Modelacion Hidrologica

MODELACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DE LA ESCORRENTÍA SUPERFICIAL DEL ARROYO EL PASO EN LA CIUDAD DE SINCELEJO, DEPARTAMENTO DE SUCRE

AUTOR:

GIOVANNY MANUEL BERTEL CARMONA

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

SINCELEJO-SUCRE

2010

MODELACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DE LA ESCORRENTÍA SUPERFICIAL DEL ARROYO EL PASO EN LA CIUDAD DE SINCELEJO, DEPARTAMENTO DE SUCRE

AUTOR:

GIOVANNY MANUEL BERTEL CARMONA

DIRECTOR:

Ing. LUIS JOSÉ CERPA REYES

Magister en Ingeniería Civil.

Línea de profundización:

AGUAS

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

SINCELEJO-SUCRE

2010

Nota de aceptación

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FIRMA DEL JURADO

FIRMA DEL JURADO

FIRMA DEL JURADO

SINCELEJO-SUCRE

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTO

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 8

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 9

JUSTIFICACIÓN 11

OBJETIVOS 12

OBJETIVOS GENERAL 12

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 12

MATERIALES Y EQUIPOS 13

METODOLOGÍA 14

ESTADO DEL ARTE 16

MODELACIÓN DE FENÓMENOS HIDRÁULICOS E HIDROLÓGICOS. 16

CUENCA HIDROGAFICA: 16

CUENCA HIROLOGICA: 17

PRECIPITACIÓN: 17

ESCORRENTÍA SUPERFICIAL: 17

DETENCIÓN SUPERFICIAL: 17

HUMEDAD: 17

INFILTRACIÓN: 18

INTERCEPCIÓN: 18

NIVEL FREÁTICO: 18

FLUJO SUBSUPERFICIAL: 18

EVAPORACIÓN: 18

PRESUPUESTO 19

CRONOGRAMA DE TRABAJO 20

BIBLIOGRAFIA 21

WEB SITE 23

ANEXOS 24

Anexo 1. PUENTE LAS TAMBORAS. 24

Anexo 2. Puente colindante con la Universidad de Sucre-sede Puerta Roja 24

Anexo 3 socavación presentada por el cauce del arroyo. (Puerta Roja) 25

Anexo 4. Calles del barrio la palma. 25

INTRODUCCIÓN

Sincelejo es la capital y sede de la administración del Departamento de Sucre. Se localiza al Nordeste de la República de Colombia, en la Costa Atlántica Colombiana, ubicado a 9º 18” latitud norte, 75º 23” longitud oeste del meridiano de Greenwich, Posee un área en la que la mayor parte de su territorio es irregular, tiene un piso térmico cálido como el que corresponde a las extensas sabanas de las llanuras del Caribe.

Actualmente existe una variedad de corrientes superficiales (arroyos), que presentan desbordamiento de su cauce en épocas de lluvias produciendo inundaciones y arrastrando consigo una gran cantidad de residuos sólidos y aguas negras provenientes de algunos barrios aledaños.

En la época de sequía su mayor problema es la conducción de aguas residuales en sitios donde la descarga se hace directamente a las calles, debido al deficiente sistema de alcantarillado y al mal manejo de desechos.

Ante esta situación, el estudio de eventos hidrológicos y avenidas que afectan a los arroyos se basa en el empleo de modelos que, partiendo de información meteorológica y de propiedades físicas y geomorfológicas fácilmente observables de las corrientes superficiales, nos permiten estimar el valor de los parámetros de diseño necesarios en numerosos proyectos de ingeniería. Esta consideración supone un mayor acercamiento a la realidad de los procesos hidrológicos, puesto que es evidente que existe una variabilidad espacial natural de la precipitación, de los parámetros implicados en la infiltración y de la estructura de la red de drenaje.

