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EVALUACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DE LA QUEBRADA

LA CHORRERA PARA LA VERIFICACIÓN DE LOS NIVELES MÁXIMOS Y

MÍNIMOS EN LA CAPTACIÓN DEL CENTRO POBLADO LA MAGDALENA,

MUNICIPIO DE QUEBRADANEGRA-CUNDINAMARCA.

DANIEL ESTEBAN BERMÚDEZ JIMÉNEZ

ALEXANDRA MARTÍNEZ RAGA

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

BOGOTÁ D.C – 2016

Universidad Católica de Colombia – Facultad de Ingeniería – Especialización en Recursos Hídricos

EVALUACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DE LA QUEBRADA LA CHORRERA PARA LA VERIFICACIÓN DE LOS NIVELES MÁXIMOS Y

MÍNIMOS EN LA CAPTACIÓN DEL CENTRO POBLADO LA MAGDALENA, MUNICIPIO DE QUEBRADANEGRA-CUNDINAMARCA.

Ing. Alexandra Martínez & Ing. Daniel Bermúdez

Pág. 2.

EVALUACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DE LA QUEBRADA

LA CHORRERA PARA LA VERIFICACIÓN DE LOS NIVELES MÁXIMOS Y

MÍNIMOS EN LA CAPTACIÓN DEL CENTRO POBLADO LA MAGDALENA,

MUNICIPIO DE QUEBRADANEGRA-CUNDINAMARCA.

DANIEL ESTEBAN BERMÚDEZ JIMÉNEZ

ALEXANDRA MARTÍNEZ RAGA

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

ASESOR: JESUS ERNESTO TORRES QUINTERO

INGENIERO CIVIL, MSC. RECURSOS HIDRAÚLICOS

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

BOGOTÁ D.C – 2016





Pág. 3.





Pág. 4.

Nota De Aceptación

Presidente Del Jurado

Jurado

Jurado

Bogotá D.C, Noviembre de 2016





Pág. 5.

DEDICATORIA

Dedicamos este trabajo en primera instancia a Dios quien nos dio la oportunidad

de iniciar este proyecto, en el cual, bajo el manto de sus bendiciones, hemos logrado darle

finalidad satisfactoriamente. De igual manera a nuestras familias por su apoyo

incondicional y colaboración frente a este paso tan importante es nuestras vidas, y sin

lugar a dudas a nosotros como autores y compañeros de estudio que con esfuerzo y

dedicación obtuvimos los mejores frutos.





Pág. 6.

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 14

1. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO ...................................................... 15

1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ................................................................................ 15

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 15

1.2.1 Problema a resolver. ................................................................................................ 15

1.2.2 Antecedentes del problema a resolver. ................................................................... 16

1.3 Pregunta de investigación ......................................................................................... 17

1.4 JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................... 17

1.5 OBJETIVOS .............................................................................................................. 19

1.5.1 Objetivo general ....................................................................................................... 19

1.5.2 Objetivos específicos ................................................................................................ 19

2. MARCOS DE REFERENCIA ......................................................................................... 21

2.1 MARCO TEÓRICO ....................................................................................................... 22

2.1.1 Morfometría de Cuencas ......................................................................................... 22

2.1.2 Tiempos de Concentración ...................................................................................... 22

2.1.3 Polígonos de Thiessen ............................................................................................... 26

2.1.4 Isoyetas ...................................................................................................................... 27

2.1.5 Curvas de Intensidad Duración y Frecuencia ....................................................... 28

2.1.6 Determinación del Nivel de Inundación (Nivel máximo) ...................................... 29

2.1.7 Estructuras de Captación ........................................................................................ 30

2.2 MARCO CONCEPTUAL .............................................................................................. 32

2.3 MARCO GEOGRÁFICO............................................................................................... 34

2.3.1 Aspectos Físicos ........................................................................................................ 34

2.3.2 Límites Geográficos Municipales ............................................................................ 34

2.3.3 Hidrología ................................................................................................................. 35

3. METODOLOGÍA ............................................................................................................. 37

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ....................................................................................... 39

4.1 INFORMACIÓN RECOPILADA ................................................................................. 39

4.1.1 Ubicación Bocatoma ................................................................................................. 39

4.1.2 Información Meteorológica ..................................................................................... 43

4.1.3 Información Cartográfica ........................................................................................ 45

4.2 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ............................................................................ 49





Pág. 7.

4.2.1 Delimitación de la cuenca Hidrográfica ................................................................. 49

4.2.2 Tiempos de concentración ....................................................................................... 56

4.2.3 Polígonos De Thiessen .............................................................................................. 57

4.2.4 Análisis de la Variación Temporal de la Precipitación ......................................... 59

4.2.4.1 Estación Útica ........................................................................................................ 60

4.2.5 Isoyetas ...................................................................................................................... 63

4.2.6 Tiempo de Concentración ........................................................................................ 64

4.2.7 Curvas I.D.F.............................................................................................................. 64

4.2.8 Hietogramas por periodo de Retorno ..................................................................... 67

4.2.9 Cálculo de niveles Medios ........................................................................................ 71

4.2.9.1 Análisis de caudales Medios ................................................................................. 71

4.2.10 Cálculo de niveles Mínimos ................................................................................... 72

4.2.11 Cálculo de niveles máximos ................................................................................... 73

4.3 APLICACIÓN DE LA INFORMACIÓN ..................................................................... 83

4.3.1 Tipo de bocatoma propuesta ................................................................................... 83

4.3.2 Ubicación de la bocatoma propuesta ...................................................................... 84

5. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 87

6. RECOMENDACIONES ................................................................................................... 88

7. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 89

8. ANEXOS ............................................................................................................................ 91





Pág. 8.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Bocatoma Actual.......................................................................................................... 19

Figura 2. Marco de referencia. .................................................................................................... 21

Figura 3. Ejemplo Polígonos de Thiessen ................................................................................... 27

Figura 4. Ejemplo Isoyetas .......................................................................................................... 28

Figura 5. Bocatomas en recta y en curva ................................................................................... 31

Figura 6. Ubicación Quebradanegra Cundinamarca ................................................................... 35

Figura 7. Hidrogeología Quebradanegra ..................................................................................... 36

Figura 8. Metodología ................................................................................................................. 37

Figura 9. Ubicación de la bocatoma destruida quebrada La Esmeralda ...................................... 39

Figura 10. Ubicación actual bocatoma ....................................................................................... 40

Figura 11. Captación actual ......................................................................................................... 41

Figura 12. Sección transversal Ubicación actual ......................................................................... 42

Figura 13. Sitio sección transversal 1 .......................................................................................... 42

Figura 14. Sección transversal ubicación propuesta ................................................................... 43

Figura 15. Sitio sección transversal 2 .......................................................................................... 43

Figura 16. Estaciones hidrometereológicas cercanas .................................................................. 44

Figura 17. Raster Municipio Quebradanegra .............................................................................. 46

Figura 18. Curvas de Nivel cada 25 metros generadas mediante el DEM .................................. 47

Figura 19. Clasificación de altitud - Cuenca Quebrada La Chorrera .......................................... 48

Figura 20. Longitud máxima de la cuenca .................................................................................. 50

Figura 21. Pendiente de la Cuenca .............................................................................................. 53

Figura 22. Orden de Drenaje de la Cuenca ................................................................................. 55

Figura 23. Polígonos de Thiessen para la cuenca de estudio ...................................................... 58

Figura 24. Precipitación máxima en 24 horas Útica ................................................................... 60

Figura 25. Precipitación máxima en 24 horas El Tusculo ........................................................... 61

Figura 26. Precipitación máxima en 24 horas Chilagua .............................................................. 62

Figura 27. Mapa de Isoyetas para la cuenca Quebrada La Chorrera ........................................... 63

Figura 28. Curvas IDF ................................................................................................................. 66

Figura 29. Hietograma Tr 2ños ................................................................................................... 67

Figura 30. Hietograma Tr 5 años ................................................................................................ 67

Figura 31. Hietograma Tr 10 años .............................................................................................. 68





Figura 36. Hietograma Tr 100 años ............................................................................................ 70

Figura 37. Curvas IDF Curva regional de caudales medios mensuales multianuales ................. 72

Figura 38 Curva Regional de caudales mínimos multianuales ................................................... 73

Figura 39. Modelo Base de Cuenca para la modelación Hec HMS para el municipio de

Quebradanegra- Cundinamarca. .................................................................................................. 74

Figura 40. Resultado de caudal Máximo Tr 100 Años para el modelo de Cuenca para la

modelación Hec-HMS para el municipio de Quebradanegra- Cundinamarca. ........................... 75





Pág. 9.

