analisis de vulnerabilidad por inundaciÓn del caÑo …...juan camilo rey vargas juan david montoya...

85
1 ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO BUQUE EN EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS BOGOTÁ D.C 2019

Upload: others

Post on 07-Sep-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

1

ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO BUQUE EN EL

CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO

JUAN CAMILO REY VARGAS

JUAN DAVID MONTOYA LEÓN

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

BOGOTÁ D.C – 2019

Page 2: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

2

ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO BUQUE EN EL

CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO

JUAN CAMILO REY VARGAS

JUAN DAVID MONTOYA LEÓN

Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos.

ASESOR: JESÚS ERNESTO TORRES QUINTERO

INGENIERO CIVIL, MSC.

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

BOGOTÁ D.C – 2019

Page 3: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

3

Page 4: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

4

NOTA DE ACEPTACIÓN

Presidente del Jurado

Jurado

Jurado

Bogotá D.C., noviembre de 2019

Page 5: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

5

DEDICATORIA

Dedicamos este trabajo de investigación, a Dios quien nos ha brindado de sabiduría, a

nuestros padres, quienes ha sido apoyo constante en esta etapa de arduo trabajo académico.

A todos los profesores quienes nos brindaron su conocimiento para nuestro desarrollo

profesional

Page 6: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

6

AGRADECIMIENTOS

Nosotros, Juan Camilo Rey y Juan David Montoya, agradecemos al alcalde de la Ciudad

de Villavicencio, Ingeniero Wilmar Barbosa y al director de la Oficina de Gestión del Riesgo

Municipal, Arquitecto Carlos Enrique Vaca Rodríguez por brindarnos el apoyo en el desarrollo

de este proyecto que hace parte de nuestra labor para el municipio de Villavicencio.

Al Ingeniero Jesús Ernesto Torres, profesor de la Universidad Católica de Colombia

quien asesoró en el aspecto técnico en el presente trabajo.

Page 7: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

7

TABLA DE CONTENIDO

TABLA DE CONTENIDO ..................................................................................................................... 7

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 11

1. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO ................................................................... 12

1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ................................................................................................................ 12

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................... 12

1.2.1. Antecedentes del Problema. ....................................................................................................... 12

1.2.2. Pregunta de investigación. ......................................................................................................... 13

1.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 13

1.4 OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 16

1.4.1. Objetivo General. ....................................................................................................................... 16

1.4.2. Objetivos Específicos. ................................................................................................................ 16

2. MARCOS DE REFERENCIA .................................................................................................... 16

2.1. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................................................. 16

2.2. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................ 19

2.2.1. Caracterización Morfométrica de la Cuenca. ....................................................................... 20

2.2.2. Levantamiento Topográfico. .................................................................................................. 22

2.2.2.1. Topografía ...................................................................................................................................... 22

2.2.2.2. Batimetría ....................................................................................................................................... 23

2.2.2.3. Modelo de Elevación Digital (Digital Elevation Model – DEM) ................................................... 23

2.2.3. Modelo Hidrológico. ............................................................................................................. 24

2.2.4. Modelación hidráulica. ......................................................................................................... 29

2.3. MARCO JURÍDICO ........................................................................................................................ 33

2.4. MARCO GEOGRÁFICO .................................................................................................................. 35

2.5. MARCO DEMOGRÁFICO ............................................................................................................... 36

3. METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 38

3.1. FASES DEL TRABAJO DE GRADO................................................................................................... 38

FASE 1: Recopilación de información ................................................................................................. 38

FASE 2: Levantamiento de información en campo .............................................................................. 38

3.1.1.1. Caracterización social: .................................................................................................................... 38

3.1.1.2. Topografía y batimetría: ................................................................................................................. 39

Page 8: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

8

FASE 3: Crear un modelo hidrológico e hidráulico ............................................................................ 39

FASE 4: Crear un mapa de inundaciones. ........................................................................................... 40

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................................................ 40

4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA SUBCUENCA .................................................................................... 40

4.1.1. Localización ............................................................................................................................... 40

4.1.2. Caracterización fisiográfica y morfométrica ............................................................................. 41

4.1.3. Divisoria de la Cuenca............................................................................................................... 41

4.1.4. Parámetros de forma.................................................................................................................. 42

4.1.5. Características del relieve ......................................................................................................... 43

4.2. CARACTERIZACIÓN HIDROLÓGICA ..................................................................................................... 44

4.2.1. Precipitación total ...................................................................................................................... 45

4.2.2. tiempo de concentración. ........................................................................................................... 46

4.2.3. Determinación de curvas IDF .................................................................................................... 47

4.2.4. Hietogramas ............................................................................................................................... 48

4.3. MODELO HIDROLÓGICO. ..................................................................................................................... 49

4.3.1. Caracterización de coberturas y suelos. .................................................................................... 49

4.3.2. Determinación de caudales máximos por periodo de retorno ................................................... 52

4.4. MODELACIÓN HIDRÁULICA – HEC RAS ............................................................................................ 56

4.5. ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD .......................................................................................................... 59

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 62

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................. 64

Page 9: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

9

LISTA DE FIGURAS

ILUSTRACIÓN 1. APLICACIONES DE LA MODELACIÓN HIDROLÓGICA – FUENTE. IDEAM, 2018. ........................................ 27

ILUSTRACIÓN 2. CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO EN 1D, 2D Y 3D. FUENTE. IDEAM, 2018 ................................................ 29

ILUSTRACIÓN 3. APLICACIONES DE LA MODELACIÓN HIDRÁULICA DE ACUERDO CON LAS CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO.

FUENTE. IDEAM, 2018 ....................................................................................................................................... 30

ILUSTRACIÓN 4. ESQUEMA MODELACIÓN HIDRÁULICA EN HEC-RAS ............................................................................. 32

ILUSTRACIÓN 5. CAÑO BUQUE ..................................................................................................................................... 35

ILUSTRACIÓN 6. PLANO DE DIVISORIA PARA LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CAÑO BUQUE .............................................. 42

ILUSTRACIÓN 7. PLANO DE MODELO DE ELEVACIÓN DEL TERRENO PARA LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CAÑO BUQUE.

FUENTE. AUTOR, 2019. ........................................................................................................................................ 43

ILUSTRACIÓN 8. PLANO DE PENDIENTES PARA LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CAÑO BUQUE. FUENTE. AUTOR, 2019. ...... 44

ILUSTRACIÓN 9 PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL MULTIANUAL ...................................................................................... 45

ILUSTRACIÓN 10 ISOYETAS CUENCA CAÑO BUQUE ....................................................................................................... 46

ILUSTRACIÓN 11 CURVAS IDF PARA LOS PERIODOS DE RETORNO EN LA ESTACIÓN SENA. FUENTE. PROPIA. .................... 47

ILUSTRACIÓN 12 GRAFICA HIETOGRAMA PRECIPITACIÓN PERIODO RETORNO DOS AÑOS ................................................... 48

ILUSTRACIÓN 13 PLANO DE CLASIFICACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE ACUERDO AL MÉTODO DE NÚMERO DE CURVA SCS ..... 50

ILUSTRACIÓN 14 PLANO DE RECLASIFICACIÓN DE LAS COBERTURAS DE ACUERDO A LA METODOLOGÍA DEL NÚMERO DE

CURVA SCS. ......................................................................................................................................................... 51

ILUSTRACIÓN 15 PLANO DE NÚMERO DE CURVA SEGÚN METODOLOGÍA SCS .................................................................... 51

ILUSTRACIÓN 16 RESPUESTA MODELO LLUVIA ESCORRENTÍA - SOFTWARE HEC-HMS ...................................................... 55

ILUSTRACIÓN 17 GRÁFICA CAUDAL EN PERIODO DE RETORNO PARA 2 AÑOS ..................................................................... 56

ILUSTRACIÓN 18 CREACIÓN DEL TERRAIN EN RAS MAPPER – HEC-RAS.......................................................................... 57

ILUSTRACIÓN 19 CREACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOBRE EL TERRAIN INCORPORADO EN HEC-RAS ...................................... 57

ILUSTRACIÓN 20 INCORPORACIÓN DE LOS CAUDALES SEGÚN PERIODO DE RETORNO PARA EL MODELAMIENTO POR

HIDROGRAMAS DE FLUJO ...................................................................................................................................... 58

ILUSTRACIÓN 21 MODELACIÓN DE LOS PARÁMETROS INCORPORADOS ANTERIORMENTE EN EL SOFTWARE HEC-RAS ......... 59

ILUSTRACIÓN 22 MANCHA DE INUNDACIÓN GENERADA POR EL MODELO HIDRÁULICO DEL SOFTWARE HEC – RAS ............ 59

ILUSTRACIÓN 23 PLANO DE MANCHAS DE INUNDACIÓN DE ACUERDO A LOS PERIODOS DE RETORNO EVALUADOS .............. 60

ILUSTRACIÓN 24 PLANO DE AMENAZA POR INUNDACIÓN DE CAÑO BUQUE ...................................................................... 61

Page 10: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

10

LISTA DE TABLAS

TABLA 1. SOFTWARE DE MODELACIÓN HIDRÁULICA DE ESQUEMA DE DIFERENCIAS FINITAS. FUENTE. IDEAM, 2018 ........ 32

TABLA 2. MARCO JURÍDICO ......................................................................................................................................... 35

TABLA 3 POBLACIÓN AFECTADA UBICADA EN ZONAS DE RIESGO EN EL MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO - FUENTE: BASE DE

DATOS “CARACTERIZACIÓN DE FAMILIAS EN RIESGO – OFICINA DE GESTIÓN DEL RIESGO MUNICIPAL”. AÑO 2018.

........................................................................................................................................................................... 36

TABLA 4 ÁREA, PERÍMETRO, LONGITUD AXIAL, ANCHO DE LAS UNIDADES DE ESTUDIO DE LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA

CAÑO BUQUE. FUENTE. AUTOR, 2019 .................................................................................................................. 41

TABLA 5. ÍNDICE DE GRAVELIUS PARA LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CAÑO BUQUE ....................................................... 42

TABLA 6. FACTOR DE FORMA PARA LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CAÑO BUQUE ............................................................ 42

TABLA 7. FACTOR DE FORMA PARA LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA CAÑO BUQUE ............................................................ 43

TABLA 8. ESTACIONES DE MONITOREO AMBIENTAL DE REFERENCIA – FUENTE. IDEAM ................................................. 44

TABLA 9 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE PRECIPITACIÓN TOTAL – ESTACIÓN SENA ............................................................. 45

TABLA 10. DETERMINACIÓN DE LOS TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN .................................................................................. 47

TABLA 11. HIETOGRAMA PARA PERIODO DE RETORNO DE DOS AÑOS ................................................................................ 48

TABLA 12 RESULTADOS DEL MODELO LLUVIA ESCORRENTÍA – SOFTWARE HEC-HMS ...................................................... 55

Page 11: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

11

Introducción

El objeto de este proyecto de grado es realizar una evaluación de la vulnerabilidad del

riesgo de inundación a la población del casco urbano que se encuentra en cercanía con el caño

buque. Lo anterior por medio del análisis de riesgo y propuesta de medidas de adaptación que

afecten a cualquiera de las componentes que la forman, peligrosidad, exposición o vulnerabilidad

de forma que se reduzca o se elimine en la medida de lo posible, además de establecer una

zonificación de amenazas que sea un limitante al desarrollo urbano de forma que no se generen

nuevas áreas de riesgo.

El estudio de inundación que se dará en este proyecto se basa en el estudio hidrológico e

hidráulico; una vez analizadas las lluvias en la cuenca, se calcularan caudales en el caño buque

para así posteriormente, mediante la realización de modelos matemáticos hidráulicos, definir la

velocidad y la profundidad de inundación alcanzada por las aguas.

Una vez analizada la amenaza de inundación en términos probabilísticos, se estudiarán los

elementos expuestos (viviendas, infraestructura vial y otros) a esta amenaza y se determinara la

vulnerabilidad de cada uno de estos elementos mediante funciones de vulnerabilidad que

determinan la relación entre el grado de daño del elemento y el valor de la profundidad de la

inundación. Así podremos estimar las pérdidas materiales y humanas para cada una de las

frecuencias o periodos de retornos que se proyecten.

Page 12: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

12

1. Generalidades del trabajo de grado

1.1 Línea de Investigación

Gestión del Riesgo

1.2 Planteamiento del Problema

1.2.1. Antecedentes del Problema.

El municipio de Villavicencio está ubicado en el piedemonte llanero, sitio donde convergen

más de 38 fuentes hídricas en el casco urbano, y otras 40 en el área rural, característica que hace a

la ciudad altamente vulnerable a eventos de inundación debido a su topografía e hidrología. La

población villavicense se asentó desde sus inicios muy cerca de las fuentes hídricas dando como

resultado que en el casco urbano las rondas de protección de los afluentes se encuentren ocupadas

en toda la extensión de los cauces. Con el paso del tiempo las condiciones de la población se han

vuelto más vulnerables al riesgo por inundación al que cada día se enfrentan, conviviendo con

fenómenos de desbordamientos por las crecientes, riesgo por remoción en masa en las márgenes

de los cauces, entre otras situaciones que afectan el curso normal de los afluentes y asimismo el

inevitable riesgo en el que se encuentra la comunidad.

