el área de la sección transversal S - es la pendiente longitudinal del cauce n - es el coeficiente de rugosidad de Manning Con el fin de representar lo mejor posible la resistencia hidráulica del río se adelantó un trabajo de campo consistente en analizar la granulometría del material del lecho, los posibles obstáculos en el propio cauce, las condiciones de las laderas, la presencia de vegetación y todos los demás parámetros que influyen en este parámetro, el cual se expresa mediante el coeficiente de rugosidad de Manning. El coeficiente de resistencia se determinó con la siguiente expresión, similar a la de Cowan (Ochoa Tomás. 2002):

216543210 mmnnnnnnnn

n0 - Valor de n para un río recto y prismático que considera sólo la textura del lecho n1 - Valor de n por efectos del relieve del lecho creado por las microformas n2 - Valor de n debido al tamaño y a la forma de la sección transversal n3 - Valor de n debido a las irregularidades de la sección transversal n4 - Valor de n debido a las variaciones de tamaño y forma de la sección n5 - Valor de n asociado a las obstrucciones al flujo n6 - Valor de n por vegetación m1 - Factor correctivo relacionado con el transporte de sedimentos m2 - Factor correctivo por la presencia de curvas o meandros en planta En el sector estudiado del río Cañas en el sector el material del lecho es de tipo granular de entre pequeños a medianos diámetros. El río presenta un cauce principal relativamente libre de obstáculos y bien definido, con unas bancas o llanuras de inundación con presencia de árboles de diferentes tipos, tanto en la margen izquierda como la derecha, los cuales constituyen un obstáculo de consideración al flujo.

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Fotografía 6.1. Tipo de material aguas arriba del corregimiento de Mingueo

Fotografía 6.2. Tipo de material y vegetación aguas arriba del corregimiento de Mingueo

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Fotografía 6.3. Tipo de material al frente del corregimiento de Mingueo

En este sector se aplicaron los siguientes valores de la resistencia hidráulica para el cauce principal:

0n = 0,016 Materiales finos

1n = 0,002 Con algunas microformas

2n = 0,003 Forma trapezoidal relativamente uniforme

3n = 0,002 Sección regular

4n = 0,002 Variaciones leves en la forma de la sección

5n = 0,002 Obstrucciones ocasionales

6n = 0,006 Presencia de vegetación

1m = 1,02 Influencia moderada de los sedimentos en suspensión

2m = 1,10 Influencia moderada de curvas Resistencia hidráulica total en el cauce principal n


058,010,102,1006,0002,0002,0002,0003,0002,0016,0 n

058,0n en el cauce principal

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Resistencia hidráulica total en la llanura de inundación n Debido a que en la llanura de inundación existe una vegetación relativamente densa, se eleva el valor del coeficiente de resistencia hidráulica, de la siguiente manera: En este mismo sector se aplicaron los siguientes valores de la resistencia hidráulica para la llanura de inundación:

0n = 0,016 Materiales finos

1n = 0,002 Con algunas microformas

2n = 0,006 Forma trapezoidal poco uniforme

3n = 0,007 Sección irregular

4n = 0,005 Variaciones en la forma de la sección

5n = 0,008 Obstrucciones moderadas

6n = 0,02 Presencia frecuente de vegetación

1m = 1,02 Influencia moderada de los sedimentos en suspensión

2m = 1,10 Influencia moderada de curvas

Resistencia hidráulica total en la llanura de inundación n


061,010,102,102,0008,0005,0007,0006,0002,0016,0 n 061,0n en la llanura de inundación

En el Anexo 3 se muestran los resultados de los cálculos hidráulicos realizados con el programa HEC-RAS. Las Tablas 6.1 a 6.5 se presenta un resumen de los resultados de la modelación desde la abscisa K3+993,23 hasta aguas abajo del corregimiento Mingueo en la abscisa K6+250,50 y en ellos se pueden observar los niveles del agua cuando pasan las crecientes con diferentes períodos de retorno.

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Figura 6.2. Manchas de inundación para un período de retorno de 5 años.

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Tabla 6.1. Características geométricas e hidráulicas del río Cañas en el momento para una creciente con un período de retorno de 5 años

PROYECTO RÍO CAÑAS

CÁLCULO HIDRÁULICO PARA UN PERIODO DE RETORNO DE 5 AÑOS

RESULTADOS DE LA MODELACIÓN CON EL PROGRAMA HEC-RAS

Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)

Elevaciones Características Hidráulicas

Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía

Pendiente Longitudinal

del fondo

Profundidad del flujo

( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude

m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m m / m m m / s m2 m -

195 K3+993,23 115,5 24,00 24,86 24,93 0,0229 0,86 1,16 99,46 130,68 0,42

194 K4+030,39 115,5 23,15 24,63 24,69 0,0022 1,48 1,11 103,94 136,89 0,41

193 K4+100,01 115,5 23,00 24,27 24,34 0,0000 1,27 1,09 105,83 141,03 0,43

192 K4+137,08 115,5 23,00 23,99 24,08 0,0173 0,99 1,37 84,39 98,29 0,48

191 K4+184,92 115,5 22,17 23,62 23,71 0,0034 1,45 1,27 90,94 102,96 0,45

190 K4+234,37 115,5 22,00 23,32 23,42 0,0077 1,32 1,39 83,25 79,05 0,43

189 K4+309,49 115,5 21,42 23,10 23,15 0,0038 1,68 0,97 118,85 95,34 0,28

187 K4+420,22 115,5 21,00 22,95 22,99 0,0000 1,95 0,76 151,17 110,5 0,23

186 K4+464,72 115,5 21,00 22,90 22,94 0,0000 1,9 0,78 148,47 102,53 0,22

185 K4+500,00 115,5 21,00 22,77 22,87 0,0000 1,77 1,38 83,78 52,57 0,35

184,5 Puente

184 K4+548,60 115,5 21,00 22,42 22,54 0,0045 1,42 1,52 76,06 55,68 0,41

183 K4+600,00 115,5 20,77 21,61 21,93 0,0154 0,84 2,51 46,06 68,24 0,97

182 K4+650,00 115,5 20,00 21,36 21,42 0,0200 1,36 1,05 109,62 110,74 0,34

181 K4+700,00 115,5 19,00 21,13 21,19 0,0000 2,13 1,07 108,22 143,83 0,39

180 K4+748,34 115,5 19,00 20,62 20,75 0,0211 1,62 1,61 71,89 114,42 0,65

179 K4+795,78 115,5 18,00 20,09 20,18 0,0000 2,09 1,33 87,08 119,1 0,50

178 K4+845,20 115,5 18,00 19,93 19,97 0,0000 1,93 0,89 129,77 110,93 0,26

177 K4+920,58 115,5 18,00 19,64 19,72 0,0071 1,64 1,08 107,33 125,62 0,42

176 K4+978,58 115,5 17,59 19,00 19,16 0,0164 1,41 1,62 71,46 223,48 1,00

175 K5+014,46 115,5 17,00 18,64 18,68 0,0000 1,64 0,89 129,68 185,56 0,34

174 K5+062,40 115,5 17,00 18,19 18,28 0,0217 1,19 1,3 88,62 244,57 0,70

173 K5+108,48 115,5 16,00 17,73 17,79 0,0000 1,73 1,11 104,15 141,93 0,41

172 K5+152,60 115,5 16,00 17,45 17,52 0,0163 1,45 1,15 100,65 123,77 0,41

171 K5+214,120 115,5 15,00 17,26 17,32 0,0000 2,26 1,07 107,83 67,03 0,27

170 K5+257,23 115,5 15,00 17,09 17,20 0,0000 2,09 1,42 81,18 62,93 0,41

169 K5+299,15 115,5 15,00 16,91 17,03 0,0000 1,91 1,42 81,41 66,84 0,44

168 K5+351,24 115,5 15,00 16,71 16,81 0,0000 1,71 1,33 87,08 71,95 0,40

167 K5+395,60 115,5 15,00 16,56 16,64 0,0000 1,56 1,19 97,07 84,45 0,37

166 K5+451,15 115,5 15,00 16,14 16,32 0,0212 1,14 1,79 64,45 88,67 0,70

165 K5+498,30 115,5 14,00 15,92 16,01 0,0000 1,92 1,31 88,38 62,18 0,35

164 K5+543,44 115,5 14,00 15,76 15,85 0,0000 1,76 1,29 89,84 63,77 0,35

163 K5+590,15 115,5 14,00 15,61 15,68 0,0000 1,61 1,05 110,13 115,89 0,37

162 K5+634,35 115,5 14,00 15,46 15,52 0,0000 1,46 1,01 114,77 125,41 0,36

161 K5+698,20 115,5 14,00 15,05 15,18 0,0100 1,05 1,45 79,72 155,14 0,71

160 K5+747,00 115,5 13,51 14,61 14,73 0,0137 1,1 1,52 75,84 84,84 0,51

159 K5+784,20 115,5 13,00 14,37 14,46 0,0000 1,37 1,3 88,75 89,17 0,42

158 K5+833,35 115,5 13,00 14,08 14,15 0,0052 1,08 1,17 98,58 168 0,50

157 K5+878,00 115,5 12,77 13,84 13,90 0,0142 1,07 1,12 103,09 114,31 0,38

156 K5+932,00 115,5 12,00 13,70 13,73 0,0000 1,7 0,79 145,42 140,06 0,25

INFORME TÉCNICO

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Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


155 K5+988,30 115,5 12,00 13,59 13,62 0,0000 1,59 0,72 161,22 187,65 0,25

154 K6+027,20 115,5 12,00 13,54 13,56 0,0000 1,54 0,62 186,24 165,6 0,19

153 K6+080,40 115,5 12,00 13,47 13,50 0,0000 1,47 0,66 174,83 203,18 0,25

152 K6+147,15 115,5 12,00 13,44 13,45 0,0051 1,44 0,37 309,19 319,36 0,13

151 K6+196,30 115,5 11,75 13,42 13,43 0,0138 1,67 0,32 364,32 343,81 0,10

150 K6+250,50 115,5 11,00 13,41 13,42 0,0000 2,41 0,23 507,28 355,93 0,06





Sec. Nº Absc.

Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 136,9 24,00 24,94 25,02 0,0229 0,94 1,24 110,64 133,69 0,43

194 K4+030,39 136,9 23,15 24,71 24,79 0,0022 1,57 1,18 115,58 137,61 0,41

193 K4+100,01 136,9 23,00 24,37 24,44 0,0000 1,37 1,13 120,68 143,23 0,42

192 K4+137,08 136,9 23,00 24,09 24,20 0,0173 1,09 1,44 95,27 101,48 0,48

191 K4+184,92 136,9 22,17 23,75 23,85 0,0034 1,58 1,31 104,48 104,69 0,43

190 K4+234,37 136,9 22,00 23,47 23,58 0,0077 1,47 1,43 95,53 80,39 0,42

189 K4+309,49 136,9 21,42 23,27 23,32 0,0038 1,85 1,01 135,21 100,5 0,28

187 K4+420,22 136,9 21,00 23,13 23,17 0,0000 2,13 0,8 170,4 110,58 0,22

186 K4+464,72 136,9 21,00 23,08 23,12 0,0000 2,08 0,82 166,73 107,99 0,22

185 K4+500,00 136,9 21,00 22,93 23,04 0,0000 1,93 1,48 92,24 53,74 0,36

184,5 Puente

184 K4+548,60 136,9 21,00 22,54 22,68 0,0045 1,54 1,66 82,64 55,99 0,44

183 K4+600,00 136,9 20,77 21,70 22,05 0,0154 0,93 2,62 52,22 68,78 0,96

182 K4+650,00 136,9 20,00 21,45 21,52 0,0200 1,45 1,14 119,7 112,07 0,35

181 K4+700,00 136,9 19,00 21,22 21,28 0,0000 2,22 1,14 120,58 145,36 0,40

180 K4+748,34 136,9 19,00 20,70 20,84 0,0211 1,7 1,69 81,19 120,36 0,66

179 K4+795,78 136,9 18,00 20,25 20,33 0,0000 2,25 1,27 107,47 131,37 0,45

178 K4+845,20 136,9 18,00 20,07 20,11 0,0000 2,07 0,93 147,69 139,5 0,29

177 K4+920,58 136,9 18,00 19,75 19,83 0,0071 1,75 1,14 120,41 131,95 0,43

176 K4+978,58 136,9 17,59 19,03 19,22 0,0164 1,44 1,73 79,14 230,23 1,04

175 K5+014,46 136,9 17,00 18,70 18,75 0,0000 1,7 0,97 141,11 188,86 0,36

174 K5+062,40 136,9 17,00 18,25 18,34 0,0217 1,25 1,33 103 246,95 0,67

173 K5+108,48 136,9 16,00 17,85 17,91 0,0000 1,85 1,13 121,53 146,45 0,39

172 K5+152,60 136,9 16,00 17,62 17,68 0,0163 1,62 1,12 122,12 133,47 0,37

171 K5+214,120 136,9 15,00 17,43 17,49 0,0000 2,43 1,15 119,27 70,99 0,28

170 K5+257,23 136,9 15,00 17,24 17,37 0,0000 2,24 1,5 91,17 67,48 0,43

169 K5+299,15 136,9 15,00 17,06 17,19 0,0000 2,06 1,5 91,51 71,42 0,45

INFORME TÉCNICO

132




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


168 K5+351,24 136,9 15,00 16,85 16,96 0,0000 1,85 1,41 97,14 74,88 0,41

167 K5+395,60 136,9 15,00 16,69 16,78 0,0000 1,69 1,26 108,8 95,62 0,40

166 K5+451,15 136,9 15,00 16,28 16,46 0,0212 1,28 1,77 77,54 90,69 0,65

165 K5+498,30 136,9 14,00 16,06 16,16 0,0000 2,06 1,41 96,99 64,01 0,37

164 K5+543,44 136,9 14,00 15,89 15,99 0,0000 1,89 1,4 97,69 65,32 0,37

163 K5+590,15 136,9 14,00 15,73 15,80 0,0000 1,73 1,1 123,91 121,79 0,37

162 K5+634,35 136,9 14,00 15,57 15,63 0,0000 1,57 1,07 128,36 130,89 0,36

161 K5+698,20 136,9 14,00 15,15 15,28 0,0100 1,15 1,43 95,7 158,61 0,66

160 K5+747,00 136,9 13,51 14,72 14,86 0,0137 1,21 1,61 85,28 86,56 0,52

159 K5+784,20 136,9 13,00 14,47 14,57 0,0000 1,47 1,4 97,85 94,26 0,44

158 K5+833,35 136,9 13,00 14,19 14,26 0,0052 1,19 1,17 117,28 179,77 0,48

157 K5+878,00 136,9 12,77 13,97 14,04 0,0142 1,2 1,16 118,06 114,85 0,37

156 K5+932,00 136,9 12,00 13,84 13,88 0,0000 1,84 0,82 166,05 141,87 0,24

155 K5+988,30 136,9 12,00 13,75 13,78 0,0000 1,75 0,71 192,67 202,7 0,24

154 K6+027,20 136,9 12,00 13,71 13,73 0,0000 1,71 0,64 214,93 181,82 0,19

153 K6+080,40 136,9 12,00 13,65 13,67 0,0000 1,65 0,65 212,04 228,37 0,24

152 K6+147,15 136,9 12,00 13,62 13,63 0,0051 1,62 0,37 367,01 321,83 0,12

151 K6+196,30 136,9 11,75 13,60 13,61 0,0138 1,85 0,32 427,5 345,19 0,09

150 K6+250,50 136,9 11,00 13,60 13,60 0,0000 2,6 0,24 572,91 356,78 0,06





Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 148,1 24,00 24,99 25,07 0,0229 0,99 1,27 116,6 135,27 0,44

194 K4+030,39 148,1 23,15 24,76 24,84 0,0022 1,61 1,22 121,82 139,08 0,41

193 K4+100,01 148,1 23,00 24,42 24,50 0,0000 1,42 1,15 128,25 144,5 0,41

192 K4+137,08 148,1 23,00 24,15 24,26 0,0173 1,15 1,47 100,95 102,61 0,48

191 K4+184,92 148,1 22,17 23,82 23,92 0,0034 1,65 1,33 111,66 105,59 0,42

190 K4+234,37 148,1 22,00 23,55 23,66 0,0077 1,55 1,45 101,97 81,07 0,42

189 K4+309,49 148,1 21,42 23,35 23,41 0,0038 1,93 1,03 143,83 104,54 0,28

187 K4+420,22 148,1 21,00 23,21 23,25 0,0000 2,21 0,82 179,93 110,63 0,22

186 K4+464,72 148,1 21,00 23,16 23,20 0,0000 2,16 0,84 176,05 108,04 0,22

185 K4+500,00 148,1 21,00 23,01 23,13 0,0000 2,01 1,53 96,55 54,35 0,37

184,5 Puente

184 K4+548,60 148,1 21,00 22,59 22,75 0,0045 1,59 1,72 85,92 56,15 0,44

183 K4+600,00 148,1 20,77 21,75 22,11 0,0154 0,98 2,68 55,21 69,04 0,96

182 K4+650,00 148,1 20,00 21,50 21,57 0,0200 1,5 1,19 124,7 112,72 0,36

INFORME TÉCNICO

133




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


181 K4+700,00 148,1 19,00 21,26 21,33 0,0000 2,26 1,17 126,62 146,1 0,40

180 K4+748,34 148,1 19,00 20,74 20,89 0,0211 1,74 1,71 86,49 123,6 0,65

179 K4+795,78 148,1 18,00 20,31 20,39 0,0000 2,31 1,29 115,12 135,68 0,45

178 K4+845,20 148,1 18,00 20,13 20,17 0,0000 2,13 0,95 155,61 143,67 0,29

177 K4+920,58 148,1 18,00 19,79 19,88 0,0071 1,79 1,17 126,33 135,05 0,43

176 K4+978,58 148,1 17,59 19,06 19,25 0,0164 1,47 1,74 84,91 235,17 1,03

175 K5+014,46 148,1 17,00 18,73 18,78 0,0000 1,73 1,01 146,47 190,38 0,37

174 K5+062,40 148,1 17,00 18,28 18,38 0,0217 1,28 1,33 111,17 248,29 0,65

173 K5+108,48 148,1 16,00 17,91 17,97 0,0000 1,91 1,13 131 148,86 0,38

172 K5+152,60 148,1 16,00 17,70 17,76 0,0163 1,7 1,11 133,36 138,37 0,36

171 K5+214,120 148,1 15,00 17,51 17,58 0,0000 2,51 1,18 125,16 75,19 0,29

170 K5+257,23 148,1 15,00 17,32 17,45 0,0000 2,32 1,54 96,24 69,69 0,43

169 K5+299,15 148,1 15,00 17,13 17,27 0,0000 2,13 1,53 96,66 76,12 0,47

168 K5+351,24 148,1 15,00 16,91 17,03 0,0000 1,91 1,45 102,16 79,56 0,43

167 K5+395,60 148,1 15,00 16,75 16,85 0,0000 1,75 1,29 114,88 98,78 0,41

166 K5+451,15 148,1 15,00 16,35 16,53 0,0212 1,35 1,77 83,89 91,65 0,63

165 K5+498,30 148,1 14,00 16,12 16,23 0,0000 2,12 1,46 101,12 64,75 0,37

164 K5+543,44 148,1 14,00 15,94 16,05 0,0000 1,94 1,46 101,38 66,03 0,38

163 K5+590,15 148,1 14,00 15,78 15,86 0,0000 1,78 1,14 130,39 123,04 0,37

162 K5+634,35 148,1 14,00 15,62 15,69 0,0000 1,62 1,1 134,72 132,22 0,37

161 K5+698,20 148,1 14,00 15,21 15,34 0,0100 1,21 1,42 104,14 160,49 0,63

160 K5+747,00 148,1 13,51 14,78 14,92 0,0137 1,27 1,65 89,93 87,53 0,52

159 K5+784,20 148,1 13,00 14,52 14,63 0,0000 1,52 1,44 102,59 96,57 0,45

158 K5+833,35 148,1 13,00 14,25 14,32 0,0052 1,25 1,16 127,89 186,92 0,47

157 K5+878,00 148,1 12,77 14,04 14,11 0,0142 1,27 1,16 127,34 157,43 0,42

156 K5+932,00 148,1 12,00 13,92 13,96 0,0000 1,92 0,84 176,81 142,77 0,24

155 K5+988,30 148,1 12,00 13,83 13,86 0,0000 1,83 0,71 209,68 210,4 0,23

154 K6+027,20 148,1 12,00 13,79 13,81 0,0000 1,79 0,64 230,61 190,11 0,19

153 K6+080,40 148,1 12,00 13,73 13,76 0,0000 1,73 0,64 232,81 243,81 0,23

152 K6+147,15 148,1 12,00 13,71 13,72 0,0051 1,71 0,37 396,35 323,08 0,11

151 K6+196,30 148,1 11,75 13,70 13,70 0,0138 1,95 0,32 459,32 345,89 0,09

150 K6+250,50 148,1 11,00 13,69 13,69 0,0000 2,69 0,24 605,91 357,21 0,06

INFORME TÉCNICO

134





Sec. Nº

Absc. Cauda

l (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del Agua

Línea de

Energía

Pendiente Longitudinal del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulic

a de la Sección

Ancho Superficia

l (T)

Número de Froude

m.s.n.m

m.s.n.m m.s.n.

m m / m m m / s m2 m -

195 K3+993,23 162,5 24,00 25,05 25,13 0,0229 1,05 1,3 125,19 145,17 0,45

194 K4+030,39 162,5 23,15 24,82 24,90 0,0022 1,67 1,25 129,54 139,67 0,42

193 K4+100,01 162,5 23,00 24,49 24,57 0,0000 1,49 1,18 137,91 146,26 0,41

192 K4+137,08 162,5 23,00 24,22 24,34 0,0173 1,22 1,5 108,25 104,03 0,48

191 K4+184,92 162,5 22,17 23,91 24,01 0,0034 1,74 1,34 120,86 106,65 0,41

190 K4+234,37 162,5 22,00 23,65 23,76 0,0077 1,65 1,48 110,06 81,93 0,41

189 K4+309,49 162,5 21,42 23,46 23,52 0,0038 2,04 1,05 155,18 109,89 0,28

187 K4+420,22 162,5 21,00 23,32 23,36 0,0000 2,32 0,85 191,82 110,68 0,22

186 K4+464,72 162,5 21,00 23,27 23,31 0,0000 2,27 0,87 187,7 108,1 0,22

185 K4+500,00 162,5 21,00 23,11 23,24 0,0000 2,11 1,59 102,01 55,28 0,37 184,5 Puente

184 K4+548,60 162,5 21,00 22,67 22,83 0,0045 1,67 1,81 90 56,34 0,46

183 K4+600,00 162,5 20,77 21,80 22,19 0,0154 1,03 2,76 58,87 69,35 0,96

182 K4+650,00 162,5 20,00 21,55 21,63 0,0200 1,55 1,24 130,83 113,51 0,37

181 K4+700,00 162,5 19,00 21,31 21,39 0,0000 2,31 1,21 134,1 147,02 0,40

180 K4+748,34 162,5 19,00 20,80 20,95 0,0211 1,8 1,74 93,18 127,57 0,65

179 K4+795,78 162,5 18,00 20,37 20,46 0,0000 2,38 1,3 124,6 140,16 0,44

178 K4+845,20 162,5 18,00 20,19 20,24 0,0000 2,19 0,98 165,55 148,73 0,30

177 K4+920,58 162,5 18,00 19,84 19,94 0,0071 1,84 1,21 133,76 138,85 0,44

176 K4+978,58 162,5 17,59 19,09 19,29 0,0164 1,5 1,77 91,74 241,11 1,02

175 K5+014,46 162,5 17,00 18,76 18,82 0,0000 1,76 1,06 153,02 192,32 0,38

174 K5+062,40 162,5 17,00 18,33 18,42 0,0217 1,33 1,33 122,47 250,16 0,62

173 K5+108,48 162,5 16,00 17,99 18,06 0,0000 1,99 1,13 143,2 151,9 0,37

172 K5+152,60 162,5 16,00 17,80 17,86 0,0163 1,8 1,1 147,6 143,7 0,35

171 K5+214,120 162,5 15,00 17,60 17,68 0,0000 2,6 1,22 132,86 80,34 0,31

170 K5+257,23 162,5 15,00 17,41 17,55 0,0000 2,41 1,58 102,74 72,44 0,44

169 K5+299,15 162,5 15,00 17,22 17,37 0,0000 2,22 1,56 103,89 86,12 0,49

168 K5+351,24 162,5 15,00 17,00 17,12 0,0000 2 1,49 109,37 89,76 0,45

167 K5+395,60 162,5 15,00 16,83 16,94 0,0000 1,83 1,32 123,43 102,23 0,41

166 K5+451,15 162,5 15,00 16,47 16,64 0,0212 1,47 1,72 94,62 93,26 0,58

165 K5+498,30 162,5 14,00 16,26 16,37 0,0000 2,26 1,47 110,67 82,29 0,41

164 K5+543,44 162,5 14,00 16,05 16,16 0,0000 2,05 1,46 111,35 130,65 0,51

163 K5+590,15 162,5 14,00 15,86 15,93 0,0000 1,86 1,17 139,38 124,75 0,37

162 K5+634,35 162,5 14,00 15,69 15,76 0,0000 1,69 1,13 144,27 134,19 0,36

161 K5+698,20 162,5 14,00 15,29 15,41 0,0100 1,29 1,37 118,87 172,85 0,58

160 K5+747,00 162,5 13,51 14,84 14,99 0,0137 1,33 1,7 95,72 88,74 0,52

159 K5+784,20 162,5 13,00 14,58 14,70 0,0000 1,58 1,5 108,69 99,31 0,46

158 K5+833,35 162,5 13,00 14,32 14,40 0,0052 1,32 1,14 142,1 196,83 0,46

157 K5+878,00 162,5 12,77 14,12 14,19 0,0142 1,35 1,15 141,59 167,94 0,41

156 K5+932,00 162,5 12,00 14,02 14,05 0,0000 2,02 0,84 193,43 323,91 0,35

INFORME TÉCNICO

135




Sec. Nº

Absc. Cauda

l (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del Agua

Línea de

Energía

Pendiente Longitudinal del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulic

a de la Sección

Ancho Superficia

l (T)