Figura 41. Niveles máximos sección 335.2m hacia aguas abajo. ............................................... 78

Figura 42. Niveles máximos sección 340 hacia aguas abajo....................................................... 79

Figura 43. Niveles máximos sección 340 hacia aguas abajo....................................................... 80

Figura 44. Niveles máximos 335.2 hacia aguas abajo. ............................................................... 81

Figura 45. Estructura propuesta .................................................................................................. 84

Figura 46. Ubicación propuesta para la estructura de captación ................................................. 85

Figura 47. Ubicación Dique Vista transversal ............................................................................. 85

Figura 48. Ubicación bocatoma lateral Vista aguas arriba .......................................................... 86





Pág. 10.

LISTA DE TABLAS

Tabla 2.1. Valores del factor de rugosidad "n" para la ecuación de Hathaway ........................... 25

Tabla 2.2. Parámetros del cálculo IDF ........................................................................................ 29

Tabla 4.1. Métodos para el cálculo del Tc .................................................................................. 56

Tabla 4.2. Tiempos de Concentración ......................................................................................... 64

Tabla 4.3. Cálculo intensidad ...................................................................................................... 65

Tabla 4.4. Características morfométricas principales de las cuencas aferentes de las estaciones

hidrológicas aledañas a la zona de estudio ................................................................................. 71

Tabla 4.5 Cálculo por Hidrograma sintético ............................................................................... 75

Tabla 4.6 Caudales obtenidos por medio de la modelación en Hms y otros métodos ................ 76

Tabla 4.7. Valores para el cálculo del coeficiente de rugosidad ................................................. 77

Tabla 7.1. Precipitación Estación Utica ...................................................................................... 91

Tabla 7.2. Precipitación Estación El Tusculo.............................................................................. 92

Tabla 7.3. Precipitación Estación Chilagua................................................................................. 93





Pág. 11.

LISTA DE ECUACIONES

Ecuación 1. Ecuación de Kirpich ................................................................................................ 22

Ecuación 2. Ecuación de Témez ................................................................................................. 23

Ecuación 3. Ecuación de Williams .............................................................................................. 23

Ecuación 4. Ecuación de Johnstone y Cross ............................................................................... 23

Ecuación 5. Ecuación de Giandotti ............................................................................................. 23

Ecuación 6. Ecuación de SCS - Ranser ....................................................................................... 24

Ecuación 7. Ecuación de Ventura - Heras ................................................................................... 24

Ecuación 8. Ecuación de V.T Chow ........................................................................................... 24

Ecuación 9. Ecuación del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos ................. 24

Ecuación 10. Ecuación de Hathaway .......................................................................................... 25

Ecuación 11. Ecuación de Izzard ................................................................................................ 25

Ecuación 12. Ecuación de Federal Aviation Administration ...................................................... 26

Ecuación 13. Precipitación media por polígonos de Thiessen .................................................... 27

Ecuación 14. Precipitación media por Isoyetas ........................................................................... 28

Ecuación 15. Ecuación general para Colombia ........................................................................... 29

Ecuación 16. Área de un rectángulo ............................................................................................ 41

Ecuación 17. N de Manning ........................................................................................................ 76





Pág. 12.

RESUMEN

En este trabajo se presenta la propuesta teórica para la captación de agua cruda en

el municipio de Quebradanegra centro poblado la Magdalena, Departamento de

Cundinamarca, que se adapte mejor a la zona (tipo y ubicación), basados en una

evaluación hidrológica que nos permitió la determinación de los parámetros principales

de la cuenca, los niveles mínimos de la lámina de agua en el cauce de la quebrada la

Chorrera, así como la evaluación hidráulica, para verificar la altura máxima de la lámina

de agua en el cauce mencionado, por medio de una topografía base de un proyecto en el

centro poblado, con el fin de proponer el mejor tipo de captación.

A partir de cada uno de los análisis realizados se determinó que la mejor estructura

de captación será una bocatoma lateral con dique de derivación, en una ubicación

aproximada de 50 metros aguas arriba de la actual bocatoma. Estos resultados fueron

posibles gracias a los datos obtenidos de fuentes como el IDEAM, ConstruConsultoria

Ltda., y el procesamiento digital de dicha información en software como AutoCAD Civil,

ArcGis, Swat, HEC-HMS y HEC-RAS.

PALABRAS CLAVE

Bocatoma, Caracterización Morfométrica, Cuenca Hidrográfica, Niveles Máximos,

Niveles Mínimos,





Pág. 13.

ABSTRACT

This paper presents the theoretical proposal for the collection of raw water in the

municipality of Quebradanegra in the Magdalena, Department of Cundinamarca, which

is better suited to the area (type and location), based on a hydrological evaluation that

allowed us The determination of the main parameters of the basin, the minimum levels of

the water sheet in the runoff of the stream, as well as the hydraulic evaluation, to verify

the maximum height of the water sheet in the said channel, through Of a topography base

of a project in the populated center, in order to propose the best type of.

From each of the analyzes performed it was determined that the best catchment

structure will be a lateral water catchment with diversion dam, at a location approximately

50 meters upstream of the current water catchment. These results were possible thanks to

data obtained from sources such as IDEAM, ConstruConsultoria Ltda., And digital

processing of such information in software such as AutoCAD Civil, ArcGIS, Swat, HEC-

HMS and HEC-RAS.

KEY WORDS

Water Catchment, Morphometric Characterization, Watershed, Maximum Levels,

Minimum Levels,





Pág. 14.

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo pretende dar una solución teórica al problema de

abastecimiento presentado en el Centro poblado La Magdalena, Municipio de

Quebradanegra, Departamento de Cundinamarca, debido a la interrupción del suministro

que se ha presentado tanto en épocas de máxima precipitación como en época de estiaje,

causado por el estado actual de la bocatoma, la cual se encuentra afectada

estructuralmente y destruida por causa de crecientes súbitas de la quebrada la Chorrera.

El agua para el sistema de acueducto del centro poblado La Magdalena, se captaba

de la Quebrada La Esmeralda ubicada a 4 km del casco urbano, debido a una crecida

ocurrida en el año 2010, esta estructura quedo destruida en su totalidad. De acuerdo a la

visita técnica realizada al sitio de captación, se evidencia que después de la crecida de la

quebrada La Chorrera ocurrida en el año 2013, la bocatoma que reemplazó a la estructura

anterior, quedó fuera de servicio, por lo cual la captación la realizan a partir de tuberías

improvisadas.

Este trabajo, propone el tipo de estructura de captación más conveniente para la

zona de manera teórica y la mejor ubicación de esta, basándose en una evaluación

hidrológica e hidráulica de la cuenca y el cauce en estudio.





Pág. 15.

1. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO

1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Este trabajo de investigación está orientado con modelaciones hidrológicas e

hidráulicas, las cuales ayudan a desarrollar un trabajo en la línea de investigación de

“Saneamiento de Comunidades".

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1 Problema a resolver.

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático IPCC

(2008) afirma que los primordiales elementos climáticos que determinan la disponibilidad

de agua son la precipitación, la temperatura y la demanda de evaporación (determinada

por la radiación neta en la superficie del terreno, la humedad atmosférica, la velocidad

del viento y la temperatura).

Se describen los cambios proyectados respecto a esos componentes del balance

hídrico, en pocas palabras, la escorrentía fluvial anual total en el conjunto de la superficie

terrestre aumentaría, aun cuando haya regiones en las que el aumento o la disminución

sean considerables. Sin embargo, el aumento de la escorrentía no será plenamente

utilizable a menos que haya una infraestructura adecuada para captar y almacenar el

excedente de agua IPCC (2008).

De acuerdo con lo anterior el ciclo hidrológico se ve afectado y resultado de esto

se generan diferentes problemáticas. Cuando hay sequias, las comunidades se enfrentan

al desabastecimiento de tal manera que su calidad de vida se ve deteriorada, a medida que

transcurre el tiempo. Al realizar modelaciones que permitan determinada predicción del

comportamiento de la cuenca del sitio de estudio, este a su vez , ayudará a desarrollar

medidas tanto preventivas como operativas que sean prácticas en cuanto a infraestructura

se refiere, para solucionar problemas de abastecimiento, como es el caso del municipio

de Quebradanegra en el Centro Poblado La Magdalena, en donde la población se ve

afectada en época de sequía, puesto que el lugar de captación no brinda continuidad en el

servicio y en época de crecientes máximas, la estructura de captación falla generando

suspensiones temporales del servicio. Como ocurrió en el año 2013, cuando un evento de





Pág. 16.

precipitación máximo causó que la Quebrada La Chorrera presentará una creciente

(Según lo aclarado por el fontanero del municipio), la cual, destruyó parcialmente la

estructura de captación.