De acuerdo con el artículo 30 de la ley 388 de 1997, decreto 353 de 2000 y su modificatorio,

el acuerdo 021 del 2002, las urbanizaciones que fueron construidas en años anteriores y sin ningún

tipo de planeamiento, ocasionaron la degradación de suelos y de los recursos naturales, con la

ocupación de áreas no permitidas como humedales, zonas de reserva o en zonas de riesgo de origen

natural. Es necesario realizar obras de mitigación definitivas para la conservación de las corrientes

hídricas ya que como lo establecen los planes de ordenamiento territorial (POT) se requiere la

Page 13: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

13

protección para la producción de agua, y conservación de los ecosistemas de la ciudad de

Villavicencio.

Caño Buque es una fuente hídrica de aproximadamente 9,2 Kilómetros que atraviesa la

ciudad de Villavicencio desde el occidente hacia el oriente, naciendo en la cordillera Oriental y

con una desembocadura en el río Ocoa, recorre el municipio por el casco urbano y a lo largo de

las márgenes de esta fuente hídrica se encuentran asentadas varias familias quienes viven en las

rondas de protección y en las laderas que colindan con el caño Buque, esta situación social ha

generado diferentes impactos ambientales en el recorrido del afluente dando como resultado la

necesidad de realizar un análisis cuantitativo y cualitativo de la vulnerabilidad por riesgo de

inundación que presenta el caño Buque en el municipio de Villavicencio.

1.2.2. Pregunta de investigación.

¿Qué grado de vulnerabilidad y de que tipo se manifiesta en el casco urbano de la ciudad

de Villavicencio por fenómenos de inundación en el caño Buque?

1.3 Justificación

En el municipio de Villavicencio, existen aproximadamente 78 caños y quebradas los

cuales presentan serios problemas de contaminación por basuras, seguridad, salubridad, invasión

y otras problemáticas que generan riesgo a la ciudad. La construcción de viviendas dentro de los

30 metros de ronda de protección de las fuentes hídricas establecidos por la legislación colombiana

vigente y considerados en el Acuerdo 287 del Plan de Ordenamiento Territorial (POT) 2015, no

han sido respetados lo cual es un riesgo no solo para los habitantes de las laderas sino por el

impacto ambiental que esto genera. Como ingenieros y dentro de la labor que desempeñamos

Page 14: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

14

diariamente como profesionales damos importancia a un análisis de vulnerabilidad por riesgo de

inundación en un afluente tan importante dentro de la ciudad como el Caño Buque el cual cuenta

con una extensión de 9,2 Km.

La geomorfología que se presenta en el piedemonte llanero en donde se evidencian cuencas

de alta pendiente y altas precipitaciones, muestra una salida del cañón de la cordillera oriental a

las vegas de Villavicencio con fuertes corrientes, altos caudales y alta capacidad de arrastre de

sedimentos; correspondientes a grandes rocas y material de arrastre grueso, movido a altas

velocidades, lo cual hace vulnerables las orillas de los cauces y la socavación profunda de sus

márgenes. De igual manera, la mayoría de los cauces de los ríos y quebradas, presentan

inestabilidad ambiental, pues se encuentran colmatados y sedimentados por el uso indebido del

suelo, fallas geológicas, cultivos en ladera y potreros, entre otras causas; dicha sedimentación

creciente ha venido reduciendo la capacidad hidráulica de los drenajes naturales que permitan una

rápida evacuación de crecientes, ocasionando de manera permanente en épocas de invierno

inundaciones, desbordamientos y erosión de orillas. Esta situación ha generado daños en viviendas,

cultivos e infraestructura pública colocando en condición de riesgo a la comunidad asentada en las

rondas de protección hídrica, lo cual amerita la construcción de obras de mitigación ante estos

eventos de inundación y avenidas torrenciales, en particular en los sectores priorizados en el Plan

de Ordenamiento Territorial - POT.

Teniendo en cuenta que, como ingenieros civiles, desempeñamos una labor profesional en

la Oficina de Gestión del Riesgo del municipio de Villavicencio y analizando diariamente las

condiciones de riesgo que se presentan en las márgenes del caño Buque para el caso urbano,

encontramos la necesidad de aportar una herramienta de identificación frente a la problemática

Page 15: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

15

que se presenta, creando un insumo para la generación de alternativas de solución por medio de la

modelación hidrológica e hidráulica del caño Buque, teniendo en cuenta que en medio del proceso

se hará la recolección de información hidrológica aportada por el IDEAM, la modelación

hidrológica correspondiente, la información topográfica y su posterior análisis hidráulico,

tendremos la posibilidad de crear un mapa de vulnerabilidad de riesgo con los factores

anteriormente mencionados y posteriormente determinar las conclusiones de ese análisis.

Page 16: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

16

1.4 Objetivos

1.4.1. Objetivo General.

Analizar la vulnerabilidad por inundación del caño Buque para la población que habita el

casco urbano en el municipio de Villavicencio.

1.4.2. Objetivos Específicos.

- Establecer las variables a considerar en el modelo hidrológico e hidráulico de la cuenca

del caño buque.

- Categorizar la vulnerabilidad en el caño Buque por amenaza de inundación en el casco

urbano del municipio de Villavicencio por medio de un sistema de información geográfico.

2. Marcos De Referencia

2.1.Marco Conceptual

Para una mejor comprensión del presente proyecto, se presentan a continuación algunas

definiciones teóricas relacionadas al análisis de vulnerabilidad en el municipio de Villavicencio.

- Amenaza:

Peligro latente de que un evento físico de origen natural, o causado, o inducido por la acción

humana de manera accidental, se presente con una severidad suficiente para causar pérdida de

vidas, lesiones u otros impactos en la salud, así como también daños y pérdidas en los bienes, la

infraestructura, los medios de sustento, la prestación de servicios y los recursos ambientales (Ley

1523 de 2012, Art.4)

Page 17: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

17

- Análisis de Vulnerabilidad:

Este proceso busca relacionar los eventos de vida críticos, sus causas, los impactos de éstos

sobre los activos de las personas – que pueden ser tangible o intangibles – y las estrategias

utilizadas por los hogares para hacer frente a dichos eventos (Lampis, 2011ª, pág. 72)

- Riesgo de Desastres:

Corresponde a los daños o perdidas potenciales que pueden presentarse debido a los

eventos físicos peligrosos de origen natural, socio-natural, tecnológico, biosanitario o humano no

intencional, en un periodo de tiempo específico y que son determinados por la vulnerabilidad de

los elementos expuestos; por consiguiente, el riesgo de desastres se deriva de la combinación de

la amenaza y la vulnerabilidad (Ley 1523 de 2012, Art 4).

- Inundación

Se define inundación como el desbordamiento del agua fuera de los confines normales de

un río o cualquier masa de agua y/o la acumulación de agua procedente de drenajes en zonas que

normalmente no se encuentran anegadas (OMM N°385 2012).

- Gestión del Riesgo:

Es el proceso social de planeación, ejecución, seguimiento y evaluación de políticas y

acciones permanentes para el conocimiento del riesgo y promoción de una mayor conciencia del

mismo, impedir o evitar que se genere, reducirlo o controlarlo cuando ya existe y para prepararse

y manejar las situaciones de desastre, así como para la posterior recuperación, entiéndase:

Page 18: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

18

rehabilitación y reconstrucción. Estas acciones tienen el propósito explícito de contribuir a la

seguridad, el bienestar y calidad de vida de las personas y al desarrollo sostenible (ABC Gestión

del Riesgo: Conoce, reduce y prepárate; Edición 4)

- Oferta Hídrica:

La oferta hídrica total superficial ha sido definida por el IDEAM, 2010, como “el volumen

de agua continental que escurre por la superficie e integra los sistemas de drenaje superficial”; sin

embargo, no es esta la oferta considerada para la estimación de indicadores como el Índice de uso

del Agua, sino que se tiene en cuenta aquella en la que ya ha sido descontado el caudal Ambiental

y que se reconoce como oferta hídrica superficial disponible.

- Demanda Hídrica.

El IDEAM, 2010 define la demanda de agua como “la extracción hídrica del sistema natural

destinado para suplir las necesidades o requerimientos del consumo humano, la producción

sectorial y las demandas esenciales de los ecosistemas no antrópicos” siendo esta última la

destinada como caudal ecológico y ambiental.

Las demandas hídricas se agrupan teniendo en cuenta el orden de prioridad establecido en

el artículo 41 del decreto 1541 de 1978 actualmente compilado en el decreto 1076 del 2015 en el

artículo 2.2.3.2.7.6. Este orden se presenta a continuación:

a) Utilización para el consumo humano, colectivo o comunitario, sea urbano o rural.

b) Utilización para necesidades domesticas individuales.

c) Usos agropecuarios comunitarios, comprendidas la acuicultura y la pesca.

Page 19: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

19

d) Usos agropecuarios individuales, comprendidas la acuicultura y la pesca.

e) Generación de energía hidroeléctrica.

f) Usos industriales o manufactureros.

g) Usos mineros.

h) Usos recreativos comunitarios.

i. Usos recreativos individuales.

2.2. Marco Teórico

Con frecuencia, el ingeniero debe dar soluciones factibles, en base a ciertos requerimientos, a

problemas ingenieriles. Debe decidir a priori el enfoque, técnicas o métodos más convenientes

para cada caso en particular. Algunas veces, estas soluciones pueden ser sencillas, debido a que

están bien definidas tanto la parte técnica como la parte económica, por lo que sólo basta aplicarlas.

En estos casos, se evaluará que tipo de investigación se va a adoptar. Dicha investigación se

iniciará conceptualizando y esquematizando el problema, después se seleccionará la técnica física

o matemática para estudiar el problema. A este proceso de abstracción se le conoce como

modelación. En definitiva, la modelación implica simular un fenómeno real, conceptualizándolo y

simplificándolo en mayor o menor medida, para luego, por último, describirlo y cuantificarlo.

En el presente documento el autor pretende realizar un análisis de vulnerabilidad por

inundación del caño Buque en el casco urbano de la ciudad de Villavicencio que permitirá a las

diferentes entidades competentes tomar medidas tendentes a reducir el riesgo de inundación en las

zonas donde se determine una alta amenaza. Para estimar este riesgo es necesario cuantificar la

amenaza y vulnerabilidad y así calcular probabilidades de ocurrencia y el daño que se puede

producir. Las estimaciones de las cuales se hablaba anteriormente son el resultado de un análisis

Page 20: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

20

hidrológico e hidráulico realizado de acuerdo a metodologías específicas, por ejemplo, para la

estimación de la amenaza de inundación es necesario tener en cuenta una serie de parámetros entre

los cuales encontramos:

2.2.1. Caracterización Morfométrica de la Cuenca.

Para la caracterización de una cuenca es necesaria la recopilación de información de

algunos parámetros que definen las características físicas de la cuenca, estas características

dependen de la morfología (forma, relieve, red de drenaje, etc.), los tipos de suelos, capa vegetal,

la geología, las prácticas agrícolas, etc. Estos elementos físicos proporcionan la más conveniente

posibilidad de conocer la variación en el espacio de los elementos del régimen hidrológico.

(Desastres, 2017)

Cuenca hidrográfica

La cuenca es aquella superficie en la cual el agua precipitada se transfiere a las partes

topográficas bajas por medio del sistema de drenaje, concentrándose generalmente en un colector

que descarga a otras cuencas aledañas, o finalmente al océano. La cuenca hidrológica, junto con

los acuíferos, son las unidades fundamentales de la hidrología. (Breña Puyol & Jacobo Villa, 2006)

Para estudiar una cuenca hidrológica es fundamental definir parámetros que representen

algunas características particulares importantes, que pueden ofrecer una información relevante

acerca de las variables y los procesos hidrológicos. (Breña Puyol & Jacobo Villa, 2006)

Algunos de los parámetros característicos son:

- Parteaguas. Línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que

separa dos cuencas adyacentes.

Page 21: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

21

- Área de la cuenca. Es la proyección del parteaguas a un plano horizontal,

caracterizándose así el tamaño de la cuenca. El valor del área se obtiene de los mapas

topográficos a través del uso del planímetro o de otros métodos.

- Corriente principal. Es la corriente de mayor longitud que pasa por la salida de la cuenca

hidrológica.

- Corrientes tributarias. Serie de corrientes tributarias con un diferente grado de

bifurcación.

- Orden de corrientes. Se determina a partir del grado de bifurcación de las corrientes

tributarias.

a) Corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones;

b) Corriente de orden 2 solo tiene corrientes de orden uno;

c) Y así sucesivamente dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos

corrientes de orden 2 forman una de orden 3, dos corrientes de orden 3 forman

una de orden 4, etc.

- Longitud del eje mayor de la cuenca. Es la máxima longitud que va desde el punto de

la descarga o salida de la cuenca al punto más lejano de la cuenca. Este parámetro es

importante, ya que da una idea de la forma de la cuenca. Los procesos hidrológicos, por

ejemplo, el escurrimiento superficial, responden de manera diferente en una cuenca

alargada que a la que se aproxima a una forma circular.

- Ancho de la cuenca. Es la longitud perpendicular a la longitud del eje mayor de la

cuenca y para su estimación se miden las longitudes perpendiculares representativas de

Page 22: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

22

cada parte de la cuenca, tomando como referencia la recta que se ha trazado para la

longitud del eje mayor.