Número de Froude

m.s.n.m

m.s.n.m m.s.n.

m m / m m m / s m2 m -

155 K5+988,30 162,5 12,00 13,94 13,96 0,0000 1,94 0,7 232,14 220,14 0,22

154 K6+027,20 162,5 12,00 13,90 13,92 0,0000 1,9 0,65 251,44 200,58 0,19

153 K6+080,40 162,5 12,00 13,85 13,87 0,0000 1,85 0,62 261,53 272,57 0,23

152 K6+147,15 162,5 12,00 13,82 13,83 0,0051 1,82 0,38 433,33 324,58 0,11

151 K6+196,30 162,5 11,75 13,81 13,82 0,0138 2,06 0,33 499,28 346,76 0,09

150 K6+250,50 162,5 11,00 13,81 13,81 0,0000 2,81 0,25 647,28 357,74 0,06





Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de

Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 174,9 24,00 25,09 25,18 0,0229 1,09 1,33 131,51 145,5 0,45

194 K4+030,39 174,9 23,15 24,86 24,95 0,0022 1,71 1,28 136,27 140,19 0,42

193 K4+100,01 174,9 23,00 24,55 24,63 0,0000 1,55 1,19 146,42 148,5 0,41

192 K4+137,08 174,9 23,00 24,28 24,40 0,0173 1,28 1,53 114,58 106,24 0,48

191 K4+184,92 174,9 22,17 23,98 24,08 0,0034 1,81 1,36 128,47 107,49 0,41

190 K4+234,37 174,9 22,00 23,73 23,84 0,0077 1,73 1,5 116,44 82,61 0,41

189 K4+309,49 174,9 21,42 23,54 23,60 0,0038 2,12 1,06 164,71 111,56 0,28

187 K4+420,22 174,9 21,00 23,41 23,45 0,0000 2,41 0,87 201,74 110,72 0,22

186 K4+464,72 174,9 21,00 23,36 23,41 0,0000 2,36 0,89 197,42 108,15 0,22

185 K4+500,00 174,9 21,00 23,19 23,33 0,0000 2,19 1,64 106,64 56,06 0,38

184,5 Puente

184 K4+548,60 174,9 21,00 22,73 22,91 0,0045 1,73 1,87 93,4 56,5 0,46

183 K4+600,00 174,9 20,77 21,84 22,25 0,0154 1,07 2,83 61,87 69,61 0,96

182 K4+650,00 174,9 20,00 21,60 21,68 0,0200 1,6 1,29 135,97 114,17 0,38

181 K4+700,00 174,9 19,00 21,35 21,43 0,0000 2,35 1,25 140,33 147,78 0,41

180 K4+748,34 174,9 19,00 20,84 21,00 0,0211 1,84 1,77 99,06 130,96 0,65

179 K4+795,78 174,9 18,00 20,43 20,52 0,0000 2,43 1,32 132,63 144,74 0,44

178 K4+845,20 174,9 18,00 20,25 20,30 0,0000 2,25 1,01 173,86 152,84 0,30

177 K4+920,58 174,9 18,00 19,89 19,99 0,0071 1,89 1,25 139,84 141,88 0,45

176 K4+978,58 174,9 17,59 19,11 19,31 0,0164 1,52 1,79 97,72 246,34 1,01

175 K5+014,46 174,9 17,00 18,79 18,85 0,0000 1,79 1,11 157,96 193,81 0,40

174 K5+062,40 174,9 17,00 18,39 18,48 0,0217 1,39 1,27 137,92 252,98 0,56

173 K5+108,48 174,9 16,00 18,07 18,13 0,0000 2,07 1,1 159,03 214,92 0,41

172 K5+152,60 174,9 16,00 17,88 17,95 0,0163 1,88 1,1 159,24 144,94 0,33

171 K5+214,120 174,9 15,00 17,69 17,77 0,0000 2,69 1,25 139,5 84,09 0,31

170 K5+257,23 174,9 15,00 17,48 17,63 0,0000 2,48 1,62 108,25 74,77 0,45

INFORME TÉCNICO

136




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de

Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


169 K5+299,15 174,9 15,00 17,29 17,45 0,0000 2,29 1,58 110,58 94,74 0,51

168 K5+351,24 174,9 15,00 17,06 17,20 0,0000 2,06 1,49 117,21 124,86 0,54

167 K5+395,60 174,9 15,00 16,90 17,00 0,0000 1,9 1,35 129,98 103,45 0,41

166 K5+451,15 174,9 15,00 16,54 16,71 0,0212 1,54 1,73 100,85 94,2 0,57

165 K5+498,30 174,9 14,00 16,32 16,44 0,0000 2,32 1,51 115,78 89,18 0,43

164 K5+543,44 174,9 14,00 16,11 16,22 0,0000 2,11 1,47 119,12 136,23 0,52

163 K5+590,15 174,9 14,00 15,91 15,99 0,0000 1,91 1,19 146,71 126,13 0,37

162 K5+634,35 174,9 14,00 15,75 15,82 0,0000 1,75 1,15 151,98 135,76 0,36

161 K5+698,20 174,9 14,00 15,37 15,47 0,0100 1,37 1,33 131,65 184,86 0,55

160 K5+747,00 174,9 13,51 14,90 15,05 0,0137 1,39 1,74 100,46 89,72 0,53

159 K5+784,20 174,9 13,00 14,63 14,75 0,0000 1,63 1,54 113,83 101,39 0,46

158 K5+833,35 174,9 13,00 14,38 14,46 0,0052 1,38 1,13 154,53 204,7 0,44

157 K5+878,00 174,9 12,77 14,20 14,27 0,0142 1,43 1,14 154 176,86 0,41

156 K5+932,00 174,9 12,00 14,10 14,13 0,0000 2,1 0,79 220,63 347,2 0,34

155 K5+988,30 174,9 12,00 14,02 14,05 0,0000 2,02 0,69 252,86 293,93 0,25

154 K6+027,20 174,9 12,00 13,98 14,01 0,0000 1,98 0,65 269,35 209,17 0,19

153 K6+080,40 174,9 12,00 13,94 13,96 0,0000 1,94 0,61 286,88 281,28 0,22

152 K6+147,15 174,9 12,00 13,92 13,92 0,0051 1,92 0,38 463,59 326,11 0,10

151 K6+196,30 174,9 11,75 13,91 13,91 0,0138 2,16 0,33 531,83 347,47 0,09

150 K6+250,50 174,9 11,00 13,90 13,90 0,0000 2,9 0,26 680,94 358,17 0,06

6.1.3 Diagnóstico del río Cañas por concepto de desbordamiento por inundación Durante las épocas de invierno en el río Cañas presenta socavación lateral en los taludes de la margen derecha sobre el corregimiento de Mingueo, y acumulación de sedimentos gruesos en ambas orillas y en el centro del cauce. El presente diagnóstico se realizó con el propósito de establecer las mejoras que se pueden realizar y de identificar los sitios más vulnerables. Para tal efecto, se realizaron diferentes inspecciones de campo, se ejecutó el correspondiente levantamiento topográfico, se determinaron las crecientes con diversos períodos de retorno y se adelantó la modelación hidráulica. Como resultado, se encontró que los factores que influyen son los siguientes:

1. La condición natural del río 2. La presencia de vegetación en el cauce y en las bancas 3. Socavación lateral en la margen derecha 4. Gaviones en las abscisas K0+182,8 y K0+237,8

INFORME TÉCNICO

137

6.1.3.1 Condición natural del río El sector estudiado del río Cañas se encuentra en un tramo de llanura, caracterizado por una pendiente longitudinal igual al 0,53%, la cual es relativamente moderada. Los procesos morfológicos condicionados por las propiedades del relieve y el tipo de sedimentos han conducido a la formación de un número relativamente considerable de canales confinados, por influencia, especialmente, de la margen izquierda, donde el terreno es más alto. En este tipo de ríos es completamente natural que se presenten desbordamientos e inundaciones con crecientes que poseen períodos de retorno a partir de 5 años en adelante en la zona baja de la cuenca del río, por lo cual la Consultoría no ha propuesto la construcción de un dique regional sobre las márgenes que confine el cauce. En este proceso, se resalta de manera especial el uso por parte del río de las llanuras de inundación como zonas de amortiguamiento de las crecientes, disminuyendo el valor de sus caudales transportados. Por este y otros motivos, el Decreto Ley 2811 de 1974 definió la ronda como una franja del río que debe ser excluida de cualquier uso u ocupación. Teniendo en cuenta que el concepto de Ronda Hidráulica y su interpretación como elemento decisivo en la orientación de todas las actividades y medidas relacionadas con el control de inundaciones, se considera pertinente presentar a consideración la visión que posee la firma Consultora respecto a este tema. Los aspectos que deben ser analizados en relación con la ronda hidráulica son tres:

1. La normatividad que debe ser acogida en el momento de definir la ronda hidráulica.

2. La interpretación de la Consultoría del concepto de ronda hidráulica, y 3. La aplicación práctica del concepto de ronda que se propone en el caso particular

del presente proyecto. Normatividad existente para definir la ronda hidráulica A pesar del gran número de propuestas existentes en el país para aplicar el concepto de ronda hidráulica, la Consultoría considera que en este caso resulta suficiente la aplicación del Artículo 83 del Decreto Ley 2811 de 1974. El artículo 83 del Decreto Ley 2811 de 1974 dice: Artículo 83. “Salvo derechos adquiridos por particulares, son bienes inalienables e imprescindibles del Estado:

1. El álveo o cauce natural de las corrientes, 2. El lecho de los depósitos naturales de agua, 3. Las playas marítimas, fluviales y lacustres, 4. Una franja paralela a la línea de mareas máximas o a la del cauce permanente de ríos y

lagos, hasta de 30 m de ancho, 5. Las áreas ocupadas por los nevados y los cauces de los glaciares, 6. Los estratos o depósitos de las aguas subterráneas

Los objetivos de la Ronda Hidráulica son:

INFORME TÉCNICO

138

1. Preservar y restaurar la vegetación leñosa nativa en torno a los cuerpos y cursos de agua (bosque protector de cuenca hidrográfica).

2. Prevenir ocupación de suelos inestables o inundables asociados a los cursos de agua

3. Garantizar el acceso público y embellecimiento escénico de las riberas para la recreación pasiva.

4. Asegurar espacio adecuado para las obras de mitigación de inundaciones u otro manejo hidráulico que se requiera.

Complementariamente, el Decreto 1541 de 1978, reglamentario del Decreto ley 2811 de 1974 citado, establece la forma de delimitar la ronda hidráulica así:

“Artículo 11. Se entiende por cauce natural la faja de terreno que ocupan las aguas de una corriente al alcanzar sus niveles máximos por efecto de las crecidas ordinarias; y por lecho de los depósitos naturales de aguas, el suelo que ocupan hasta donde llegan los niveles ordinarios por efecto de lluvias o deshielo (subrayado fuera de texto). “Artículo 12. Playa fluvial es la superficie de terreno comprendida entre la línea de las bajas aguas de los ríos y aquella a donde llegan éstas, ordinaria y naturalmente en su mayor incremento. “Playa lacustre es la superficie de terreno comprendida entre los más bajos y los más altos niveles ordinarios y naturales del respectivo lago o laguna (subrayado fuera de texto). “Artículo 13. Para efectos de aplicación del artículo anterior se entiende por líneas o niveles ordinarios las cotas promedio naturales de los últimos quince (15) años, tanto para las más altas como para las más bajas (subrayado fuera de texto). “Para determinar estos promedios se tendrán en cuenta los datos que suministren las entidades que dispongan de ellos y en los casos en que la información sea mínima o inexistente se acudirá a la que puedan dar los particulares. “Artículo 14. Para efectos de aplicación del artículo 83, letra d, del decreto-ley 2811 de 1974, cuando el Instituto Colombiano de la Reforma Agraria, Incora, pretenda titular tierras aledañas a ríos o lagos procederá, conjuntamente, con el Instituto Nacional de Recursos Naturales Renovables y del Ambiente, Inderena, a delimitar la franja o zona a que se refiere este artículo, para excluirla de la titulación. “Tratándose de terrenos de propiedad privada situados en las riberas de ríos, arroyos o lagos, en los cuales no se ha delimitado la zona a que se refiere el artículo anterior, cuando por mermas, desviación o decaimiento de las aguas, ocurridos por causas naturales, quedan permanentemente al descubierto todo o parte de sus cauces o lechos, los suelos que los forman no accederán a los predios ribereños, sino que se tendrán como parte de la zona o franja a que alude el artículo 83, letra d, del decreto-ley 2811 de 1974, que podrá tener hasta treinta (30) metros de ancho.”

Interpretación de la Consultoría del concepto de ronda hidráulica Tomando como marco de referencia las normas mencionadas, que no han sido subrogadas por normas de superior categoría, se entiende que la Ronda Hidráulica en una corriente natural es “la franja paralela a la línea de mareas máximas o a la del cauce permanente de ríos y lagos, hasta de 30 m de ancho”; por cauce permanente “la faja de terreno que ocupan las aguas de una corriente al alcanzar sus niveles máximos por efecto de las crecidas ordinarias”; y por líneas o niveles ordinarias “las cotas promedio naturales de los últimos quince (15) años, tanto para las más altas como para las más bajas”.

INFORME TÉCNICO

139

Por tanto, para delimitar la ronda de protección se debe promediar los niveles máximos ordinarios alcanzados cada año por el río, durante los últimos quince (15) años y, a partir de este nivel o cota, medir la distancia de 30 metros horizontalmente, que constituye la ronda. Este es un concepto hidrológico y no probabilístico. Algunos municipios, en sus planes de ordenamiento territorial han adoptado los niveles o cotas estimados probabilísticamente para diferentes períodos de retorno para definir las áreas de riesgo alto o muy alto, pero estas zonas de riesgo son diferentes de la zona de ronda. Por ejemplo, algunos municipios o distritos, como Bogotá, han adoptado el nivel de crecida correspondiente al período de retorno de 10 años como zona de riesgo alto no mitigable, donde no se debe permitir la construcción de viviendas. Pero otros han podido establecer la cota de la crecida de 100 años. Pero, se repite, el concepto de período de retorno es un concepto probabilístico cuyo valor varía con el método de cálculo que se aplique. El concepto hidrológico de cauce permanente al cual se refieren el Decreto Ley 2811/74 y su Decreto reglamentario 1541/78 correspondería al nivel de banca llena, que probabilísticamente equivaldría aproximadamente a una crecida con un período de retorno de 2,33 años. En el caso específico del río Cañas, el concepto de esta Consultoría es que se adopte la ronda de protección de 30 metros a partir de los niveles máximos ordinarios de los últimos 15 años, como lo establece la ley 2811/74 y su decreto reglamentario 1541/78. En esta franja no se debieran permitir la construcción de viviendas ni establecimientos de servicios. No obstante, a criterio del municipio como autoridad de uso del suelo, ésta podrá establecer restricciones a la construcción y a los usos del suelo en la franja correspondiente al nivel de la crecida de los 100 años de período de retorno. Debido a que existen dos bordes, la ronda hidráulica es el conjunto de dos franjas, cada una ubicada a cada lado del cauce, con un ancho individual de hasta 30 m. Queda claro que cada una de las franjas laterales se toma a partir del borde producido por el nivel máximo promedio de los últimos 15 años, tal como se muestra en la figura adjunta. En la franja de la crecida de los 100 años, se recomienda establecer restricciones al uso del suelo, en particular el empleo de medidas de protección adecuadas de los usos, viviendas o infraestructuras económicas, contra las inundaciones, tales como diques u otras contempladas en este estudio. Aplicación práctica del concepto de ronda en el caso particular del presente proyecto. Lo anterior indica que durante la presente Consultoría tendrá en cuenta el ancho de la ronda de manera general e igual a 30 m a partir de la línea de borde producida por el promedio de los niveles máximos ordinarios de los últimos 15 años, si bien recomienda establecer restricciones a los usos del suelo en la franja correspondiente a la creciente con período de retorno de 100 años en cada una de las orillas, que, en términos generales, corresponde con la zona de divagación del cauce, mientras no exista un análisis más detallado que defina este valor con mayor precisión. En aquellos sectores en donde se identifiquen suelos inestables se puede adoptar un ancho mayor, por razones de seguridad. Se concluye que los desbordamientos y las inundaciones son, en principio, un fenómeno natural recurrente, que requieren un respeto adecuado de la ronda respectiva y a la franja

INFORME TÉCNICO

140

de divagación del cauce. Por lo tanto, el primer punto del diagnóstico se refiere al hecho de que la ronda del río Cañas y la franja de divagación en el tramo estudiado en la zona baja han sido invadidas. Una de las consecuencias de esta invasión es la eliminación de algunas zonas de amortiguamiento natural de crecientes. Figura 6.7 Distinción entre cauce permanente, ronda hídrica de protección y franjas de crecidas de diferente período de retorno Dentro de lo posible, se recomienda liberar la zona de la ronda de semovientes y evitar el tránsito de personas durante la época de invierno o, por lo menos, hacerlo con las debidas precauciones. También resulta útil el retiro de objetos y edificaciones que puedan ser trasladadas a sitios más seguros. Esta medida deberá estar acompañada de un sistema de alertas tempranas adecuado. 6.1.3.2 Presencia de vegetación en el cauce y en las bancas Según las inspecciones de campo, existen obstrucciones del flujo, debidas a un gran número de árboles y arbustos en las orillas y en las bancas. Esta interferencia crea una resistencia hidráulica alta que propicia para la sobreelevación de la lámina debida a este efecto y cambie las condiciones hidráulicas en el tramo estudiado (foto 6.4).

Nivel de banca llena: cauce permanente

Cotas máximas de inundación probabilísticas para un período de retorno dado

Ronda de protección (30 m)

INFORME TÉCNICO

141

Fotografía 6.4. Presencia de árboles caídos en el cauce principal

6.1.3.3 Socavación lateral en la margen derecha En el tramo de estudio se ha producido una erosión debida a la socavación lateral que ha venido debilitando el talud por causa de la dinámica del río y del gavión existente sobre un cauce o brazo antiguo. Fotografía 6.5. Socavación lateral del río Cañas sobre el casco urbano de Mingueo

INFORME TÉCNICO

142

6.1.3.4 Gaviones en las abscisas k0+000 hasta el k0+647 (Plano 1) Según las inspecciones realizadas en campo, existe una gran obstrucción del flujo, debida al gavión existente frente al casco urbano de Mingueo, haciendo que el flujo se direccione hacia la margen derecha del corregimiento, ocasionando una socavación lateral del talud. Figura 6.8. Ubicación de los gaviones Plano 1

Fotografía 6.6. Ubicación de los gaviones sobre margen derecha del río

INFORME TÉCNICO

143

6.2 ESTUDIO DE GEOMORFODINÁMICA DEL CAUCE 6.2.1 Geología regional La figura 6.9 muestra la geología regional del área de influencia del corredor. Se observa la ocurrencia de las siguientes formaciones geológicas, de más reciente a más antigua: Cuaternario Está representado por dos formaciones: - Depósitos aluviales recientes (Qal), constituidos por arenas, limos y arcillas

principalmente, con capas de gravas. Conforman el cauce actual del río Cañas y la llanura aluvial al norte y noreste de Mingueo.

- Terrazas aluviales (Qt), constituidas por depósito heterométricos de cantos de diverso tamaño, gravas, gravillas y arenas, en matriz limo arenosa. Conforman los niveles de terrazas ubicados por encima de los depósitos aluviales actuales, en una faja alargada al oeste del cauce del río Cañas y en el sector de Mingueo.

Terciario Está representado por tres formaciones: - Sedimentitas de edad Mioceno (Nm), constituidas por afloramientos de rocas

poco consolidadas, en capas medianas a gruesas, canaliformes y lentiformes, de conglomerados de material volcánico, ígneo metamórfico y sedimentario, en matriz de arenitas conglomeráticas líticas a subfeldespáticas, de grano grueso a conglomerático. Corresponden a los relieves de colinas bajas ubicadas al oeste de la termoeléctrica, al oeste de la desmebocadura del río Cañas en el mar Caribe.

- Batolito de Santa Marta y Plutón de Buritaca (Esmb-cd). Forma parte del

Complejo intrusivo de Santa Marta, constituido en el área por tonalitas biotíticas - hornbléndicas y tonalitas hornbléndicas – biotíticas, de textura holocristalina, hipidiomórfica, de grano medio y color gris. En la zona de estudio, afloran al sur del corregimiento de Mingueo y oriente del río Cañas, en relieve de colinas bajas a medias.

- Cuarzomonzonita de Palomino (Esmb-cm). Como la anterior, forma parte del

Complejo intrusivo de Santa Marta, constituido en el área por cuarzomonzonitas, monzogranitos, sienogranitos y granodiritas, de textura holocristalina, hipidiomórfica, de grano medio a grueso, coor rosado a gris claro. En la zona de estudio aflora al oeste de los depósitos aluviales actuales del río Cañas, al suroeste del corregimiento de Mingueo, en relieves de colinas bajas a medias.

INFORME TÉCNICO

144

Cretáceo Está representado por una formación: - Cretácico del Río Cañas (Krc), constituido por lodolitas laminadas negras,

calcáreas, con concreciones de micrita, amonitas, calizas esparíticas. En la zona de estudio se ubica en dos pequeños sectores de relieve inclinado sobre la margen derecha del río Cañas, en contacto con la Cuarzomonzonita de Palomino (Esmb-cm).

Jurásico Está representado por tres formaciones: - Riolita del Golero (Jg), constituida por una secuencia de rocas volcánicas de

composición ácida (riolítica y riodacítica), en texturas porfiríticas, porfiroafaníticas y afaníticas, con interposiciones de niveles vulcanoclásticos de ignimbritas y tobas, con fragmentos piroclásticos y cristales de feldespato potásico, cuarzo y plagioclasa en matriz vítrea de color marrón, rojo, gris y verde. En la zona de estudio, se desarrolla en la parte media a alta de la cuenca del río Cañas, en relieves de colinas altas y vertientes inclinadas.

- Ignimbrita de Los Clavos (JIc), constituida por una secuencia de rocas

vulcanoclásticas (en especial brechas ignimbríticas, ignimbritas y tobas) de color gris a gris verdoso, con fragmentos líticos vulcanoclásticos (tobas e ignimbritas de la misma litología) y cristales de plagioclasa en una matriz vítrea a microcristalina con fragmentos finos de plagioclasa. En el área de influencia del corredor, aflora en un importante sector de la cuenca baja, al oeste de las terrazas del río Cañas, formando relieves de colinas bajas.

- Batolito Central (Jc) de la Sierra Nevada de Santa Marta, constituido por tres

facies de rocas grises y localmente rosadas, de las cuales la parte más externa consiste en cuarzodioritas y la parte más interna en granodioritas y cuarzomonzonitas. En la zona de influencia, conforma la parte media y alta de la cuenca del río Cañas.

Triásico Jurásico Está representado por una unidad:

- Formación Guatapurí (TJg), constituida por una serie de interposiciones de rocas volcánicas, vulcanoclásticas y sedimentarias, de colores rojizos y violáceos. En la zona de influencia corresponde a la franja entre las fallas de Maroma – al norte – y Vueltas – al sur -, consistente en conglomerados poligénicos clastosoportados, en capas gruesas y muy gruesas, canaliformes y lentiformes, de naturaleza volcánica (tobas, riolitas?), metamórfica (neises y

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granulitas), plutónicas, cuarzo lechoso y sedimentarias (arenitas y limolitas), en matriz de arenita conglomerática, feldespática, consolidada y oxidada.

De la geología descrita es importante destacar:

- El centro poblado de Mingueo se localiza en una posición de terraza, por encima de las vegas aluviales actuales del río Cañas, lo cual lo hace menos vulnerable a las inundaciones.