1.2.2 Antecedentes del problema a resolver.

De acuerdo con el cuarto reporte de evaluación del panel intergubernamental

sobre cambio climático – denominado AR4 por sus siglas en inglés- (Meehl et al., 2007)

“el calentamiento del planeta es un fenómeno inequívoco; las actividades humanas han

contribuido de forma notable a su generación y ya hay efectos irreversibles en los sistemas

naturales. Este Calentamiento se refleja en un incremento de la temperatura promedio del

planeta de alrededor de 1ª C respecto a los valores observados en 1950”. (Cambio

climático y Estadística Oficial, 2010).

Con este aumento en las temperaturas el ciclo hidrológico se ve afectado, puesto

que, al estar directamente ligado con variables como la precipitación, evaporación,

humedad y radiación solar, estas hacen que en el balance hídrico de determinadas cuencas

se genere riesgo de no poder abastecer a las comunidades que se encuentran ubicadas

dentro de este espacio.

En este sentido, de acuerdo con el Estudio Nacional del Agua (ENA 2014) para el

municipio de Quebradanegra –Cundinamarca, (Índice de escasez y vulnerabilidad por

disponibilidad de agua en los municipios de Colombia. Condiciones Hidrológicas de año

medio y seco), dan como resultado que para el año medio seco y seco la vulnerabilidad

en cuanto a disponibilidad de agua se refiere, es alta.

El municipio de Quebradanegra, ubicado en el Departamento de Cundinamarca,

se encuentra aproximadamente a 98 Km de la Ciudad de Bogotá D.C, con una altitud

media de 1105 m.s.n.m. Según el DANE (2015) este municipio tiene una población total

de 4738 habitantes y para el centro poblado de La Magdalena es de 368 habitantes. De

acuerdo con lo observado en el municipio y los estudios realizados por el IDEAM (2014),

se evidencia la vulnerabilidad en el abastecimiento del recurso debido al cambio climático

y a las diferentes épocas donde se presentan ya sea sequias o inundaciones producto del





Pág. 17.

ENSO, las inundaciones podrían generar problemas de abastecimiento, debido a que el

sistema de captación se encuentra deteriorado y en época de máximas crecientes del

afluente que abastece el centro poblado, su infraestructura puede generar problemas y

fallar de tal forma que este se quede sin abastecimiento. Por otra parte, en época de estiaje

o sequía, la captación no garantiza el caudal mínimo para abastecer a la población, lo que

causa cortes en el suministro.

1.3 Pregunta de investigación

¿Qué tipo de captación se adapta correctamente a la cuenca de la Quebrada La

Chorrera para mejorar el abastecimiento de la estructura, a partir de los niveles máximos

y mínimos que el efluente alcanza?

1.4 JUSTIFICACIÓN

Según lo descrito anteriormente, el problema radica en que la bocatoma que capta

agua para el centro poblado La Magdalena, se encuentra deteriorada, en épocas de sequía

el suministro es interrumpido y en épocas de fuertes lluvias la estructura se ve seriamente

afectada. Por lo tanto, la población más beneficiada con este trabajo de grado serán los

habitantes del Centro Poblado, quienes han tenido que lidiar con los inconvenientes e

interrupciones al suministro dados por el estado actual de la estructura de captación.

Las obras de captación (Bocatomas) deben localizarse en zonas donde el suelo sea

estable y resistente a la erosión, procurando que la captación se haga en un sector recto

del cauce. (LOPEZ CUALLA, 2003). Existen distintos tipos de Bocatomas; los factores

determinantes para la selección de la estructura más adecuada son entre otros la topografía

general del proyecto y la naturaleza del cauce, para lo cual se realizarán modelaciones

hidrológicas e hidráulicas para definir las variables y parámetros necesarios para

establecer el tipo de captación más conveniente.

El agua para el sistema de acueducto del centro poblado La Magdalena, se captaba

de la Quebrada La Esmeralda, ubicada en la vereda Nacederos, a 4 km del casco urbano,

de acuerdo a la visita técnica realizada al sitio de captación, se evidencia que después de

la crecida de la quebrada La Esmeralda ocurrida en el año 2013, la bocatoma quedó fuera

de servicio debido a esta creciente fue destruida en su totalidad, esta obra consistía en una

bocatoma de fondo con rejilla y aletas de protección, construida hace 20 años.





Pág. 18.

En un recorrido de aproximadamente 5 min por camino de herradura, aguas abajo,

se llega hasta la segunda bocatoma, la cual reemplazó la estructura destruida, y se

encuentra ubicada, aguas abajo de la confluencia de las quebradas La Esmeralda y Reyes,

unos 200 m aguas abajo de la Bocatoma inicial, esta nueva confluencia toma el nombre

de Quebrada La Chorrera

La estructura localizada en esta Quebrada, se encuentra parcialmente destruida,

debido a la fuerza de la corriente durante las crecientes máximas. Se pudo observar la

destrucción total del muro presa y parte de las aletas de protección, al igual que se

evidencia que no hay una caja de derivación de caudales.

En el momento, el agua para el suministro se está captando directamente en el

sitio donde confluyen las quebradas La Esmeralda y Reyes, es decir, sobre La Quebrada

La Chorrera, sin ningún tipo de estructura de captación ni control de caudales, debido a

las condiciones de construcción después de las crecidas máximas y con el fin de

restablecer el servicio de acueducto de la localidad, se construyó una instalación

provisional a partir de la bocatoma mencionada anteriormente. Ver Figura 1.

Este proyecto busca encontrar, de acuerdo a las condiciones topográficas e

hidrológicas, un tipo de estructura óptima para mejorar las condiciones actuales de

abastecimiento, dicha estructura será planteada de manera teórica, es decir, que no

incluiremos ningún tipo de diseño, esta propuesta será planteada para mejorar la captación

del acueducto del centro poblado La Magdalena en el Municipio de Quebradanegra, a

partir del análisis hidrológico e hidráulico del cauce, buscando los niveles máximos y

mínimos de la Quebrada La chorrera.





Pág. 19.

Figura 1. Bocatoma Actual

Fuente: Propia

1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo general

Analizar los niveles máximos y mínimos sobre la quebrada la Chorrera para

determinar la ubicación y tipo de captación, de manera teórica, que mejor convenga al

Centro Poblado la Magdalena del Municipio de Quebradanegra.

1.5.2 Objetivos específicos

Realizar con base en un modelo digital de terreno, la respectiva morfometría de la

cuenca aferente al posible lugar de Captación.

Calcular los caudales necesarios para realizar la verificación de los niveles usando

como base los datos de precipitación para determinadas estaciones cercanas al lugar de

estudio

Modelar hidrológicamente con la herramienta HEC-HMS la fuente de

abastecimiento del centro poblado La Magdalena, para identificar el sitio adecuado en el

cual se ubicará la estructura de captación.





Pág. 20.

Modelar hidráulicamente mediante la herramienta HEC-RAS y la topografía del

terreno, los niveles máximos y mínimos de la fuente de abastecimiento donde se ubique

la captación del centro poblado La Magdalena, para identificar el tipo adecuado de

estructura para la captación.

Generar recomendaciones de acuerdo a los resultados hidráulicos e hidrológicos

para la ubicación y tipo de captación





Pág. 21.

2. MARCOS DE REFERENCIA

Según la Actualización del componente Meteorológico del modelo institucional

del IDEAM sobre el efecto climático de los fenómenos El Niño y La Niña en Colombia,

como insumo para el Atlas Climatológico. Especifica en la página 21 que “Una forma

directa de mitigar o reducir el impacto socioeconómico generado por la variabilidad

interanual de la precipitación es el conocimiento previo de sus fluctuaciones y tendencias

con anticipación de meses (predicción climática). La necesidad de elaborar predicciones

de tipo climático en Colombia, se hizo evidente a raíz del severo efecto que, sobre las

precipitaciones, la temperatura del aire y la radiación solar, produjo el fenómeno”.

Por lo tanto, se plantea el proyecto con énfasis en realizar modelaciones

hidrológicas e hidráulicas de la zona de estudio para poder determinar el tipo y ubicación

de la captación y adecuar dichos resultados a una recomendación para el tipo de

estructura, con las condiciones adecuadas para evitar el impacto de la creciente y

mejorando el abastecimiento suficiente en cada época del año.

Figura 2. Marco de referencia.

Fuente: Elaboración Propia





Pág. 22.