- Orientación de la cuenca. Es el ángulo de orientación a partir del norte geográfico y

para su determinación se toma como punto de referencia la descarga o salida de la

cuenca y utilizando la recta que representa a la longitud del eje mayor, se determina el

ángulo de la orientación a partir del norte geográfico. Este parámetro es importante, ya

que los sistemas de circulación atmosférica son fundamentales en lo que respecta al

régimen pluviométrico de una cuenca.

- Índice de forma. Es la relación del perímetro de la cuenca entre el perímetro que tendría

un círculo con el mismo valor de área. Con este parámetro se determina cuanto se aleja

la forma de la cuenca de un círculo.

- Relación de alargamiento. Es la relación del diámetro de un círculo que tiene el mismo

valor de área de la cuenca entre la longitud del eje mayor.

2.2.2. Levantamiento Topográfico.

2.2.2.1.Topografía

La Topografía es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las

posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de medidas según los tres elementos

del espacio. Estos elementos pueden ser: dos distancias y una elevación, o una distancia, una

dirección y una elevación. Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en

sistema métrico decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco. (grados sexagesimales).

La mayor parte de los levantamientos, tienen por objeto el cálculo de superficies y volúmenes, y

Page 23: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

23

la representación de las medidas tomadas en el campo mediante perfiles y planos, por lo cual estos

trabajos también se consideran dentro de la topografía.

2.2.2.2.Batimetría

Una batimetría se refiere al levantamiento topográfico del relieve de superficies del terreno

cubierto por el agua, sea este el fondo del mar o el fondo de los lechos de los ríos, ciénagas,

humedales, lagos, embalses, etc. es decir, la cartografía de los fondos de los diferentes cuerpos de

agua. Al igual que en los levantamientos topográficos convencionales, se determinan las

coordenadas X, Y y Z, esta última corresponde a las profundidades de los cuerpos de agua

levantados. De esta manera dependiendo del detalle con el que se lleve a cabo la batimetría, se

pueden describir los fondos y el relieve de los cuerpos de agua y todas aquellas anomalías que en

ellos puedan existir. Las aplicaciones de los levantamientos batimétricos son muy amplias,

permiten estimar los volúmenes almacenados en los cuerpos de agua y conocer la dinámica de los

lechos de ríos identificando zonas de socavación y áreas de depósito, que en ocasiones puede

ocasionar la formación de islas en el río; también ofrece información para la navegación en grandes

ríos. Particularmente los levantamientos batimétricos son insumo indispensable para aplicar

cualquier software de modelación hidráulica lo cual permite evaluar el tránsito de crecientes con

fines de pronóstico hidrológico.

2.2.2.3.Modelo de Elevación Digital (Digital Elevation Model – DEM)

Un modelo digital de elevación es una representación visual y matemática de los valores

de altura con respecto al nivel medio del mar, que permite caracterizar las formas del relieve y los

elementos u objetos presentes en el mismo. Estos valores están contenidos en un archivo de tipo

ráster con estructura regular, el cual se genera utilizando equipo de cómputo y software

Page 24: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

24

especializados. En los modelos digitales de elevación existen dos cualidades esenciales que son la

exactitud y la resolución horizontal o grado de detalle digital de representación en formato digital,

las cuales varían dependiendo del método que se emplea para generarlos y para el caso de los que

son generados con tecnología LIDAR se obtienen modelos de alta resolución y gran exactitud

(valores submétricos)

2.2.3. Modelo Hidrológico.

La modelación hidrológica es una herramienta de gran importancia para el estudio de

avenidas que se ha extendido por todo el mundo, fundamentalmente en países desarrollados. En la

actualidad, con el empleo de estos modelos, se realiza el análisis y la prevención de las

inundaciones; además, es posible manejar hipótesis suficientemente realistas o previsibles que

ofrezcan un cierto grado de confianza para la toma de decisiones, ya sea en la ordenación del

territorio en torno a los ríos o para exigir criterios de diseño de obras e infraestructuras capaces de

soportar y funcionar adecuadamente en situaciones de emergencia. Incluso, alertar a los servicios

de protección civil y establecer protocolos de actuación ante posibles situaciones de peligro por

intensas lluvias (Dueñas 1997).

Un modelo hidrológico es pues una representación simplificada de un sistema real

complejo llamado prototipo, bajo forma física o matemática. De manera matemática, el sistema

real está representado por una expresión analítica. En un modelo hidrológico, el sistema físico real

que generalmente representamos es la 'cuenca hidrográfica' y cada uno de los componentes del

ciclo hidrológico. De esta manera un modelo matemático nos ayudará a tomar decisiones en

materia de hidrología, por lo que es necesario tener conocimiento de entradas (inputs) al sistema y

salidas (outputs) a partir del sistema, para verificar si el modelo es representativo del prototipo. La

Page 25: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

25

salida de los modelos hidrológicos varía - dependiendo de las metas y objetivos del modelo.

Algunos modelos se utilizan para predecir los totales mensuales de escorrentía, mientras que otros

están diseñados para ver a las tormentas individuales. El resultado más común es el hidrograma o

hidrograma de escurrimiento. (IDEAM, 2017)

Tipos de Modelaciones Hidrológicas

Existen diferentes tipos de modelos hidrológicos, los cuales han sido concebidos en

diferentes contextos. La selección del tipo de modelo hidrológico a emplear en cada estudio está

condicionada principalmente por la disponibilidad de datos e información para su implementación;

de igual manera el nivel de instrumentación de la cuenca hidrográfica o área aferente estudiada,

limita en gran medida su escogencia. (IDEAM, 2018)

Dentro de las diversas clasificaciones de modelos hidrológicos más frecuentemente

utilizados están los modelos estadísticos empleados básicamente en el diseño de estructuras

hidráulicas y en casos específicos de evaluación de la amenaza asociada al agua, en tanto que los

modelos lluvia escorrentía que normalmente involucran diferentes componentes del ciclo

hidrológico a diferentes escalas y resoluciones tienen un campo de aplicación más amplio.

(IDEAM, 2018)

Dentro de los diferentes tipos de modelación hidrológica utilizada encontramos:

- Modelos Lluvia Escorrentía: Este tipo de modelos son usados principalmente para

representar el ciclo hidrológico, los cuales pueden ser agregados o distribuidos, y

además pueden modelar bajo el régimen de flujo permanente o flujo no permanente.

Estos han sido desarrollados para una gran variedad de propósitos desde el diseño de

estructuras para ingeniería y sistemas de abastecimiento de agua hasta modelos

Page 26: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

26

modernos en tiempo real utilizados continuamente en esquemas de regulación fluvial,

también son valiosos para estimar, por ejemplo, los impactos potenciales de los

cambios en el uso de la tierra o el clima. Los resultados pueden variar desde las

predicciones de caudales máximos o los volúmenes totales de inundación, a la

especificación completa de la distribución del agua en el tiempo, ya sea para eventos

de tormentas individuales en modelos de eventos o para secuencias continuas de flujos

en modelos continuos o secuenciales. Todos los modelos hidrológicos lluvia -

Escorrentía incluyen información relevante de las fases del ciclo hidrológico y estos a

su vez están compuestos por una o más técnicas para cada fase (Water Environment

Federation 2014).

Los modelos lluvia escorrentía requieren, dependiendo del software, información y datos

espaciales y temporales, cuya resolución y escala la define cada tipo de modelo, así por ejemplo

algunos modelos hidrológicos que tienen una gran cantidad de parámetros, requieren un mayor

número de datos e información. (IDEAM, 2018) En la siguiente ilustración podemos observar

algunas de las aplicaciones que tienen los modelos hidrológicos de acuerdo al software utilizado.

Page 27: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

27

Ilustración 1. Aplicaciones de la modelación hidrológica – Fuente. IDEAM, 2018.

Dentro de la información que se debe recopilar para el desarrollo de la modelación

hidrológica es importante resaltar algunos parámetros como:

- Pluviometría.

Lo primero es seleccionar las estaciones climáticas más cercanas a la zona de estudio. En el

IDEAM existe el listado de estaciones y con todos los datos estadísticos de pluviometría de toda

la serie histórica. Estos datos deben ser pedidos por encargo al IDEAM. Posteriormente hay que

proceder a una homogeneización de los datos estadísticos obtenidos. Generalmente este ajuste se

realiza por el método Gumbel. Finalmente se obtiene la precipitación de diseño, que servirá para

el cálculo del patrón sintético de precipitaciones y los hidrogramas.

- Hidrología.

Parámetros de la Cuenca. Se definirá el tamaño de la cuenca. La cuenca es la superficie

total sobre la que las precipitaciones acaban por drenaje en ese curso objeto de estudio. Si el curso

Page 28: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

28

fluvial aguas a arriba no tiene otros cursos que sobre el que viertan sus aguas, diremos que no hay

subcuencas. Si las hay, se contabilizarán también dentro de la cuenca. Posteriormente hay que

calcular el umbral de escorrentía, que es el porcentaje de precipitaciones que acaban en el curso

respecto de las que infiltradas en el terreno. Para el cálculo de este valor se deberá calcular un

coeficiente para cada zona de la cuenca, diferenciando si hay vegetación, tipo de suelo, asfalto,

etc.

- Cartografía.

Para el estudio hidrológico es fundamental tener una buena cartografía en formato digital para

modelar el terreno. En caso de que no exista cartografía previa de detalle, es muy recomendable ir

al campo para tomar mediante equipos de topografía una serie de perfiles aguas arriba y en la zona

de estudio. Una vez se cuente con una buena cartografía, se podrá pasar a modelizar el terreno, que

servirá después para trabajar con software que simule el comportamiento de las precipitaciones

sobre el terreno. Este tipo de programas requieren calcular los coeficientes de Manning, que se

suele hacer mediante tablas. Este coeficiente de Manning depende del tipo de material.

- Simulaciones y planos:

Este último paso consiste en hacer los trabajos de simulación informática. Para el éxito de

esta fase es fundamental contar con la adecuada cartografía de partida y haber hecho una buena

entrada de datos (climatología, coeficientes, etc.). Finalmente, obtendremos la siguiente

documentación: memoria, plano de situación del estudio hidrológico, plano de la cuenca

hidrográfica, planta de perfiles de inundación, láminas de inundación, secciones.

Page 29: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

29

2.2.4. Modelación hidráulica.

En términos generales, la modelación hidráulica consiste en un procedimiento técnico que

busca reproducir un fenómeno natural (mundo real) que, para el caso de interés, se enfoca en

determinar el movimiento o dinámica del agua, utilizando modelos (simplificación) físicos y/o

matemáticos. El presente documento se refiere, particularmente, a los modelos matemáticos.

Ya que la modelación hidráulica busca realizar una simplificación de un fenómeno natural, se

acostumbra tipificar su desarrollo en términos de la particularidad del flujo, para lo cual, se utilizan

como referencia las dimensiones o direcciones características que describen el movimiento del

agua en el sistema de interés.

Ilustración 2. Características del flujo en 1D, 2D y 3D. Fuente. IDEAM, 2018

Page 30: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

30

Ilustración 3. Aplicaciones de la modelación hidráulica de acuerdo con las características del flujo.

Fuente. IDEAM, 2018

Para llevar a cabo una modelación Hidráulica o hidrodinámica se requiere de la siguiente

información:

Secciones transversales completas (batimetría). Esto es que incluya no sólo la parte húmeda

del río, si no la topografía de la parte seca, mínimo hasta los taludes u “hombros” y unos 50 m a

ambos lados de cada sección. Si las distancias a modelar son más de unos 50 kms se requeriría

levantar secciones cada 2 0 3 kms de distanciamiento entre ellas. Si lo que se pretende modelar

son unos pocos kilómetros, el distanciamiento entre secciones transversales levantadas en campo

serían de 200 o 250 m.(IDEAM, 2018)

Se requiere de información histórica de series de niveles y caudales. Se debe disponer de datos

de niveles y caudales tanto en la entrada, como en la salida del trayecto a modelar que sirvan de

Page 31: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

31

frontera para la modelación. Si el trayecto a modelar es muy largo o hay afluentes aportantes al

sistema se requeriría de otras estaciones intermedias. Es aconsejable que todas estas estaciones se

encuentren geo-referenciadas sobre un mismo nivel de referencia planimétrico y altimétrico, esto

es, que la cota cero de las miras se encuentre referenciadas a la red Geodésica del IGAC (Magnas-

Sirga). Contar con la cartografía más detallada posible en el trayecto que se está modelando. En el

caso de zonas de inundación, donde se requiere de una modelo 2D. (IDEAM, 2018)

Existe una gran variedad de modelos hidráulicos empleados, muchos de ellos desarrollados

desde diversos esquemas, desarrollos y simplificaciones matemáticas, siendo los más comúnmente

utilizados de tipo de volumen finito y diferencias finitas. En la siguiente tabla se presentan algunos

de los softwares utilizados en cada uno de estos esquemas, en modelación hidráulica.

Page 32: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

32

Tabla 1. Software de modelación hidráulica de esquema de diferencias finitas. Fuente. IDEAM, 2018

Ilustración 4. Esquema Modelación Hidráulica en HEC-RAS

Page 33: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

33

2.3.Marco jurídico

NORMA CONTENIDO

DECRETO

1077 DE 2015,

Por el cual se reglamenta el artículo 189 del decreto ley 019 de 2012 en lo relativo a la

incorporación de la gestión del riesgo en los planes de ordenamiento territorial y se dictan otras

disposiciones políticas de ordenamiento territorial.