- La terraza de Mingueo se depositó sobre rocas del Batolito de Santa Marta y Plutón de Buritaca, constituido por tonalitas biotíticas - hornbléndicas y tonalitas hornbléndicas – biotíticas, de textura holocristalina, hipidiomórfica, de grano medio y color gris. Este material se observa claramente debajo de los materiales de la terraza, en el talud del río Cañas frente a Mingueo.

- La zona inundable y donde el río divaga en mayor grado está, por tanto, localizada aguas debajo de Mingueo, hasta el litoral, donde se han ubicado las instalaciones de Puerto Brisa.

- De igual forma, la terraza alta localizada a lo largo de la ribera occidental del río, es poco vulnerable a las inundaciones.

6.3 ZONIFICACIÓN DEL CAUCE SEGÚN INESTABILIDAD ACTUAL Y POTENCIAL.

DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA DE DIVAGACIÓN 6.3.1 Geomorfología Los mapas geomorfológicos existentes para la zona son muy generales o se calcan sobre el mapa geológico. Por esta razón y, de acuerdo con los términos de referencia, se elaboró el mapa geomorfológico del corredor, el cual permite apreciar, además, la franja de divagación del río Cañas. El mapa G-1 y la figura 6.10 muestran el mapa geomorfológico. El mapa geomorfológico permite apreciar las siguientes unidades: Modelado fluviátil Vegas aluviales (VA) Están conformadas por los aluviones actuales y recientes del río y ocupan los sectores más bajos y próximos al cauce. Forman parte de ellas las madres viejas, diques, playas, bancos y otras formas ligadas a la dinámica del cauce. Sus sedimentos son por lo general finos a medios. Terrazas aluviales y taludes de terraza (TA) Están conformadas por depósitos del río en épocas más húmedas, cuando la competencia de transporte era mayor.

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Por tanto, sus sedimentos son más gruesos que en las vegas, conformados por cantos, gravas, gravillas y arenas. Ocupan una posición más alta que las vegas, de las cuales están separadas por taludes, a veces nítidos y a veces muy progresivos, debido a que la erosión los ha suavizado. Llanura fluviolacustre (LFL) Está conformada por depósitos finos de desborde (limos, arcillas, arenas) y ocupan una posición baja próxima a las vegas, por lo cual son inundadas durante las crecidas fuertes del río. Las fotos 6.7 a 6.13 muestran algunos aspectos de los cauces en la llanura aluvial. Modelado marino Marismas Se trata de formaciones de origen mixto aluvial y marino, por lo general depresiones con vegetación salobre y/o de manglar. Playas No son muy amplias. Se observan en la zona próxima a la desembocadura del río Cañas (foto 6.7). Acantilados Son formaciones litorales con taludes afectados por erosión de las olas del mar. Se observan en las áreas de colinas al occidente de Termoguajira (foto 6.8).

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Figura 6.9. Geología regional del área del corredor (INGEOMINAS, plancha 13 Dibulla)

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Foto 6.7. Playas del mar, a la derecha de la desembocadura del río. Obsérvese la formación de cordones litorales que, al migrar en dirección de la deriva (hacia el oeste), desvía la desembocadura del río hacia el oeste (Google earth, 2015)

Foto 6.8. Acantilados al oeste de Termoguajira. Obsérvense los niveles relativamente más altos de los acantilados con respecto a la playa. Obsérvese también la dirección de la deriva, hacia el SW (Google earth, 2015)

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Modelado estructural denudativo Colinas bajas en material sedimentario poco consolidado (Cbs) Se trata de relieves bajos de cimas por lo general onduladas, con menos de 100 metros de altura con respecto al nivel de base local, modeladas sobre material sedimentario. Colinas bajas en material vulcanoclástico (Cbv) Se trata de relieves bajos de cimas por lo general onduladas, con menos de 100 metros de altura con respecto al nivel de base local, modeladas sobre material vulcanoclástico. Colinas bajas en material ígneo metamórfico (Cbi) Se trata de relieves bajos de cimas por lo general onduladas, con menos de 100 metros de altura con respecto al nivel de base local, modeladas sobre material ígneo metamórfico. Colinas bajas muy disectadas en material ígneo metamórfico (Cbdi) Se trata de relieves bajos de cimas por lo general onduladas y muy disectadas, con menos de 100 metros de altura con respecto al nivel de base local, modeladas sobre material ígneo metamórfico. Su alto grado de disección tiende a anular los relieves (foto 6.10). Colinas altas en material ígneo metamórfico (Cai) Se trata de relieves bajos a medios de cimas entre agudas y onduladas, con menos 200 a 500 metros de altura con respecto al nivel de base local, modeladas sobre material ígneo metamórfico. Se encuentran en una posición de piedemonte (foto 6.9).

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Foto 6.9. Colinas altas sobre rocas ígneo metamórficas (Google earth, 2015)

Foto 6.10. Colinas bajas muy disectadas sobre rocas ígneo metamórficas (Google earth, 2015)

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6.3.2 Dinámica fluvial Para caracterizar el problema de divagación de cauce del río Cañas en el tramo en estudio se realizaron dos actividades:

- Cartografía de la llanura actual de inundación del río, con las formas características de los procesos de dinámica fluvial.

- Evaluación histórica de la evolución de la franja de divagación. Mapa de dinámica fluvial actual El mapa G-2 y la figura 6.11 muestran la dinámica actual del río Cañas en el corredor, mediante la identificación y cartografía de las siguientes formas y procesos:

- Bancos. Son depósitos, principalmente de arena, cantos y gravas, ligados a la disminución de la velocidad del río después de las crecidas. Por su ubicación, se han distinguido dos tipos de bancos: Bancos laterales. Localizados en las márgenes del río, en especial en las orillas cóncavas. No obstante, también se encuentran en algunos tramos poco curvados y en algunas orillas convexas, ligados a obstáculos de alguna naturaleza y/o cambios de curso, en especial en tramos con anastomosis. Bancos medios. Localizados en medio del río, entre diques, en especial en tramos anastomosados. Los bancos no se encuentran casi en los tramos meándricos del río, localizados en sus últimos tres (3) kilómetros. Por tanto, los bancos indican procesos de acumulación y cambios de curso ligados a los depósitos del río por cambio de pendiente. Los bancos medios pueden favorecer la formación de islotes temporales y la socavación de las márgenes del río en las orillas opuestas.

- Brazos muertos. Son canales abandonados por el río, conocidos también

como madres viejas. Son propios de los tramos meándricos del río, en especial en los últimos cinco (5) kilómetros. Algunas madres viejas tienen forma de bucles, como resultados del recorte de curvas cerradas del río. Pero también pueden ocurrir en tramos anastomosados, donde las madres viejas pueden ser menos curvadas. Los brazos muertos reflejan, por tanto, procesos erosivos de las márgenes (en tramos meándricos), o procesos de acumulación (en tramos anastomosados).

- Canal de desbordamiento. Al contrario de los brazos muertos, los canales de desborde son formas periódicamente activas, ligadas a las épocas de crecidas, cuando el río se desborda sobre los diques y llega a la llanura de inundación o a lagunas o ciénagas ribereñas a través de estos canales.

- Canal de drenaje. Son canales que desempeñan el trabajo opuesto a los canales de desborde. Su función es drenar el agua acumulada en la llanura de

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inundación y/o en las ciénagas hacia el río, en la medida en que bajan los niveles de éste.

- Deltas de ruptura de dique. Durante las crecidas, los diques que confinan el cauce del río pueden romperse por la presión ejercida por las aguas de la crecida. Al romperse, la parte del caudal que se desborda a través de la ruptura deposita los materiales que carga inmediatamente aguas abajo del dique, debido al cambio abrupto de velocidad, formando un delta, generalmente de materiales finos, que permanece con el tiempo. Si estas rupturas no se cierran, éstas se activan con cada crecida, haciendo crecer el delta.

- Diques. Son estructuras naturales o artificiales destinadas a confinar el cauce del río y/o a defenderse de las inundaciones. Se pueden distinguir los siguientes tipos, todos ellos representados en la llanura de inundación del río Cañas: Diques artificiales. Son diques construidos por el hombre con la finalidad de defenderse contra las inundaciones del río. En la llanura hay varios diques artificiales, siendo el más importante el construido recientemente por Puerto Brisa para proteger sus instalaciones (va a lo largo del canal artificial que aparece en el mapa). Diques naturales. Son diques construidos por el río en el curso de la evolución de su cauce, con los materiales que transporta y deposita en sus márgenes. Diques de desborde. Son diques naturales sobre los cuales el río se desborda durante las crecidas. Como se dijo arriba, la fuerza de la crecida puede romper estos tramos de dique por sus puntos más débiles, causados por la erosión, el paso del ganado u otros factores.

- Lagunas. También llamadas ciénagas, son cuerpos de agua que se llenan de

agua de desborde durante las crecidas y luego se desocupan, cuando el río baja sus niveles. En algunos casos, las lagunas no se desocupan totalmente y se convierten en lagunas permanentes.

- Playas. Se trata de acumulaciones de material fino en las márgenes del río, en forma de playas.

- Llanura de inundación. En sentido amplio, la llanura de inundación es toda el área afectada por las inundaciones, dentro de la cual se encuentran todas las formas descritas anteriormente. En sentido estricto, se ha cartografiado como llanura de inundación el área inundable por fuera de las formas antes descritas. El proceso principal que caracteriza la llanura de inundación es la sedimentación de materiales, generalmente finos, como limos, arcillas y arenas.

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Franja de divagación El mapa de la figura 6.11 muestra en color rojo la línea que delimita la franja de divagación actual del río. Ésta abarca todas las formas descritas anteriormente y se confunde con la llanura de inundación en sentido amplio descrita. Evolución histórica de la franja de divagación. Para apreciar la forma como ha evolucionado la franja de divagación del río, se puede comparar los elementos principales de la llanura en los años 1955 y 1978 con su forma actual. De esta comparación (ver figuras 6.12 y 6.13) se desprenden las siguientes conclusiones:

- En 1955, se observa un cauce bastante estable, con una red de drenaje relativamente bien organizada, tanto en las colinas como en la llanura. La principal característica de la dinámica fluvial es la presencia de bancos laterales y medianos importantes, en especial aguas abajo de Mingueo. Se puede colegir que la cuenca, para esta fecha, estaba bien conservada.

- En 1978, la dinámica presenta cambios importantes. Aguas arriba de Mingueo se observa la aparición de procesos de anastomosis, en que el cauce principal se subdivide en dos o más brazos que luego confluyen, debido a la acumulación en el cauce de sedimentos medianos y gruesos (cantos y gravas principalmente). Algunos cauces de piedemonte que en 1955 se veían estables, empiezan a mostrar señales de ensanchamiento, por este mismo proceso. Aguas abajo de Mingueo, la situación continúa sensiblemente igual, con los bancos laterales y medianos como principal signo de la dinámica fluvial. Estos cambios en la dinámica del cauce reflejan un cambio importante en las condiciones de la cuenca, donde muy posiblemente la degradación de la misma por deforestación y pastoreo, conlleva un mayor aporte de sedimentos que, al depositarse en el piedemonte y en los sectores donde el río disminuye su pendiente, conllevan a ensanchamiento del cauce y a la formación de lechos trenzados (anastomosis).

- En 2015 (ver figura 6.11), la dinámica del río continúa su cambio hacia la degradación, como consecuencia de una mayor degradación de la cuenca, manifestada en un mayor aporte de sedimentos a los cauces. Se observa que en la llanura de inundación, además de los bancos laterales y medianos, aparecen nuevas formas y procesos, como cauces abandonados, deltas de ruptura de diques, canales de desbordamiento y drenaje, lagunas temporales y playas, tal como se mencionó anteriormente. Esta degradación creciente refleja un empeoramiento en las condiciones de conservación de la cuenca media y alta, pero también en la cuenca baja (llanura), donde, para defenderse de las inundaciones, algunos propietarios construyen diques que desvían e incrementan la inundación hacia otros sectores. De igual manera, la construcción de espolones y muros en gavión dentro del cauce, ha generado nuevos problemas, como es el caso del socavamiento de los taludes en la

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terraza de Mingueo, proceso que se ha llevado parte de varios lotes ribereños, amenazando, en algunos casos, las viviendas.

Zonificación del cauce De acuerdo con lo expuesto, el cauce del río Cañas en el tramo en estudio puede dividirse en los siguientes tramos, según su dinámica: Tramo 1: Tramos rectilíneos en zigzag. Se extiende desde la confluencia del río Cañas con la quebrada Andrea, hasta el puente de la Troncal del Caribe en Mingueo, en una distancia aproximada de 4,0 km. Como su nombre lo indica, el río se caracteriza por varios tramos rectilíneos, orientados por el relieve y la estructura geológica, donde el principal proceso es la formación de bancos, principalmente laterales, y playas, compuestos por material moderadamente grueso, como gravillas, gravas y cantos, que la corriente ha arrastrado desde aguas arriba (foto 6.7). Es el tramo más estable del río en el corredor de 14 km estudiado, si bien, en algunos sectores presenta procesos de socavamiento, como es el caso del sector inmediatamente aguas arriba del puente de la carretera en Mingueo, si bien es de anotar que, en este caso, el socavamiento ha sido favorecido por el estrechamiento generado por los estribos del puente (ver fotos 6.12 a 6.14). Tramo 2: Tramo anastomosado. Inmediatamente aguas abajo del puente de Mingueo y hasta unos 2,2 km abajo, el río cambia de dinámica hacia la de un lecho principalmente trenzado (anastomosado), caracterizado por la división del cauce en dos o más cauces menores que luego desaparecen al unirse de nuevo aguas abajo. Esta dinámica se debe a una disminución de la pendiente longitudinal del río, que hace que éste deposite materiales cada vez menos gruesos (ver foto 6.15). En este proceso, el río socava sus márgenes, especialmente durante las crecidas, generando inestabilidad de las mismas y problemas a las infraestructuras y viviendas ribereñas. Este problema se puede agravar por obras de defensa mal concebidas, como es el caso de un gavión que desvió la corriente contra Mingueo, la cual ha socavado las márgenes en el sector noroeste del poblado, ocasionando el derrumbe de parte de los predios ribereños, como ya se anotó. Tramo 3: Tramo meándrico. Aguas abajo del tramo 2 y hasta la desembocadura en el Mar Caribe, el río cambia su dinámica de lecho trenzado a la de lecho meándrico, caracterizado por sinuosidades, con curvas cerradas que dan lugar a orillas opuestas cóncavas y convexas, las primeras de erosión y las segundas de acumulación. Las curvas migran aguas abajo, dando lugar a su recorte y a la formación de madres viejas o brazos muertos (ver fotos 6.16 y 6.17). Es importante hacer notar que en este tramo la divisoria de aguas de la cuenca es muy baja, por lo cual, en las crecidas fuertes del río, las inundaciones pasan sobre la divisoria y alimentan ríos vecinos que desembocan al mar (ver relación entre inundaciones y divisoria en el mapa de dinámica fluvial (figura 6.11).

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Foto 6.11. Bancos laterales y playas, característico del tramo 1 (en rojo, gavión para defender la carretera)

Foto 6.12. Socavamiento del cauce en el tramo de influencia del puente de Mingueo, en la creciente de 2008. Obsérvese que los estribos del puente reducen la sección del río.

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Foto 6.13. Socavamiento del cauce en el tramo de influencia del puente de Mingueo, en la creciente de 2008. Obsérvese, a la derecha, el estribo de un antiguo puente, destruido por otra creciente. A la izquierda, el estribo del puente actual. En medio, una vivienda en trance de derrumbe por la socavación.

Foto 6.14. Crecida de 2008, inmediatamente aguas arriba del puente de Mingueo

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Foto 6.15. Lecho anastomosado característico del tramo 2, al frente del centro poblado de Mingueo, aguas abajo del puente (Google Earth, 2015).

Foto 6.16. Cauce meándrico característico del tramo 3. Obsérvese, a la izquierda, las instalaciones de Termoguajira, y a la derecha, el dique limítrofe de Puerto Brisa (Google earth, 2015).

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Foto 6.17. Cauce meándrico característico del tramo 3. Obsérvense las madres viejas o brazos muertos (Google earth, 2015).

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Figura 6.10. Geomorfología del área del corredor

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Figura 6.11. Dinámica fluvial del área del corredor

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Figura 6.12. Dinámica fluvial del área del corredor año 1955.

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Figura 6.13. Dinámica fluvial del área del corredor año 1978.

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7 ESTUDIO PREDIAL

7.1 DELIMITACIÓN DE PREDIOS RIBEREÑOS A partir de la delimitación previa del área de inundación (ver Figura 6.11), basada en la mancha de inundación para el periodo de retorno de los 100 años y la dinámica fluvial reciente, se determinaron los predios afectables por los procesos de divagación del cauce del río Cañas a lo largo del cauce en sus últimos 14 kilómetros de recorrido hasta su desembocadura. Para este fin, se tomó la información de los planos prediales rurales del Instituto Geográfico Agustín Codazzi, planchas 13IIIA y 13IIIC, así como el plano de conjunto del área urbana de Mingueo. El mapa resultante (ver Figura 7.1) permite visualizar un total de noventa y nueve (99) predios que se encuentran directamente afectados total o parcialmente por las inundaciones del río Cañas. Los predios afectados y sus áreas se pueden encontrar en la tabla 7.1. Tabla 7.1. Predios incluidos en el área de divagación del río Cañas.

Numero Catastral

Área total del predio (Ha).

Área del predio dentro de la zona

de divagación (Ha).

% Área del predio dentro de la zona

de divagación

0087 35,97 3,86 10,72 0086 34,94 7,94 22,74 0010 16,84 1,20 7,11 0170 13,26 0,43 3,21 0171 13,79 5,09 36,93 0172 16,24 6,61 40,68 0173 14,27 4,68 32,79 0174 19,40 3,83 19,73 0175 17,42 1,88 10,77 0356 378,81 12,19 3,22 0176 5,59 4,01 71,76 0021 0,74 0,01 0,73 0008 1,29 0,92 71,35 0007 0,42 0,42 100,00 0006 18,65 0,11 0,56 0220 5,89 3,27 55,52 0158 19,25 1,05 5,44 9000 18,55 17,54 94,57 0154 3,71 3,71 100,00 0124 5,31 5,31 100,00 0141 31,74 5,50 17,33 0155 3,78 3,75 99,22 0121 8,47 8,47 100,00 0151 6,01 6,01 100,00 0149 9,37 9,37 100,00 0125 32,87 8,16 24,83

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Numero Catastral





de divagación

0135 16,56 16,56 100,00 0200 10,10 10,10 100,00 0123 37,77 37,77 100,00 0150 19,81 8,15 41,12 0202 14,15 14,15 100,00 0217 1,70 1,50 87,97 0335 0,52 0,52 100,00 0215 5,17 5,17 100,00 0760 15,96 15,96 100,00 0201 10,81 10,81 100,00 0122 8,13 8,13 100,00 0333 2,77 2,77 100,00 0032 81,91 1,17 1,43 0032 9,49 8,75 92,17 0009 3,81 3,81 100,00 0010 6,15 6,15 100,00 0715 3,00 3,00 100,00 0011 2,77 2,77 100,00 0148 8,80 8,80 100,00 0118 18,43 7,97 43,27

DRENAJE 10,72 8,26 77,07 0147 4,65 4,65 100,00 0013 3,17 3,17 100,00 0012 7,25 7,25 100,00 0015 3,57 3,57 100,00 0014 5,60 5,60 100,00 0334 2,59 2,59 100,00 0117 2,16 1,86 86,06 0018 4,18 4,18 100,00 0116 2,14 2,14 100,00 0017 6,45 6,45 100,00 0016 3,94 3,94 100,00 0019 3,80 3,80 100,00 0020 2,58 2,58 100,00 0027 12,11 12,11 100,00 0023 3,72 3,72 100,00 0021 6,08 6,08 100,00 0029 3,35 3,35 100,00 0022 3,59 3,59 100,00

0,78 0,78 100,00 0027 4,75 4,75 100,00 0028 4,20 4,20 100,00 0026 3,14 3,14 100,00 0028 5,44 5,14 94,49 0025 1,31 1,31 100,00 0036 10,02 8,71 86,95 0111 3,26 2,98 91,30

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Numero Catastral





de divagación

0024 1,98 1,89 94,99 0024 2,36 2,36 100,00 0030 4,71 4,71 100,00 0037 3,32 3,32 100,00 0110 4,56 4,56 100,00 0026 2,08 2,08 100,00 0032 1,86 1,86 100,00 0031 5,19 5,19 100,00 0182 3,55 3,55 100,00 0036 2,35 2,35 100,00 0023 2,53 2,53 100,00 0033 1,47 1,47 100,00 0035 3,33 3,33 100,00 0106 1,29 1,29 100,00 0107 2,03 2,03 100,00 0034 1,50 1,50 100,00 0109 0,40 0,40 100,00 0105 2,06 2,06 100,00 0104 0,84 0,84 100,00 0145 527,11 0,16 0,03 0740 1,29 1,29 100,00 0763 445,66 102,74 23,05 0830 1,66 1,66 99,88 0108 2,05 2,05 100,00 0115 4,72 4,71 99,75 0138 0,44 0,11 23,95

Total área inundable 621,15 De la totalidad de predios, sesenta y cuatro (64) de ellos se encuentran completamente dentro de la zona inundable. Su tamaño en hectáreas varía entre las 0,40 y los 37,77. Se encuentran predios de gran tamaño que han sido parcialmente afectados, dos de ellos en proporciones entre los 23 y 27% y otros dos entre 0,03 y 3,22%. El área resultante afectada corresponde a 621,15 Ha del total de 2.318,54 Ha que corresponden al área total de los predios de la zona.

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Figura 7.1. Delimitación de predios afectados

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7.2 CARACTERIZACIÓN DEL USO DEL SUELO Y PRODUCCIÓN ECONÓMICA DE

LOS PREDIOS AFECTABLES POR DIVAGACIÓN Como insumo para la valoración económica de los predios en mención, se realizó un proceso de caracterización socioeconómica del área, tomando de manera aleatoria predios dentro del área inundable principalmente y algunos que sólo se afectan de manera parcial. 7.2.1 Metodología empleada La metodología empleada para la caracterización tuvo las siguientes etapas:

Preparación de encuesta socioeconómica. Esta encuesta cubre aspectos como la localización del predio, uso general del predio, tipo de vivienda, ocupación de la vivienda, tenencia de la vivienda, información del jefe de hogar, características geográficas y de migración, características demográficas y sociales, características económicas, características educacionales, fecundidad y mortalidad, morbilidad, integrantes del hogar, ingresos familiares, información general del predio, información de actividades económicas del predio.

Recopilación de información. Se obtuvo la información y los resultados de las encuestas para el municipio de Dibulla dividas en sector rural y urbano respectivamente. Para el sector urbano los barrios Alto Prado, San Martin, Cantarrana y Los Pinos y para el sector rural, se trabajaron las veredas de Rio Cañas (Parte baja, La Carrucha, Villa Sixta, Gecelca y La Playa) y Quebrada Andrea (Parte baja).

Elaboración de mapa de uso y cobertura dentro de la zona inundable. Se determina para cada predio el área que se encuentra dentro de cada uso.

7.2.2 Resultados 7.2.2.1 Encuesta área urbana

7.2.2.1.1 Información general La mayor parte de los predios encuestados se ubican en la zona de Cantarrana (74%), seguido por San Martín (17%), Alto Prado (6%) y Los Pinos (3%). En su mayoría (80%) se destinan para uso residencial. En el restante 20% se tienen usos institucionales, comerciales, mixtos y otros usos. Un total de 30 predios encuestados son casas, 1 predio es apartamento y 4 con otro tipo de denominación. Predominan los predios con dos habitaciones en cada vivienda (51%) y en su mayoría los encuestados son propietarios de sus viviendas (63%). En cuanto a los jefes de hogar, el 40,7% son oriundos del municipio de Dibulla, 37% de otros lugares de la costa y el 22,3% restante de otros lugares del país. En su mayoría (54%) de los jefes de hogar pertenecen al sexo femenino. En su gran mayoría (34%) se encuentran entre los 40 y 49 años de edad, el 29% están entre los 50 y 59 años y un 20%

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pertenecen al grupo comprendido entre los 30 y 39 años de edad. El 51% de estos jefes de hogar se encuentran casados, 23% solteros, 17% en unión libre, 6% viudos y 3% separados. En su mayoría (71%) pertenecen a la religión católica. Del mismo modo, la mayor parte de jefes de hogar son afrodescendientes (69%). Las ocupaciones de los jefes de hogar varían entre amas de casa (33%) y empleados en diversas ramas, los cuales pertenecen en su mayoría al empleo informal. En su totalidad, los jefes de hogar saben leer y escribir y un buen porcentaje (34%) terminó su bachillerato. En estos hogares se encontró que predominan las familias con cuatro hijos (20%) y tres hijos (14%). En cuanto al sector salud, se evidenció que son muy pocas las consultas médicas y que en los últimos doce meses la enfermedad que ha tenido mayor incidencia en la comunidad es el Chikungunya. Casi la totalidad de los predios encuestados (91%) cuenta con servicio de acueducto y su fuente de captación principal de agua es la quebrada Andrea (91%). El 57% cuenta con servicio de alcantarillado y el restante 15% hace uso de servicios sanitarios como letrinas o pozos. En el 83% de los predios encuestados se cuenta con servicio de recolección de residuos, y quienes no poseen este servicio queman en su mayoría las basuras (50%). El 94% cuenta con servicio de energía eléctrica, no se tiene servicio de telefonía fija, y el 91% cuenta con servicio de gas natural. El material que se usa mayoritariamente para cocinar en los predios urbanos es el gas (94%). Los materiales predominantes de las viviendas urbanas en la zona externa son el bloque y ladrillo (80%) y la guadua (11%). Para los pisos, se hace uso mayoritariamente de cemento y gravilla (66%), y para los techos se hace uso de tejas de fibrocemento (74%) principalmente.