La importante capacidad actual de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) para manejar y analizar información espacial, hace de estas herramientas informáticas un entorno adecuado para afrontar de manera eficiente la modelación hidrológica del arroyo el paso en la ciudad de Sincelejo.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Sincelejo es una ciudad con una topografía irregular, estas presentan unas diferencia de nivel de aproximadamente de 50 metros, posee dos corrientes superficiales principales que drenan la zona urbana, el arroyo el Pintao y el arroyo el Paso. La variedad que posee Colombia desde muchos aspecto, la hacen diferente de todos los países, como la majestuosidad de poseer más de 721.000.000 cuencas, hace que todos los colombianos se sientan orgulloso por vivir un país tan rico en biodiversidad, pero con una inconformidad en el planeamiento de las redes viales, además de la importancia que no se le ha dado a los cauces de los arroyos, por ende Colombia presenta la particularidad que vuelve el cauce de un arroyo en una vía. Un ejemplo típico de esta se ve en el barrio la palma, presentándose consecuencias graves como inundaciones, y llevando consigo una gran cantidad de residuos sólidos y aguas negras provenientes de barrios aledaños en época de lluvias fuertes.

El arroyo el Paso atraviesa los predios de la Universidad de Sucre en la sede de Puerta Roja drenando en una zona urbana aproximadamente de 80 hectáreas y desemboca en el arroyo el Colomuto.

El arroyo El Paso presenta problemas en todo su cauce, por lo cual se han venido realizando canalizaciones en su curso, pero aun persisten problemas constituyendo una fuente de contaminación ambiental y paisajista, problemas de inundaciones que soportan los moradores, daños y deterior en las zonas de construcción (Ver Anexo 1, 2, 3 y 4). Todo esto se presenta por diferentes factores que han cambiado el caudal del arroyo, por lo tanto estas construcciones no se realizan teniendo en cuanta los datos actualizados del caudal.

El arroyo el Paso posee la característica de tener una respuesta hidrológica rápida y torrencial, en épocas de lluvias se presenta en gran magnitud los problemas nombrados anteriormente, se ven las inundaciones de las zonas aledañas, las socavaciones en los taludes del arroyo y daños permanente de la estructuras.

Si esta investigación no se diera acabo los problemas seguirán incrementando de forma gradual por el grado de incertidumbre que se presenta al momento de construir obras aledañas debido a desconocer el cauce y el daño que este produce además otras posibles causas que se pueden presentar por consecuencia de fenómenos natural en la región, por tal razón esta investigación contribuirá a obtener información actualizada para realizar obras de mejor calidad y más segura.

JUSTIFICACIÓN

En la ciudad de Sincelejo se realizan obras hidráulicas con datos inciertos de caudales, precipitaciones, infiltraciones, y escorrentías del arroyo el paso, ya que los registros utilizados son de estudios anteriores, no tan valederos debido a que con el paso del tiempo la ciudad se ha urbanizado y algunos tramos de los arroyos se han canalizado, implican unos cambios en caudales y demás parámetros hidráulicos diferentes a los que se presentan actualmente.

El presente estudio se realiza con el fin de estimar datos actualizados sobre estos parámetros ya que son fundamentales para garantizar mejores diseños hidráulicos que son aplicados en la ingeniería civil, esto es posible con la ayuda de registros de lluvias que ofrecen las estaciones meteorológicas en este caso estación meteorológica espacial UNIVERSIDAD DE SUCRE.

La actualización de estos parámetros ofrece seguridad a las nuevas estructuras haciéndolas más estables ya que se tiene en cuenta la condición hidrológica e hidráulica de la sección, contribuyendo a una mejor calidad de vida de los habitantes de la localidad.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERAL

• Realizar la modelación de la escorrentía superficial del arroyo el paso en la ciudad de Sincelejo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Desarrollar la cartografía del área de estudio en Sistema de Información Geográfica.

• Caracterizar el área de la cuenca.

• Realizar pronósticos de caudales para anticipar sequias, crecidas y en general la disponibilidad del agua en el arroyo el paso.

• Determinar las abstracciones hidrológicas en la cuenca.

• Calculo de la transformación de la precipitación en escorrentía.

• Delimitar el área de riesgo y las zonas de inundación en la cuenca.

MATERIALES Y EQUIPOS

• Datos de precipitación de la estación meteorológica puerta roja (universidad de sucre).

• Datos de intensidad de precipitación de la estación meteorológica puerta roja (universidad de sucre).

• Computador.

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