DECRETO

1077 DE 2015

Política de ordenamiento territorial, ley 388 de 1997 y ley 1454 de 2011 del

ordenamiento territorial establecen que debe existir una “construcción progresiva, gradual y

colectiva, articulada con la organización político administrativa del estado en el territorio.

LEY 1523 DE

2012

Por el cual se adopta la política nacional de gestión del riesgo de desastres y se establece

el sistema nacional de gestión del riesgo de desastres y se dictan otras disposiciones

DECRETO

308 DE 2016

Por el cual el gobierno nacional adopta el plan nacional de gestión del riesgo de

desastres.

ACUERDO

281 DE 2015

Por medio del cual se adopta el nuevo plan de ordenamiento territorial del municipio de

Villavicencio y se dictan otras disposiciones.

LEY 99 DE 93

Por la cual se crea el ministerio del medio ambiente, se reordena el sector público

encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales renovables,

se organiza el sistema nacional ambiental, SINA, y se dictan otras disposiciones.

ARTICULO

49

Atención de la salud y saneamiento ambiental Consagra como servicio público la

atención de la salud y el saneamiento ambiental y ordena al Estado la organización, dirección y

reglamentación de los mismos.

Page 34: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

34

ARTÍCULO

79.

Todas las personas tienen derecho a gozar de un ambiente sano. La ley garantizará la

participación de la comunidad en las decisiones que puedan afectarlo. Es deber del Estado

proteger la diversidad e integridad del ambiente, conservar las áreas de especial importancia

ecológica y fomentar la educación para el logro de estos fines.

ARTICULO

95.

Establece como deber de las personas, la protección de los recursos culturales y

naturales del país, y de velar por la conservación de un ambiente sano.

ARTÍCULO

80.

El Estado planificará el manejo y aprovechamiento de los recursos naturales, para

garantizar su desarrollo sostenible, su conservación, restauración o sustitución. Además, deberá

prevenir y controlar los factores de deterioro ambiental, imponer las sanciones legales y exigir

la reparación de los daños causados. Así mismo, cooperará con otras naciones en la protección

de los ecosistemas situados en las zonas fronterizas.

LEY 1151 DE

2007

Plan Nacional de Desarrollo 2006-2010: Artículo 92. De las inversiones de las

Corporaciones Autónomas Regionales en el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico.

LEY 142 DE

1994

Por la cual se establece el régimen de los servicios públicos domiciliarios y se dictan

otras disposiciones.

DECRETO

2811 DE 1974

Por el cual se dicta el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al

Medio Ambiente.

DECRETO

1715 DE 1978

Por el cual se reglamenta parcialmente el Decreto Ley 2811 de 1974, la Ley 23 de 1973

y el Decreto Ley 154 de 1976, en cuanto a protección del paisaje

DECRETO

1594 DE 1984

Por el cual se reglamenta parcialmente el Título I de la Ley 09 de 1979, así como el

Capítulo II del Título VI - Parte III - Libro II y el Título III de la Parte III Libro I del Decreto

2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y residuos líquidos.

Page 35: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

35

DECRETO

948 DE 1995

Por el cual se reglamentan, parcialmente, la Ley 23 de 1973, los artículos 33, 73, 74, 75

y 76 del Decreto - Ley 2811 de 1974; los artículos 41, 42, 43, 44, 45, 48 y 49 de la Ley 9 de

1979; y la Ley 99 de 1993, en relación con la prevención y control de la contaminación

atmosférica y la protección de la calidad del aire

Tabla 2. Marco Jurídico

2.4.Marco geográfico

Caño Buque es uno de los 78 afluentes que recorren el municipio de Villavicencio,

atraviesa la ciudad de Occidente a Oriente, desde la cordillera Oriental hasta la desembocadura en

el río Ocoa. Tiene un recorrido de 9,2 kilómetros.

Ilustración 5. Caño Buque

Fuente: SIGRIV, 2019

Page 36: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

36

2.5.Marco demográfico

A lo largo del cauce del caño Buque se encuentran asentamientos ocupando la ronda del

caño, construcciones que se encuentran en riesgo

Población Referencia:

Municipio de Villavicencio: 527668 habitantes. Fuente: Proyección poblacional según censo DANE 2005.

Población Afectada:

10644 personas caracterizadas conformando 5627 viviendas identificadas que viven en

asentamientos subnormales en las rondas de protección de las diferentes fuentes hídricas

información sintetizada de la siguiente manera:

Tabla 3 Población afectada ubicada en zonas de riesgo en el municipio de Villavicencio - Fuente: Base de datos “Caracterización de

Familias en Riesgo – Oficina de Gestión del Riesgo Municipal”. Año 2018.

Page 37: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

37

Población Objetivo:

Se encuentran 10644 personas caracterizadas en zonas de riesgo (Población Afectada) y de

las cuales 504 personas que conforman 122 familias son las que conforman la población objetivo

y a quienes directamente se dirige el análisis, lo anterior de acuerdo a los estudios realizados por

la Oficina de Gestión del Riesgo, los cuales reposan en la base de datos “Caracterización de

Familias en Riesgo” en el SIGRIV (Sistema de Información Geográfica de Villavicencio

implementado por la Oficina de Gestión del Riesgo Municipal.

Page 38: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

38

3. METODOLOGÍA

3.1.Fases del trabajo de grado

Para el correcto desarrollo del proyecto se indican actividades agrupadas en 4 Fases, las

técnicas y procedimientos planeados son necesarios para llevar a cabo la investigación y responder

a la problemática planteada.

FASE 1: Recopilación de información

Como primer paso se llevará a cabo una recopilación y análisis de información que se tenga

sobre la cuenca del caño Buque, así como de la zona de estudio que se encuentra del perímetro

urbano del municipio de Villavicencio. Con esto se podrá conformar la línea base o línea de partida

del proyecto. La información recopilada será cartografía básica del IGAC, Modelo de Elevación

Digital (DEM), Información hidrológica de la cuenca (registros pluviométricos que se hayan

obtenido por medio de estaciones), entre otros.

FASE 2: Levantamiento de información en campo

Esta fase estará compuesta por tres tareas, las cuales se relacionan a continuación:

3.1.1.1. Caracterización social:

Se realizarán caracterizaciones de las familias más vulnerables o susceptibles a

inundaciones que se encuentran dentro de la cuenca del caño buque (familias en las rondas hídricas,

familias dentro del cauce activo de la fuente hídrica, entre otras).

Page 39: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

39

3.1.1.2. Topografía y batimetría:

Aquí se llevará un estudio topográfico y batimétrico del cauce principal de la cuenca del

caño buque, esto con el fin de conocer cuáles son las secciones naturales y no naturales con las

que cuenta el flujo principal.

FASE 3: Crear un modelo hidrológico e hidráulico

En la fase tres se creará un modelo hidrológico con el fin de establecer los caudales

máximos, los cuales deberán ser evacuados dentro del cauce natural, con el fin de utilizarlos

posteriormente para los cálculos hidráulicos; y así poder definir cuál es la capacidad hidráulica con

la que cuenta el canal natural.

Para la creación del modelo hidrológico se realizará la caracterización física de la cuenca

del caño Buque, el análisis de la información de las estaciones pluviométricas que nos permitirán

generar el modelo de lluvia escorrentía por medio del cual obtendremos los caudales máximos en

periodos de retorno de 3, 5, 10, 25, 50 y 100 años. Lo anterior será modelado por medio del

software HEC-HMS el cual nos permitirá conocer el comportamiento hidrológico de la cuenca y

la determinación de los caudales.

Respecto a la creación del modelo hidráulica se realizara por medio del software HEC-

RAS el cual nos permitirá generar una mancha de inundación la cual será obtenida basado en los

caudales máximos de los periodos de retorno anteriormente mencionados, asimismo se tiene en

cuenta las condiciones topográficas para lo cual y en relación a la información recopilado,

usaremos, un Modelo Digital de Elevación del área de la cuenca y por medio del cual obtendremos

Page 40: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

40

toda la información cartográfica necesaria para el desarrollo del modelo hidráulico del cual se

genera la mancha de inundación, insumo clave en el análisis de la vulnerabilidad por inundación.

FASE 4: Crear un mapa de inundaciones.

En la cuarta fase mediante la información recolectada en campo y la información obtenida

del modelo se creará un mapa de inundación en la parte urbana de la cuenca del caño buque, lo

anterior siendo generado por medio del software ArcGIS, en el cual generaremos un mapa de

inundación con los insumos generados por los modelos hidrológico e hidráulico de acuerdo a los

periodos de retorno planteados de 3, 5, 10, 25, 50 y 100 años. De acuerdo a las manchas de

inundación generadas por el software HEC-RAS en cada uno de los periodos de retorno, se

trasladará la información a Arc-GIS, programa que efectuará un proceso de algebra de mapas

correlacionando la información registrada y permitiendo proceder a la generación de un solo mapa

de amenaza por inundación del cual se desprende el análisis, objetivo principal del presente

documento.

4. Análisis De Resultados

4.1. Caracterización física de la subcuenca

4.1.1. Localización

Como ya se había mencionado en el aparte 2.4. Marco Geográfico del presente documento,

el área de estudio se refiere a la subcuenca hidrográfica del río Ocoa ubicado en el municipio de

Villavicencio del departamento del Meta.

Page 41: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

41

4.1.2. Caracterización fisiográfica y morfométrica

En la siguiente tabla se mencionan las características físicas estimadas para las unidades de

análisis de la subcuenca hidrográfica del río Ocoa, denominada caño Buque.

NOMBRE AREA

(Km2)

PERIMETRO

(Km)

LONGITUD

AXIAL DE LA

CUENCA (Km)

ANCHO

DE LA

CUENCA

(Km)

Caño Buque 8.27 19.10 8.79 1.60 Tabla 4 Área, perímetro, longitud axial, ancho de las unidades de estudio de la subcuenca hidrográfica caño Buque.

Fuente. Autor, 2019

4.1.3. Divisoria de la Cuenca

Caño Buque es una subcuenca hidrográfica que hace parte de la cuenca del río Ocoa

ubicado en el municipio de Villavicencio. De acuerdo a lo evidenciado por medio de la

información recopilada encontramos que la zona de estudio solo cuenta con el drenaje principal

del cauce.

Page 42: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

42

Ilustración 6. Plano de divisoria para la subcuenca hidrográfica caño Buque

4.1.4. Parámetros de forma

A continuación, se muestran los valores obtenidos para el índice de Gravelius (tabla 4),

factor de forma (tabla 5), índice de alargamiento (tabla 6), de la unidad de estudio de la subcuenca

hidrográfica caño Buque.

NOMBRE INDICE DE GRAVELIUS CLASIFICACIÓN

Caño Buque 1.80 Oval oblonga a Rectangular Oblonga Tabla 5. Índice de Gravelius para la subcuenca hidrográfica caño Buque

NOMBRE FACTOR DE FORMA CLASIFICACIÓN

Caño Buque 0.11 Muy Alargada Tabla 6. Factor de Forma para la subcuenca hidrográfica caño Buque

Page 43: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

43

NOMBRE ÍNDICE DE ALARGAMIENTO CLASIFICACIÓN

Caño Buque 5.502 Cuenca de tipología alargada Tabla 7. Factor de Forma para la subcuenca hidrográfica caño Buque

4.1.5. Características del relieve

Con base en las alturas disponibles en el modelo digital de elevación para la zona de estudio

se estima la pendiente media de las unidades de análisis de la subcuenca hidrográfica del caño

Buque tal como se muestra en la siguiente ilustración. (Ilustración 6).

Ilustración 7. Plano de Modelo de Elevación del Terreno para la subcuenca hidrográfica caño Buque. Fuente.

Autor, 2019.

La pendiente media de la subcuenca hidrográfica caño Buque es del 8.9% que índica un

relieve ligeramente inclinado.

Page 44: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

44

Ilustración 8. Plano de Pendientes para la subcuenca hidrográfica caño Buque. Fuente. Autor, 2019.

4.2. Caracterización Hidrológica

Análisis de información de las precipitaciones: se encuentran las siguientes estaciones de

monitoreo ambiental, pertenecientes a la red hidrometereológica del IDEAM, las cuales serán

referencia para la realización del modelo. Se realiza el cálculo de los datos mensuales de

precipitación para la cuenca con cada una de las siguientes estaciones de monitoreo (ver anexos):

ESTACIONES IDEAM

NOMBRE CÓDIGO CATEGORÍA

ALCALDIA 35030100 PLUVIOMÉTRICA

VANGUARDIA 35035020 PLUVIOMÉTRICA

SENA 35030030 PLUVIOMÉTRICA

ACUEDUCTO LA ESMERALDA 35030040 PLUVIOMÉTRICA Tabla 8. Estaciones de Monitoreo Ambiental de Referencia – Fuente. IDEAM

Page 45: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

45

4.2.1. Precipitación total

A continuación, observaremos la distribución de la precipitación media multianual (Ver

Anexos); para la cual la estación SENA tuvo como valor máximo de 4843.8 mm y un promedio

mensual de 406.94 mm, en el periodo de 1998-2017 (Tabla 8).