7.2.2.1.2 Información económica del predio Ingresos familiares Los ingresos familiares de los hogares provienen principalmente de un solo miembro de la familia (71%). Solo en el 29% el aporte es por dos o más miembros. (Tabla 7.2 y Figura 7.2). Tabla 7.2. Ingresos familiares

Ingresos familiares

Existe aporte económico por más de un miembro de

la familia %

Si 10 29%

No 24 71%

TOTAL 34 100%

INFORME TÉCNICO

169

Figura 7.2. Ingresos familiares

Promedio de ingresos El 43% de los ingresos familiares están entre $400.000 y $700.000 pesos mensuales. El 26% de las personas encuestadas no informan sus ingresos totales, ya sea por desconocimiento o por reserva. Solo un 11% cuenta con ingresos superiores a $1.000.000 de pesos mensuales (Tabla 7.3 y Figura 7.3). Tabla 7.3. Promedio de ingresos

Ingresos familiares

Promedio de Ingresos familiares %De 0 a 200.000 0 0%

De 200.001 a 400.000 2 6% De 400.001 a 700.000 15 43%

De 700.001 a 1.000.000 5 14% De 1.000.001 a 1.500.000 4 11%

No informa 9 26% TOTAL 35 100%

Figura 7.3. Promedio de ingresos

29%

71%

Si No

6%

43%

14%

11%

26%

De 200.001 a 400.000 De 400.001 a 700.000 De 700.001 a 1.000.000

De 1.000.001 a 1.500.000 No informa

INFORME TÉCNICO

170

Actividad económica Las actividades económicas en el área urbana son diferentes al sector agropecuario (Tabla 7.4 y Figura 7.4). Tabla 7.4. Actividad económica

De qué actividad provienen los ingresos

del hogar %

Agricultura 1 3%

Ganadería 0 0%

Otro 34 97%

TOTAL 35 100%

Figura 7.4. Actividad económica

Tamaño del predio Los predios urbanos del corregimiento de Dibulla tienen un área menor a una hectárea, siendo viviendas básicamente de uso residencial. Usos del predio La vegetación natural (54%) predomina, en cuanto a usos en los predios urbanos, el 38% tenían otros usos no específicos (Tabla 7.5 y Figura 7.5). Tabla 7.5. Usos del predio

Usos del predio %

Cultivo 0 0%

Pasto 0 0%

Vegetación natural 7 54%

3%

97%

Agricultura Otro

INFORME TÉCNICO

171

Usos del predio %

Otro 5 38%

Cultivo, pasto y vegetación natural 1 8%

TOTAL 13 100%

Figura 7.5. Usos del predio

Cultivos en el predio Aunque en pequeñas proporciones, los predios urbanos tienen distintos cultivos (Tabla 37) como yuca (25%), maíz (25%), plátano (25%) y caña (25%) para consumo familiar y/o venta en el mercado central (Tabla 7.6 y Figura 7.6). Tabla 7.6. Principales cultivos

Principales cultivos de la

finca %

Yuca 1 25%

Maíz 1 25%

Plátano 1 25%

Caña 1 25%

TOTAL 4 100%

Figura 7.6. Principales cultivos

54%

38%

8%

Vegetación natural Otro Cultivo, pasto y vegetación n

25%

25%25%

25%

Yuca Maíz Plátano Caña

INFORME TÉCNICO

172

Animales en el predio Dentro del área urbana, el 34% de los predios tiene animales para la venta y consumo (Tabla 7.7 y Figura 7.7). Los de mayor incidencia son los cerdos y gallinas (Tabla 7.8 y Figura 7.8). Tabla 7.7. Animales

¿Tiene animales en el predio?

%

Si 12 34%

No 23 66%

TOTAL 35 100%

Figura 7.7. Animales

Tabla 7.8. Cantidad de animales

¿Cuantos animales tiene?

%

Porcinos 3 3%

Gallinas 72 78%

Otros 17 19%

TOTAL 92 100%

34%

66%

Si No

INFORME TÉCNICO

173

Figura 7.8. Cantidad de animales

Comercialización de los animales

En el sector urbano, los habitantes venden sus productos en el mercado o directamente en su casa. El sitio de mercado habitual utilizado por los pobladores es la plaza central. 7.2.2.2 Encuesta área rural

7.2.2.2.1 Información general La mayor parte de los predios encuestados en el área rural se ubican en la zona de Parte Baja (62%), seguido por La Playa (26%), Villa Sixta (5%) y otros sectores (7%). En su mayoría (76%) se destinan para uso mixto (vivienda, agropecuario), y el 17% para uso exclusivamente residencial. En el restante 7% se tienen usos comerciales y otros usos. Un total de 29 predios encuestados son casas, 1 predio es habitación y 12 con otro tipo de denominación. Predominan los predios con dos habitaciones en cada vivienda (26%) y en su mayoría los encuestados son propietarios de sus viviendas (67%). En cuanto a los jefes de hogar, el 16,6% son oriundos del municipio de Ciénaga, 9,5% de Dibulla, y el porcentaje restante (71,9%) de otros lugares de la costa atlántica del país. En su mayoría (81%) de los jefes de hogar pertenecen al sexo masculino. En su gran mayoría (29%) se encuentran entre los 40 y 49 años de edad, el 19% están entre los 30 y 39 años y un 17% pertenecen al grupo comprendido entre los 50 y 59 años de edad. El 29% de estos jefes de hogar se encuentran casados, 14% solteros, 52% en unión libre y 5% viudos. En su mayoría (62%) pertenecen a la religión católica. Del mismo modo, la mayor parte de jefes de hogar son afrodescendientes (74%). Las ocupaciones de los jefes de hogar varían entre agricultores, jornaleros o administradores (cada uno con el 19%), pescadores (14%) y ocupaciones diversas (29%), los cuales pertenecen en su mayoría al empleo informal (90%). En su gran mayoría (88%), los jefes de hogar saben leer y escribir y un muy bajo porcentaje (14%) terminó su bachillerato. En estos hogares se encontró que predominan las familias con tres (22%) y cinco hijos (14%). En cuanto al sector salud, se evidenció que son muy pocas las consultas médicas

3%

78%

19%

Porcinos Gallinas Otros

INFORME TÉCNICO

174

y que en los últimos doce meses la enfermedad que ha tenido mayor incidencia en la comunidad es el Chikungunya. Casi la totalidad de los predios encuestados (98%) no cuenta con servicio de acueducto y su fuente de captación principal de agua es el río Cañas (81%). No se cuenta con servicio de alcantarillado y muy pocos (17%) hacen uso de servicios sanitarios como letrinas o pozos. No se cuenta con servicio de recolección de residuos, siendo éstos quemados por la población en un gran porcentaje (83%). El 71% cuenta con servicio de energía eléctrica y no se tiene servicio de telefonía fija ni de gas natural en ningún sector. El material que se usa mayoritariamente para cocinar en los predios rurales es la leña (86%). Los materiales predominantes de las viviendas rurales en la zona externa son el bloque y ladrillo (52%) y la guadua (24%). Para los pisos, se hace uso mayoritariamente de cemento y gravilla (57%), y para los techos se hace uso de las láminas de zinc (50%) principalmente.

7.2.2.2.2 Información económica del predio Ingresos

Los ingresos de los habitantes del área rural, en un núcleo familiar, corresponden principalmente a un solo miembro de la familia (95%). (Tabla 7.9 y Figura 7.9) Tabla 7.9. Aporte económico

¿Existe aporte económico por

más de un miembro de la familia?

%

Si 2 5%

No 40 95%

TOTAL 42 100%

Figura 7.9. Aporte económico

5%

95%

Si No

INFORME TÉCNICO

175

El 38% de los encuestados tienen un promedio de 200.000 a 400.000 pesos de ingresos mensuales, el 29%, entre 400.000 y 700.000 y solo el 5% supera ingresos de 1.000.000 de pesos (Tabla 7.10 y Figura 7.10). Una gran mayoría trabaja permanentemente en su propia finca. Sin embargo, algunos de ellos tienen además labores en poblaciones cercanas (Tabla 7.11 y Figura 7.11) como lo son la ciudad de Santa Marta (14%), el centro poblado de Mingueo (72%) y otros se dedican a labores de pesca fuera de su territorio (14%). Tabla 7.10. Ingresos familiares

Promedio de Ingresos familiares %

De 0 a 200.000 9 21%

De 200.001 a 400.000 16 38%

De 400.001 a 700.000 12 29%

De 700.001 a 1.000.000 2 5%

De 1.000.001 a 1.500.000 2 5%

No sabe 1 2%

TOTAL 42 100%

Figura 7.10. Ingresos familiares

Tabla 7.11. Labores fuera de su finca

¿Si trabaja en su propia finca, tiene trabajo fuera de ella?

¿Dónde trabaja? %

Santa Marta 1 14%

Mingueo 5 72%

Pesca 1 14%

TOTAL 7 100%

21%

38%

29%

5% 5% 2%

De 0 a 200.000 De 200.001 a 400.000

De 400.001 a 700.000 De 700.001 a 1.000.000

De 1.000.001 a 1.500.000 No sabe

INFORME TÉCNICO

176

Figura 7.11. Labores fuera de su finca

Actividad económica En la zona rural, los ingresos del hogar provienen principalmente de la agricultura (43%), otras actividades se encuentra en un segundo lugar (40%) y la ganadería (17%) (Tabla 7.12 y Figura 7.12). Tabla 7.12. Actividad de los ingresos

¿De qué actividad provienen los ingresos del hogar?

%

Agricultura 18 43%

Ganadería 7 17%

Otro 17 40%

TOTAL 42 100%

Figura 7.12. Actividad de los ingresos

14%

72%

14%

Santa marta Mingueo Pesca

43%

17%

40%

Agricultura Ganadería Otro

INFORME TÉCNICO

177

Tamaño del predio A diferencia del sector urbano, en el rural la mayoría de los predios tiene un área entre 1 y 10 hectáreas (40%) y el 29% comprende propiedades de más de 10 hectáreas (Tabla 7.13 y figura 7.13) Tabla 7.13. Tamaño del predio

Tamaño del predio en hectáreas %

Menos de 1 4 10%

De 1 a 10 17 40%

Más de 10 12 29%

No informa 9 21%

TOTAL 42 100%

Figura 7.13. Tamaño del predio

Usos del predio Los usos del predio en el sector rural están destinados principalmente a la agricultura. El 28% del terreno está relacionado con los cultivos, el 17% corresponde a cultivos y pastos simultáneamente. En un 12%, los predios se utilizan para pastos, vegetación natural y cultivos, individual y asociados (Tabla 7.14 y Figura 7.14). Tabla 7.14. Usos del predio

Usos del predio %

Cultivo 12 28%

pasto 5 12%

10%

40%29%

21%

Menos de 1 De 1 a 10 Mas de 10 No informa

INFORME TÉCNICO

178

Usos del predio %

Vegetación natural 5 12%

Otro 7 17%

Cultivo y pasto 7 17%

Pasto y vegetación natural 1 2% Cultivo, pasto y vegetación

natural 5 12%

TOTAL 42 100%

Figura 7.14. Usos del predio

Cultivos en el predio Entre los principales cultivos de los predios del área rural, se encuentra el plátano (25.7%), yuca (14.9%) y coco (12.2%) y con un menor porcentaje, mango, cilantro y ají (1.4%) respectivamente (Tabla 7.15 y figura 7.15). Tabla 7.15. Principales cultivos

Principales cultivos de la finca %

Yuca 11 14.9%

Maíz 6 8.1%

Plátano 19 25.7%

Hortaliza 4 5.4%

Coco 9 12.2%

Frutales 8 10.8%

Níspero 2 2.7%

28%

12%

12%

17%

17%

2%12%

Cultivo pasto

Vegetación natural Otro

Cultivo y pasto pasto y vegetación n

Cultivo, pasto y vegetación n

INFORME TÉCNICO

179

Principales cultivos de la finca %

Zapote 1 1.4%

Ñame 3 4.1%

Batata 1 1.4%

Aji 1 1.4%

Papaya 2 2.7%

Cilantro 1 1.4%

Guineo 4 5.4%

Madera 1 1.4%

Mango 1 1.4%

TOTAL 74 100%

Figura 7.15. Principales cultivos

Animales en el predio El 83% de los predios rurales tiene animales en su predio. Las gallinas predominan en esta zona del municipio (48%) seguidos por el ganado (36%), la cabras (7%) y los porcinos (6%) (Tabla 7.16 y Figura 7.16). Tabla 7.16. Principales animales


%

Vacunos 704 36%

14.9%

8.1%

25.7%

5.4%

12.2%

10.8%

2.7%

1.4%

4.1% 1.4%

1.4%2.7%

1.4% 5.4% 1.4%1.4%

Yuca Maíz Plátano Hortaliza Coco Frutales Níspero Zapote

Ñame Batata Aji Papaya Cilantro Guineo Madera Mango

INFORME TÉCNICO

180


%

Caballos 55 3%

Burros 3 0,2%

Cabras 135 7%

Porcinos 112 6%

Gallinas 951 48%

Otros 13 0,6%

TOTAL 1973 100%

Figura 7.16. Principales animales

Comercialización Los cultivos son comercializados en el corregimiento de Mingueo (57%), un 41% los comercializa directamente en su casa y el resto de los encuestados venden sus productos a intermediarios (2%) (Tabla 7.17 y Figura 7.17). Para la venta de los animales, los productores también los comercializan en Mingueo (62%), utilizan intermediarios (19%), la venta directa del predio como tercera opción (7%) y menor proporción en Rio Ancho, Rio Cañas y La Playa. (Tabla 7.18 y Figura 7.18) Tabla 7.17. Comercialización de cultivos

¿Cuál es el sitio de venta de los cultivos?

%

Mingueo 24 57%

Intermediarios 1 2%

En casa 17 41%

TOTAL 42 100%

36%

3%

0,2%7%6%

48%

0,6%

Vacunos Caballos Burros Cabras Porcinos Gallinas Otros

INFORME TÉCNICO

181

Figura 7.17. Comercialización de cultivos

Tabla 7.18. Comercialización de animales

¿Cuál es el sitio de venta de los animales?

%

Mingueo 26 62%

La playa 1 3%

El predio 3 7%

No tiene 8 19%

No vende 2 5%

Río Ancho 1 2%

Río Cañas 1 2%

TOTAL 42 100%

Figura 7.18. Comercialización de animales

57%

2%

41%

Mingueo Intermediarios En casa

62%

3%

7%

19%

5% 2% 2%

Mingueo La playa El predio No tiene No vende Río Ancho Río Cañas

INFORME TÉCNICO

182

En términos generales, el mercado familiar se realiza en Mingueo, lugar donde la población encuentra la mayoría de los productos de primera necesidad. En la zona rural, el acceso y salida de los predios es por camino y carretera. En su mayoría, los pobladores de la zona trabajan en sus propias fincas 7.2.2.3 Elaboración mapa de uso y cobertura Para la elaboración del mapa de uso y cobertura de la zona inundable se partió de las imágenes CNE Astrium 2013, interpretadas del Google Earth. Del resultado de esta labor se pudo encontrar que en su gran mayoría el área delimitada se encuentra cubierta de pastos (365,76 Ha) y rastrojos (124,51 Ha). Se encuentra además un área importante en bosques (68,46 Ha), cultivos (20,09 Ha), cuerpos de agua (41,6 Ha) y la zona industrial de Puerto Brisa con 0,61 Ha. La determinación de usos por predio dentro del área inundable se encuentra en la tabla 7.19 y figura 7.19. Tabla 7.19. Uso y cobertura en la zona inundable.

Numero Catastral

Uso del suelo en predios dentro de área de inundación. (Ha)

Bosques Centro

poblado Costa Cultivos Marismas

Marismas y Laguna

Pastos Rastrojo Zona

industrial TOTAL

(Ha)

0087 3,609 3,609

0086 6,171 0,595 6,766

0010 1,067 1,067

0170 0,041 0,625 0,666

0171 4,826 0,397 5,223

0172 5,176 1,230 6,406

0173 3,044 1,381 4,425

0174 1,359 2,164 3,523

0175 1,342 1,342

0356 8,299 0,045 5,117 0,150 13,611

0176 3,635 3,635

0008 0,012 0,986 0,999

0007 0,418 0,418

0006 0,007 0,007

0220 1,390 1,563 0,731 3,684

0158 1,269 1,269

9000 0,380 0,029 16,613 0,877 17,899

0154 3,467 0,240 3,707

0124 0,029 0,139 5,142 5,309

0141 0,320 1,842 3,343 5,506

0155 0,002 2,126 1,655 3,783

0121 0,532 7,934 8,466

INFORME TÉCNICO

183

Numero Catastral


Bosques Centro


Marismas y Laguna


industrial TOTAL

(Ha)

0151 0,172 0,101 5,737 6,010

0149 7,214 2,153 9,367

0125 1,570 0,997 4,751 7,318

0135 6,769 9,790 16,559

0200 9,727 0,370 10,097

0123 4,057 14,436 19,275 37,768

0150 4,886 2,244 7,130

0202 14,152 14,152

0217 1,205 0,221 1,426

0335 0,519 0,519

0215 2,023 3,142 5,165

0760 0,290 15,667 15,957

0201 8,953 1,855 10,808

0122 5,834 2,298 8,132

0333 2,771 2,771

0032 0,024 1,017 0,007 1,048

0032 5,506 3,084 8,590

0009 3,815 3,815

0010 5,797 0,357 6,154

0715 1,298 1,707 3,005

0011 2,076 0,690 2,766

0148 1,040 7,758 8,798

0118 1,359 5,111 1,280 7,750

DRENAJE 0,000 3,792 4,434 8,226

0147 0,490 4,165 4,654

0013 1,406 1,765 3,172

0012 2,337 0,002 4,108 0,804 7,251

0015 0,388 3,185 3,573

0014 3,109 2,129 0,363 5,602

0334 2,477 0,108 2,585

0117 1,211 0,714 1,925

0018 4,177 4,177

0116 2,144 2,144

0017 5,029 1,421 6,449

0016 3,444 0,084 0,414 3,942

0019 3,688 0,114 3,801

0020 0,009 1,044 1,529 2,582

0027 3,011 8,742 0,357 12,111

0023 0,840 2,883 3,723

INFORME TÉCNICO

184

Numero Catastral


Bosques Centro


Marismas y Laguna


industrial TOTAL

(Ha)

0021 0,245 4,475 1,357 6,077

0029 0,278 3,073 3,350

0022 2,752 0,843 3,594

0,467 0,317 0,783

0027 1,302 3,449 4,752

0028 0,664 3,537 4,201

0026 3,136 3,136

0028 4,869 0,172 5,041

0025 1,306 1,306

0036 5,083 3,404 0,461 8,949

0111 3,036 0,000 3,036

0024 0,512 1,468 1,980

0024 0,050 2,310 2,360

0030 3,468 1,240 4,708

0037 3,318 3,318

0110 0,759 3,345 0,453 4,558

0026 0,868 1,215 2,083

0032 1,855 0,005 1,860

0031 5,168 0,021 5,190

0182 2,144 1,408 3,552

0036 2,355 2,355

0023 2,534 2,534

0033 1,466 1,466

0035 0,117 0,476 2,737 3,330

0106 1,292 1,292

0107 2,035 2,035

0034 1,497 1,497

0109 0,399 0,399

0105 2,064 2,064

0104 0,843 0,843

0145 0,173 0,173

0740 0,066 1,220 1,286

0763 1,994 0,000 11,362 3,602 72,134 14,139 2,759 105,990

0830 0,070 0,172 0,836 1,078

0108 0,726 1,328 2,054

0115 0,550 0,821 3,349 4,720

0138 0,429 0,002 0,431

0045 0,602 0,023 30,285 6,986 2,837 0,835 41,568

621,15

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Figura 7.19. Uso y cobertura dentro del área inundable

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7.3 VALORACIÓN ECONÓMICA DE LOS PREDIOS AFECTABLES POR DIVAGACIÓN DEL RÍO

Para determinar la valoración económica de los predios afectables por la divagación del río Cañas en sus últimos kilómetros, se tomó el mapa de zonas homogéneas geoeconómicas (ZHG) del municipio de Dibulla. En esta metodología del IGAC, se describen zonas catastrales homogéneas que parten de la variabilidad de las zonas homogéneas físicas o de las variaciones del mercado inmobiliario en su interior. La determinación de ZHG parte de puntos de investigación que se obtienen del diseño muestral representativo catastralmente, al menos uno por cada zona homogénea física, y de los usos de las construcciones. Se toman en cuenta además variables explicativas (físicas, económicas, de ubicación y entorno del predio) que permiten dar el valor estimado de una construcción, y variables respuesta que establecen el valor comercial de la construcción. Finalmente se hace uso de un modelo estadístico que compila toda esta información y se estima el valor comercial de una construcción o conjunto de predios. Vale agregar que los valores de avalúo catastral liquidados deben corresponder al porcentaje dado por ley (Ley 1450 de 2011) sobre los valores comerciales, que es del 60%. Se puede entonces determinar, según la figura 7.20, que la mayor parte del área inundable se encuentra delimitada dentro de la zona homogénea económica 4 en el que el valor por hectárea está dado en un millón doscientos sesenta mil pesos ($1’260.000,oo) m/cte. Se encuentran también predios o porciones de predios dentro de la zona 2, que corresponde a un valor por hectárea de cuatro millones cuatrocientos diez mil pesos ($4’410.000,oo) m/cte.; también dentro de la zona 7 donde el valor por hectárea se estima en novecientos cuarenta y cinco mil pesos ($945.000,oo) m/cte.; dentro de la zona 11 donde el valor por hectárea se estima en quinientos cuatro mil pesos ($504.000,oo) m/cte.; dentro de la zona 12 con un valor por hectárea de cuatrocientos cuarenta y un mil pesos ($441.000,oo) m/cte.; dentro de la zona 13 con un valor estimado por hectárea de trescientos quince mil pesos ($315.000,oo) m/cte. Finalmente, existen porciones muy pequeñas de predios dentro de la zona 3 donde el valor por hectárea se estima en un millón ochocientos noventa mil pesos ($1’890.000,oo) m/cte., y en la zona 16 donde se estima el valor por hectárea en sesenta y tres mil pesos ($63.000,oo) m/cte. (Ver tabla 7.20). De acuerdo con lo consignado en esta tabla, el valor total de los predios de la zona de divagación del río es de $ 1.543’690.571,35. Tabla 7.20. Valores estimados por hectárea según ZHG – Dibulla.

Zona Económica Zona Física Valor $ / Ha. Total (Ha) Valor total (COP$ 2015)

2 2 4.410.000 72,263662 318.682.749,00 3 6 - 7 1.890.000 0,404553 764.605,17 4 11 - 8 1.260.000 498,06423 627.560.929,80 7 12 945.000 15,120513 14.288.884,79

11 14-16p 504.000 2,117338 1.067.138,35 12 17 441.000 5,225976 2.304.655,42 13 19-25 315.000 27,746471 8.740.138,37 16 32 63.000 0,173826 10.951,04

Urbano Mingueo* 570.270.519 TOTAL 621,151808 1.543.690.571,35

*Sólo predios afectados por socavación del río.

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Figura 7.20. Zonas homogéneas geoeconómicas para la zona inundable.

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8 DISEÑO CONCEPTUAL DE LA RECUPERACIÓN DEL CAUCE El objetivo de este capítulo es identificar, analizar y comparar las diversas alternativas de solución que pueden plantearse para el problema de la divagación del río Cañas en su sector bajo. Como resultado de este análisis se procederá finalmente a seleccionar la alternativa más viable técnica, económica, ambiental y socialmente, en concertación con la comunidad. Mediante el diagnóstico de la situación actual en la zona de influencia en lo referente al riesgo de divagación e inundaciones, con la modelación hidráulica del río Cañas se estableció que si bien el centro poblado de Mingueo no se inunda completamente con las crecientes de diferente período de retorno analizadas, la divagación del cauce frente al casco urbano hace que parte del mismo se vea amenazado por las socavaciones del río, causando desplomes de lotes que amenazan parcialmente las viviendas de la manzana noroccidental del poblado, limítrofe con el río. Asimismo, la socavación ha afectado el tramo del puente de la carretera troncal Riohacha – Santa Marta, el cual ya una vez fue destruido, como se muestra en las fotos 6.6 y 6.7 de la sección 6.3. 8.1 IDENTIFICACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA CONTROLAR LA DIVAGACIÓN Para solucionar el problema de la divagación del cauce se analizaron diferentes alternativas desde el punto de vista de la ingeniería hidráulica y se seleccionó aquella que resultó óptima desde el punto de vista técnico, económico y social. Esta solución puede verse a dos niveles espaciotemporales:

A mediano y largo plazo: regulación de los caudales de la cuenca, mediante la construcción de embalses.