2.1 MARCO TEÓRICO

2.1.1 Morfometría de Cuencas

El ciclo hidrológico, visto a nivel de una cuenca, se puede esquematizar como un

estímulo, constituido por la precipitación, al que la cuenca responde mediante el

escurrimiento en su salida, entre el estímulo y la respuesta ocurren varios fenómenos que

condicionan la relación entre uno y otra, y que están controlados por las características

geomorfológicas de la cuenca y su urbanización. Dichas características se clasifican en

dos tipos, según la manera en que controlan los fenómenos mencionados: las que

condicionan el volumen de escurrimiento, como el área de la cuenca y el tipo de suelo, y

las que condicionan la velocidad de respuesta, como lo son el orden de corrientes,

pendiente de la cuenca y los cauces. (APARICIO, 1992).

2.1.2 Tiempos de Concentración

Se define como el tiempo necesario, desde el inicio de la precipitación, para que

toda la hoya contribuya al sitio de la obra de drenaje en consideración, o, en otras palabras,

el tiempo que toma el agua desde los límites más extremos de la hoya hasta llegar a la

salida de la misma. (INVIAS, 2011).

En general, el tiempo de concentración se calcula por medio de ecuaciones

empíricas, dentro de las cuales se cuentan las siguientes:

Ecuación 1. Ecuación de Kirpich

𝑇𝑐 = 0.06628 (𝐿

𝑆0.5)

0.77

Donde:

Tc: Tiempo de concentración, en horas (h).

L: Longitud del cauce principal, en kilómetros (km).

S: Pendiente entre las elevaciones máxima y mínima (pendiente total) del cauce

principal, en metros por metro (m/m).





Pág. 23.

Ecuación 2. Ecuación de Témez

𝑇𝑐 = 0.30 (𝐿

𝑆0.25)

0.76

Donde:



S: Pendiente total del cauce principal, en porcentaje (%).

Ecuación 3. Ecuación de Williams

𝑇𝑐 = 0.683 (𝐿𝐴0.40

𝐷𝑆0.25)

Donde:



A: Área de la cuenca, en kilómetros cuadrados (km2).

D: Diámetro de una cuenca circular con área “A”, en kilómetros (km).


Ecuación 4. Ecuación de Johnstone y Cross

𝑇𝑐 = 0.26 (𝐿

𝑆0.5)

0.5

Donde:



S: Pendiente total del cauce principal, en metros por kilómetro (m/km).

Ecuación 5. Ecuación de Giandotti

𝑇𝑐 = 4𝐴0.5 + 1.50 𝐿

25.3 (𝐿𝑆)0.5

Donde:


A: Área de la cuenca, en kilómetros cuadrados (km2).






Pág. 24.

S: Pendiente del cauce principal, en metros por metro (m/m).

Ecuación 6. Ecuación de SCS - Ranser

𝑇𝑐 = 0.947 (𝐿3

𝐻)

0.385

Donde:



H: Diferencia de cotas entre puntos extremos de la corriente principal, en metros

(m).

Ecuación 7. Ecuación de Ventura - Heras

𝑇𝑐 = 0.30 (𝐿

𝑆0.25)

0.75

Donde:




Ecuación 8. Ecuación de V.T Chow

𝑇𝑐 = 0.273 (𝐿

𝑆0.5)

0.64

Donde:



S: Pendiente total del cauce principal, en metros por metro (m/m).

Ecuación 9. Ecuación del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos

𝑇𝑐 = 0.28 (𝐿

𝑆0.25)

0.76

Donde:








Pág. 25.

Ecuación 10. Ecuación de Hathaway

𝑇𝑐 = 36.36 (𝐿 𝑛)0.467

𝑆0.234

Donde:

Tc: Tiempo de concentración, en minutos (min).



n: Factor de rugosidad, adimensional (ver Tabla 2.1)

Tabla 2.1. Valores del factor de rugosidad "n" para la ecuación de Hathaway

Ecuación 11. Ecuación de Izzard

Desarrollada experimentalmente en laboratorio por el Bureau of Public Roads,

Estados Unidos, para flujo superficial en caminos y áreas de céspedes. La solución

requiere de procesos iterativos; el producto de i por L debe ser menor o igual a 500.

𝑇𝑐 = 134.5964 (0.007 𝑖 + 𝑐) 𝐿0.33

𝑆0.333 𝑖0.667

Donde:


i: Intensidad de la lluvia, en milímetros por hora (mm/h).

c: Coeficiente de retardo, adimensional. Igual a 0.0070 para pavimentos lisos, 0.012

para pavimentos rugosos o de concreto y 0.06 para superficies densas de pastos.

L: Longitud del cauce principal, en metros (m).






Pág. 26.

Ecuación 12. Ecuación de Federal Aviation Administration

Desarrollada de información sobre el drenaje de aeropuertos, recopilada por el

Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos; el método fue desarrollado para

ser utilizado en problemas de drenaje de aeropuertos, pero ha sido frecuentemente usado

para calcular flujo superficial en cuencas urbanas.

𝑇𝑐 = 3.261 (1.1 − 𝑐) 𝐿0.50

𝑆0.333

Donde:


C: Coeficiente de escorrentía, del método racional, adimensional.

L: Longitud del cauce principal, en metros (m).

S: Pendiente del cauce principal, en porcentaje (%).

2.1.3 Polígonos de Thiessen

Para evaluar la lluvia sobre un área determinada, se realiza un procedimiento,

mediante el uso de la posición relativa de los pluviómetros respecto del área. Si sólo hay

un pluviómetro en la zona, el área de la cuenca puede estar representado por este

pluviómetro. Sin embargo, es usual que en la zona en cuestión existan varios pluviómetros

para evaluar cuál es el valor de lluvia que se puede asociar al área en cuestión se utilizan

muchos métodos; el método de la media aritmética, el método de los polígonos de

Thiessen, el método del inverso de la distancia al cuadrado. Uno de los más utilizados es

el método de los polígonos de Thiessen que describiremos a continuación.

Sea una cuenca de área A en la cual se encuentran en ella y alrededor de ella una

cierta cantidad de pluviómetros y en cada pluviómetro se registra una cantidad de lluvia

acumulada Pi. Los polígonos de Thiessen tratan de evaluar qué área de la cuenca le

pertenece a cada pluviómetro. De esta manera se puede establecer una correspondencia

de cada parte de la cuenca con un pluviómetro concreto.

La cuestión es que se define el alcance del pluviómetro como la mitad de la

distancia entre dos pluviómetros consecutivos. Ver Figura 3





Pág. 27.

Figura 3. Ejemplo Polígonos de Thiessen

Fuente: http://www.hidrojing.com/obtener-curvas-idf-parte-ii/

Las áreas aferentes se distribuyen trazando primero las líneas normales a la recta

que une los polígonos, uniéndolas hasta completar un cerco alrededor de cada

pluviómetro. Una vez hecho esto se calcula el área que pertenece a cada pluviómetro y se

calcula la siguiente relación para conocer la precipitación que cae en la cuenca.

Ecuación 13. Precipitación media por polígonos de Thiessen

2.1.4 Isoyetas

El método de las Isoyetas determina las líneas de igual altura de precipitación. En

todo el plano y después se calcula el área entre Isoyetas y se determina así la precipitación

caída entre estas. Véase Figura 4





Pág. 28.

Figura 4. Ejemplo Isoyetas

Fuente: web: https://www.upct.es/~minaeees/hidrologia.pdf

Para el cálculo de la precipitación medía, según lo anterior es necesario tener en cuenta

la siguiente ecuación.

Ecuación 14. Precipitación media por Isoyetas

2.1.5 Curvas de Intensidad Duración y Frecuencia

Las curvas de Intensidad Duración y Frecuencia -IDF- permiten la estimación de

volúmenes de drenaje superficial mediante modelos de lluvia escorrentía en cuencas

pequeñas que no cuentan con registros históricos de caudales. Los Ingenieros Mario Díaz-

Granados y Rodrigo Vargas, a partir de curvas IDF generadas para un estimado de 165

estaciones ubicadas en diversas zonas del país, elaboraron un estudio en el cual se

evaluaron las principales ecuaciones de curvas propuestas por diferentes autores y

establecieron nuevas ecuaciones para las principales regiones geográficas a nivel

nacional, para esto se realizó una clasificación de las estaciones observadas en cinco

grandes regiones, con el fin de analizar de manera independiente las estaciones que

pertenecieran a la misma región geográfica, buscando condiciones meteorológicas

regidas por fenómenos similares para cada grupo de estaciones (Díaz Granados, 1998).

https://www.upct.es/~minaeees/hidrologia.pdf





Pág. 29.

De acuerdo a lo anterior y a las ecuaciones propuestas anteriormente -Bernard

(1932), Bell (1969), Chen (1983) y Kothyari y Garde (1992)- Díaz Granados y Vargas

propusieron una ecuación general para Colombia que se presenta a continuación.