PROMEDIO MENSUAL 406.94

Tabla 9 Distribución Temporal de precipitación total – Estación Sena

Ilustración 9 Precipitación Media Mensual multianual

# AÑO/MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE Vr. Anual

1 1998 30.70 228.40 293.00 621.80 641.00 475.83 501.20 427.80 317.80 313.00 445.90 170.20 4466.63

2 1999 92.20 229.90 157.80 677.20 423.90 568.60 321.60 325.00 266.00 615.80 439.30 189.20 4306.50

3 2000 68.30 130.40 93.20 495.50 497.83 372.30 356.10 313.30 250.90 319.10 379.30 130.00 3406.23

4 2001 16.40 33.30 144.10 278.70 681.30 518.00 543.40 370.90 502.90 527.40 398.30 403.20 4417.90

5 2002 9.20 4.70 350.30 616.80 821.60 651.20 555.40 353.80 419.30 536.40 200.70 166.60 4686.00

6 2003 1.30 45.50 127.70 506.90 412.40 609.60 255.00 394.30 472.40 484.20 442.80 278.40 4030.50

7 2004 88.00 346.20 135.40 539.20 788.80 575.70 449.60 236.43 443.95 240.93 307.13 208.73 4360.07

8 2005 71.10 232.70 138.10 420.30 582.00 468.20 283.23 275.03 309.70 580.00 418.40 29.50 3808.26

9 2006 85.53 15.40 348.40 489.30 636.80 494.40 290.70 259.80 257.90 562.10 559.20 177.70 4177.23

10 2007 12.80 16.20 320.60 419.70 660.00 581.70 347.20 428.80 271.60 492.20 242.60 122.80 3916.20

11 2008 30.80 20.40 31.60 304.73 383.33 340.63 378.43 355.23 432.10 443.20 512.20 118.83 3351.48

12 2009 88.40 66.50 251.30 454.30 425.23 676.53 534.50 469.20 277.10 455.10 304.10 98.70 4100.96

13 2010 0.60 135.30 332.40 682.80 492.50 480.00 483.70 422.40 302.50 452.80 396.90 363.50 4545.40

14 2011 92.30 137.90 109.00 451.80 640.50 540.70 398.60 422.90 455.40 412.50 607.60 401.20 4670.40

15 2012 32.30 87.00 652.70 557.80 670.80 447.50 517.40 406.90 286.60 506.60 284.40 393.80 4843.80

16 2013 0.20 106.60 242.50 602.90 893.90 464.80 444.80 292.80 242.80 434.50 417.10 161.90 4304.80

17 2014 40.80 99.70 211.10 510.90 467.80 695.60 342.60 291.20 326.50 341.90 381.70 159.80 3869.60

18 2015 158.10 28.50 175.60 470.10 447.00 467.90 474.10 302.00 362.10 418.40 423.70 181.50 3909.00

19 2016 3.60 55.20 191.10 754.60 536.00 381.40 388.60 661.90 406.00 510.90 611.10 438.60 4939.00

20 2017 80.90 90.40 381.40 324.80 706.40 537.50 381.50 308.60 243.70 520.40 542.70 193.30 4311.60

50.18 105.51 234.37 509.01 590.45 517.40 412.38 365.91 342.36 458.37 415.76 219.37 4221.08PROMEDIO

SENA

Page 46: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

46

Dentro de la caracterización hidrológica y la evaluación de los datos pluviométricos de las

estaciones de monitoreo, evidenciamos una distribución de la precipitación de tipo monomodal.

Presenta un período húmedo entre los meses de abril a agosto, y de octubre a noviembre, siendo

mayo el mes más húmedo; y un periodo de estilaje entre los meses de noviembre a marzo, siendo

enero el mes más seco.

Ilustración 10 isoyetas cuenca caño buque

4.2.2. tiempo de concentración.

Es el tiempo mínimo necesario para que todos los puntos de una cuenca estén aportando

agua de escorrentía de forma simultánea al punto de salida, punto de desagüe o punto de cierre.

Está determinado por el tiempo que tarda en llegar a la salida de la cuenca el agua que procede del

punto hidrológicamente más alejado, y representa el momento a partir del cual el caudal de

Page 47: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

47

escorrentía es constante. El tiempo de concentración de la cuenca es muy importante porque en los

modelos lluvia-escorrentía, la duración de la lluvia se asume igual al tiempo de concentración de

la cuenca, puesto que es para esta duración cuando la totalidad de la cuenca está aportando al

proceso de escorrentía, por lo cual se espera que se presenten los caudales máximos. Para el caso

de estudio se realiza el cálculo del tiempo de concentración por medio de cinco métodos con el fin

Tiempo de Concentración (Horas)

Cuenca Kirpich California Temez SCS

Caño Buque 0.9 0.9 2.48 0.08

Tabla 10. Determinación de los tiempos de concentración

4.2.3. Determinación de curvas IDF

Se elaboran las curvas IDF con cada una de las estaciones de monitoreo ubicadas en la

cuenca de caño Buque. (Ver anexos)

Ilustración 11 Curvas IDF para los periodos de retorno en la estación SENA. Fuente. Propia.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 20 40 60 80 100 120

Inte

nsi

dad

(m

m/h

r)

Duración (min)

Curvas IDF Estación SENA

3 Años

5 Años

10 Años

25 Años

50 años

100 Años

Page 48: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

48

4.2.4. Hietogramas

Se realiza un hietograma para cada uno de los periodos de retorno (2, 5, 10, 25, 50, y 100

años). Ver anexos.

Tabla 11. Hietograma para periodo de retorno de dos años

Ilustración 12 Grafica hietograma precipitación periodo retorno dos años

1.5

Instante (min) Intensidad (mm/h)Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación

(mm)

Intensidad parcial

(mm/h)

Precipitación

Alternada (mm)

Int. Parcial

Alternada

(mm)

5 245.94 20.50 20.50 245.94 1.30 15.56

10 158.92 26.49 5.99 71.90 1.41 16.88

15 123.10 30.77 4.29 51.45 1.54 18.54

20 102.69 34.23 3.46 41.48 1.72 20.69

25 89.22 37.18 2.95 35.35 1.97 23.65

30 79.54 39.77 2.59 31.13 2.33 28.01

35 72.18 42.11 2.33 28.01 2.95 35.35

40 66.36 44.24 2.13 25.59 4.29 51.45

45 61.61 46.21 1.97 23.65 20.50 245.94

50 57.65 48.05 1.84 22.04 5.99 71.90

55 54.29 49.77 1.72 20.69 3.46 41.48

60 51.40 51.40 1.63 19.54 2.59 31.13

65 48.87 52.94 1.54 18.54 2.13 25.59

70 46.64 54.41 1.47 17.66 1.84 22.04

75 44.66 55.82 1.41 16.88 1.63 19.54

80 42.88 57.17 1.35 16.19 1.47 17.66

85 41.27 58.47 1.30 15.56 1.35 16.19

90 39.81 59.72 1.25 15.00 1.25 15.00

Duración de la tormenta (h) Intervalos de tiempo (min)

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 2 AÑOS

5

Page 49: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

49

4.3. Modelo Hidrológico.

Para la modelación hidrológica de la cuenca de Caño Buque se utiliza el software HEC-

HMS el cual requiere de unos parámetros de entrada; dentro de los cuales encontramos:

4.3.1. Caracterización de coberturas y suelos.

Para la caracterización de coberturas y suelos se tuvieron en cuenta el estado de la zona de

estudio. El método usado es el del Número de Curva del SCS, la cual es una técnica desarrollada

por el SCS para estimar la infiltración. Considera todas las pérdidas netas menos la evaporación

real. El Número de Curva depende de las siguientes propiedades generadoras de escorrentía de la

cuenca:

1) Tipo hidrológico de suelo.

Hay que clasificarlo en uno de los cuatros grupos hidrológicos existentes. Estos grupos van

desde A hasta D, representando el grupo A un potencial de escurrimiento mínimo y el D un

potencial de escurrimiento alto. Para asignar a un suelo un grupo determinado hay que considerar

su composición, su textura y la profundidad del nivel freático. (Ilustración 12).

Page 50: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

50

Ilustración 13 Plano de clasificación hidrogeológica de acuerdo al método de número de curva SCS

2) Uso de la tierra y tratamiento.

Clasificar los usos del suelo de acuerdo a la leyenda de usos que aparece en las tablas

originales del SCS y asignar a cada uso un código de uso del suelo, que se llamará

“Landuse”.

Page 51: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

51

Ilustración 14 Plano de reclasificación de las coberturas de acuerdo a la metodología del número de curva

SCS.

3) Como último se generó el número de curvo mediante el software HEC-GeoHMS el cual

nos dará el los resultados computando los dos mapas anteriores.

Ilustración 15 Plano de número de curva según metodología SCS

Page 52: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

52

4.3.2. Determinación de caudales máximos por periodo de retorno

De acuerdo a las curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF), los tiempos de

concentración y la determinación de los números de curva, se procede a calcular los caudales en

los periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años por medio de la modelación en el software

HEC-HMS. Ver anexos.

Periodo de Retorno 2Años

Date Time Pre (mm) Loss (mm) Excess (mm) Direct (M3/s) Total Flow (M3/s)