A corto plazo: construcción de un sistema de espolones frente al centro poblado de Mingueo, en el tramo sujeto a socavación y derrumbe de la margen izquierda, junto con la recuperación, mediante dragado, de un antiguo brazo del río, taponado mediante un muro en gavión hoy parcialmente cubierto de sedimentos. Complementariamente, en el tramo inmediatamente aguas abajo del puente de la carretera troncal, es necesario construir un espolón que evite que el río afecte en el futuro las márgenes del río inmediatamente aguas abajo del puente. Estas obras permitirán defender el casco urbano de Mingueo y hacer que el río recupere su cauce natural antiguo, lo cual reducirá la divagación y el socavamiento.

De otro lado, se contemplaron otras alternativas hidráulicas y no hidráulicas, es decir, que no intervienen sobre los flujos del río. En este texto se presenta el análisis completo de las alternativas contempladas, tanto hidráulicas como no hidráulicas, y los resultados obtenidos.

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8.2 ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE ALTERNATIVAS 8.2.1 Alternativas no hidráulicas Se contemplaron las siguientes alternativas no hidráulicas: A. Red de alerta hidrológica temprana. B. Compra de mejoras o viviendas y abandono de las manzanas limítrofes con el río en

Mingueo. C. Reubicación de las familias afectadas D. Reforestación de la cuenca media y alta y control de los usos del suelo 8.2.2 Alternativas hidráulicas Desde el punto de vista de la ingeniería de ríos se analizaron diferentes soluciones para eliminar la divagación del cauce en el corredor fluvial estudiado, donde se encuentra el centro poblado de Mingueo. Estas posibilidades se dividieron en dos grupos. El primer grupo de alternativas consideró la conveniencia de aumentar la

capacidad de regulación de la cuenca y/o la capacidad hidráulica del cauce en la zona de influencia del centro poblado por medio de obras y/o medidas activas, es decir, aquellas que intervienen directamente con la corriente natural, ya sea almacenando agua o redireccionando el flujo mediante obras como espolones, dragados de antiguos canales, taponamiento de canales, eliminación de terraplenes y árboles dentro del cauce.

El segundo grupo contempla la aplicación de obras pasivas, es decir, estructuras

de protección, las cuales se reducen, en este caso, a la construcción de un sistema regional de diques o la construcción de diques marginales o perimetrales de protección suficientemente altos, para la población amenazada.

De acuerdo con lo anterior, las alternativas analizadas fueron las siguientes: E. Construcción de un sistema de espolones frente a sector noroccidental de

Mingueo, limítrofe con el río, acompañado de dragado de un antiguo cauce taponado con gaviones en la vega de divagación y un espolón inmediatamente aguas abajo del puente.

F. Construcción de un sistema regional de diques de protección a cada lado del río Cañas en el tramo de divagación.

G. Construcción de presas secas para control de inundaciones en la cuenca alta.

8.2.3 Descripción de las alternativas Alternativa A: Red de alerta hidrológica temprana Bases conceptuales: ¿Qué es una inundación?

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De acuerdo con el IDEAM (página web), se dan a continuación algunas definiciones necesarias para situar conceptualmente esta alternativa. Divagación. Es el desplazamiento del canal de un curso de agua debido al trabajo mismo de sus aguas. Las divagaciones internas son las que se llevan a cabo al interior de las márgenes del lecho ordinario del río. Las divagaciones externas afectan el lecho ordinario y la llanura aluvial próxima de ríos no encajonados, en especial cuando el lecho es sobreelevado por aluvionamiento y endicamiento. Creciente: Una creciente es un nivel alto de un río o quebrada, ocasionado por lluvias intensas sobre su cuenca hidrográfica, o por eventos inducidos tales como la descarga de las compuertas de un embalse. Inundación: Una inundación es un evento natural y recurrente que se produce en las corrientes de agua, como resultado de lluvias intensas o continuas que, al sobrepasar la capacidad de retención del suelo y de los cauces, desbordan e inundan llanuras de inundación, en general, aquellos terrenos aledaños a los cursos de agua. Las inundaciones se pueden dividir de acuerdo con el régimen de los cauces en: lenta o de tipo aluvial, súbita o de tipo torrencial y encharcamiento. Inundación de tipo torrencial (inundación súbita): Producida en ríos de montaña y originada por lluvias intensas. El área de la cuenca aportante es reducida y tiene fuertes pendientes. El aumento de los caudales se produce cuando la cuenca recibe la acción de las tormentas durante determinadas épocas del año, por lo que las crecientes suelen ser repentinas y de corta duración. Estas inundaciones, por ser intempestivas, son generalmente las que causan los mayores estragos en la población. En Colombia se presentan con regularidad en las cuencas de la región andina. Inundación de tipo aluvial (inundación lenta): Se producen cuando se presentan lluvias persistentes y en forma generalizada dentro de una gran cuenca, generando un incremento paulatino de los caudales de los grandes ríos hasta superar la capacidad máxima de almacenamiento, produciendo el desbordamiento e inundación de las áreas planas aledañas al cauce principal. Las crecientes así producidas son inicialmente lentas y tienen una gran duración. En Colombia, se presentan en las partes bajas de las cuencas de los ríos Magdalena, Cauca, Sinú, San Jorge y en la Orinoquia y Amazonia. Encharcamiento: Fenómeno que se presenta por saturación del suelo, caracterizado por la presencia de láminas delgadas de agua sobre la superficie del suelo en pequeñas extensiones y, por lo general, presente en zonas moderadamente onduladas a planas. El fenómeno regularmente puede durar entre pocas horas hasta unos pocos días. Nivel crítico o de inundación: El nivel de referencia, o nivel crítico, corresponde a aquél en el cual se comienza a presentar desbordamientos y anegamientos que puedan causar inundaciones, en el sitio o áreas aledañas localizadas aguas abajo o aguas arriba del sitio de referencia. Estos niveles están asociados topográficamente a las estaciones automáticas o a aquellas estaciones hidrométricas cuya información puede ser recibida en tiempo real o diariamente a través de radio o fax-teléfono, para dar así un aviso o alerta

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oportunos en caso de un evento extremo. Por lo general las zonas inundables corresponden a la planicie inundable de la zona baja de las cuencas. Represamiento: Las presas por deslizamiento se forman con mayor frecuencia donde existen valles estrechos y escarpados; son comunes en áreas de actividad geológica, donde ocurren sismos, erupciones volcánicas o existe una fuerte incisión glacial y cuando se presentan lluvias intensas. Estas presas pueden represar grandes volúmenes de agua, durante varios minutos o días, dependiendo de diversos factores, como volumen, tamaño, forma y clase del material deslizado. ¿Qué es un modelo de pronóstico hidrológico?: Un modelo de pronóstico hidrológico debe intentar simular y acercar a la realidad los procesos físicos que transforman la precipitación en escorrentía, evaporación y transpiración, infiltración y usos del agua. Esta transformación se lleva a cabo a través de un sistema o filtro constituido por la unidad de simulación, la cuenca hidrográfica como tal, y que suele ser aproximado a un sistema lineal. Desde un punto de vista global se suele reconocer en los modelos hidrológicos el enlace, a nivel de fase terrestre, entre los modelos atmosféricos regionales y globales, como también con los modelos oceanográficos que tienen que ver con la formación de huracanes y cambios en la temperatura del agua marina y dirección de las corrientes. El modelo de alerta para la cuenca del río Cañas. Dado el relativamente pequeño tamaño de la cuenca y sus características de fuerte pendiente y lluvias intensas, las crecidas que se presentan en la cuenca del río Cañas son de tipo súbito. Para este tipo de cuencas y crecidas, si bien sería útil contar con un modelo matemático de pronóstico, el mismo tendría un alto riesgo de incertidumbre debido a la carencia de información adecuada de lluvias y caudales que permita verificarlo y validarlo. Sin embargo, es factible montar un sencillo modelo de alerta hidrológica temprana mediante la instalación de una o dos estaciones limnimétricas dotadas de sistema de transmisión vía telefónica o de radio a centro de control en Dibulla y de alarma en Mingueo. La población iría a un sitio seguro en caso de aviso de evacuación. Una estación limnimétrica ordinaria es una mira graduada en centímetros convenientemente instalada en una sección del río que reúna ciertas condiciones de uniformidad, la cual es leída un mínimo de tres veces al día por un operario. Los datos son luego recogidos o enviados al centro de control. Para el caso de una red de alerta temprana, los niveles de estas miras deben ser calibrados con los niveles de inundación aguas abajo (en Mingueo), de tal manera que cuando se presente un nivel dado en la mira se sepa que se puede alcanzar un nivel dado en la llanura de inundación aguas abajo, en este caso en Mingueo. Para que sea práctico el sistema, se requiere instalar un flotador conectado a un sistema eléctrico de alarma, en tal forma que cuando el nivel del río alcance dicho nivel, la alarma suene en casa del observador (o de la estación de Policía) y éste (o ésta) pueda avisar rápidamente al Inspector de Mingueo y al centro de control de Dibulla (CREPAD). El (la) Inspector (a) debe estar en capacidad activar de manera inmediata una alarma pública,

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una campana o una sirena, por ejemplo, que indique a la población que debe ponerse a salvo en un sitio seguro previamente escogido. Diseño de los pasos a seguir Con base en estudios previos de EPAM en el área, los pasos a seguir son los siguientes: 1) Instalación de la mira (o las miras), para lo cual se debe escoger el (los) sitio (s), de

común acuerdo con la comunidad y contratar el observador. 2) Determinación de la cota cero de la mira, georeferenciada a las cotas IGAC. 3) Calibración de los niveles de la mira con niveles de inundación en la llanura frente a

Mingueo. Para este efecto se podrá utilizar el plano topográfico elaborado en el marco del presente estudio, o fijar señales que indiquen el nivel de inundación o el nivel del agua frente a Mingueo que, por experiencia, cause daños en el puente y/o en las viviendas aguas abajo, cuando el nivel de la mira alcance diferentes valores en la (s) estación (es). Como muy posiblemente no será posible que se presenten el corto plazo crecidas semejantes a la ocurrida en 2008, tal vez cercana a la de período de retorno de 100 años, se recomienda establecer una correlación entre las áreas de la sección en el sitio de la mira y el área de la sección frente a Mingueo, incluyendo la zona de inundación y divagación, para, con esta base, poder extrapolar la relación de niveles mira vs. niveles de inundación. Para la calibración es muy importante que durante los meses de octubre, noviembre y diciembre, cuando se presentan ordinariamente las crecidas más altas, las lecturas de mira y la señalización de los niveles de inundación se hagan cada vez que haya una crecida y no sólo a las tres horas prefijadas.

4) Operación del sistema de alerta temprana con base en la calibración establecida. Equipos e instalaciones El sistema es muy sencillo y consta, como se dijo, de:

- Una mira - Un flotador conectado a un sistema eléctrico de alarma al alcanzar un cierto nivel. - Un teléfono celular para transmitir inmediatamente el aviso al Inspector o autoridad

de Mingueo y al CREPAD de Dibulla. - Una campana o sirena de alerta pública en Mingueo.

El mapa de la figura 1 muestra la localización propuesta para las dos estaciones limnimétricas. La tabla 1 y el Anexo 6 muestran los detalles de costos de cada estación. Responsables La institución responsable sería el CREPAD de La Guajira, con financiación de CORPOGUAJIRA. Ventajas y desventajas Ventajas:

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- La falta de aviso a la población en caso de crecidas fuertes es una de las causas de posibles pérdidas de vidas.

Desventajas:

- No protege las viviendas ni bienes que sea imposible de trasladar en el corto tiempo que puede transcurrir entre la alerta y la llegada de la crecida (del orden de 1,5-2,5 horas, por tratarse de crecidas súbitas, como ya se dijo).

- Algunos pobladores podrían no querer atender la alerta, colocándose en peligro. - El mal uso de la alerta (sirena o campana) podría hacer que la población no

atienda el llamado cuando sea de verdad. - Una crecida captada en el punto A podría tardar entre 1,5 y 2,5 horas en llegar a

Mingueo, y cobijaría los caudales de las subcuencas del río Cañas parte alta y del Caño Arenas, que representan cerca del 67% del área de la cenca hasta Mingueo.

- Una crecida captada en el punto B podría tardar entre 1,5 y 2 horas en llegar a Mingueo, y cobijaría los caudales de la cuenca alta, Caño Arena y Caño Andrea, que representan cerca del 86% del área de la cuenca hasta Mingueo.

Por tanto, para los fines de la red de alerta, habría necesidad de colocar una estación hidrométricas por lo menos en el punto B, si bien lo ideal es mantener una estación en los puntos A y B (ver figura 8.1). Alternativa B: Compra de mejoras o viviendas y abandono del sitio de Mingueo En el capítulo 3, Diagnóstico socioeconómico, sección 3.3.1 y tabla 15, Viviendas en la zona del proyecto, se relacionan los predios censados en el área urbana de Mingueo, afectables por la socavación y divagación del río, con su correspondiente avalúo. Se observa que el número total de viviendas en la zona urbana de Mingueo es de 107, de los cuales 13 son afectables por el socavamiento y divagación del río. En este caso se trata de predios urbanos, aunque formen parte del centro poblado rural de Mingueo. Si se considera que las viviendas están construidas en diversos materiales (bloque, bahareque, guadua y latas en las paredes, y cemento, baldosa y tierra en pisos), y que el número de cuartos es muy variable, se puede estimar un valor promedio por casalote de $ 43.866.963. Con base en este valor, se ha estimado el valor de las viviendas adquirir en $570.270.519 de 2015.

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Figura 8.1. Puntos para las estaciones del sistema de alerta

Esta alternativa consiste en la adquisición de las mejoras o viviendas construidas en la zona urbana de Mingueo, previo avalúo comercial, y abandono de las mismas por parte del propietario o tenedor. Los propietarios buscarían por su cuenta y riesgo un nuevo sitio de vivienda en otro sector de Mingueo no afectable por el socavamiento y divagación del río. Además del valor de los predios (lotes + construcciones), esta alternativa contempla el valor de la demolición de pisos y paredes (ver tabla 2 y Anexo 6).

A

B

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Tabla 8.1 Costos alternativa A. Red de alerta

ítem No.

Descripción Unidad CantidadValor

unitario Sub total

Con AUI Con AUI

1 Excavaciones 0-2 m en material común bajo cualquier grado de humedad. Ver nota 1

m³ 5,0 29.283 146.416

2 Excavaciones en roca para cualquier profundidad m³ 1,0 102.705 102.7053 Llenos en material selecto de excavación y compactado. m³ 2,0 15.484 30.9684 Carge, retiro y botada de material sobrante (min 5 Km) m³ 6,0 23.286 139.7175 Concreto Solado 1.4*1.4*0.2 (f'c = 14 Mpa) m³ 1 495.106 495.1066 Concreto Muros (f'c = 24MPa) m³ 3 923.263 2.769.7887 Acero 3/8" y 1/2 " Kg 250 10.964 2.740.900

8 Tubería de 12", Calibre 3/16" * 1 m incluye soldadura donde sea necesario.

un 1 942.679 942.679

9 Instalación de brida (3/4"), incluye tuercas para anclaje un 1 634.432 634.432

10 Instalación de placa soporte pieza angular de equipo de medición, incluye soldadura donde sea necesario.

un 1 292.748 292.748

11 Tubería 4", calibre 3/16" * 1 m, incluye soldadura donde sea necesario y uniones.

un 7 213.417 1.493.916

12 Válvula de paso tipo bola, incluye vástago un 2 747.226 1.494.45313 Codos de 90° x 4" un 1 255.895 255.89514 Abrazaderas en platina 4*3/8" para tubo. Un 3 118.336 355.00715 Pernos para anclajes. Ver nota 2 Un 6 12.514 75.081

16 Suministro e instalación de caseta metálica. (0.6*0.6*0.4m) e=3/16", incluye tapa superior y candado

Un 1 897.491 897.491

17 Instalación de equipo de medición de niveles, incluye puesta a nivel de referencia dado, calibración e informe.

Un 1 748.752 748.752

18 Suministro e instalación de mira hidrométrica * 1m (ancho 0.06 m, e=0.01m)

ml 1 668.194 668.194

19

Obra de cerramiento Area 2.56 m² (1.60 x 1.60 m), incluye muro en bloque de 10*20*40 cm de 1,5 de altura (2 hiladas), tubo galvanizado 2"x2.3mm C.13, malla eslabonada galv. Nº 10 (rombo), alambre de puas Nº3 (3 hilos), Nave puerta en tubo C13 (2x0.60x1.0

Un 1 3.079.088 3.079.088

20 Pintura, incluye anticorrosivo y dos manos de esmalte para toda la instalación de la estación de medición.

Un. 1 228.090 228.090

21 Obra de protección granada (caja de 0.5*0.3*0.30 , reja hierro de 1/2" liso de 40 Mpa)

Un 1 334.588 334.588

22 Acarreo material en mulas Gl. 1 2.924.812 2.924.81223 Flotador y sistema eléctrico de alarma Gl. 1 2.674.114 2.674.11424 Dispositivo de alarma en Las Florez y Choles Gl. 1 534.823 534.823

Subtotal 24.059.762iva 192.478

Total 24.252.240Operación y mantenimiento anual

ítem No.

Descripción Unidad CantidadValor

unitario Sub total

Con AUI Con AUI 1 Teléfono celular (3 estaciones, 2 receptores, 4 meses año) Mes 20 110.250 2.205.0002 Servicios observador Mes 12 200.000 2.400.000

Subtotal 4.605.000iva 736.800

Total 5.341.800

Se observa que el valor total de la alternativa para todo el corredor es de $ 606.573.906, de los cuales todos corresponden al centro poblado de Mingueo.

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Diseño de los pasos a seguir En caso de seleccionar esta alternativa, los pasos a seguir serían los siguientes: 1) Avalúo comercial de los predios, con sus mejoras o viviendas por parte del IGAC.

Aunque lo lógico sería adquirir sólo las construcciones, se recomienda incluir el lote o terreno, toda vez que si el propietario decide adquirir en otro sitio, comprará no sólo la vivienda sino el lote en el que está ubicada.

2) Una vez pagado el valor del predio, el propietario deberá abandonarlo y entregarlo a la entidad compradora.

3) Demolición de las construcciones y apilamiento del en el borde de la carretera, a manera de dique recubierto con tierra.

4) La comunidad debe comprometerse a vigilar que el sitio no vuelva a ser ocupado, y las autoridades competentes a declarar la zona en riesgo de inundación para evitar futuros asentamientos.

La foto 8.1 muestra un esquema de la alternativa para el caso de Mingueo. La tabla 8.2 muestra los costos correspondientes. Responsable Municipio de Dibulla, en el caso de Mingueo, a través del CREPAD. Tabla 8.2. Costos de la alternativa B, compra de predios y demolición de construcciones

Centro poblado Valor predio Demolición pisos1

Demolición paredes1

Total

Mingueo 570.270.519 20.041.382 16.262.005 606.573.906

TOTAL 570.270.519 20.041.382 16.262.005 606.573.906

Alternativa C: Reubicación de las familias del área afectada de Mingueo Esta alternativa consiste en la reubicación de las familias que habitan en la manzana limítrofe con el río, en el centro poblado de Mingueo, a un sitio seguro, no inundable, dentro del mismo centro poblado. Dado el bajo número de viviendas, no hace falta crear una urbanización o un centro poblado o barrio para las nuevas viviendas. Bastaría con identificar lotes vacíos en el centro poblado, adquirirlos y construir allí las nuevas viviendas para las familias desplazadas. Serán viviendas en materiales constructivos estables, con pisos de cemento y cubierta de eternit, dotadas de los servicios públicos de acueducto y alcantarillado del centro poblado de Mingueo. No se harán obras de urbanismo adicionales a las existentes, y las nuevas viviendas disfrutarán de los mismos servicios y áreas de recreación y equipamiento de los demás habitantes del poblado. En todos los casos se buscará que los lotes sean de dimensiones similares a los que tenían las familias reubicadas.

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Foto 8.1. Compra de mejoras y abandono del sitio en el caso de Mingueo: en rojo, viviendas a adquirir (Google, 2015).

Diseño de los pasos a seguir Los pasos a seguir para poner en marcha esta alternativa son: 1) Negociación y adquisición del nuevo predio a ocupar dentro de Mingueo. 2) Concertación del diseño de la vivienda tipo con los propietarios, toda vez que se ha

previsto que ésta sea uniforme en área y con variaciones pequeñas en el diseño individual.

3) Construcción de las viviendas 4) Traslado de las familias al nuevo poblado 5) Demolición de las construcciones en el antiguo predio, sobre el río. 6) Acuerdo con la comunidad para no retorno al antiguo predio y declaración mediante

acuerdo municipal de dicha zona como zona de alto riesgo no mitigable Diseño y características de las viviendas Para el diseño tipo se ha contemplado una vivienda por predio, con las siguientes características: 1) Número de lotes: 13

Tamaño promedio de cada lote: 15*6 m = 90 m2

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Área promedio de construcción por predio: 46 m2 (variará según el área construida actual de cada predio, teniendo en cuenta el índice de ocupación adoptado, por lo cual en algunos casos se contemplará construcciones de 2 pisos). Índice de ocupación (área construida/área lote): 50%. Área total construida de las viviendas: 598 m2.

Foto 8.2. Sitios de posible reubicación de las familias, dentro del casco urbano de Mingueo (Google, 2015)

Las viviendas serán de tipo unifamiliar de interés social, de 46 m2 de construcción, con muros en bloque pañetados y pintados, cubierta de asbesto-cemento, 2 alcobas y un baño, pisos en vinisol y construcción en serie.

1) Área vías: mismas existentes

Longitud vial: misma existente Ancho total: mismo de vías existentes. Tipo de pavimento: mismo existente Andenes: en cemento

2) Parques y zonas verdes: mismas existentes.

Para efectos del cálculo de costos, se ha estimado un valor unitario basado en el proyecto tipo de 13 viviendas. Este valor unitario se multiplica por el número real de viviendas a reubicar, para así obtener los costos totales que aparecen en la tabla 8.3. La figura 8.2 muestra el diseño general de las viviendas. La tabla 8.3 y el Anexo 6 muestran el costo de la alternativa.

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Figura 8.2. Diseño tipo de las nuevas viviendas

Tabla 8.3. Costos de la alternativa C, reubicación de las familias afectadas del centro poblado de Mingueo

Item No Descripción Unidad Cantidad Valor unitario

($) Subtotal ($ 2010)

1 Valor del terreno m2 1.170 150.000 175.500.000 2 Valor de las viviendas (1) m2 598 809.611 484.147.378 6 Demolición - Demolición pisos antigua vivienda (5) Viv 13 1.541.645 20.041.382 Demolición paredes antigua vivienda (5) Viv 13 1.250.923 16.262.005 Total 695.950.765

Ventajas y desventajas Ventajas:

- El traslado permitiría resolver el problema de las divagaciones y socavamientos de una vez por todas, y no se desarraigaría a la población del área, pues la nueva vivienda quedará en el mismo centro poblado.

- Las viviendas contarían con servicios básicos que en la actualidad no tienen. Desventajas:

- Oposición de la comunidad por razones de tradiciones y apego al terruño de los mayores.

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- La financiación del traslado sería responsabilidad del municipio de Dibulla, entidad que no ha estado comprometida en el presente estudio, por lo cual quedaría en la incertidumbre, toda vez que Corpoguajira no tiene como función reubicar viviendas afectadas por amenazas.

Alternativa D: Reforestación de la cuenca alta y control de usos del suelo Como se observa en el mapa de la figura 8.3, la cuenca del río Cañas se encuentra altamente forestada, sobre todo en su parte media y alta, situación que incide favorablemente en que la intensidad de las crecidas y de los estiajes del río no sean tan extremos, toda vez que el efecto de la vegetación boscosa es aumentar la infiltración del agua lluvia y retardar el escurrimiento superficial, factores que vuelven el régimen hídrico más regular a través del año, con crecidas menos fuertes y estiajes menos pronunciados. El mapa muestra, en efecto, que cerca de las dos terceras partes de la cuenca (el 66%) se encuentran cubiertas por bosques primarios y secundarios. Por tanto, para mejorar el comportamiento del río frente al problema de las inundaciones en el largo plazo, es recomendable intervenir los usos del suelo de la cuenca, sobre todo en los sectores de fuerte pendiente de la parte media a alta, donde la vegetación boscosa ha sido cambiada por pastos. Para este efecto se recomienda iniciar un programa de reforestación protectora y protectora-productora. El área total de la cuenca es de 15.274 has, de las cuales 4.817 se encuentran en pastos y rastrojos bajos. Se propone reforestar un mínimo de 500 ha durante los próximos cinco (5) años. Si tan sólo se reforestaran estas 500 hectáreas en los próximos 5 años, es decir un poco menos de un 10% del área deforestada, el costo del proyecto sería del orden de $ 3.787 millones de pesos de pesos a precios de hoy, tal como puede apreciarse en la tabla 8.4 y en el Anexo 6. Estos dineros pueden ser financiados por Corpoguajira. Ventajas y desventajas Ventajas:

- La reforestación tiene efectos tales el consumo de gas carbónico (CO2), lo cual contribuye a mitigar los efectos del cambio climático.