Ecuación 15. Ecuación general para Colombia

𝑖 = 𝑎 ∗ 𝑇𝑟𝑏 ∗ 𝑀𝑑

(𝑡𝑐60)

𝑐

Dónde:

i: intensidad de precipitación, en milímetros por hora (mm/hr)

Tr: Periodo de retorno en años

M: Precipitación máxima promedio anual en 24 horas a nivel multianual

tc: Duración de la lluvia, en minutos (min)

a,b,c,d: Parámetros de ajuste de la regresión.

Los valores calculados por Díaz Granados y Vargas para los parámetros a,b,c y d

para cada región geográfica se muestran en la Tabla 2.2

Tabla 2.2. Parámetros del cálculo IDF

Región A b c d

Andina 0.94 0.18 0.66 0.83

Caribe 24.85 0.22 0.5 0.1

Pacífico 13.92 0.19 0.58 0.2

Orinoquia 5.53 0.17 0.63 0.42

Fuente: Díaz Granados, 1998

2.1.6 Determinación del Nivel de Inundación (Nivel máximo)

Para los niveles máximos se realizará la aplicación del modelo de simulación

hidráulica Hec. Ras. El modelo se basa en ecuaciones diferenciales determinísticas, que

al ser solucionadas en la estructura de Hec-Ras, permiten pronosticar la dinámica de los

niveles de agua en los eventos hidrometereológicos extremos de inundación, definiendo

las cotas de inundación a través de perfiles transversales, simulando de manera

aproximada el comportamiento de la dinámica del recurso hídrico y del cauce con

características de: Secciones mojadas variables con cualquier geometría a lo largo del

cauce, diferentes tipos de rugosidad para ciertas partes del perfil mojado, distintas





Pág. 30.

profundidades del agua y con caudal variable a lo largo del cauce en condiciones de

régimen de flujo sub-critico o súper-crítico con efectos hidráulicos debido a obstáculos

transversales naturales o artificiales en el cauce.

La aplicación del modelo Hec-Ras, para efectos de la investigación constituye

fundamentalmente en crear por medio de herramientas de SIG como ArcGIS - ArcView

y/o la extensión HECGeoRAS, los modelos digitales de elevación – DEM con un archivo

de importación para HECRAS, que contenga información geométrica de las secciones

transversales, del cauce y las llanuras de inundación del sistema hídrico del municipio de

Restrepo. También puede ser generado el modelo de terreno y las secciones en el

programa AutoCAD Civil 3D y generar las respectivas secciones de entrada para el

modelo Hec- Ras.

El modelo con HEC-RAS permitirá calcular para las diferentes configuraciones de

los periodos de retorno, las secciones transversales a lo largo de los tramos estudiados,

valores simulados de los niveles de agua, las profundidades de flujo y las velocidades,

entre otros variables.

2.1.7 Estructuras de Captación

Las obras de captación son las obras civiles y equipos electromecánicos que se

utilizan para reunir y disponer adecuadamente del agua superficial o subterránea. Dichas

obras varían de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento su localización

y magnitud, por lo tanto, mencionamos algunas a continuación.

Tipos de Bocatoma

Toma Lateral con Muro Transversal

Se utiliza en ríos relativamente pequeños o quebradas, en donde la profundidad del

cauce no es muy grande.





Pág. 31.

Figura 5. Bocatomas en recta y en curva

Fuente: López Cualla, 2003

Bocatoma de Fondo

Se utiliza en condiciones semejantes a las bocatomas con muro transversal.

Bocatoma Lateral con Bombeo

Se emplea para ríos con caudales grandes y de una sección relativamente ancha

(LOPEZ CUALLA, 2003)

Bocatoma lateral por gravedad

Si se dispone de las condiciones hidráulicas y topográficas suficientes, la captación

en ríos profundos puede hacerse por gravedad, de manera similar a la toma con muro

transversal, remplazando el muro por compuertas y la rejilla por otra de mayores

dimensiones. (LOPEZ CUALLA, 2003)

Toma Mediante Estabilización del Lecho

Cuando el ancho del río es muy grande y el lecho no es muy estable, se hace una

canalización de este, la toma puede ser lateral o de fondo. (LOPEZ CUALLA, 2003).





Pág. 32.

2.2 MARCO CONCEPTUAL

Cuenca Hidrográfica Superficial: es una zona de la superficie terrestre en donde

(si fuera impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella, tienden a ser drenadas por

el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida. (APARICIO, 1992)

Oferta Hídrica Superficial: Corresponde a la cantidad de agua superficial que

puede brindar una hoya hidrográfica en los diferentes periodos del año y que es

aprovechable para satisfacer la demanda generada por las actividades del hombre.

(IDEAM, 2004)

Demanda Hídrica: volumen potencial de agua, que se requiere para atender las

actividades socioeconómicas en un espacio y tiempo determinado. (Incluye la cantidad

de agua abastecida y contabilizada, agua usada no contabilizada y el agua requerida para

desarrollar actividades socioeconómicas deprimidas y/o no abastecidas de manera

efectiva). (IDEAM, 2008)

ArcGIS: es un completo sistema que permite recopilar, organizar, administrar,

analizar, compartir y distribuir información geográfica. Como la plataforma líder mundial

para crear y utilizar sistemas de información geográfica (SIG), ArcGIS es utilizada por

personas de todo el mundo para poner el conocimiento geográfico al servicio de los

sectores del gobierno, la empresa, la ciencia, la educación y los medios. ArcGIS permite

publicar la información geográfica para que esté accesible para cualquier usuario. (ArcGis

Resources. Disponible on line: http://resources.arcgis.com/es/help/getting-

started/articles)

AUTOCAD: es un programa, como su nombre lo dice, para diseñar, CAD significa

Computer Aid Design, en el que se puede realizar todo tipo de diseños técnicos, muy útil

para ingenieros, arquitectos, etc., pudiendo crear diseños de todo tipo en 2 y 3

dimensiones, planos, objetos, cortes de objetos; ya han creado la versión 2016 que tiene

muchos avances en cuanto a 3d y herramientas avanzadas, aprender totalmente AutoCAD

toma tiempo, ya que es una herramienta profesional muy eficiente para solucionar

problemas de ingeniería.

HEC HMS: (Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System) es un

programa de simulación hidrológica tipo evento, lineal y semi distribuido, desarrollado





Pág. 33.

para estimar las hidrógrafas de salida en una cuenca o varias subcuencas (caudales

máximos y tiempos al pico) a partir de condiciones extremas de lluvias, aplicando para

ello algunos de los métodos de cálculo de hietogramas de diseño, pérdidas por infiltración,

flujo base y conversión en escorrentía directa que han alcanzado cierta popularidad en los

Estados Unidos y por extensión en nuestro país.

El programa se deriva directamente del HEC-1, y conserva en esencia la misma

filosofía de introducción de datos y secuencia de cálculos. El HMS, incluye la mayor

parte de las rutinas de HEC-1 (algunas parecen haber sido obviadas) e incorpora como

elementos adicionales:

Un método de transformación lineal de la escorrentía (basado en una modificación

del hidrograma unitario de Clark) que puede utilizarse en una representación de

la cuenca a través de celdas, con datos distribuidos de precipitación obtenidos por

ejemplo de registros de radar (una opción tecnológica que no tiene aún aplicación

en nuestro país).

Una opción de pérdida distribuida de humedad en suelos que aplica el mismo

principio de las celdas y puede utilizarse en simulaciones sobre períodos largos

(de días o meses)

Una opción de optimización, un poco más versátil que la del HEC-1.

La versión es atractiva porque trabaja en un ambiente de ventanas mucho más

agradable que en HEC-1 y porque permite visualizar los resultados de las simulaciones

en forma gráfica, tabulada y más expedita para el usuario. Disponible on line:

http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/

HEC RAS: (Hydrological Engineering Center - River Analysis System) es un

programa de modelización hidráulica unidimensional compuesto por 4 tipos de análisis

en ríos:

Modelación de flujo en régimen permanente

Modelación de flujo en régimen no permanente

Modelización del trasporte de sedimentos

Análisis de calidad de aguas





Pág. 34.

Nos permite simular flujos en cauces naturales o canales artificiales para determinar

el nivel del agua por lo que su objetivo principal es realizar estudios de inundabilidad y

determinar las zonas inundables.

Se trata de un software gratuito, por lo tanto, su uso se ha generalizado y se encuentra

en un proceso constante de actualización al introducir continuas mejoras. Esto ha hecho

que poco a poco la gran mayoría de administraciones hayan comenzado a exigir el estudio

del impacto que puede representar sobre la dinámica de los cauces cualquier tipo de

actuación con un modelo hidráulico suficientemente fiable, como es el caso de HEC-

RAS. Disponible online http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-

ras/downloads.aspx

2.3 MARCO GEOGRÁFICO

2.3.1 Aspectos Físicos

El municipio de Quebradanegra se encuentra ubicado en el Departamento de

Cundinamarca, sobre la ladera de la cordillera oriental, formando parte de la provincia de

Gualivá y al noroccidente de Bogotá y se localiza entre las coordenadas geográficas

Norte: 1.051.300-1.057.000; Este: 948.300- 954.000.