12-may-12 8:00 0.0 0.0

12-may-12 8:05 0.39 0.37 0.02 0.0 0.0

12-may-12 8:10 0.40 0.38 0.02 0.0 0.0

12-may-12 8:15 0.40 0.38 0.02 0.0 0.0

12-may-12 8:20 0.41 0.39 0.02 0.1 0.1

12-may-12 8:25 0.41 0.39 0.02 0.1 0.1

12-may-12 8:30 0.42 0.40 0.02 0.2 0.2

12-may-12 8:35 0.43 0.41 0.02 0.2 0.2

12-may-12 8:40 0.43 0.41 0.02 0.3 0.3

12-may-12 8:45 0.44 0.42 0.02 0.4 0.4

12-may-12 8:50 0.45 0.43 0.02 0.4 0.4

12-may-12 8:55 0.45 0.43 0.02 0.4 0.4

12-may-12 9:00 0.46 0.44 0.02 0.5 0.5

12-may-12 9:05 0.47 0.45 0.02 0.5 0.5

12-may-12 9:10 0.48 0.46 0.02 0.5 0.5

12-may-12 9:15 0.48 0.46 0.02 0.5 0.5

12-may-12 9:20 0.49 0.47 0.02 0.6 0.6

12-may-12 9:25 0.50 0.47 0.03 0.6 0.6

12-may-12 9:30 0.51 0.48 0.03 0.6 0.6

12-may-12 9:35 0.52 0.49 0.03 0.6 0.6

12-may-12 9:40 0.53 0.50 0.03 0.6 0.6

12-may-12 9:45 0.55 0.52 0.03 0.6 0.6

12-may-12 9:50 0.56 0.53 0.03 0.7 0.7

12-may-12 9:55 0.57 0.54 0.03 0.7 0.7

12-may-12 10:00 0.58 0.55 0.03 0.7 0.7

12-may-12 10:05 0.60 0.57 0.03 0.7 0.7

12-may-12 10:10 0.61 0.58 0.03 0.7 0.7

Page 53: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

53

12-may-12 10:15 0.63 0.60 0.03 0.7 0.7

12-may-12 10:20 0.65 0.62 0.03 0.7 0.7

12-may-12 10:25 0.67 0.64 0.03 0.8 0.8

12-may-12 10:30 0.69 0.66 0.03 0.8 0.8

12-may-12 10:35 0.71 0.67 0.04 0.8 0.8

12-may-12 10:40 0.73 0.69 0.04 0.8 0.8

12-may-12 10:45 0.76 0.72 0.04 0.8 0.8

12-may-12 10:50 0.79 0.75 0.04 0.9 0.9

12-may-12 10:55 0.82 0.78 0.04 0.9 0.9

12-may-12 11:00 0.86 0.82 0.04 0.9 0.9

12-may-12 11:05 0.90 0.85 0.04 0.9 0.9

12-may-12 11:10 0.94 0.89 0.05 1.0 1.0

12-may-12 11:15 1.00 0.95 0.05 1.0 1.0

12-may-12 11:20 1.06 1.01 0.05 1.0 1.0

12-may-12 11:25 1.13 1.07 0.06 1.1 1.1

12-may-12 11:30 1.21 1.15 0.06 1.1 1.1

12-may-12 11:35 1.31 1.24 0.07 1.2 1.2

12-may-12 11:40 1.44 1.37 0.07 1.2 1.2

12-may-12 11:45 1.61 1.53 0.08 1.3 1.3

12-may-12 11:50 1.84 1.75 0.09 1.4 1.4

12-may-12 11:55 2.18 2.07 0.11 1.5 1.5

12-may-12 12:00 2.75 2.61 0.14 1.6 1.6

12-may-12 12:05 4.00 3.79 0.21 1.8 1.8

12-may-12 12:10 19.13 16.38 2.75 2.4 2.4

12-may-12 12:15 5.59 4.26 1.33 3.8 3.8

12-may-12 12:20 3.23 2.37 0.86 6.0 6.0

12-may-12 12:25 2.42 1.73 0.69 9.3 9.3

12-may-12 12:30 1.99 1.40 0.59 12.9 12.9

12-may-12 12:35 1.71 1.18 0.53 16.0 16.0

12-may-12 12:40 1.52 1.04 0.48 18.1 18.1

12-may-12 12:45 1.37 0.92 0.45 19.5 19.5

12-may-12 12:50 1.26 0.84 0.42 19.9 19.9

12-may-12 12:55 1.17 0.77 0.40 19.6 19.6

12-may-12 13:00 1.09 0.71 0.38 18.7 18.7

12-may-12 13:05 1.02 0.66 0.36 17.4 17.4

12-may-12 13:10 0.97 0.62 0.35 16.3 16.3

12-may-12 13:15 0.92 0.59 0.33 15.2 15.2

12-may-12 13:20 0.88 0.56 0.32 14.3 14.3

12-may-12 13:25 0.84 0.53 0.31 13.5 13.5

12-may-12 13:30 0.81 0.50 0.31 12.7 12.7

Page 54: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

54

12-may-12 13:35 0.77 0.48 0.29 12.0 12.0

12-may-12 13:40 0.75 0.46 0.29 11.4 11.4

12-may-12 13:45 0.72 0.44 0.28 10.8 10.8

12-may-12 13:50 0.70 0.43 0.27 10.3 10.3

12-may-12 13:55 0.68 0.41 0.27 9.9 9.9

12-may-12 14:00 0.66 0.40 0.26 9.5 9.5

12-may-12 14:05 0.64 0.38 0.26 9.2 9.2

12-may-12 14:10 0.62 0.37 0.25 8.8 8.8

12-may-12 14:15 0.61 0.36 0.25 8.5 8.5

12-may-12 14:20 0.59 0.35 0.24 8.3 8.3

12-may-12 14:25 0.58 0.34 0.24 8.0 8.0

12-may-12 14:30 0.56 0.33 0.23 7.8 7.8

12-may-12 14:35 0.55 0.32 0.23 7.6 7.6

12-may-12 14:40 0.54 0.31 0.23 7.4 7.4

12-may-12 14:45 0.53 0.31 0.22 7.3 7.3

12-may-12 14:50 0.52 0.30 0.22 7.1 7.1

12-may-12 14:55 0.51 0.29 0.22 6.9 6.9

12-may-12 15:00 0.50 0.29 0.21 6.8 6.8

12-may-12 15:05 0.49 0.28 0.21 6.7 6.7

12-may-12 15:10 0.48 0.27 0.21 6.5 6.5

12-may-12 15:15 0.47 0.27 0.20 6.4 6.4

12-may-12 15:20 0.46 0.26 0.20 6.3 6.3

12-may-12 15:25 0.46 0.26 0.20 6.2 6.2

12-may-12 15:30 0.45 0.25 0.20 6.1 6.1

12-may-12 15:35 0.44 0.24 0.20 6.0 6.0

12-may-12 15:40 0.44 0.24 0.20 5.9 5.9

12-may-12 15:45 0.43 0.24 0.19 5.9 5.9

12-may-12 15:50 0.42 0.23 0.19 5.8 5.8

12-may-12 15:55 0.42 0.23 0.19 5.7 5.7

12-may-12 16:00 0.41 0.22 0.19 5.6 5.6

12-may-12 16:05 0.41 0.22 0.19 5.6 5.6

12-may-12 16:10 0.40 0.22 0.18 5.5 5.5

12-may-12 16:15 0.40 0.22 0.18 5.4 5.4

12-may-12 16:20 0.39 0.21 0.18 5.4 5.4

12-may-12 16:25 0.00 0.00 0.00 5.3 5.3

12-may-12 16:30 0.00 0.00 0.00 5.2 5.2

12-may-12 16:35 0.00 0.00 0.00 4.9 4.9

12-may-12 16:40 0.00 0.00 0.00 4.5 4.5

12-may-12 16:45 0.00 0.00 0.00 4.0 4.0

12-may-12 16:50 0.00 0.00 0.00 3.5 3.5

Page 55: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

55

12-may-12 16:55 0.00 0.00 0.00 2.9 2.9

12-may-12 17:00 0.00 0.00 0.00 2.4 2.4

12-may-12 17:05 0.00 0.00 0.00 1.9 1.9

12-may-12 17:10 0.00 0.00 0.00 1.5 1.5

12-may-12 17:15 0.00 0.00 0.00 1.2 1.2

12-may-12 17:20 0.00 0.00 0.00 0.9 0.9

12-may-12 17:25 0.00 0.00 0.00 0.7 0.7

12-may-12 17:30 0.00 0.00 0.00 0.6 0.6

12-may-12 17:35 0.00 0.00 0.00 0.5 0.5

12-may-12 17:40 0.00 0.00 0.00 0.4 0.4

12-may-12 17:45 0.00 0.00 0.00 0.3 0.3

12-may-12 17:50 0.00 0.00 0.00 0.2 0.2

12-may-12 17:55 0.00 0.00 0.00 0.2 0.2

12-may-12 18:00 0.00 0.00 0.00 0.1 0.1

12-may-12 18:05 0.00 0.00 0.00 0.1 0.1

12-may-12 18:10 0.00 0.00 0.00 0.1 0.1

12-may-12 18:15 0.00 0.00 0.00 0.1 0.1

12-may-12 18:20 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 Tabla 12 Resultados del modelo lluvia escorrentía – software HEC-HMS

Ilustración 16 Respuesta modelo lluvia escorrentía - software HEC-HMS

Page 56: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

56

Ilustración 17 Gráfica caudal en periodo de retorno para 2 años

4.4. Modelación Hidráulica – HEC RAS

Para la modelación de la amenaza en el caño Buque, del municipio de Villavicencio, es

necesario el software HEC-RAS para el cual se realiza el siguiente procedimiento:

a) Creación del terreno (Terreno): Se realiza la incorporación de un archivo tipo

raster correspondiente a un DEM de la zona en estudio.

Page 57: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

57

Ilustración 18 Creación del Terrain en RAS Mapper – Hec-RAS

b) Creación de la geometría: en este punto se crea un polígono en 2D Flow Area

para el área de estudio, así mismo se ubican la entrada y la salida de flujo en la

cuenca.

Ilustración 19 Creación de la Geometría sobre el Terrain incorporado en Hec-RAS

Page 58: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

58

c) Datos de Flujo Inestable (Unsteady Flow Data): En este punto se asignan los

caudales por periodo de retorno en un hidrograma de flujo el cual nos permitirá

distribuir la información hidrológica e hidráulica del modelo.

Ilustración 20 Incorporación de los caudales según periodo de retorno para el modelamiento por hidrogramas de flujo

d) Como última parte se modela la información asignada previamente y obtenemos

como resultado las diferentes manchas de inundación correspondientes a cada

periodo de retorno.

Page 59: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

59

Ilustración 21 Modelación de los parámetros incorporados anteriormente en el software Hec-RAS

Ilustración 22 Mancha de inundación generada por el modelo hidráulico del software Hec – RAS

4.5. Análisis de Vulnerabilidad

Obtenidas cada una de las manchas de inundación por periodo de retorno podemos observar

el comportamiento de la inundación en la zona de estudio.

Page 60: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

60

Ilustración 23 Plano de manchas de inundación de acuerdo a los periodos de retorno evaluados

Para la categorización de la amenaza se tendrá como referencia el estudio de “Zonificación

amenazas por inundaciones a escala 1:2000 y 1:5000 en áreas urbanas para diez municipios del

territorio colombiano” (IDEAM & UNAL, 2013) el cual fue desarrollado por el IDEAM y la

Universidad Nacional de Colombia, en el cual la amenaza se clasifica en tres niveles: Amenaza

Baja, Media y Alta.

La amenaza de inundación en un área determinada se representará, en términos de

probabilidad, como los sucesos estocásticos que generan una distribución de intensidades

diferentes (definida generalmente por la profundidad de inundación) en el área de análisis. Estos

serán las posibles intensidades que se evidenciarán en las zonas de estudio, que generarán cambios

en las distribuciones de eventos de inundación, y así afectar directamente al lugar de análisis. Para

la construcción de los mapas se incorpora información sobre extensión de la inundación (áreas

Page 61: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

61

cubiertas por el agua), velocidad del flujo (m/s), profundidad del agua (m), propagación de la

inundación (Km/h) y profundidad * Velocidad (m*m/s), como indicador del grado de amenaza.

Para el caso de estudio en la subcuenca hidrográfica caño Buque del municipio de

Villavicencio, la zonificación por amenaza de inundación consistió en la estimación de la extensión

de la inundación para los periodos de retorno de 5, 25 y 100 años, considerados como eventos de

amenaza baja, media y alta, respectivamente.

Ilustración 24 Plano de Amenaza por Inundación de caño Buque

Page 62: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

62

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a) De acuerdo al modelo hidráulico que se generó del caño Buque se evidencia que existe en

un área de 0.82 Km² con una alta amenaza por inundación producto de la acción dinámica

del caño.

b) De acuerdo a lo observado en la Ilustración 23 “Plano familias amenaza alta”,

identificamos que existe una importante área poblacional en las cuales se encuentran 122

familias que habitan en la ronda de amortiguación del afluente las cuales son altamente

susceptibles a eventos de inundación que como consecuencia ocasionarían fenómenos

erosivos y de socavación afectando las condiciones en las que se encuentran esos

asentamientos poblacionales.

Page 63: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

63

c) El análisis de vulnerabilidad nos permite detallar los puntos críticos que requieren una

evaluación de riesgo por parte de las entidades competentes en el municipio para la

proyección de obras de mitigación que permitan disminuir el nivel de riesgo que existe de

acuerdo a las condiciones hidráulicas de la subcuenca hidrográfica de caño Buque.

d) En la zona ubicada entre el sector de la calle 15 con carrera 40 hasta la desembocadura del

caño buque en el río Ocoa localizado en el barrio La Rosita se evidencia el impacto de las

condiciones hidráulicas aportadas por los caudales determinados bajo la metodología de

lluvia escorrentía donde podemos encontrar una mayor área de afectación por el

amortiguamiento de la inundación en esa planicie, por lo tanto genera mayor atención en

la proyección de obras de mitigación y tener en cuenta estos detalles para mejorar la

planificación del ordenamiento territorial del municipio y específicamente en las zonas con

condición de amenaza.

Page 64: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

64

BIBLIOGRAFÍA

- Unidad nacional para la gestión del riesgo de desastres. (2017). ABC Gestión del Riesgo: Conoce,

reduce y prepárate; Edición 4

- Alcaldía Municipal de Villavicencio. (2015). Acuerdo 285 del 2015 (Plan de Ordenamiento

Territorial). Villavicencio

- Findeter y las Ciudades Sostenibles (2015).

- Unidad nacional para la gestión del riesgo de desastres. (2017). Lineamientos para el Análisis de

la Vulnerabilidad Social en los Estudios de la Gestión Municipal del Riesgo de Desastres UNGRD

– IEMP.

- J. M. Vera Rodríguez y A. P. Albarracín Calderón, “Metodología para el análisis de vulnerabilidad

ante amenazas de inundación, remoción en masa y flujos torrenciales en cuencas hidrográficas,”

Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 27, no. 2, p. 109-136.

- IDEAM, 2018. PROTOCOLO DE MODELACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA, 59 páginas.

Bogotá, D.C.

- International Glossary of Hydrology. (2012). [E-book].

- Lozano Cortijo, O. (2008). METODOLOGÍA PARA EL ANALISIS DE VULNERABILIDAD Y

RIESGO ANTE 59 INUNDACIONES Y SISMOS, DE LAS EDIFICACIONES EN CENTROS

URBANOS [E-book] (1st ed.). Lima.

- Metodología para el Análisis de Vulnerabilidad ante Amenazas de Inundación, Remoción en Masa

y Flujos Torrenciales en Cuencas Hidrográficas. (2017).

- Moya Rico, R., & Álvarez, W. (2018). MODELACIÓN HIDRÁULICA DE UN CANAL URBANO

EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ, CASO DE ESTUDIO: CANAL RIO NEGRO. [E-book]. Bogotá.

- Ordaz, M., Torres, M., & Domínguez, R. (2013). VULNERABILIDAD Y RIESGO POR

INUNDACIONES [E-book].

Page 65: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

65

- Patrones en la Configuración de Riesgo y Condiciones Vulnerabilidad Asociados con la ruptura

de diques en Colombia. (2013). [E-book]. Bogotá.

- Ramírez Zea, L., & Cubillos Acero, J. (2016). ESTUDIO DE VULNERABILIDAD POR EL

FENÓMENO DE INUNDACIÓN DEL BARRIO CIUDADELA EL RECREO BOSA EN LA

CIUDAD DE BOGOTÁ [E-book]. Bogotá.

- Robayo Mejía, L. (2014). ANÁLISIS DE AMENAZA POR INUNDACIÓN PARA LA LOCALIDAD

DE TUNJUELITO, DESARROLLADO A TRAVÉS DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN

GEOGRÁFICA [E-book]. Bogotá.

- Hicks, F., & Peacock, T. (2013). Suitability of HEC-RAS for Flood Forecasting. Canadian water

Resources Journal, 159-174.

- Omena Monte, B. E., Duda Costa, D., Bazilio Chaves, M., Magalhães, L. d., & Uvo, C. (2016).

Hydrological and hydraulic modelling applied to the mapping of flood-prone areas . Revista

Brasileira de Recursos Hídricos , 152-167.

- Cannon, T. (2000). VULNERABILITY ANALYSIS AND DISASTERS. Lodos, 1, 45-55.

- Messner, F., & Meyer, V. (2006). FLOOD DAMAGE, VULNERABILITY AND RISK

PERCEPTION–CHALLENGES FOR FLOOD DAMAGE RESEARCH. In Flood risk management:

hazards, vulnerability and mitigation measures (pp. 149-167). Springer, Dordrecht.