- El bosque contribuye a mejorar la calidad del aire, la regulación de los caudales de la cuenca, la riqueza y biodiversidad faunística, los flujos energéticos entre los ecosistemas y el paisaje

Desventajas:

- No obstante, así se reforestara totalmente la cuenca, las inundaciones no cesarían, puesto que ellas dependen de las crecidas, y éstas dependen fundamentalmente del régimen de precipitación, el cual es muy irregular en la zona y se genera por fuera de la cuenca. Las experiencias internacionales indican que

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para una cuenca de este tamaño, el efecto no sería tal vez superior a un 10- 20% de reducción en la intensidad de los picos.

- El tiempo en que tardaría la reforestación en manifestar sus efectos positivos sería

de varios decenios, lapso en el cual la divagación del cauce por las crecidas podría haber hecho estragos en Mingueo.

- Se espera que el cambio climático haga aún más irregular el clima, por lo cual, aún

en el caso de que se llegara a una cuenca totalmente boscosa, el efecto de estas masas boscosas podría ser disminuido por el incremento de la irregularidad con el advenimiento del cambio climático.

Tabla 8.4. Costos de referencia para plantación con especies nativas por hectárea

Descripción Unidad Cantidad V. unitario Valor /ha 1. COSTOS DIRECTOS 1.1 MANO DE OBRA Rocería Jornal 14 34.957 489.398Trazado Jornal 5 34.957 174.785Plateo Jornal 7 34.957 244.699Ahoyado Jornal 10 34.957 349.570Aplicación de fertilizantes y correctivos Jornal 4 34.957 139.828Transporte menor Jornal 5 34.957 174.785Plantación (siembra) Jornal 10 34.957 349.570Control fitosanitario Jornal 4 34.957 139.828Reposición (replante) Jornal 3 34.957 104.871Limpia Jornal 7 34.957 244.699Podas de formación Jornal 0 34.957 0Adecuación de caminos Jornal 5 34.957 174.785Protección contra incendios Jornal 5 34.957 174.785Subtotal mano de obra 79 2.761.6031.2. INSUMOS Plántulas Plántula 1.100,00 1.498 1.647.521Fertilizantes Kg 2,4 101.039 242.494Correctivos Kg 1,2 23.526 28.231Microelementos Kg 0,24 92.866 22.288Hidroretenedor Kg 5,5 61.911 340.510Insecticidas L 2 36.528 73.056Subtotal insumos 2.354.100TOTAL COSTOS DIRECTOS 5.115.7032. COSTOS INDIRECTOS Herramientas (5% MO) 138.080Transporte insumos (5% insumos) 117.705TOTAL COSTOS INDIRECTOS 255.785SUBTOTAL COSTO ESTABLECIMIENTO Y PRIMERA LIMPIA

5.371.488

3. MANTENIMIENTO Primer mantenimiento (mes 9) 380.595Segundo mantenimiento (mes 15) 229.148Tercer mantenimiento (mes 21) 229.148TOTAL MANTENIMIENTO 838.8914. AISLAMIENTO TOTAL AISLAMIENTO 1.364.182TOTAL ESTABLECIMIENTO+MANTENIMIENTO+AISLAMIENTO

7.574.561

VALOR TOTAL POR HECTÁREA 7.574.561COSTO PARA 500 HA 3.787.280.566

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Figura 8.3. Cobertura vegetal de la cuenca del río Cañas (Corpoguajira, POMCA, 2009) Lo anterior no indica que no se deba hacer un esfuerzo fuerte en reforestar la cuenca, porque el bosque no sólo tiene efectos benéficos sobre la divagación del cauce y las inundaciones, sino también sobre la biodiversidad, la regulación mesoclimática, las cadenas tróficas, la reducción de plagas y la intensidad de los estiajes. Pero no es de esperar que con ella se resuelva el problema de las inundaciones. Alternativa E. Construcción de un sistema de espolones frente a sector noroccidental de Mingueo, limítrofe con el río, acompañado de dragado de un antiguo cauce taponado con gaviones en la vega de divagación. Esta alternativa consta de las siguientes medidas:

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Medidas y obras propuestas para el control con carácter permanente De acuerdo con el objetivo formulado, el efecto de las obras propuestas con carácter permanente y control es la adecuación del río Cañas, con el fin de encauzarlo por el antiguo cauce y así poder alejarlo del talud de la margen derecha. Para tal motivo se ha propuesto ensanchar el cauce y perfilar la margen izquierda y derecha de tal manera que se conforme un talud con una inclinación mínima de 1V:1H, adicionalmente se debe realizar una remoción de sedimentos sobre la plantilla del cauce en sus extremos laterales de tal manera que se obtenga un fondo horizontal efectuando las profundidades estipuladas en las secciones según el Plano 3 y 4, en el Plano 1 se muestra la Planta del río y como última medida se plantea el diseño de tres espolones sobre la margen derecha. A continuación se esbozan las ideas principales planteadas en el presente estudio y los diseños detallados. Medidas y obras relacionadas con la condición natural del río En lo referente a la condición natural del río, se deberá capitalizar toda la experiencia adquirida en el tema de restitución de la ronda de los ríos, considerando la normatividad vigente y los resultados obtenidos en el río Bogotá alrededor de la zona de manejo y preservación ambiental. Medidas y obras relacionadas con la presencia de vegetación en el cauce y en las bancas Deberá consultarse y aplicarse toda la normatividad ambiental relacionada con la vegetación riparia y considerar la posibilidad de realizar las modificaciones necesarias para evitar que los ríos resulten obstruidos con una vegetación muy densa. Esto deberá estar acompañado de las labores de limpieza y mantenimiento periódico y sistemático de los cauces de los ríos en sus tramos más vulnerables. Medidas y obras relacionadas con la socavación lateral en la margen izquierda y derecha En lo referente a la socavación lateral y como el proceso de sedimentación va a continuar, es posible que durante el período de lluvias intensivas, se recomienda la conformación de tres espolones y así evitar la erosión de los taludes. En la sección 8.3 se presenta una descripción en mayor detalle de esta alternativa. Alternativa F. Construcción de un sistema regional de diques de protección a cada lado del río Cañas en el tramo de divagación. El análisis geomorfológico muestra que en el corredor objeto de estudio, el río Cañas presenta tres tramos bien definidos:

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- Tramo 1: Tramos rectilíneos en zigzag. Se extiende desde la confluencia del río Cañas con la quebrada Andrea, hasta el puente de la Troncal del Caribe en Mingueo, en una longitud de cerca de 4,0 km, donde el río se caracteriza por varios tramos rectilíneos, orientados por el relieve y la estructura geológica, cuyo principal proceso es la formación de bancos, principalmente laterales, y playas, compuestos por material moderadamente grueso, como gravillas, gravas y cantos, que la corriente ha arrastrado desde aguas arriba. Es el tramo más estable del río en el corredor estudiado, si bien, en algunos sectores presenta procesos de socavamiento, como es el caso del sector inmediatamente aguas arriba del puente de la carretera en Mingueo, aunque es de anotar que, en este caso, el socavamiento ha sido favorecido por el estrechamiento generado por los estribos del puente.

- Tramo 2: Tramo anastomosado. Inmediatamente aguas abajo del puente de

Mingueo y hasta unos 2,2 km abajo, el río cambia de dinámica hacia la de un lecho principalmente trenzado (anastomosado), caracterizado por la división del cauce en dos o más cauces menores que luego desaparecen al unirse de nuevo aguas abajo. Esta dinámica se debe a una disminución de la pendiente longitudinal del río, que hace que éste deposite materiales cada vez menos gruesos, proceso en el cual el río socava sus márgenes, especialmente durante las crecidas, generando inestabilidad de las mismas y problemas a las infraestructuras y viviendas ribereñas. Este problema se puede agravar por obras de defensa mal concebidas, como es el caso de un gavión que desvió la corriente contra Mingueo, la cual ha socavado las márgenes en el sector noroeste del poblado, ocasionando el derrumbe de parte de los predios ribereños, como ya se anotó.

- Tramo 3: Tramo meándrico. Aguas abajo del tramo 2 y hasta la desembocadura

en el Mar Caribe, el río cambia su dinámica de lecho trenzado a la de lecho meándrico, caracterizado por sinuosidades, con curvas cerradas que dan lugar a orillas opuestas cóncavas y convexas, las primeras de erosión y las segundas de acumulación. Las curvas migran aguas abajo, dando lugar a su recorte y a la formación de madres viejas o brazos muertos. En este tramo la divisoria de aguas de la cuenca es muy baja, por lo cual, en las crecidas fuertes del río, las inundaciones pasan sobre la divisoria y alimentan ríos vecinos que desembocan al mar (ver relación entre inundaciones y divisoria en el mapa de dinámica fluvial.

La franja de divagación es estrecha en el tramo 1, variando entre 117 y 353 m. En el tramo 2, la franja de divagación se amplía considerablemente, desde 147 al inicio hasta 1.235 m al final, lo cual indica el cambio de dinámica del río, de rectilíneo a anastomosado. En el tramo 3, la franja de divagación continúa amplia, entre 823 y 1.588 metros, si bien en el tramo final se estabiliza alrededor de 823 a 1.029 m. Un factor muy importante a tener en cuenta es que, en el tramo 3, la dinámica natural ha sido recientemente interrumpida por la creación del sistema de canales y diques que bordean a Puerto Brisa, los cuales orientan el flujo de las crecidas hacia la franja normal de divagación, es decir, hacia el cauce del río, evitando que se explaye hacia

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la llanura de inundación oriental. Esto implicará niveles de inundación ligeramente más altos aguas debajo de Mingueo, en especial en todo el tramo 3. Otras características a tener en cuenta son (ver mapa geomorfológico del corredor): - La franja de divagación es limitada por el costado occidental, por la terraza alta

del río, no inundable, y por colinas bajas y altas.

- El centro poblado de Mingueo está localizado, en su mayor parte, sobre la terraza alta oriental del río, al pie de colinas bajas labradas en material ígneo – metamórfico.

- Al norte y nororiente de Mingueo se extiende la llanura fluviolacustre de

inundación del río, interrumpida, como se dijo arriba, por las construcciones de Puerto Brisa.

Por las anteriores razones, la alternativa de construir un sistema de diques longitudinales para “confinar” la franja de divagación no es viable en la llanura de inundación, toda vez que este papel ya lo están cumpliendo los diques y canales de Puerto Brisa. Esta alternativa, por tanto, no será objeto de análisis comparativo económico con las demás alternativas. Alternativa G. Construcción de presas secas para control de inundaciones en la cuenca alta. Esta alternativa consiste en la construcción de las presas que resulten necesarias para controlar las inundaciones del río Cañas. El criterio utilizado, es que se trata de presas secas, destinadas única y exclusivamente para amortiguar las crecientes. Estas presas poseen orificios de fondo permanentemente abiertos, que posibilitan el tránsito de los caudales medios y similares, sin ningún impedimento, pero que producen el almacenamiento temporal de los caudales altos con su correspondiente regulación, consistente en una disminución considerable del pico de las crecientes evacuadas con los orificios de fondo. En principio, se han identificado tres sitios de posible construcción de presas secas, así (ver figura 8.4): Presa 1: Sobre el cauce principal del río Cañas, en el sector de Dumingeka, aguas debajo de la confluencia de la Q. Naranjal. Presa 2: Sobre el cauce principal del río Cañas, en el mismo sector de Dumingeka, unos 800 metros aguas abajo del sitio de la presa 1. Presa 3: Sobre el cauce principal del río Cañas, aguas debajo de las confluencias de los caños Arena y Andrea con el Cañas.

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Aunque la tres presas logran captar la mayor parte de la escorrentía de la cuenca media y alta, es la presa 3 la que mejores resultados podría dar, toda vez que capta más del 90% de la escorrentía y de las crecidas del río. No obstante, en el presente nivel de conocimiento no es posible avanzar datos sobre las posibles alturas de presa y volúmenes de embalse. Para ello sería necesario profundizar los análisis topográficos e hidrológicos, lo cual no es objeto del presente estudio, limitado a los últimos 14 kilómetros del río antes de su desembocadura en el Mar Caribe. Figura 8.4. Sitios de posibles embalses en la cuenca del río Cañas Por la anterior razón, no es posible hacer un análisis comparativo de esta alternativa con respecto a las demás alternativas analizadas. Sólo es posible decir que si un análisis más detallado muestra que la topografía es tan favorable como se observa en

PRESA 1

PRESA 2

PRESA 3

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las imágenes de satélite y los mapas topográficos disponibles, la alternativa de las presas secas sería la mejor desde el punto de vista técnico. No obstante, la experiencia en casos similares (río Tapias, por ejemplo) muestra que, desde el punto de vista económico, la alternativa de las presas secas es la más costosa. 8.2.4 Comparación de alternativas A. Valoración de cada criterio Para la valoración de cada una de las variables o criterios empleados en la comparación se partió de la caracterización de alternativas presentada en la sección 8.2.3 anterior. Por tanto, se descartaron las alternativas que, de acuerdo con el análisis hidráulico y/o el nivel actual de conocimiento, no tienen ningún efecto sobre el control de las inundaciones en el sector de Mingueo ni sobre el control de la franja de divagación del río, a saber: A. Red de alerta hidrológica temprana. D. Reforestación de la cuenca media y alta y control de los usos del suelo F. Construcción de un sistema regional de diques de protección a cada lado del río Cañas en el tramo de divagación. G. Construcción de presas secas para control de inundaciones en la cuenca alta. La alternativa H se descartó no porque no tenga efecto sobre las inundaciones sino porque el nivel actual de conocimiento no permite analizar su viabilidad técnica en forma adecuada. Por tanto, las alternativas a analizar serán: B. Compra de mejoras o viviendas y abandono de los sitios de Mingueo. C. Reubicación de las familias afectadas de Mingueo E. Construcción de un sistema de espolones frente a sector noroccidental de Mingueo, limítrofe con el río, acompañado de dragado de un antiguo cauce taponado con gaviones en la vega de divagación. La viabilidad de cada una de estas alternativas fue evaluada según las siguientes variables de análisis y escalas de calificación:

1) Viabilidad técnica (T):

- Variable T1: Reducción de la divagación aguas arriba de Mingueo. - Variable T2: Protección del casco urbano de Mingueo. - Variable T3: Efecto sobre la divagación aguas abajo de Mingueo - Para la evaluación de cada variable para cada alternativa se utilizó una escala

ordinal según su impacto sobre la reducción de inundaciones o su efecto. - Se contempló unas escala ordinal de cinco clases y a cada una se dio un valor,

así: Impacto alto: 4 Impacto medio: 3 Impacto bajo: 2

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Impacto muy bajo: 1 Impacto nulo: 0

2) Viabilidad ambiental (A):

- Variable A1: Impacto sobre la dinámica del cauce fluvial - Variable A2: Impacto sobre la vegetación ribereña - Variable A3: Impacto sobre los usos no urbanos del suelo, es decir, sobre los usos

agropecuarios. - Variable A4: Impacto sobre los usos urbanos del suelo, es decir, sobre los

procesos urbanos de Mingueo y Puerto Brisa. - Variable A5: Impacto sobre la carga sólida y la contaminación del río, como

consecuencia de las acciones directas o indirectas sobre su lecho aluvial. - Variable A6: Impacto sobre los recursos y tradiciones culturales de Mingueo. - Para la evaluación de cada variable para cada alternativa se utilizó una escala

ordinal según su impacto sobre la reducción de inundaciones. - Se contempló unas escala ordinal de cinco clases y a cada una se dio un valor,

así: Impacto alto: 4 Impacto medio: 3 Impacto bajo: 2 Impacto muy bajo: 1 Impacto nulo: 0

- En los casos de impacto favorable, es decir, que ayuda al propósito del control de inundaciones, el signo es positivo y en los casos de impacto desfavorable el signo es negativo.

3) Viabilidad económica y financiera (E):

- Variable E1: Costo de la ejecución o construcción, en millones de pesos - Variable E2: Rentabilidad de la inversión - Para la evaluación de la variable E1 se utilizó una escala de ratio resultante de

dividir el costo de la alternativa de menor costo por el costo de cada alternativa, con los siguientes resultados: Costo bajo: >0,80. Costo medio: 0,30 – 0,80. Costo alto: 0,10 – 0,30. Costo muy alto: < 0,10 Para la calificación de la rentabilidad financiera se utilizó una escala cualitativa, así: Rentabilidad alta: 4 (retorno máximo en agricultura intensiva, centros poblados e infraestructuras regionales). Rentabilidad media: 3 (retorno máximo sólo por protección de centros poblados y/o retorno parcial en agricultura e infraestructuras). Rentabilidad baja: 2 (retorno bajo por protección de actividades económicas marginales y/o retorno parcial por protección de centros poblados). Rentabilidad muy baja: 1 (retorno muy bajo a inexistente).

4) Viabilidad social (S): - Variable S1: Aceptación de la comunidad

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- Para la evaluación de esta variable para cada alternativa se utilizó una escala ordinal según la aceptación manifestada por la comunidad en los talleres de socialización (ver capítulo 9 de socialización).

- Se contempló unas escala ordinal de cinco clases y a cada una se dio un valor, así: Aceptación alta: 4 Aceptación media: 3 Aceptación baja: 2 Aceptación muy baja: 1 Aceptación nula: 0

La tabla 8.7 muestra los resultados obtenidos. B. Homogeneización de los valores Para homogeneizar o reducir los valores de la tabla 8.7 a una sola escala de longitud igual, y de esta manera hacerlas comparables, se aplicó la siguiente expresión:

Vh = 100 Ve/Re, donde: “Vh” es el valor homogeneizado de la variable, “Ve” es el valor en la escala de la variable a homogeneizar, y “Re” es el rango o amplitud total de la escala de la variable correspondiente.

La tabla 8.8 muestra los resultados obtenidos. El rango de cada escala (Re) se muestra en la última columna. C. Ponderación de los valores Una vez homogeneizadas las escalas y variables, se realizó la ponderación de las mismas, dado que no todos ellos tienen el mismo valor para el proceso de decisión. Este factor de ponderación fue escogido por el equipo del estudio y su justificación es la siguiente: Para la viabilidad técnica se asignó un factor de ponderación del 35% (0,35), habida

cuenta de que en el proceso de análisis ya fueron descartadas aquellas alternativas que no ofrecen ningún resultado desde el punto de vista del objetivo del proyecto. Este factor fue distribuido entre cada una de las variables utilizadas (0,05 para T1, 0,25 para T2 y 0,0,5 para T3).

Para la viabilidad ambiental se asignó un factor de ponderación de 15% (0,15), en razón a que el proyecto de por sí tiene un objetivo ambiental, que es la reducción de las inundaciones y la defensa de los poblados contra los efectos de las mismas. Este factor fue distribuido uniformemente entre cada una de las seis variables utilizadas (0,025 a cada una).

Para la viabilidad económica y financiera se asignó un factor de ponderación de 25% (0,25), distribuido en 0,15 para E1 y 0,10 para E2).

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Para la viabilidad social se asignó un factor de ponderación del 25% (0,25), habida cuenta de que la aceptación de la comunidad es absolutamente imprescindible para la puesta en marcha de la solución.

En consecuencia, para obtener el valor ponderado de cada variable (i) para cada alternativa (A) se multiplicó el valor homogeneizado de la misma por el correspondiente factor de ponderación (Pe), así: VAi = Vh * Pe Los resultados se muestran en la tabla 8.9. En la última columna de esta tabla aparece el factor de ponderación Pe. D. Elegibilidad de alternativas: tabla de decisión Finalmente se calculó el valor total de la calificación de cada alternativa mediante el algoritmo de la suma aritmética de los valores ponderados de cada criterio, así:

VA = Σ Vh Pe, donde:

“VA” es el valor de evaluación de la alternativa A “Vh” es el valor homogeneizado de cada variable, y “Pe” es el coeficiente de ponderación respectivo de cada una.

La última fila de la tabla 8.9 muestra los valores de evaluación finales de cada una de las alternativas consideradas. Se observa: Los valores finales de evaluación de las alternativas varían entre 20,55 y 72,875

puntos, de un máximo posible de 100. El puntaje máximo lo obtuvo la alternativa E, y el mínimo la alternativa C. El orden de elegibilidad resultante es el siguiente:

i. Alternativa E. Sistema de espolones y dragado antiguo cauce frente a Mingueo (72,875).

ii. Alternativa B: Compra de mejoras o viviendas y abandono del sitio actual en Mingueo (22,5)

iii. Alternativa C: Reubicación de las familias afectadas de Mingueo (20,55)

Los bajos valores de las alternativas B y C se deben fundamentalmente al rechazo de la comunidad. En el taller de socialización, la alternativa de obras de defensa del casco urbano de Mingueo recibieron el apoyo mayor en las encuestas. Las alternativas de Red de alerta hidrológica temprana (A) y Reforestación de la cuenca media y alta y control de los usos del suelo (D) son consideradas complementarias y no excluyentes por la comunidad, y pueden y deben ser aplicadas con o sin obra física de defensa contra inundaciones.

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Tabla 8.7. Valoración de cada variable por alternativa

Criterio B C E 1. Viabilidad técnica T1. Reducción divagación corredor aguas arriba de Mingueo 1

0 0 0

T2. Protección casco urbano de Mingueo 1 0 0 4 T3. Divagación aguas abajo de Mingueo 1 0 0 2 2. Viabilidad ambiental A1: Dinámica del cauce fluvial 1 0 0 4 A2: Vegetación ribereña 1 0 0 1 A3: Usos no urbanos del suelo 1 0 0 1 A4: Usos urbanos del suelo 1 2 2 2 A5: Carga sólida y contaminación 1 0 0 2 A5: Recursos y tradiciones culturales 1 0 0 1 3. Viabilidad económica y financiera E1: Costo ejecución (millones $) 2 1,00 0,87 0,40 E2: Rentabilidad de la inversión 0 0 3 4. Viabilidad social (S) S1: Aceptación por comunidad 4 1 1 4

1 A: Efecto positivo alto (4). M: Efecto medio (3). B: Efecto bajo (2). Efecto muy bajo (1). Efecto nulo (0). 2 Menos de 0,40: Costo muy alto. Entre 0,40 y 0,60: Costo alto. Entre 0,60 y 0,80: Costo medio. Más de 0,80: Costo bajo, 3 A: Posibilidad alta (4), media (3), baja (2), muy baja (1), nula (0). 4 A: Aceptación alta (4), media (3), baja (2), muy baja (1), nula (0). Alternativas consideradas: B. Compra de mejoras o viviendas y abandono de los sitios actuales de Mingueo C. Reubicación de las familias de los centros poblados mencionados E. Espolones y dragado frente a Mingueo

Tabla 8.8. Estimación del valor homogeneizado de cada variable

Criterio Re

B C E 1. Viabilidad técnica T1. Reducción divagación corredor aguas arriba de Mingueo 1

0 0 0 4

T2. Protección casco urbano de Mingueo 1 0 0 100 4 T3. Divagación aguas abajo de Mingueo 1 0 0 50 4 2. Viabilidad ambiental A1: Dinámica del cauce fluvial 1 0 0 100 4 A2: Vegetación ribereña 1 0 0 25 4 A3: Usos no urbanos del suelo 1 0 0 25 4 A4: Usos urbanos del suelo 1 50 50 50 4 A5: Carga sólida y contaminación 1 0 0 50 4 A5: Recursos y tradiciones culturales 1 0 0 25 4 3. Viabilidad económica y financiera E1: Costo ejecución (millones $) 2 100 87 40 1 E2: Rentabilidad de la inversión 0 0 75 4 4. Viabilidad social (S) S1: Aceptación por comunidad 4 25 25 100 4

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Tabla 8.9. Estimación del valor ponderado de cada variable

Criterio Pe

B C E 1. Viabilidad técnica 0,35 T1. Reducción divagación corredor aguas arriba de Mingueo 1

0 0 0 0,05

T2. Protección casco urbano de Mingueo 1 0 0 25 0,25 T3. Divagación aguas abajo de Mingueo 1 0 0 2,5 0,05 2. Viabilidad ambiental 0,15 A1: Dinámica del cauce fluvial 1 0 0 2,5 0,025 A2: Vegetación ribereña 1 0 0 0,625 0,025 A3: Usos no urbanos del suelo 1 0 0 0,625 0,025 A4: Usos urbanos del suelo 1 1,25 1,25 1,25 0,025 A5: Carga sólida y contaminación 1 0 0 1,25 0,025 A5: Recursos y tradiciones culturales 1 0 0 0,625 0,025 3. Viabilidad económica y financiera 0,25 E1: Costo ejecución (millones $) 2 15 13,05 6 0,15 E2: Rentabilidad de la inversión 0 0 7,5 0,10 4. Viabilidad social (S) 0,25 S1: Aceptación por comunidad 4 6,25 6,25 25 0,25 Puntaje total 22,5 20,55 72,875

Como conclusión del anterior análisis, la Alternativa E, Sistema de espolones y dragado antiguo cauce frente a Mingueo, fue la alternativa que ocupó el primer lugar y, por tanto, será objeto del diseño conceptual presentado en el siguiente capítulo.