2.3.2 Límites Geográficos Municipales

Quebradanegra limita con los siguientes municipios: por el norte con Utica, por el

oriente La Peña y Nimaima, por el sur con Villeta y por el occidente con Guaduas. Por la

Ley C. Nº 21 del 11 de diciembre de 1880 se le dieron Limites Generales así: Desde el

charco de la tapia en el Río Negro línea recta a la loma de las Piedras junto al sitio caserío

de Santa Bárbara; de aquí en línea recta a la boca de la Quebrada de la Papaya siguiendo

toda esta arriba hasta enfrentar con el Salto de las Barcas y de aquí siguiendo del

Gramalote hasta salir a la loma del Cucharal, en los límites con el Distrito de Guaduas.

En los demás los Límites hacia el sur se reconocerán los mismos reconocidos con

Guaduas y Villeta. Sus límites Geodésicos dados por el Instituto Agustín Codazzi, con

Villeta, Guaduas Utica y Nimaima no han sido legalizados. Tiene una superficie de 82.67

km2, que es equivalente 8.267 has. Ver Figura 6

http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/downloads.aspx

http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/downloads.aspx





Pág. 35.

Figura 6. Ubicación Quebradanegra Cundinamarca

Fuente: ArcGis Earth, Elaboración Propia

2.3.3 Hidrología

El sistema hídrico de Quebradanegra hace parte de la cuenca del río Negro, que vierte

sus aguas a la gran cuenca del río Magdalena. Dentro del territorio hay dos sub-cuencas:

la sub-cuenca de Quebradanegra y la sub-cuenca del Río Tobia. Según las condiciones

hidráulicas actuales de la Quebradanegra se han establecido cuatro cuencas hidráulicas

superficiales. La cuenca ubicada hacia el sur corresponde a los drenajes que vierten sus

aguas a la quebrada Mamey la cual desemboca en el río Tobia.





Pág. 36.

Hacia el norte se encuentra la Cuenca de la Quebrada El Pozón que recoge los

drenajes vecinos a la población de Quebradanegra y que entrega el agua al río Negro.

Otra cuenca hacia el norte corresponde a los drenajes que recoge la cañada Jucual que

también termina en el río Negro. La última cuenca corresponde a todos los drenajes y

nacimientos localizados al occidente de la población en que vierten sus aguas en la propia

Quebradanegra (está termina finalmente en el río Negro en inmediaciones de la población

de Útica).

Dentro de la cuenca del Rio Negro se ubican los nacimientos de las quebradas La

Esmeralda y Reyes: estas dos corrientes se unen doscientos metros (200m) aguas abajo

del sitio de la captación proyectada en la Quebrada la Chorrera; ambas fuentes se

consideran como alternativas para la modelación de la cuenca.

Figura 7. Hidrogeología Quebradanegra

Fuente: Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca–CAR-


EVALUACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DE LA QUEBRADA LA CHORRERA PARA LA VERIFICACIÓN DE LOS NIVELES MÁXIMOS Y MÍNIMOS EN LA CAPTACIÓN DEL CENTRO POBLADO LA MAGDALENA, MUNICIPIO DE

QUEBRADANEGRA-CUNDINAMARCA.


Pág. 37.

3. METODOLOGÍA

Figura 8. Metodología Fuente: Elaboración Propia





Pág. 38.

De acuerdo a la Figura 8 se muestra la metodología que se siguió para el óptimo

desarrollo de este trabajo, para lo cual se divide en dos grandes temáticas, la primera la

hidrología de la cual iniciamos con la identificación de la cuenca de estudio y a partir de

esta la caracterización morfométrica de la cuenca, dada a partir de la información

hidrometereológica de la zona, y con esta información poder calcular las precipitaciones

medias, los caudales y los hietogramas que servirán como parámetro de entrada para el

modelo HEC HMS.

La segunda temática se trata de la hidráulica, basados en la cual identificamos

personalmente el estado de la estructura actual de captación para el Centro Poblado La

Magdalena, y después de tener la topografía base del cauce de la Quebrada La Chorrera,

se realizó el modelamiento por medio del software HEC RAS, después de tener los

resultados en ambas evaluaciones (hidrológica e hidráulica) procedemos a verificar por

medio de la literatura, la Bocatoma que mejor se adapta a las condiciones que presenta la

zona de estudio.





Pág. 39.

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1 INFORMACIÓN RECOPILADA

Se recopiló información cartográfica, como mapas y curvas de nivel de la zona, así

como coordenadas y registro fotográfico del lugar de captación del centro poblado La

Magdalena.

4.1.1 Ubicación Bocatoma

El agua para el sistema de acueducto del centro poblado La Magdalena, se capta de

la Quebrada La Chorrera, ubicada en la vereda Nacederos. Como se mencionó en el marco

geográfico, la quebrada la chorrera se forma a partir de los efluentes de la Quebrada Reyes

y la Quebrada La Esmeralda; anteriormente sobre la quebrada la Esmeralda hubo una

bocatoma que abastecía el acueducto del centro poblado, pero por una creciente fue

destruida y deshabilitada.

En la Figura 9 muestra el sitio donde existió la bocatoma anterior que abastecía al

centro poblado, la cual fue destruida por una creciente.

Figura 9. Ubicación de la bocatoma destruida quebrada La Esmeralda

Fuente: Propia





Pág. 40.

Figura 10. Ubicación actual bocatoma

Fuente: Propia

La Figura 10 muestra la bocatoma actual la cual se encuentra bastante deteriorada

por una creciente ocurrida en el año 2013, la estructura del muro presa está totalmente

destruida y las aletas de protección se ven seriamente afectadas, de tal manera que

tampoco se evidencia la caja de derivación de caudales.

Debido a las condiciones de construcción, después de los niveles máximos de la

quebrada y con el fin de restablecer el servicio de acueducto de la localidad, actualmente,

se realiza la captación de una instalación provisional a partir de la bocatoma mostrada,

que consiste en una tubería de PVC RDE 21 de diámetro de 3”, que posteriormente se

amplía a un diámetro de 4” en tubería PVC en longitud de 12 m, antes de llegar al

desarenador, directamente sobre el cauce de la quebrada y completamente descubierta.





Pág. 41.

Figura 11. Captación actual

Fuente: Propia

Se realizaron las respectivas mediciones para dos secciones transversales, en la

ubicación de la bocatoma y aguas arriba donde se plantea la recomendación para la

estructura de captación.

Sección en la ubicación actual

La longitud total del cauce donde se encuentra la bocatoma actualmente, es de 1.5

metros Ver Figura 13

Ecuación 16. Área de un rectángulo

𝐴 = 𝐵 ∗ 𝐻

A1=0.30*0.25= 0.075 m2

A2=0.70*0.20= 0.14 m2

A3=0.50*0.10= 0.05 m2

AT=0.265 m2





Pág. 42.

Figura 12. Sección transversal Ubicación actual

Fuente: Propia

Figura 13. Sitio sección transversal 1

Fuente: Propia

Sección aguas arriba

La longitud total del cauce donde planteamos la ubicación de la estructura, es de 1.8

metros. Ver Figura 15

Para dicho cálculo se emplea la Ecuación 16

A1=0.30*0.40= 0.12 m2





Pág. 43.

A2=0.50*0.40= 0.20 m2

A3=0.60*0.40= 0.24 m2

A4=0.40*0.10= 0.18 m2

AT=0.74 m2

Figura 14. Sección transversal ubicación propuesta

Fuente: Propia

Figura 15. Sitio sección transversal 2

Fuente: Propia

4.1.2 Información Meteorológica

En el municipio de Quebradanegra sólo existe una estación pluviométrica instalada

en mayo de 1995, en la vereda de agua fría que nos suministró valores mensuales





Pág. 44.

máximos en 24 horas de precipitación en milímetros y valores totales mensuales de

precipitación (mm), se presentan los datos recopilados en un cuadro y además los datos

provenientes de la estación de la castañuela de la ciudad de Villeta.

Por falta de otros parámetros climáticos se recurrió a las estaciones climáticas más

próximas, localizadas en los municipios de Yacopí, el peñol y Sasaima.

Las condiciones meteorológicas son las siguientes:

Temperatura 18ºC

Capa de nubes 50 %

Humedad relativa 63%

Presión atmosférica 1023 milibares

Visibilidad 10 km

Orientación del viento 120º

Velocidad del viento 11 km/hora

Figura 16. Estaciones hidrometereológicas cercanas

Fuente. IDEAM





Pág. 45.