- Forte, F., Strobl, R. O., & Pennetta, L. (2006). A METHODOLOGY USING GIS, AERIAL

PHOTOS AND REMOTE SENSING FOR LOSS ESTIMATION AND FLOOD

VULNERABILITY ANALYSIS IN THE SUPERSANO-RUFFANO-NOCIGLIA GRABEN,

SOUTHERN ITALY. Environmental Geology, 50(4), 581-594.

Page 66: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

66

- Domingos da Silva, Divaldo, Martínez González, Yoel, & Jiménez Sáez, Gerardo Crescencio.

(2014). Estimación de caudales máximos en una cuenca urbana de Luanda. Ingeniería Hidráulica

y Ambiental, 35(3), 3-19.

- Pérez, Jhonny I., Escobar, Jairo R., & Fragozo, Jose M.. (2018). Modelación Hidráulica 2D de

Inundaciones en Regiones con Escasez de Datos. El Caso del Delta del Río Ranchería, Riohacha-

Colombia. Información tecnológica, 29(4), 143-156.

- Breña Puyol, A. F., & Jacobo Villa, M. A. (2006). Principios y fundamentos de la hidrología

superficial. In Universidad Autónoma Metropolitana. Retrieved from

http://www.uamenlinea.uam.mx/materiales/licenciatura/hidrologia/principios_fundamentos/libro-

PFHS-05.pdf

- Desastres, U. N. para la G. del R. de. (2017). LINEAMIENTOS PARA EL ANÁLISIS DE LA

VULNERABILIDAD SOCIAL EN LOS ESTUDIOS DE LA GESTIÓN MUNICIPAL DEL RIESGO DE

DESASTRES (1a ed.; Escuela Colombiana de Ingeniería, ed.). Bogotá D.C.: Bogotá D.C.

- IDEAM. (2018). Protocolo de Modelación Hidrológica e Hidráulica. Retrieved from

http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023833/Protocolo_Modelacion_HH.pdf

Page 67: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

67

ANEXO 1.

ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS DE MONITOREO

VALORES TOTALES MENSUALES DE PRECIPITACIÓN

LA ESMERALDA ACDTO

# AÑO/MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE Vr. Anual

1 1998 52.70 205.50 146.50 280.13 529.63 673.60 445.80 503.43 418.60 501.20 546.00 301.00 4604.09

2 1999 120.53 265.60 193.03 684.65 425.43 758.50 540.50 381.70 497.40 655.80 428.30 254.20 5205.64

3 2000 66.20 174.30 103.30 384.63 818.13 393.30 349.90 419.90 203.20 383.90 435.60 147.50 3879.86

4 2001 6.90 30.50 196.60 386.40 818.50 618.80 555.90 365.80 536.70 613.30 423.80 474.50 5027.70

5 2002 10.90 13.10 263.90 652.30 892.30 742.30 675.20 427.00 454.30 561.90 278.20 237.90 5209.30

6 2003 1.10 34.20 111.50 559.60 521.00 768.40 389.60 416.50 603.70 458.30 635.30 266.90 4766.10

7 2004 59.00 353.00 147.30 525.80 754.30 677.30 634.10 392.70 481.10 514.80 426.10 358.90 5324.40

8 2005 118.30 262.60 208.80 551.30 710.53 707.30 529.90 380.60 483.70 595.40 485.40 58.40 5092.23

9 2006 172.30 38.10 425.70 574.90 679.03 635.70 390.90 355.30 212.40 558.43 611.10 239.00 4892.86

10 2007 4.00 13.30 241.50 375.33 728.50 581.70 360.30 474.30 417.40 557.40 381.40 152.60 4287.73

11 2008 61.60 35.80 75.40 394.80 907.40 594.50 609.80 383.30 525.13 625.30 406.93 224.57 4844.53

12 2009 65.40 86.10 266.60 483.80 509.82 702.10 521.50 595.30 326.40 618.80 332.20 79.50 4587.52

13 2010 1.20 201.20 543.70 760.80 553.90 629.60 639.30 393.60 339.10 362.30 440.40 432.20 5297.30

14 2011 185.80 148.30 204.70 610.30 642.70 590.90 392.90 450.50 532.00 475.00 648.40 418.50 5300.00

Page 68: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

68

15 2012 127.90 128.30 624.60 568.40 597.10 456.80 631.30 380.30 409.40 502.30 357.50 430.30 5214.20

16 2013 1.70 98.20 291.90 629.00 825.00 560.40 526.60 312.60 270.40 425.10 606.10 225.10 4772.10

17 2014 54.90 129.80 267.50 578.00 508.40 769.60 377.00 328.00 322.80 353.40 484.40 308.80 4482.60

18 2015 209.70 26.10 213.50 523.90 436.70 420.50 506.10 404.20 321.30 479.60 466.50 147.30 4155.40

19 2016 2.30 50.30 234.30 742.30 619.70 383.70 456.40 801.90 369.80 560.00 683.40 509.30 5413.40

20 2017 74.20 158.10 456.70 321.50 894.30 579.90 420.10 487.70 355.20 607.40 710.20 244.30 5309.60

PROMEDIO 69.83 122.62 260.85 529.39 668.62 612.25 497.66 432.73 404.00 520.48 489.36 275.54 4883.33

ALCALDIA

# AÑO/MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE Vr. Anual

1 1998 49.60 204.00 328.10 526.70 466.03 547.80 483.80 505.40 391.40 371.33 396.90 267.70 4538.76

2 1999 93.00 255.40 182.70 692.10 483.70 761.80 360.00 347.20 431.43 503.30 406.80 223.60 4741.03

3 2000 65.20 173.00 95.20 394.10 908.40 354.20 338.40 347.70 225.90 332.90 401.00 155.40 3791.40

4 2001 8.80 25.80 158.40 303.80 746.20 519.30 471.40 341.70 486.00 438.50 311.60 421.40 4232.90

5 2002 6.80 7.60 334.10 593.60 829.00 604.10 562.20 391.50 435.60 543.10 223.30 212.10 4743.00

6 2003 1.00 33.80 113.20 533.40 422.10 713.20 283.10 341.20 497.50 434.70 497.30 256.40 4126.90

7 2004 56.30 293.20 135.40 510.90 723.80 644.90 460.60 256.03 459.80 399.60 444.80 291.20 4676.53

8 2005 109.30 236.20 227.20 557.90 794.80 598.80 498.20 366.90 354.70 567.00 517.60 82.60 4911.20

9 2006 124.20 35.50 404.30 487.95 554.63 449.10 310.10 270.70 245.90 428.53 590.80 201.30 4103.01

10 2007 11.90 13.00 295.50 383.40 727.10 581.70 371.00 400.20 354.40 480.70 337.30 148.60 4104.80

11 2008 60.10 26.10 61.60 468.60 715.40 503.70 536.50 360.20 543.30 569.80 557.50 330.30 4733.10

12 2009 116.00 52.50 173.90 513.30 594.40 721.70 455.90 365.60 282.70 473.60 263.30 84.43 4097.33

13 2010 2.10 120.60 425.20 715.20 588.40 556.50 587.50 413.70 303.90 355.30 398.60 405.30 4872.30

14 2011 143.40 123.40 160.60 519.13 617.40 592.90 326.00 418.60 545.00 407.80 591.20 382.80 4828.23

15 2012 50.90 106.80 654.70 584.90 590.60 355.20 570.90 333.00 365.90 537.00 318.90 355.80 4824.60

16 2013 0.20 91.80 283.20 537.10 793.80 451.80 479.50 281.20 191.60 496.30 498.80 162.80 4268.10

17 2014 35.90 128.80 256.00 533.80 445.30 695.80 372.50 273.10 304.20 307.70 487.40 227.20 4067.70

18 2015 191.10 25.20 204.20 437.70 418.30 453.30 473.00 332.70 370.70 445.30 450.20 146.73 3948.43

19 2016 4.30 58.10 195.00 729.90 622.40 333.00 386.50 701.40 333.80 482.10 672.40 526.70 5045.60

Page 69: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

69

20 2017 58.40 117.80 433.60 269.70 864.90 519.20 342.40 394.00 335.60 557.50 608.20 241.30 4742.60

PROMEDIO 59.43 106.43 256.11 514.66 645.33 547.90 433.48 372.10 372.97 456.60 448.70 256.18 4469.88

SENA

# AÑO/MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE Vr. Anual

1 1998 30.70 228.40 293.00 621.80 641.00 475.83 501.20 427.80 317.80 313.00 445.90 170.20 4466.63

2 1999 92.20 229.90 157.80 677.20 423.90 568.60 321.60 325.00 266.00 615.80 439.30 189.20 4306.50

3 2000 68.30 130.40 93.20 495.50 497.83 372.30 356.10 313.30 250.90 319.10 379.30 130.00 3406.23

4 2001 16.40 33.30 144.10 278.70 681.30 518.00 543.40 370.90 502.90 527.40 398.30 403.20 4417.90

5 2002 9.20 4.70 350.30 616.80 821.60 651.20 555.40 353.80 419.30 536.40 200.70 166.60 4686.00

6 2003 1.30 45.50 127.70 506.90 412.40 609.60 255.00 394.30 472.40 484.20 442.80 278.40 4030.50

7 2004 88.00 346.20 135.40 539.20 788.80 575.70 449.60 236.43 443.95 240.93 307.13 208.73 4360.07

8 2005 71.10 232.70 138.10 420.30 582.00 468.20 283.23 275.03 309.70 580.00 418.40 29.50 3808.26

9 2006 85.53 15.40 348.40 489.30 636.80 494.40 290.70 259.80 257.90 562.10 559.20 177.70 4177.23

10 2007 12.80 16.20 320.60 419.70 660.00 581.70 347.20 428.80 271.60 492.20 242.60 122.80 3916.20

11 2008 30.80 20.40 31.60 304.73 383.33 340.63 378.43 355.23 432.10 443.20 512.20 118.83 3351.48

12 2009 88.40 66.50 251.30 454.30 425.23 676.53 534.50 469.20 277.10 455.10 304.10 98.70 4100.96

13 2010 0.60 135.30 332.40 682.80 492.50 480.00 483.70 422.40 302.50 452.80 396.90 363.50 4545.40

14 2011 92.30 137.90 109.00 451.80 640.50 540.70 398.60 422.90 455.40 412.50 607.60 401.20 4670.40

15 2012 32.30 87.00 652.70 557.80 670.80 447.50 517.40 406.90 286.60 506.60 284.40 393.80 4843.80

16 2013 0.20 106.60 242.50 602.90 893.90 464.80 444.80 292.80 242.80 434.50 417.10 161.90 4304.80

17 2014 40.80 99.70 211.10 510.90 467.80 695.60 342.60 291.20 326.50 341.90 381.70 159.80 3869.60

18 2015 158.10 28.50 175.60 470.10 447.00 467.90 474.10 302.00 362.10 418.40 423.70 181.50 3909.00

19 2016 3.60 55.20 191.10 754.60 536.00 381.40 388.60 661.90 406.00 510.90 611.10 438.60 4939.00

20 2017 80.90 90.40 381.40 324.80 706.40 537.50 381.50 308.60 243.70 520.40 542.70 193.30 4311.60

PROMEDIO 50.18 105.51 234.37 509.01 590.45 517.40 412.38 365.91 342.36 458.37 415.76 219.37 4221.08

APTO VANGUARDIA

Page 70: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

70

# AÑO/MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE Vr. Anual

1 1998 36.30 215.80 402.00 606.80 706.20 599.10 518.60 502.30 347.50 482.30 365.70 234.00 5016.60

2 1999 91.00 248.50 192.00 735.90 524.30 669.90 431.60 333.70 396.10 594.20 434.40 202.50 4854.10

3 2000 64.00 163.90 104.20 379.90 923.60 351.80 333.60 354.60 200.60 288.30 371.00 145.80 3681.30

4 2001 12.80 38.50 158.30 330.40 765.10 567.80 515.60 368.00 393.30 572.80 372.90 417.40 4512.90

5 2002 9.83 7.93 365.40 611.10 897.00 635.20 614.30 341.70 477.50 606.33 201.20 222.60 4990.09

6 2003 0.40 21.50 146.50 621.60 400.80 694.00 307.20 417.30 632.80 399.20 547.60 214.40 4403.30

7 2004 46.60 324.30 161.10 424.80 736.60 655.80 574.70 374.70 428.10 383.60 391.00 336.50 4837.80

8 2005 95.90 278.90 246.80 594.10 780.30 588.80 561.50 394.50 350.70 531.30 609.90 139.00 5171.70

9 2006 141.50 34.40 395.90 486.60 754.40 472.00 347.30 343.30 293.40 683.40 599.00 153.10 4704.30

10 2007 14.60 10.00 409.60 382.80 753.60 581.70 385.60 484.10 324.60 482.90 275.10 138.00 4242.60

11 2008 34.30 20.80 25.20 458.90 688.10 704.70 572.40 330.20 485.40 424.20 443.30 236.20 4423.70

12 2009 89.80 64.00 201.70 449.70 625.10 703.60 484.60 474.10 326.93 597.20 260.90 50.60 4328.23

13 2010 0.10 115.60 426.30 627.00 580.50 584.20 630.20 451.70 332.30 488.90 399.60 392.70 5029.10

14 2011 90.30 144.50 175.20 469.10 632.70 529.40 367.40 361.60 592.70 337.90 576.60 357.20 4634.60

15 2012 36.60 106.90 536.80 546.30 575.80 423.90 595.70 371.60 281.30 586.10 257.20 316.10 4634.30

16 2013 0.30 80.40 224.90 662.50 741.80 418.80 583.70 264.50 222.00 332.60 516.10 173.40 4221.00

17 2014 26.50 127.40 263.60 672.90 420.30 670.90 371.00 265.20 309.60 332.10 497.40 210.50 4167.40

18 2015 196.60 19.20 225.40 399.30 385.90 491.90 457.80 277.80 330.50 399.40 416.60 180.30 3780.70

19 2016 2.00 63.70 231.60 791.30 532.80 329.40 413.60 664.90 391.90 416.00 576.30 500.70 4914.20

20 2017 65.60 94.50 379.60 273.30 802.60 538.00 344.90 343.10 303.70 532.70 542.40 163.70 4384.10

PROMEDIO 52.75 109.04 263.61 526.22 661.38 560.55 470.57 385.95 371.05 473.57 432.71 239.24 4546.60

Page 71: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

71

ANEXO 2.