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8.3 DISEÑO CONCEPTUAL DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA 8.3.1 Diseño de los espolones Los espolones son estructuras relativamente sólidas alargadas que se colocan para desviar la corriente de agua o controlar el arrastre de materiales del fondo. Un espolón es una estructura construida a un ángulo con la dirección de flujo, anclada en la orilla del canal y con una cabeza para el manejo del flujo en la punta. Los espigones incrementan la velocidad del agua al disminuirse la sección del río, aumentando el gradiente y generando macroturbulencia intensa. La turbulencia generada por los espigones puede producir remolinos o vórtices fuertes que generan a su vez socavación, la cual representa un problema de estabilidad para la estructura del espigón. El objetivo del diseño del espigón para el río Cañas es desviar la corriente del río alejándola del talud de la margen derecha sobre el corregimiento de Mingueo, para prevenir la erosión de la orilla y establecer un canal más estable. Para la localización de los espolones, se tiene en cuenta que al proyectar una obra de defensa, ya sea para proteger la orilla actual, o bien, una margen nueva (al hacer una rectificación); en el presente estudio se requirió trazar en planta el nuevo eje del río y en las orillas dibujar una línea paralela al eje, a la cual llegarán los extremos de los espigones. La longitud de cada espigón está dada por la distancia de la orilla real a esa línea. La máxima longitud de empotramiento recomendada es igual a un cuarto de la longitud de trabajo, 0,25 Lt. De esta manera, la longitud máxima de un espolón es: Lt = 1,25L. La separación (Sp) entre espolones se mide en la orilla entre los puntos de arranque de cada uno y depende primordialmente de la longitud del espigón de aguas arriba, de su orientación y de la localización de la orilla. Para calcularla se toma en cuenta la inclinación del espigón respectivo a la orilla de aguas abajo y la ampliación teórica de la corriente al pasar por el extremo del espigón. El ángulo de esa desviación es de 9° a 14°. Los espolones se construyen en grupos mínimo de cuatro espigones seguidos (Derrick, 1998). Una de las decisiones más importante del diseño es la separación entre espolones individuales. Los espolones deben colocarse a una distancia tal que la acción conjunta de ellos pueda separar el eje de flujo de la orilla, debilitar las corrientes entre espigones y promover así sedimentación en los espacios entre ellos (Przedwojski 1995). Si los espolones están demasiado separados, las corrientes pueden atacar la orilla que se pretende proteger entre dos espolones, generándose erosión o produciéndose meandros en la corriente. Adicionalmente se recomienda un mínimo de tres espigones para resultados efectivos para espolones largos. Para el presente diseño se utilizó esta última recomendación.

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214

Figura 8.5. Separación entre espolones inclinados aguas arriba

Orientación de los espolones. Pueden estar orientados hacia aguas abajo, hacia aguas arriba o pueden ser perpendiculares a la dirección del flujo. Su orientación está dada por el ángulo α que forma el eje longitudinal del espolón con respecto a la tangente trazada a la línea extrema de defensa en el punto de unión con el espolón y medido aguas abajo. El ángulo de orientación conviene que esté comprendido entre: 60° ≤ α ≤ 90°. Para el presente diseño se utilizó un ángulo de 70º. Figura 8.6. Ubicación de los espolones (Ver Plano 1)

Tabla 8.10. Ubicación de espolones y longitudes

INFORME TÉCNICO

215

Figura 8.7. Planta – perfil del espolón No. 2 (Ver plano 2)

8.3.2 Resultados de socavación en Hojas de Cálculo Los resultados que se presentan a continuación corresponden a los resultados obtenidos de la modelación hidráulica en la condición actual en las secciones 171 y 169, tomados del Hec-Ras, ya que corresponden a las secciones de mayor interés. 8.3.2.1 Cálculo de la socavación general La erosión general o socavación general consiste en el descenso generalizado del fondo del canal como consecuencia de una mayor capacidad de la corriente para arrastrar y transportar el material del fondo durante el paso de una avenida y de la diferencia entre la capacidad de transporte que se tiene entre dos secciones consecutivas al pasar una avenida. La socavación en el tramo, definido por esas secciones, ocurrirá siempre que el volumen de sedimento transportando en la sección de aguas abajo, en un tiempo dado, sea mayor que el que entre al tramo por la sección aguas arriba en el mismo periodo. Para la estimación de la socavación general se emplearon las metodologías de Lischtvan – Lebediev descrita en el documento "Socavación en cauces naturales" de J.A. Maza A y por la Metodología de Maza Álvarez descrita en el Manual de drenaje vial. Cabe destacar que las variables hidráulicas utilizadas para el cálculo de la socavación general fueron tomadas directamente de los resultados del modelo hidráulico. La estimación de la magnitud de socavación en la ubicación de los espolones contempla los siguientes aspectos:

INFORME TÉCNICO

216

- Determinación del caudal del cauce correspondiente a un evento máximo probable para un período de retorno de 100 años.

- Modelación del río Cañas, con la definición de secciones transversales de acuerdo con la magnitud del cauce. La geometría de cada modelo hidráulico se obtiene con el software Civil 3D y sobre la batimetría realizada. A partir de esta modelación hidráulica, se obtiene el valor de la altura de la lámina de agua para el caudal calculado.

- Se realiza una caracterización de los suelos del lecho del canal y márgenes donde se localizará los espolones, la descripción de los estudios de suelos y la estratigrafía encontrada se presenta más adelante.

Lischtvan - Lebediev A continuación se presenta las ecuaciones para la metodología Lischtvan - Lebediev, tanto para suelos granulares como para suelos cohesivos: Suelos granulares:

x

m

sd

Hy

1

1

28.0

35

0

68.0

.

Dónde:

sy : Profundidad del flujo después de ocurrida la socavación. (m)

0y : Profundidad inicial existente en una línea vertical predeterminada de la sección

medida desde el nivel del agua cuando pasa la creciente, hasta el nivel del cauce antes del proceso de socavación. (m)

md : Diámetro medio de las partículas del material granular, en mm. El valor

proviene de la curva granulométrica hallada para cada cauce.

d : Peso volumétrico seco del material cohesivo, (t/m3).

: Coeficiente de paso, que depende de la frecuencia con que se repite la avenida que se estudia, obtenido de la tabla I del libro "Socavación en cauces naturales" de J.A. Maza A. : Coeficiente con valor:

35

.. me

d

HB

Q

dQ : Caudal de diseño correspondiente a un periodo de retorno de 100 años en

m3/s.

eB : Ancho efectivo de la superficie libre del cauce, en m. Es el ancho total del

cauce menos los obstáculos. (m) : Coeficiente de contracción, obtenido de la tabla III del libro "Socavación en cauces naturales" de J.A. Maza A. A : Área de la sección hidráulica en el momento que inicia el evento de diseño.

(m2)

INFORME TÉCNICO

217

my : Profundidad media de flujo entre la superficie del agua al pasar el caudal de

diseño y el perfil del fondo original.

em B

Ay

La sección transversal del lugar de estudio será dividida en líneas verticales de longitud igual a la profundidad de diseño

0y para las cuales se calcula el valor de socavación (esta

labor es realizada por el modelo hidráulico al asignar puntos en el fondo con cota conocida). Al unir las profundidades se obtiene el perfil de socavación para el periodo de retorno de 100 años. Tabla 8.11. Variables hidráulicas Cálculo de socavación general condición actual, según Lischtvan – Lebediev

Variable Sigla Unidad ValorInformación de la creciente

Caudal de diseño (T=100 Años) Qd m³/seg 175,00 Tirante de diseño (T=100 Años) Yo Estimado para cada vertical (m)

Periodo de retorno de creciente de diseño T años 100 Velocidad en sección evaluada (HEC-RAS) v m/s 1,25

Condición de la creciente (Agua clara o lecho activo) - Agua Clara

Información de material de fondo

Variable Sigla Unidad Valor

Diámetro medio de la partícula de la margen izquierda dm mm

Diámetro medio de la partícula del lecho dm mm 50,00

Diámetro medio de la partícula de la margen derecha dm mm

Información de la sección transversal


Área sección transversal de diseño A m² 139,50

Ancho efectivo de la superficie del agua en la sección transversal Be m 84,09

Profundidad media en metros Ym m 1,659

Cota de nivel de agua (WT) WT msnm 17,69

Peso específico del agua más sedimento Ƴas t/m³

Variables adicionales del método


Coeficiente de contracción μ Adimensional 1,00

Coeficiente de sección α Adimensional 0,90

Coeficiente de frecuencia β Adimensional 0,99

Exponente 1/(1+Z) - Suelo Granular - Adimensional 0,77 Coeficiente de Corrección por efecto de la densidad del Agúa

durante la creciente ф Adimensional 1

Profundidad de Socavación General Máxima Hs max m 0,00

En la Figura 8.8 se observa la sección del cauce en el sector donde se implantará el espolón; se observa en línea verde el terreno natural identificado con la batimetría realizada y en línea de color café la socavación, que no se aprecia por no presentar socavación según las condiciones estudiadas.

INFORME TÉCNICO

218

Figura 8.8. Resultados socavación general según Lischtvan – Lebediev

Maza Álvarez A continuación se presenta las ecuaciones para la metodología Maza Álvarez, tanto para suelos granulares como para suelos cohesivos: Suelos granulares:

187.084

187.084

191.0

28.084

35

0

7.4

. d

d

sd

Hy

Dónde:

sy : Profundidad del flujo después de ocurrida la socavación. (m).

0y : Profundidad inicial existente en una línea vertical predeterminada de la sección

medida desde el nivel del agua cuando pasa la creciente, hasta el nivel del cauce antes del proceso de socavación. (m).

d : Peso volumétrico seco del material cohesivo, en T/m3.

INFORME TÉCNICO

219

: Coeficiente de paso, que depende de la frecuencia con que se repite la avenida que se estudia, obtenido de la tabla I del libro "Socavación en cauces naturales" de J.A. Maza A. : Coeficiente con valor:

35

. me

d

yB

Q

dQ : Caudal de diseño correspondiente a un periodo de retorno de 100 años en

m3/s.

eB : Ancho efectivo de la superficie libre del cauce, en m. Es el ancho total del

cauce menos los obstáculos. (m) : Coeficiente de contracción, obtenido de la tabla III del libro "Socavación en cauces naturales" de J.A. Maza A. A : Área de la sección hidráulica en el momento que inicia el evento de diseño.

(m2)

my : Profundidad media de flujo entre la superficie del agua al pasar el caudal de

diseño y el perfil del fondo original.

em B

Ay

En la Figura 8.9 se observa la sección del cauce en el sector donde se implantarán los espolones; se observa en línea verde el terreno natural identificado con la batimetría realizada y en línea de color café se debería mostrar el perfil de socavación para una condición de creciente de 100 años. Los resultados obtenidos indican que la socavación máxima general es de 0,00 m; no obstante se debe considerar que la socavación según las condiciones establecidas en el sitio.

INFORME TÉCNICO

220

Tabla 8.12. Variables hidráulicas del cálculo de socavación general para la condición actual, según Maza Álvarez

Figura 8.9. Resultados socavación general según Maza Álvarez

INFORME TÉCNICO

221

Considerando los resultados obtenidos anteriormente por las dos metodologías de socavación general para suelos granulares, se evidencia que la profundidad de socavación por la metodología de Lischtvan y por Maza es de 0,00 m; esta Consultoría asume como la profundidad máxima de socavación general de 1,5 m independientemente de los resultados obtenidos en estas dos metodologías. 8.3.3 Efectos de las medidas y obras propuestas El efecto de las obras propuestas de carácter permanente busca evitar la socavación lateral del talud en el Corregimiento de Mingueo. En las Tablas 8.13 a 8.17 se presenta un resumen de los resultados de la modelación desde la abscisa K3+993,23 hasta aguas abajo del corregimiento Mingueo en la abscisa K6+250,50 después de implementado las obras propuestas. En el Anexo 4 se presenta los demás resultados. Tabla 8.13. Nivel del río Cañas para la creciente con un período de retorno de 5 años, antes y después de la implementación de las obras propuestas




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de

Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 115,5 24,00 24,86 24,93 0,0229 0,86 1,16 99,46 130,68 0,42

194 K4+030,39 115,5 23,15 24,63 24,69 0,0022 1,48 1,11 103,94 136,89 0,41

193 K4+100,01 115,5 23,00 24,27 24,34 0,0000 1,27 1,09 105,83 141,03 0,43

192 K4+137,08 115,5 23,00 23,99 24,08 0,0173 0,99 1,37 84,39 98,29 0,48

191 K4+184,92 115,5 22,17 23,62 23,71 0,0034 1,45 1,27 90,94 102,96 0,45

190 K4+234,37 115,5 22,00 23,32 23,42 0,0077 1,32 1,39 83,26 79,05 0,43

189 K4+309,49 115,5 21,42 23,10 23,15 0,0038 1,68 0,97 118,87 95,35 0,28

187 K4+420,22 115,5 21,00 22,96 22,99 0,0000 1,95 0,76 151,2 110,5 0,23

186 K4+464,72 115,5 21,00 22,91 22,94 0,0000 1,91 0,78 148,5 102,53 0,22

185 K4+500,00 115,5 21,00 22,77 22,87 0,0000 1,77 1,38 83,8 52,57 0,35

184,5 Puente

184 K4+548,60 115,5 21,00 22,42 22,54 0,0045 1,42 1,52 76,11 55,68 0,41

183 K4+600,00 115,5 20,77 21,61 21,93 0,0154 0,84 2,51 45,94 68,23 0,98

182 K4+650,00 115,5 20,00 21,38 21,43 0,0200 1,38 1,04 111,23 110,95 0,33

181 K4+700,00 115,5 19,00 21,17 21,22 0,0000 2,17 1,01 113,99 144,55 0,36

180 K4+748,34 115,5 19,00 20,42 20,69 0,0211 1,42 2,28 50,63 98,58 1,02

179 K4+795,78 115,5 18,00 19,80 19,95 0,0000 1,8 1,69 68,32 41,89 0,42

178 K4+845,20 115,5 18,00 19,16 19,41 -0,0232 1,16 2,22 52,06 89,17 0,93

177 K4+920,58 115,5 19,75 17,84 17,97 0,0629 1,32 1,6 72,23 57,37 0,45

176 K4+978,58 115,5 16,10 17,61 17,66 0,0095 1,51 1,03 112,64 81,25 0,28

175 K5+014,46 115,5 15,76 17,50 17,57 -0,0467 1,74 1,19 96,9 61,29 0,30

174 K5+062,40 115,5 18,00 17,32 17,41 0,0547 1,69 1,31 88,13 59,95 0,35

173 K5+108,48 115,5 15,48 17,10 17,19 0,0045 1,62 1,33 86,65 83,19 0,42

172 K5+152,60 115,5 15,28 16,98 17,03 0,0045 1,7 1,02 113,32 80,88 0,27

171 K5+214,120 115,5 15,00 16,83 16,89 0,0030 1,83 1,09 105,58 67,15 0,28

170 K5+257,23 115,5 14,87 16,69 16,78 0,0026 1,82 1,31 88,11 52,48 0,32

INFORME TÉCNICO

222




Sec. Nº Absc.

Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de

Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


169 K5+299,15 115,5 14,76 16,53 16,64 0,0023 1,77 1,41 81,89 55,06 0,37

168 K5+351,24 115,5 14,64 16,41 16,47 0,0029 1,77 1,11 104,24 67,19 0,28

167 K5+395,60 115,5 14,51 16,27 16,35 0,0047 1,76 1,21 95,69 79,2 0,36

166 K5+451,15 115,5 14,25 16,05 16,15 0,0076 1,8 1,43 80,92 81,34 0,46

165 K5+498,30 115,5 13,89 15,92 15,99 -0,0024 2,03 1,19 97,24 62,13 0,30

164 K5+543,44 115,5 14,00 15,77 15,85 0,0000 1,77 1,28 90,31 63,86 0,34

163 K5+590,15 115,5 14,00 15,63 15,69 0,0000 1,63 1,04 111,44 116,52 0,36

162 K5+634,35 115,5 14,00 15,48 15,54 0,0000 1,48 0,99 116,98 126 0,35

161 K5+698,20 115,5 14,00 15,05 15,20 0,0100 1,05 1,68 68,92 74,58 0,56

160 K5+747,00 115,5 13,51 14,61 14,73 0,0137 1,1 1,52 75,84 84,84 0,51

159 K5+784,20 115,5 13,00 14,37 14,46 0,0000 1,37 1,3 88,75 89,17 0,42

158 K5+833,35 115,5 13,00 14,08 14,15 0,0052 1,08 1,17 98,58 168 0,50

157 K5+878,00 115,5 12,77 13,84 13,90 0,0142 1,07 1,12 103,09 114,31 0,38

156 K5+932,00 115,5 12,00 13,70 13,73 0,0000 1,7 0,79 145,42 140,06 0,25

155 K5+988,30 115,5 12,00 13,59 13,62 0,0000 1,59 0,72 161,22 187,65 0,25

154 K6+027,20 115,5 12,00 13,54 13,56 0,0000 1,54 0,62 186,24 165,6 0,19

153 K6+080,40 115,5 12,00 13,47 13,50 0,0000 1,47 0,66 174,83 203,18 0,25

152 K6+147,15 115,5 12,00 13,44 13,45 0,0051 1,44 0,37 309,19 319,36 0,13

151 K6+196,30 115,5 11,75 13,42 13,43 0,0138 1,67 0,32 364,32 343,81 0,10

150 K6+250,50 115,5 11,00 13,41 13,42 0,0000 2,41 0,23 507,28 355,93 0,06

Tabla 8.14. Nivel del río Cañas para la creciente con un período de retorno de 10 años, antes y después de la implementación de las obras propuestas




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 136,9 24,00 24,94 25,02 0,0229 0,94 1,24 110,64 133,69 0,43

194 K4+030,39 136,9 23,15 24,71 24,79 0,0022 1,57 1,18 115,58 137,61 0,41

193 K4+100,01 136,9 23,00 24,37 24,44 0,0000 1,37 1,13 120,68 143,23 0,42

192 K4+137,08 136,9 23,00 24,09 24,20 0,0173 1,09 1,44 95,27 101,48 0,48

191 K4+184,92 136,9 22,17 23,75 23,85 0,0034 1,58 1,31 104,48 104,69 0,43

190 K4+234,37 136,9 22,00 23,47 23,58 0,0077 1,47 1,43 95,54 80,39 0,42

189 K4+309,49 136,9 21,42 23,27 23,32 0,0038 1,85 1,01 135,21 100,5 0,28

187 K4+420,22 136,9 21,00 23,13 23,17 0,0000 2,13 0,8 170,42 110,58 0,22

186 K4+464,72 136,9 21,00 23,08 23,12 0,0000 2,08 0,82 166,74 107,99 0,22

185 K4+500,00 136,9 21,00 22,93 23,04 0,0000 1,93 1,48 92,25 53,74 0,36

184,5 Puente

184 K4+548,60 136,9 21,00 22,54 22,68 0,0045 1,54 1,66 82,66 55,99 0,44

183 K4+600,00 136,9 20,77 21,70 22,05 0,0154 0,93 2,62 52,16 68,78 0,96

INFORME TÉCNICO

223




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


182 K4+650,00 136,9 20,00 21,47 21,53 0,0200 1,47 1,13 121,46 112,3 0,35

181 K4+700,00 136,9 19,00 21,26 21,32 0,0000 2,26 1,08 126,56 146,1 0,37

180 K4+748,34 136,9 19,00 20,49 20,78 0,0211 1,49 2,36 57,98 104,47 1,01

179 K4+795,78 136,9 18,00 19,91 20,09 0,0000 1,91 1,88 72,84 42,33 0,46

178 K4+845,20 136,9 18,00 19,24 19,51 -0,0232 1,24 2,29 59,85 92,05 0,91

177 K4+920,58 136,9 19,75 18,00 18,14 0,0629 1,48 1,68 81,39 58,03 0,45

176 K4+978,58 136,9 16,10 17,78 17,84 0,0095 1,68 1,08 126,97 82,78 0,28

175 K5+014,46 136,9 15,76 17,67 17,75 -0,0467 1,91 1,27 107,43 62,7 0,31

174 K5+062,40 136,9 18,00 17,49 17,59 0,0547 1,86 1,39 98,15 61,47 0,35

173 K5+108,48 136,9 15,48 17,28 17,37 0,0045 1,8 1,33 102,83 95,95 0,41

172 K5+152,60 136,9 15,28 17,16 17,21 0,0045 1,88 1,07 127,93 82,45 0,27

171 K5+214,120 136,9 15,00 17,01 17,08 0,0030 2,01 1,16 117,68 68,99 0,28

170 K5+257,23 136,9 14,87 16,86 16,96 0,0026 1,99 1,41 96,99 53,18 0,33

169 K5+299,15 136,9 14,76 16,70 16,81 0,0023 1,94 1,5 91,01 56,5 0,38

168 K5+351,24 136,9 14,64 16,57 16,64 0,0029 1,93 1,19 115,25 68,55 0,29

167 K5+395,60 136,9 14,51 16,43 16,52 0,0047 1,92 1,26 108,81 84,21 0,37

166 K5+451,15 136,9 14,25 16,20 16,32 0,0076 1,95 1,46 93,59 83,83 0,46

165 K5+498,30 136,9 13,89 16,06 16,15 -0,0024 2,17 1,29 106,34 64,06 0,32

164 K5+543,44 136,9 14,00 15,90 16,00 0,0000 1,9 1,39 98,75 65,52 0,36

163 K5+590,15 136,9 14,00 15,75 15,82 0,0000 1,75 1,08 126,99 122,39 0,36

162 K5+634,35 136,9 14,00 15,61 15,67 0,0000 1,61 1,02 133,59 131,99 0,34

161 K5+698,20 136,9 14,00 15,16 15,32 0,0100 1,16 1,78 76,84 77,21 0,57

160 K5+747,00 136,9 13,51 14,72 14,86 0,0137 1,21 1,61 85,28 86,56 0,52

159 K5+784,20 136,9 13,00 14,47 14,57 0,0000 1,47 1,4 97,85 94,26 0,44

158 K5+833,35 136,9 13,00 14,19 14,26 0,0052 1,19 1,17 117,28 179,77 0,48

157 K5+878,00 136,9 12,77 13,97 14,04 0,0142 1,2 1,16 118,06 114,85 0,37

156 K5+932,00 136,9 12,00 13,84 13,88 0,0000 1,84 0,82 166,05 141,87 0,24

155 K5+988,30 136,9 12,00 13,75 13,78 0,0000 1,75 0,71 192,67 202,7 0,24

154 K6+027,20 136,9 12,00 13,71 13,73 0,0000 1,71 0,64 214,93 181,82 0,19

153 K6+080,40 136,9 12,00 13,65 13,67 0,0000 1,65 0,65 212,04 228,37 0,24

152 K6+147,15 136,9 12,00 13,62 13,63 0,0051 1,62 0,37 367,01 321,83 0,12

151 K6+196,30 136,9 11,75 13,60 13,61 0,0138 1,85 0,32 427,5 345,19 0,09

150 K6+250,50 136,9 11,00 13,60 13,60 0,0000 2,6 0,24 572,91 356,78 0,06

INFORME TÉCNICO

224





Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 148,1 24,00 24,99 25,07 0,0229 0,99 1,27 116,6 135,27 0,44