4.1.3 Información Cartográfica

Un Modelo Digital de Terreno (MDT) es una estructura numérica de datos que

representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y continúa. El tipo de

Modelo Digital del Terreno más conocido es el Modelo Digital de Elevaciones (DEM),

un caso particular de aquel, en el que la variable representada es la cota del terreno en

relación a un sistema de referencia concreto.

Con base en un DEM de tamaño de pixel 12,5 metros * 12,5 metros del municipio

de Cundinamarca, se realiza el respectivo mapa Topográfico de la zona de estudio de la

Cuenca de la Quebrada la Chorrera. Ver Figura 17





Pág. 46.

Figura 17. Raster Municipio Quebradanegra

Fuente: http://earthexplorer.usgs.gov/





Pág. 47.

A partir del modelo de elevación mostrado en la Figura 17, por medio de la herramienta ArcGis se obtienen las curvas de nivel cada 25 metros

como se muestra a continuación. Ver Figura 18

Figura 18. Curvas de Nivel cada 25 metros generadas mediante el DEM

Fuente: Propia





Pág. 48.

Después de calcular las curvas de nivel para la el municipio en estudio de acuerdo al DEM de la Figura 17 procedemos a realizar una

clasificación de altitud, en la Figura 19 se muestra la clasificación de altitudes, las cuales presentan valores entre los 862 m.s.n.m y los 2130

m.s.n.m.

Figura 19. Clasificación de altitud - Cuenca Quebrada La Chorrera

Fuente: Propia





Pág. 49.

4.2 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN

4.2.1 Delimitación de la cuenca Hidrográfica

Para realizar la delimitación de una cuenca se debe identificar la red de drenaje o

corrientes superficiales, y se realiza un esbozo muy general de la posible delimitación.

Anteriormente la delimitación de cuencas, se realizaba mediante la interpretación de

los mapas cartográficos, este proceso, ha evolucionado con la tecnología de tal manera

que hoy en día los sistemas de información geográfica proporcionan una gama amplia de

aplicaciones y procesos que nos ayudan a realizar de una forma más sencilla y rápida el

análisis y delimitación de una cuenca.

Para realizar las respectiva morfometría de la cuenca para el estudio en el municipio

de Quebradanegra se utiliza el software S.W.A.T y se obtienen los siguientes resultados:

4.2.1.1 Parámetros Generales De La Cuenca

ÁREA DE LA CUENCA

El área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica más

importante, se define como la proyección horizontal de toda el área de drenaje de un

sistema de escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce natural.

De acuerdo a los resultados obtenidos por medio del modelo en S.W.A.T, el área de

la cuenca de la Quebrada La Chorrera, es de 9.51 Km2, por lo cual es una cuenca pequeña

que facilita los cálculos sobre esta.

LONGITUD DE LA CUENCA

La longitud de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontal del río

principal entre un punto aguas abajo y otro punto aguas arriba donde la tendencia general

del río principal corte la línea de contorno de la cuenca, para la cuenca de la Quebrada La

Chorrera la longitud máxima de la cuenca es de 4.2 Km, como podemos evidenciarlo en

la Figura 20 mostrada a continuación.





Pág. 50.

Figura 20. Longitud máxima de la cuenca

Fuente: Propia





Pág. 51.

ANCHO DE LA CUENCA

El ancho de la cuenca se define como la relación entre el área y la longitud de la

cuenca. De forma que el ancho medio de la cuenca es de 4.98 Km

DESNIVEL LONGITUDINAL

La diferencia entre el nivel mínimo y el nivel máximo de la cuenca es de 774 Metros

PERÍMETRO DE LA CUENCA

El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la hoya es un

parámetro importante, pues en conexión con el área nos indica variaciones sobre la forma

de la cuenca. El perímetro de la cuenca de la Quebrada La Chorrera es de 16.37 Km.

4.2.1.2 Parámetros Que Caracterizan la Forma de la Cuenca

ÍNDICE DE COMPACIDAD Kc

Es un parámetro de forma que se da por la relación entre el perímetro de la cuenca y

el perímetro de un círculo cuya área es igual al de la cuenca de estudio. Es por esto que

este índice da una idea de la forma de la cuenca, siendo esta una característica que

determina el escurrimiento a lo largo de los cursos de agua principales.

El índice de compacidad es de 1.49, por lo tanto, la cuenca tiene una forma de oval

redonda a oval oblonga.

FACTOR DE FORMA Kf

Es la relación entre el área y el cuadrado de la longitud de la cuenca, e intenta medir

cuan alargada puede ser la cuenca.

El factor de forma es de 1.06 tiene una forma geométrica pareja en su relación de

área, por lo tanto, será propensa a crecientes y avenidas.





Pág. 52.

4.2.1.3 Parámetros Que Caracterizan el Relieve de la Cuenca

ALTURA MEDIA DE LA CUENCA

Es uno de los parámetros más determinantes para la oferta hídrica y del movimiento

del agua a lo largo de la cuenca, determinando el clima y cobertura vegetal representativa

de la zona, la altura media de la cuenca es de 1450.88 m.s.n.m.

PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA

Es un parámetro relativo al relieve, el cual permite conocer el tiempo de

concentración de las aguas en un determinado punto del cauce, da una idea de la velocidad

media de la escorrentía entre otras cosas.

La cuenca en estudio presenta una pendiente media de 47.58%, este parámetro es de

importancia pues da un índice de la velocidad media de la escorrentía y su poder de

arrastre y de la erosión sobre la cuenca. Ver Figura 21





Pág. 53.

Figura 21. Pendiente de la Cuenca

Fuente: Propia





Pág. 54.

PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL

La pendiente de un cauce forma parte de los parámetros relativos al relieve y

generalmente se obtiene por la división entre la diferencia en elevación entre el punto más

alto y el punto más bajo del perfil del río principal, por la longitud horizontal de este.

La pendiente media del cauce principal es de 14.90%.

ORDEN DE CORRIENTE

El sistema de drenaje de una cuenca está conformado por un cauce principal y todos

sus tributarios, dándose así que entre más largo se presente el cauce principal más llena

de bifurcaciones podrá ser la red de drenaje. El número de orden es un parámetro que

caracteriza la dicha red de drenaje, a mayor número de orden, mayor es potencial erosivo

y mayor transporte de sedimentos.

Para la cuenca de la quebrada la chorrera, el orden de drenaje es 8. Ver Figura 22





Pág. 55.

Figura 22. Orden de Drenaje de la Cuenca

Fuente: Propia





Pág. 56.

DENSIDAD DE DRENAJE

Está representado por la longitud media de la red hidrográfica por kilómetro cuadrado

de la cuenca, si la cuenca tiene un buen drenaje, el escurrimiento superficial a través de

los terrenos es corto y por ende la intensidad de precipitación influirá de inmediato sobre

el volumen de las descargas de los ríos,

Se obtuvo una densidad de drenaje de 1.05 Km/Km2.

4.2.2 Tiempos de concentración

Para realizar el cálculo del tiempo de concentración, se realizó por medio de 12

ecuaciones diferentes para obtener el promedio. Dichas ecuaciones fueron descritas en el

Capítulo 2. En la Tabla 4.1 se muestra el resultado calculado para el tiempo de

concentración para cada una de las 12 metodologías usadas.

Tabla 4.1. Métodos para el cálculo del Tc

Fuente: Propia

De acuerdo a los cálculos realizados con las diferentes ecuaciones, se decidió realizar

un promedio entre estas de tal manera que, se encontró un tiempo promedio de

concentración para la cuenca de 48.65 minutos.

Horas Minutos

1. Kirpich 0.32 19.26

2. Témez 0.41 24.79

3. Williams 0.74 44.19

4. Johstone y Cross 1.29 77.27

5. Giandotti 1.00 59.75

6. SCS Ranser 0.32 19.26

7. Ventura Heras 0.41 24.69

8. V.T. SHOW 1.01 60.78

9. Cuerpo de Ingenieros del Ejercito de Estados Unidos 0.93 55.51

10. Hataway 1.01 60.49

11. Izzard 1.21 72.52

12. 12. Federal Aviation Administration 1.09 65.33

0.81 48.65

Nombre Método o Ecuación

Promedio

Tc





Pág. 57.

4.2.3 Polígonos De Thiessen

Se realizó el respectivo análisis de zonas de influencia para la cuenca de la quebrada

La Chorrera con respecto a las 3 estaciones con series de datos consistentes que se

encontraban en la zona de estudio las cuales son Utica (23060190), El Tuscolo

(23060140) y Chilagua FCA (23060260).