CURVAS IDF ESTACIONES

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100 120

Inte

nsi

dad

(m

m/h

r)

Duración (min)

Curvas IDF Estación ALCALDÍA

3 Años

5 Años

10 Años

25 Años

50 años

100 Años

Page 72: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

72

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

0 20 40 60 80 100 120

Inte

nsi

dad

(m

m/h

r)

Duración (min)

Curvas IDF Estación SENA

3 Años

5 Años

10 Años

25 Años

50 años

100 Años

Page 73: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

73

ANEXO 3.

HIETOGRAMAS

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 2 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 2 Intervalos de tiempo (min)

1

Instante (min)

Intensidad (mm/h)

Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación (mm)

Intensidad parcial (mm/h)

Precipitación Alternada

(mm)

Int. Parcial

Alternada (mm)

5 229.56 19.13 19.13 1147.80 1.00 59.74

10 148.34 24.72 5.59 335.56 1.06 63.34

15 114.90 28.72 4.00 240.10 1.13 67.58

20 95.85 31.95 3.23 193.57 1.21 72.63

25 83.28 34.70 2.75 164.99 1.31 78.79

30 74.24 37.12 2.42 145.30 1.44 86.52

35 67.37 39.30 2.18 130.73 1.61 96.58

40 61.94 41.29 1.99 119.43 1.84 110.35

45 57.51 43.13 1.84 110.35 2.18 130.73

50 53.81 44.85 1.71 102.87 2.75 164.99

55 50.68 46.45 1.61 96.58 4.00 240.10

60 47.97 47.97 1.52 91.19 19.13 1147.80

65 45.62 49.42 1.44 86.52 5.59 335.56

70 43.53 50.79 1.37 82.42 3.23 193.57

75 41.68 52.10 1.31 78.79 2.42 145.30

80 40.02 53.36 1.26 75.55 1.99 119.43

85 38.52 54.57 1.21 72.63 1.71 102.87

90 37.16 55.74 1.17 69.99 1.52 91.19

95 35.92 56.87 1.13 67.58 1.37 82.42

100 34.77 57.96 1.09 65.37 1.26 75.55

105 33.72 59.01 1.06 63.34 1.17 69.99

110 32.75 60.04 1.02 61.47 1.09 65.37

115 31.84 61.03 1.00 59.74 1.02 61.47

120 31.00 62.00 0.97 58.12 0.97 58.12

Page 74: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

74

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 5 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 2 Intervalos de tiempo (min)

5

Instante (min)

Intensidad (mm/h)

Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación (mm)

Intensidad parcial (mm/h)

Precipitación Alternada

(mm)

Int. Parcial

Alternada (mm)

5 268.25 22.35 22.35 268.25 1.16 13.96

10 173.34 28.89 6.54 78.42 1.23 14.80

15 134.26 33.57 4.68 56.11 1.32 15.79

20 112.01 37.34 3.77 45.24 1.41 16.97

25 97.32 40.55 3.21 38.56 1.53 18.42

30 86.76 43.38 2.83 33.96 1.69 20.22

35 78.73 45.93 2.55 30.55 1.88 22.57

40 72.38 48.25 2.33 27.91 2.15 25.79

45 67.20 50.40 2.15 25.79 2.55 30.55

50 62.88 52.40 2.00 24.04 3.21 38.56

55 59.22 54.28 1.88 22.57 4.68 56.11

60 56.06 56.06 1.78 21.31 22.35 268.25

65 53.30 57.75 1.69 20.22 6.54 78.42

70 50.87 59.35 1.61 19.26 3.77 45.24

75 48.71 60.89 1.53 18.42 2.83 33.96

80 46.77 62.36 1.47 17.66 2.33 27.91

85 45.02 63.77 1.41 16.97 2.00 24.04

90 43.42 65.14 1.36 16.36 1.78 21.31

95 41.97 66.45 1.32 15.79 1.61 19.26

100 40.63 67.72 1.27 15.28 1.47 17.66

105 39.40 68.96 1.23 14.80 1.36 16.36

110 38.27 70.16 1.20 14.37 1.27 15.28

115 37.21 71.32 1.16 13.96 1.20 14.37

120 36.23 72.45 1.13 13.58 1.13 13.58

0

5

10

15

20

25

5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115

Hietograma precipitación T2

Series1

Page 75: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

75

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 10 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 2 Intervalos de tiempo (min)

5

Instante (min)

Intensidad (mm/h)

Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación (mm)

Intensidad parcial (mm/h)

Precipitación Alternada

(mm)

Int. Parcial

Alternada (mm)

5 301.80 25.15 25.15 301.80 1.31 15.71

10 195.02 32.50 7.35 88.23 1.39 16.66

15 151.05 37.76 5.26 63.13 1.48 17.77

20 126.02 42.01 4.24 50.90 1.59 19.10

25 109.49 45.62 3.62 43.38 1.73 20.72

30 97.61 48.80 3.18 38.20 1.90 22.75

35 88.57 51.67 2.86 34.37 2.12 25.39

40 81.43 54.29 2.62 31.40 2.42 29.02

45 75.60 56.70 2.42 29.02 2.86 34.37

50 70.75 58.96 2.25 27.05 3.62 43.38

55 66.63 61.07 2.12 25.39 5.26 63.13

60 63.07 63.07 2.00 23.98 25.15 301.80

65 59.97 64.97 1.90 22.75 7.35 88.23

70 57.23 66.77 1.81 21.67 4.24 50.90

75 54.80 68.50 1.73 20.72 3.18 38.20

80 52.62 70.16 1.66 19.87 2.62 31.40

85 50.65 71.75 1.59 19.10 2.25 27.05

90 48.85 73.28 1.53 18.40 2.00 23.98

95 47.22 74.76 1.48 17.77 1.81 21.67

100 45.72 76.19 1.43 17.19 1.66 19.87

105 44.33 77.58 1.39 16.66 1.53 18.40

110 43.05 78.93 1.35 16.16 1.43 17.19

115 41.86 80.24 1.31 15.71 1.35 16.16

120 40.76 81.51 1.27 15.28 1.27 15.28

0

5

10

15

20

25

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

10

5

11

5

Hietograma precipitación T5

mm de precipitación por…

Page 76: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

76

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 25 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 2 Intervalos de tiempo (min)

5

Instante (min)

Intensidad (mm/h)

Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación (mm)

Intensidad parcial (mm/h)

Precipitación Alternada

(mm)

Int. Parcial

Alternada (mm)

5 352.67 29.39 29.39 352.67 1.53 18.35

10 227.89 37.98 8.59 103.10 1.62 19.46

15 176.52 44.13 6.15 73.77 1.73 20.76

20 147.26 49.09 4.96 59.48 1.86 22.32

25 127.94 53.31 4.22 50.70 2.02 24.21

30 114.06 57.03 3.72 44.64 2.22 26.59

35 103.50 60.38 3.35 40.17 2.47 29.68

40 95.15 63.44 3.06 36.70 2.83 33.91

45 88.35 66.26 2.83 33.91 3.35 40.17

50 82.67 68.90 2.63 31.61 4.22 50.70

55 77.86 71.37 2.47 29.68 6.15 73.77

60 73.70 73.70 2.34 28.02 29.39 352.67

65 70.08 75.92 2.22 26.59 8.59 103.10

70 66.88 78.03 2.11 25.33 4.96 59.48

75 64.04 80.05 2.02 24.21 3.72 44.64

80 61.49 81.98 1.93 23.21 3.06 36.70

85 59.18 83.84 1.86 22.32 2.63 31.61

90 57.09 85.63 1.79 21.50 2.34 28.02

95 55.18 87.36 1.73 20.76 2.11 25.33

100 53.42 89.04 1.67 20.09 1.93 23.21

105 51.81 90.66 1.62 19.46 1.79 21.50

110 50.31 92.23 1.57 18.89 1.67 20.09

115 48.92 93.76 1.53 18.35 1.57 18.89

120 47.63 95.25 1.49 17.86 1.49 17.86

0

10

20

30

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

10

5

11

5

Hietograma precipitación T10

Series1

Page 77: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

77

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 50 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 2 Intervalos de tiempo (min)

5

Instante (min)

Intensidad (mm/h)

Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación (mm)

Intensidad parcial (mm/h)

Precipitación Alternada

(mm)

Int. Parcial

Alternada (mm)

5 396.78 33.06 33.06 396.78 1.72 20.65

10 256.39 42.73 9.67 116.00 1.82 21.90

15 198.59 49.65 6.92 83.00 1.95 23.36

20 165.67 55.22 5.58 66.91 2.09 25.11

25 143.94 59.98 4.75 57.04 2.27 27.24

30 128.32 64.16 4.19 50.23 2.49 29.91

35 116.45 67.93 3.77 45.19 2.78 33.39

40 107.05 71.37 3.44 41.28 3.18 38.15

45 99.40 74.55 3.18 38.15 3.77 45.19

50 93.01 77.51 2.96 35.56 4.75 57.04

55 87.59 80.29 2.78 33.39 6.92 83.00

60 82.92 82.92 2.63 31.52 33.06 396.78

65 78.84 85.41 2.49 29.91 9.67 116.00

70 75.25 87.79 2.37 28.49 5.58 66.91

75 72.05 90.06 2.27 27.24 4.19 50.23

80 69.18 92.23 2.18 26.12 3.44 41.28

85 66.58 94.33 2.09 25.11 2.96 35.56

90 64.23 96.34 2.02 24.19 2.63 31.52

95 62.08 98.29 1.95 23.36 2.37 28.49

100 60.10 100.17 1.88 22.60 2.18 26.12

105 58.28 102.00 1.82 21.90 2.02 24.19

110 56.60 103.77 1.77 21.25 1.88 22.60

115 55.04 105.49 1.72 20.65 1.77 21.25

120 53.58 107.16 1.67 20.09 1.67 20.09

0

10

20

30

40

5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115

Hietograma precipitación T25

Series1

Page 78: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

78

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 100 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 2 Intervalos de tiempo (min)

5

Instante (min)

Intensidad (mm/h)

Precipitación

acumulada (mm)

Precipitación (mm)

Intensidad parcial (mm/h)

Precipitación Alternada

(mm)

Int. Parcial

Alternada (mm)

5 446.40 37.20 37.20 446.40 1.94 23.23

10 288.45 48.08 10.88 130.51 2.05 24.64

15 223.43 55.86 7.78 93.38 2.19 26.28

20 186.39 62.13 6.27 75.28 2.35 28.25

25 161.95 67.48 5.35 64.17 2.55 30.64

30 144.37 72.19 4.71 56.51 2.80 33.65

35 131.01 76.42 4.24 50.84 3.13 37.56

40 120.44 80.29 3.87 46.45 3.58 42.92

45 111.83 83.87 3.58 42.92 4.24 50.84

50 104.65 87.20 3.33 40.01 5.35 64.17

55 98.55 90.33 3.13 37.56 7.78 93.38

60 93.29 93.29 2.96 35.47 37.20 446.40

65 88.70 96.09 2.80 33.65 10.88 130.51

70 84.66 98.77 2.67 32.06 6.27 75.28

75 81.06 101.32 2.55 30.64 4.71 56.51

80 77.83 103.77 2.45 29.38 3.87 46.45

85 74.91 106.12 2.35 28.25 3.33 40.01

90 72.26 108.39 2.27 27.22 2.96 35.47

95 69.84 110.58 2.19 26.28 2.67 32.06

100 67.62 112.70 2.12 25.42 2.45 29.38

105 65.57 114.75 2.05 24.64 2.27 27.22

110 63.68 116.74 1.99 23.91 2.12 25.42

115 61.92 118.68 1.94 23.23 1.99 23.91

120 60.28 120.56 1.88 22.60 1.88 22.60

0

10

20

30

40

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

10

5

11

5

Series1

Page 79: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

79

0

5

10

15

20

25

30

35

40

5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105115Series1

Page 80: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

80

ANEXO 3.

RESULTADOS HEC-HMS

Page 81: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

81

Page 82: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

82

Page 83: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

83

Page 84: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

84

Page 85: ANALISIS DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN DEL CAÑO …...JUAN CAMILO REY VARGAS JUAN DAVID MONTOYA LEÓN Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos

85