194 K4+030,39 148,1 23,15 24,76 24,84 0,0022 1,61 1,22 121,82 139,08 0,41

193 K4+100,01 148,1 23,00 24,42 24,50 0,0000 1,42 1,15 128,25 144,5 0,41

192 K4+137,08 148,1 23,00 24,15 24,26 0,0173 1,15 1,47 100,95 102,61 0,48

191 K4+184,92 148,1 22,17 23,82 23,92 0,0034 1,65 1,33 111,66 105,59 0,42

190 K4+234,37 148,1 22,00 23,55 23,66 0,0077 1,55 1,45 101,97 81,07 0,42

189 K4+309,49 148,1 21,42 23,35 23,41 0,0038 1,93 1,03 143,83 104,54 0,28

187 K4+420,22 148,1 21,00 23,21 23,25 0,0000 2,21 0,82 179,93 110,63 0,22

186 K4+464,72 148,1 21,00 23,16 23,20 0,0000 2,16 0,84 176,05 108,04 0,22

185 K4+500,00 148,1 21,00 23,01 23,13 0,0000 2,01 1,53 96,55 54,35 0,37

184,5 Puente

184 K4+548,60 148,1 21,00 22,59 22,75 0,0045 1,59 1,72 85,92 56,15 0,44

183 K4+600,00 148,1 20,77 21,75 22,11 0,0154 0,98 2,68 55,21 69,04 0,96

182 K4+650,00 148,1 20,00 21,50 21,57 0,0200 1,5 1,19 124,67 112,72 0,36

181 K4+700,00 148,1 19,00 21,26 21,33 0,0000 2,26 1,17 126,53 146,09 0,40

180 K4+748,34 148,1 19,00 20,75 20,90 0,0211 1,75 1,69 87,4 124,15 0,64

179 K4+795,78 148,1 18,00 20,23 20,33 0,0000 2,23 1,42 104,38 129,58 0,50

178 K4+845,20 148,1 18,00 19,29 19,56 -0,0232 1,29 2,31 64,08 93,58 0,89

177 K4+920,58 148,1 19,75 18,08 18,23 0,0629 1,56 1,72 85,9 58,35 0,45

176 K4+978,58 148,1 16,10 17,87 17,93 0,0095 1,77 1,11 133,88 83,5 0,28

175 K5+014,46 148,1 15,76 17,75 17,84 -0,0467 1,99 1,32 112,47 63,36 0,32

174 K5+062,40 148,1 18,00 17,56 17,67 0,0547 1,93 1,44 102,84 62,16 0,36

173 K5+108,48 148,1 15,48 17,36 17,45 0,0045 1,88 1,33 111,07 98,68 0,40

172 K5+152,60 148,1 15,28 17,24 17,30 0,0045 1,96 1,1 135,18 83,22 0,27

171 K5+214,120 148,1 15,00 17,10 17,17 0,0030 2,1 1,2 123,67 69,88 0,29

170 K5+257,23 148,1 14,87 16,94 17,05 0,0026 2,07 1,46 101,32 53,52 0,34

169 K5+299,15 148,1 14,76 16,78 16,90 0,0023 2,02 1,55 95,47 57,19 0,38

168 K5+351,24 148,1 14,64 16,65 16,72 0,0029 2,01 1,23 120,58 69,2 0,30

167 K5+395,60 148,1 14,51 16,51 16,60 0,0047 2 1,28 115,34 86,75 0,37

166 K5+451,15 148,1 14,25 16,27 16,40 0,0076 2,02 1,48 99,79 85,03 0,46

165 K5+498,30 148,1 13,89 16,13 16,22 -0,0024 2,24 1,34 110,75 64,84 0,33

164 K5+543,44 148,1 14,00 15,96 16,07 0,0000 1,96 1,44 102,78 66,3 0,37

163 K5+590,15 148,1 14,00 15,82 15,89 0,0000 1,82 1,1 134,5 123,83 0,36

162 K5+634,35 148,1 14,00 15,67 15,73 0,0000 1,67 1,05 141,64 133,65 0,34

161 K5+698,20 148,1 14,00 15,21 15,38 0,0100 1,21 1,83 80,91 78,6 0,58

160 K5+747,00 148,1 13,51 14,78 14,92 0,0137 1,27 1,65 89,93 87,53 0,52

159 K5+784,20 148,1 13,00 14,52 14,63 0,0000 1,52 1,44 102,59 96,57 0,45

158 K5+833,35 148,1 13,00 14,25 14,32 0,0052 1,25 1,16 127,89 186,92 0,47

157 K5+878,00 148,1 12,77 14,04 14,11 0,0142 1,27 1,16 127,34 157,43 0,42

156 K5+932,00 148,1 12,00 13,92 13,96 0,0000 1,92 0,84 176,81 142,77 0,24

INFORME TÉCNICO

225




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


155 K5+988,30 148,1 12,00 13,83 13,86 0,0000 1,83 0,71 209,68 210,4 0,23

154 K6+027,20 148,1 12,00 13,79 13,81 0,0000 1,79 0,64 230,61 190,11 0,19

153 K6+080,40 148,1 12,00 13,73 13,76 0,0000 1,73 0,64 232,81 243,81 0,23

152 K6+147,15 148,1 12,00 13,71 13,72 0,0051 1,71 0,37 396,35 323,08 0,11

151 K6+196,30 148,1 11,75 13,70 13,70 0,0138 1,95 0,32 459,32 345,89 0,09

150 K6+250,50 148,1 11,00 13,69 13,69 0,0000 2,69 0,24 605,91 357,21 0,06





Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del Cauce

Superficie del

Agua

Línea de

Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 162,3 24,00 25,05 25,13 0,0229 1,05 1,3 125,09 145,17 0,45

194 K4+030,39 162,3 23,15 24,81 24,89 0,0022 1,66 1,25 129,43 139,67 0,42

193 K4+100,01 162,3 23,00 24,49 24,57 0,0000 1,49 1,18 137,78 146,22 0,41

192 K4+137,08 162,3 23,00 24,22 24,34 0,0173 1,22 1,5 108,15 104,01 0,48

191 K4+184,92 162,3 22,17 23,91 24,01 0,0034 1,74 1,34 120,74 106,64 0,41

190 K4+234,37 162,3 22,00 23,65 23,76 0,0077 1,65 1,48 109,96 81,92 0,41

189 K4+309,49 162,3 21,42 23,46 23,51 0,0038 2,04 1,05 155,02 109,87 0,28

187 K4+420,22 162,3 21,00 23,32 23,36 0,0000 2,32 0,85 191,66 110,68 0,22

186 K4+464,72 162,3 21,00 23,27 23,31 0,0000 2,27 0,87 187,54 108,1 0,22

185 K4+500,00 162,3 21,00 23,11 23,24 0,0000 2,11 1,59 101,93 55,27 0,37

184,5 Puente

184 K4+548,60 162,3 21,00 22,67 22,83 0,0045 1,67 1,8 89,94 56,33 0,46

183 K4+600,00 162,3 20,77 21,80 22,19 0,0154 1,03 2,76 58,82 69,35 0,96

182 K4+650,00 162,3 20,00 21,55 21,63 0,0200 1,55 1,24 130,73 113,5 0,37

181 K4+700,00 162,3 19,00 21,31 21,38 0,0000 2,31 1,21 133,95 147 0,41

180 K4+748,34 162,3 19,00 20,80 20,95 0,0211 1,8 1,73 94 128,05 0,64

179 K4+795,78 162,3 18,00 20,27 20,38 0,0000 2,27 1,47 110,78 133,25 0,51

178 K4+845,20 162,3 18,00 19,35 19,62 -0,0232 1,35 2,33 69,51 95,5 0,87

177 K4+920,58 162,3 19,75 18,17 18,33 0,0629 1,65 1,77 91,5 58,75 0,45

176 K4+978,58 162,3 16,10 17,97 18,04 0,0095 1,87 1,14 142,51 84,4 0,28

175 K5+014,46 162,3 15,76 17,85 17,94 -0,0467 2,09 1,37 118,8 64,18 0,32

174 K5+062,40 162,3 18,00 17,66 17,77 0,0547 2,03 1,49 108,82 63,04 0,36

173 K5+108,48 162,3 15,48 17,47 17,56 0,0045 1,99 1,33 121,87 102,15 0,39

172 K5+152,60 162,3 15,28 17,36 17,42 0,0045 2,08 1,12 144,51 84,2 0,27

171 K5+214,120 162,3 15,00 17,21 17,28 0,0030 2,21 1,23 131,54 71,04 0,29

170 K5+257,23 162,3 14,87 17,05 17,17 0,0026 2,18 1,52 107,06 54,11 0,34

169 K5+299,15 162,3 14,76 16,88 17,01 0,0023 2,12 1,6 101,63 58,13 0,39

INFORME TÉCNICO

226




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del Cauce

Superficie del

Agua

Línea de

Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


168 K5+351,24 162,3 14,64 16,75 16,84 0,0029 2,11 1,27 128,16 70,11 0,30

167 K5+395,60 162,3 14,51 16,62 16,71 0,0047 2,11 1,29 125,48 95,98 0,38

166 K5+451,15 162,3 14,25 16,40 16,52 0,0076 2,15 1,47 110,41 87,04 0,44

165 K5+498,30 162,3 13,89 16,26 16,35 -0,0024 2,37 1,35 120,11 82,87 0,36

164 K5+543,44 162,3 14,00 16,07 16,18 0,0000 2,07 1,41 114,93 133,25 0,50

163 K5+590,15 162,3 14,00 15,90 15,97 0,0000 1,9 1,12 145,35 125,87 0,35

162 K5+634,35 162,3 14,00 15,76 15,82 0,0000 1,76 1,05 154,12 136,2 0,33

161 K5+698,20 162,3 14,00 15,30 15,48 0,0100 1,3 1,83 88,49 91,39 0,60

160 K5+747,00 162,3 13,51 14,84 14,99 0,0137 1,33 1,7 95,64 88,72 0,52

159 K5+784,20 162,3 13,00 14,58 14,70 0,0000 1,58 1,49 108,61 99,27 0,46

158 K5+833,35 162,3 13,00 14,32 14,39 0,0052 1,32 1,14 141,9 196,7 0,46

157 K5+878,00 162,3 12,77 14,12 14,19 0,0142 1,35 1,15 141,39 167,83 0,41

156 K5+932,00 162,3 12,00 14,01 14,05 0,0000 2,01 0,84 193 323,69 0,35

155 K5+988,30 162,3 12,00 13,94 13,96 0,0000 1,94 0,7 231,83 220,01 0,22

154 K6+027,20 162,3 12,00 13,90 13,92 0,0000 1,9 0,65 251,15 200,44 0,19

153 K6+080,40 162,3 12,00 13,84 13,87 0,0000 1,84 0,62 261,11 272,41 0,23

152 K6+147,15 162,3 12,00 13,82 13,83 0,0051 1,82 0,37 432,82 324,56 0,11

151 K6+196,30 162,3 11,75 13,81 13,82 0,0138 2,06 0,33 498,73 346,75 0,09

150 K6+250,50 162,3 11,00 13,80 13,81 0,0000 2,8 0,25 646,71 357,73 0,06





Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


195 K3+993,23 174,9 24,00 25,09 25,18 0,0229 1,09 1,33 131,51 145,5 0,45

194 K4+030,39 174,9 23,15 24,86 24,95 0,0022 1,71 1,28 136,27 140,19 0,42

193 K4+100,01 174,9 23,00 24,55 24,63 0,0000 1,55 1,19 146,42 148,5 0,41

192 K4+137,08 174,9 23,00 24,28 24,40 0,0173 1,28 1,53 114,58 106,24 0,48

191 K4+184,92 174,9 22,17 23,98 24,08 0,0034 1,81 1,36 128,47 107,49 0,41

190 K4+234,37 174,9 22,00 23,73 23,84 0,0077 1,73 1,5 116,44 82,61 0,41

189 K4+309,49 174,9 21,42 23,54 23,60 0,0038 2,12 1,06 164,71 111,56 0,28

187 K4+420,22 174,9 21,00 23,41 23,45 0,0000 2,41 0,87 201,74 110,72 0,22

186 K4+464,72 174,9 21,00 23,36 23,41 0,0000 2,36 0,89 197,42 108,15 0,22

185 K4+500,00 174,9 21,00 23,19 23,33 0,0000 2,19 1,64 106,64 56,06 0,38

184,5 Puente

184 K4+548,60 174,9 21,00 22,73 22,91 0,0045 1,73 1,87 93,4 56,5 0,46

183 K4+600,00 174,9 20,77 21,84 22,25 0,0154 1,07 2,83 61,87 69,61 0,96

182 K4+650,00 174,9 20,00 21,60 21,68 0,0200 1,6 1,29 135,96 114,17 0,38

INFORME TÉCNICO

227




Sec. Nº

Absc. Caudal (m3/s)


Fondo del

Cauce

Superficie del

Agua

Línea de Energía


del fondo


( y )

Velocidad Media

Área Hidráulica

de la Sección

Ancho Superficial

(T)

Número de

Froude


181 K4+700,00 174,9 19,00 21,35 21,43 0,0000 2,35 1,25 140,3 147,77 0,41

180 K4+748,34 174,9 19,00 20,85 21,00 0,0211 1,85 1,75 99,69 131,32 0,64

179 K4+795,78 174,9 18,00 20,32 20,43 0,0000 2,32 1,5 116,56 136,48 0,52

178 K4+845,20 174,9 18,00 19,40 19,68 -0,0232 1,4 2,35 74,46 97,22 0,86

177 K4+920,58 174,9 19,75 18,26 18,42 0,0629 1,74 1,82 96,28 59,09 0,45

176 K4+978,58 174,9 16,10 18,06 18,12 0,0095 1,96 1,17 149,83 85,15 0,28

175 K5+014,46 174,9 15,76 17,93 18,03 -0,0467 2,17 1,41 124,15 64,87 0,33

174 K5+062,40 174,9 18,00 17,74 17,86 0,0547 2,11 1,54 113,85 63,76 0,37

173 K5+108,48 174,9 15,48 17,56 17,65 0,0045 2,08 1,34 130,97 104,82 0,38

172 K5+152,60 174,9 15,28 17,44 17,51 0,0045 2,16 1,15 152,1 84,99 0,27

171 K5+214,120 174,9 15,00 17,29 17,38 0,0030 2,29 1,27 137,83 71,95 0,29

170 K5+257,23 174,9 14,87 17,13 17,26 0,0026 2,26 1,57 111,5 54,68 0,35

169 K5+299,15 174,9 14,76 16,96 17,10 0,0023 2,2 1,65 106,18 58,85 0,39

168 K5+351,24 174,9 14,64 16,83 16,92 0,0029 2,19 1,31 133,5 70,75 0,30

167 K5+395,60 174,9 14,51 16,69 16,79 0,0047 2,18 1,32 132,81 101,12 0,39

166 K5+451,15 174,9 14,25 16,47 16,60 0,0076 2,22 1,5 116,54 88,18 0,45

165 K5+498,30 174,9 13,89 16,32 16,43 -0,0024 2,43 1,39 125,63 89,98 0,38

164 K5+543,44 174,9 14,00 16,14 16,25 0,0000 2,14 1,41 123,93 139,58 0,50

163 K5+590,15 174,9 14,00 15,97 16,04 0,0000 1,97 1,13 154,15 127,51 0,35

162 K5+634,35 174,9 14,00 15,83 15,90 0,0000 1,83 1,07 163,95 138,16 0,33

161 K5+698,20 174,9 14,00 15,37 15,55 0,0100 1,37 1,83 95,49 102,24 0,61

160 K5+747,00 174,9 13,51 14,90 15,05 0,0137 1,39 1,74 100,46 89,72 0,53

159 K5+784,20 174,9 13,00 14,63 14,75 0,0000 1,63 1,54 113,83 101,39 0,46

158 K5+833,35 174,9 13,00 14,38 14,46 0,0052 1,38 1,13 154,53 204,7 0,44

157 K5+878,00 174,9 12,77 14,20 14,27 0,0142 1,43 1,14 154 176,86 0,41

156 K5+932,00 174,9 12,00 14,10 14,13 0,0000 2,1 0,79 220,63 347,2 0,34

155 K5+988,30 174,9 12,00 14,02 14,05 0,0000 2,02 0,69 252,86 293,93 0,25

154 K6+027,20 174,9 12,00 13,98 14,01 0,0000 1,98 0,65 269,35 209,17 0,19

153 K6+080,40 174,9 12,00 13,94 13,96 0,0000 1,94 0,61 286,88 281,28 0,22

152 K6+147,15 174,9 12,00 13,92 13,92 0,0051 1,92 0,38 463,59 326,11 0,10

151 K6+196,30 174,9 11,75 13,91 13,91 0,0138 2,16 0,33 531,83 347,47 0,09

150 K6+250,50 174,9 11,00 13,90 13,90 0,0000 2,9 0,26 680,94 358,17 0,06

8.3.4 Presupuesto de obra A continuación se presenta el presupuesto de las obras propuestas para las medidas que se deben tomar por la socavación lateral del río Cañas en el Corregimiento de Mingueo. El costo total de la obra diseñada es de $ 1.497.182.685.

INFORME TÉCNICO

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Tabla 8.18. Presupuesto de obra

Obras propuestas en el corregimiento de Mingueo

Presupuesto de obra

Item Descripción actividad Und Cantidades Valor unitario Valor total

1 ACTIVIDADES PRELIMINARES 1.1 Campamento 60 m2 Und 1,0 9.170.000 9.170.000 1.2 Desmonte y limpieza m² 1.340,0 3.010 4.033.400 1.3 Localización y replanteo m² 2.640,0 2.705 7.141.200

Subtotal 20.344.600 2 Demolición, excavación y rellenos

2.1 Excavación 2.1.1 Demolición de gaviones existente m³ 600,0 78.500 47.100.000 2.1.2 Excavación mecánica para el dragado m³ 52.700,0 13.300 700.910.000 2.1.3 Excavación mecánica para los espolones m³ 1.040,0 13.300 13.832.000

2.2 Rellenos

2.2.1 Relleno con material seleccionado de la misma excavación. Para la margen derecha

m³ 52.700,0 3.000 158.100.000

SUBTOTAL 919.942.000 3 Obras de control erosión 3.1 Espolones en gaviones m³ 1134,0 165.000 187.110.000,0

SUBTOTAL 187.110.000,0

Total costo directo 1.127.396.600 Administración (13%) 146.561.558 Imprevistos (7%) 78.917.762 Utilidad (5%) 56.369.830 IVA (Utilidad) 9.019.173 Interventoría (7%) 78.917.762 Costo total 1.497.182.685 8.3.5 Especificaciones técnicas Esta sección contiene las especificaciones técnicas para las actividades que deben desarrollar para el proyecto. En el Anexo 5 del presente documento se incluye las especificaciones técnicas de construcción, el cual suministra las normas mínimas de construcción, que junto con los esquemas y planos, las especificaciones técnicas particulares, la normatividad técnica aplicable y el listado general de actividades, forman parte integral y complementaria de la ejecución de las obras.

INFORME TÉCNICO

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9 SOCIALIZACIÓN La participación de la ciudadanía, especialmente en la toma de decisiones sobre proyectos de inversión y otras actividades que generen impacto sobre la población y su desarrollo social y económico, ha sido uno de los grandes logros de la Constitución de 1991 y se constituye como una de las herramientas más apreciadas por comunidades y líderes. La promulgación de leyes que integran la participación de la comunidad como la Ley 99 de 1993 en la que se establece el derecho a estar informada, la Ley 142 de 1994 en la que se consigna el derecho a participar en decisiones que la afecten y la Ley 850 de 2003 que regula el derecho a participar en estudios, han logrado que cada vez más la ciudadanía se empodere de los procesos que se presentan a su alrededor y que quieran estar al tanto de cada paso. En el marco del contrato de Formulación de la solución integral al severo proceso de divagación que presentan los últimos 14 kilómetros del río Cañas hasta su desembocadura en el mar Caribe, se ha dado cumplimiento a las normas mencionadas mediante participación y colaboración en trabajo de campo y realización de encuestas. Así mismo, se han realizado actividades de comunicación de tipo informal individuales o con grupos pequeños y una socialización del diagnóstico a una asistencia mayor. Las actividades de participación comunitaria se seguirán presentando en lo que resta de la ejecución del actual proceso y se dará lugar a que cada vez más las comunidades puedan estar al tanto de los acuerdos alcanzados y las actividades que se habrán de ejecutar en el futuro. 9.1 SOCIALIZACIÓN DEL DIAGNÓSTICO En el corregimiento de Mingueo, el día 8 de mayo de 2015, se realizó la socialización del avance del proyecto a comunidades, representantes de juntas de acción comunal, líderes comunitarios, representantes de asociaciones comunitarias, personal de Corpoguajira y de la alcaldía municipal de Dibulla. En esta se presentaron los resultados de la fase de diagnóstico del estudio. Esta socialización inició presentando a la comunidad la localización del tramo de estudio objeto de esta consultoría. Posteriormente se dio a conocer la metodología que se habría de seguir para cumplir con el objetivo del proyecto y se mostraron las fases del diagnóstico, que son el estudio físico – ambiental, el estudio de riesgo de divagación y el estudio de aspectos socioeconómicos. En la primera parte, estudio físico – ambiental, se comprenden aspectos como la geomorfología fluvial y el estudio hidrológico e hidráulico. En el estudio de riesgo de divagación se tomaron en cuenta variables como la amenaza, la vulnerabilidad y el riesgo asociado a inundaciones en el área de trabajo. En cuanto a los aspectos

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socioeconómicos, se tuvieron en cuenta elementos sociales, económicos y físico – espaciales. Se hizo además mención a la infraestructura que se encuentra en las zonas aledañas a la zona de divagación, como son el centro urbano de Mingueo, la infraestructura vial, la central térmica y las instalaciones de Puerto Brisa. Así mismo, la instalación industrial de Gecelca. Dentro del diagnóstico fue de importancia establecer la división de la cuenca del río Cañas en microcuencas para fines de cálculo de caudales máximos. Esta división fue dada a conocer a la comunidad, en la cual se encuentran las siguientes subcuencas: parte alta río Cañas, Caño Arena, Quebrada Andrea, parte media río Cañas y parte baja río Cañas. Se presentaron los valores climatológicos de la zona, a partir de la información obtenida de estaciones como Termoguajira, Palomino y Dibulla. Así mismo se presentó el cálculo de la precipitación de diseño para la cuenca y otros elementos físicos como el modelo de elevación, el mapa de cobertura vegetal y uso del suelo, el mapa de suelos hidrológicos, caudales máximos, geología, geomorfología y las manchas de inundación para diferentes periodos, la probabilidad de riesgo directo e indirecto de inundaciones. Posteriormente, se hizo la definición del problema de las crecidas e inundaciones del río Cañas y la primera aproximación a la propuesta de manejo integral del río y las alternativas para el control de inundaciones. Una vez concluida la presentación del consultor, se escucharon las intervenciones de los participantes, entre las que se destacan: a. Se hace solicitud a Corpoguajira de estufas ecológicas para la comunidad. La corporación responde que tiene un programa de 2000 estufas para entregar a la población, cada una de ellas avaluada en un promedio de $200.000 por cocina. b. Un representante del Concejo municipal de Dibulla solicita que para la siguiente fase del proyecto se tenga en cuenta a la gente que se encuentra realmente perjudicada por el río. Hace mención al caso del barrio Cantarrana en el cual hay una calle que se la está llevando el río. c. El Subsecretario de Desarrollo Rural de Dibulla agradece que se esté dando a conocer el avance del proyecto a la comunidad y solicita que se escoja la mejor alternativa para el beneficio de la población. Así mismo, pide que dicha alternativa sea consultada con las comunidades. d. Se hace también mención de la contaminación causada por agua negras de Mingueo al río, lo que ha generado brotes de enfermedades. Se solicita al consultor que se indique de qué forma se puede ayudar para combatir este problema.

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Foto 9.1. Socialización - participantes


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Foto 9.4. Socialización – presentador consultoría

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Foto 9.5. Socialización – presentación del diagnóstico

Foto 9.6. Socialización – presentación del diagnóstico

INFORME TÉCNICO

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9.2 SOCIALIZACIÓN DEL DISEÑO CONCEPTUAL La consultoría informa que, una vez concluidos los diseños de la alternativa de solución, se realizará una nueva reunión con las comunidades para darla a conocer y concertar con los pobladores el plan de control de inundaciones.

INFORME TÉCNICO

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10 BIBLIOGRAFÍA Chow, Ven Te., "Handbook of Applied Hydrology", McGraw Hill Book Company, 1984. Chow V.T., Maidment D.R., Mays L.W.,"Applied Hydrology", McGraw-Hill International Editions, Civil Engineering Series, New York, U.S.A., 1988. Dalrymple Tate, Geological Survey Water – Supply Paper 1543-A, Methods and Practices of the Geological Survey, “Manual of Hydrology: Part 3, Flood-Flow Techniques”, Reprinted, 1962. Derrick D. (1998) “The bendway weir: An in-stream erosion control and habitat improvement structure for the 1990`s”. IECA Soil Stabilization series: Vol. 1 Methods and techniques for stabilizing channels and streambanks. Linsley Ray, Kholer, Paulus. HIDROLOGÍA PARA INGENIEROS, McGraw Hill, México: 1988. Monsalve G., "Hidrología en la Ingeniería", Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería, Santafé de Bogotá D.C., julio de 1995. Przedwojski B. Blazejewski R., Pilarczyk K.W. (1995) “River Training Techniques”. A.A. Balkema, Rotterdam. 625 p. U. S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center, Generalized Computer Program, Haestad Methods, “HEC – RAS for Windows River Analysis System”, Hydraulic Reference Manual, 95 NT 98.

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Informe Final Río Cañas V1

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