Encontrando así, mediante los polígonos de Thiessen (Ver Figura 23), que la estación

IDEAM del Tuscolo (23060140) es la única estación cercana que tiene incidencia directa

sobre la cuenca de estudio.





Pág. 58.

Figura 23. Polígonos de Thiessen para la cuenca de estudio

Fuente: Propia





Pág. 59.

En lo obtenido, con respecto a los polígonos de Thiessen, se logra observar que el

área de incidencia que afecta directamente, es la de la precipitación promedio mensual

multianual de 83.45 mm.

Por lo tanto, se realizó el respectivo tratamiento estadístico de los datos para las tres

estaciones en mención con el objeto de realizar posteriormente Isoyetas para identificar

la precipitación promedio basada en las 3 estaciones.

4.2.4 Análisis de la Variación Temporal de la Precipitación

Al momento de usar series de datos, para datos hidrometereológicos frecuentemente

se encuentra que faltan datos en los registros de lluvias, estos vacíos se presentan debido

a un posible ausentismo del operador o a fallas instrumentales del aparato medidor. Se

llama correlación a la operación o procedimiento por medio del cual se completan los

datos faltantes de la serie en estudio, para esto se utilizan las estaciones que si tienen los

datos completos y que se seleccionan de modo que estén lo más cerca posible y sean de

altitud parecida a la estación en estudio.

El primer análisis realizado corresponde a la evaluación de la precipitación anual, en

el tiempo durante el cual se presenta el periodo más homogéneo, con el fin de establecer

los ciclos de años húmedos y secos. A continuación, se presentan los respectivos datos de

valores (milímetros) máximos mensuales en 24 horas de precipitación para cada una de

las estaciones.





Pág. 60.

4.2.4.1 Estación Útica

Figura 24. Precipitación máxima en 24 horas Útica

Fuente: Propia

De acuerdo a la Figura 24 mostrada anteriormente, se encuentra que la precipitación media Máxima en 24 horas Mensual multianual, en la

serie comprendida entre el año 1975 y 2015 es de 78.10 mm para la estación Útica.





Pág. 61.

Figura 25. Precipitación máxima en 24 horas El Tusculo

Fuente: Propia


serie comprendida entre el año 1972 y 2013es de 83.45 mm para la estación El Tuscolo.





Pág. 62.

Figura 26. Precipitación máxima en 24 horas Chilagua

Fuente: Propia


serie comprendida entre el año 1988 y 2015 es de 73.96 mm para la estación Chilagua.





Pág. 63.

4.2.5 Isoyetas

A continuación, (Figura 27) se muestran las isoyetas calculadas para la cuenca delimitada en la zona de estudio.

Figura 27. Mapa de Isoyetas para la cuenca Quebrada La Chorrera

Fuente: Propia





Pág. 64.

Se encontró un promedio de precipitación promedio máxima mensual multianual en

24 horas para la cuenca de 80. 42 mm.

4.2.6 Tiempo de Concentración

Se define como el tiempo necesario, desde el inicio de la precipitación, para que toda

la cuenca contribuya al sitio de la obra de drenaje en consideración, o, en otras palabras,

el tiempo que toma el agua desde los límites más extremos de la cuenca hasta llegar a la

salida de la misma. A continuación, en la Tabla 4.2, se muestra el cálculo realizado por

12 diferentes ecuaciones, en donde se obtiene un promedio de 48.65 minutos como el

tiempo de concentración de la cuenca en estudio.

Tabla 4.2. Tiempos de Concentración

Fuente: Propia

4.2.7 Curvas I.D.F

De acuerdo a la metodología Díaz-Granados con la precipitación promedio máxima

en 24 horas multianual encontrada de 80.42 mm y de acuerdo a la regionalización descrita

en la metodología, la cuenca se encuentra en la Región Andina. A continuación, se

muestran los resultados:





Pág. 65.

Tabla 4.3. Cálculo intensidad

Fuente: Propia

En la Figura 28 se muestra de manera gráfica los resultados presentados en la Tabla

4.3, obteniendo así las curvas de intensidad frecuencia y duración para el Municipio de

Quebradanegra Cundinamarca. Los valores marcados con la línea roja representan el

valor de precipitación en mm /h para el respectivo tiempo de concentración hallado que

es de 48.65 minutos.

Región Andina a b c d

R1 0.94 0.18 0.66 0.83

2 5 10 20 25 30 50 100

10 132.54 156.31 177.08 200.61 208.83 215.80 236.58 268.02

20 83.88 98.92 112.07 126.96 132.16 136.57 149.73 169.62

30 64.19 75.70 85.76 97.15 101.13 104.51 114.57 129.80

40 53.09 62.61 70.93 80.35 83.64 86.43 94.76 107.35

48.65 46.65 55.02 62.33 70.61 73.50 75.96 83.27 94.34

50 45.82 54.03 61.21 69.35 72.19 74.60 81.78 92.65

60 40.62 47.91 54.27 61.48 64.00 66.14 72.51 82.14

70 36.69 43.27 49.02 55.54 57.81 59.74 65.50 74.20

80 33.60 39.62 44.89 50.85 52.94 54.70 59.97 67.94

90 31.08 36.66 41.53 47.05 48.98 50.61 55.48 62.86

100 29.00 34.20 38.74 43.89 45.69 47.21 51.76 58.64

110 27.23 32.11 36.38 41.21 42.90 44.33 48.60 55.06

120 25.71 30.32 34.35 38.91 40.51 41.86 45.89 51.99

130 24.39 28.76 32.58 36.91 38.42 39.70 43.53 49.31

140 23.22 27.39 31.03 35.15 36.59 37.81 41.45 46.96

150 22.19 26.17 29.64 33.58 34.96 36.13 39.61 44.87

160 21.26 25.08 28.41 32.18 33.50 34.62 37.95 43.00

170 20.43 24.09 27.29 30.92 32.19 33.26 36.47 41.31

180 19.67 23.20 26.28 29.78 31.00 32.03 35.12 39.78

Periodo de Retorno en Años

Precipitación Prom Max Multianual 80.42

Tiempo (min)

Intensidad en mm/h





Pág. 66.

Figura 28. Curvas IDF

Fuente: Propia





Pág. 67.

4.2.8 Hietogramas por periodo de Retorno

Con base en las respectivas curvas de Intensidad Duración y Frecuencia (Figura 28),

se procede a realizar el cálculo de los hietogramas que se usarán como entrada para el

modelo en HEC-HMS.

Figura 29. Hietograma Tr 2ños

Fuente: Propia

El hietograma calculado para el periodo de retorno de 2 años (ver Figura 29) muestra una

intensidad máxima (mm/h) para un tiempo de 90 min de 32.093

Figura 30. Hietograma Tr 5 años

Fuente: Propia





Pág. 68.

El hietograma calculado para el periodo de retorno de 5 años (ver Figura 30), muestra una

intensidad máxima (mm/h) para un tiempo de 90 min de 37.85


Fuente: Propia

El hietograma calculado para el periodo de retorno de 10 años (ver Figura 31), muestra

una intensidad máxima (mm/h) para un tiempo de 90 min de 42.88


Fuente: Propia







Pág. 69.


Fuente: Propia




Fuente: Propia







Pág. 70.


Fuente: Propia




Fuente: Propia







Pág. 71.

4.2.9 Cálculo de niveles Medios

Para realizar el respectivo cálculo de los caudales medios, se revisan los caudales

producidos por otras cuencas de diferente área medida en estaciones limnimétricas

próximas a la zona de estudio. Para realizar este cálculo de caudales mínimos se grafican

los respectivos caudales Vs el área de la cuenca obteniendo así la respectiva línea de

tendencia para obtener el valor del caudal para la respectiva cuenca de estudio.

4.2.9.1 Análisis de caudales Medios

Como se indicó anteriormente, la información hidrológica es escasa o nula en la zona

de estudio, sin embargo, existen tres estaciones hidrológicas que pertenecen a cuencas

aledañas, que pueden dar buenos estimativos de los caudales que ocurren sobre la cuenca,

a partir de los caudales registrados en dichas estaciones.

Las principales características morfométricas de las cuencas aferentes de las

estaciones hidrológicas cercanas a la zona de estudio se resumen en la Tabla 4.4

Tabla 4.4. Características morfométricas principales de las cuencas aferentes de las estaciones

hidrológicas aledañas a la zona de estudio

Estación Longitud

Corriente (km)

Área aferente

(km2)

Elevación

msnm

Caudal medio

(m3/s)

Villeta 32 388 1520 10.24

Tobia 68 1130 1750 36.71

Guadero 94 2498 1570 70.64 Fuente: Anuario hidrológico Ideam - 1994

CAUDAL MEDIO MENSUAL MULTIANUAL

Para estimar el caudal medio mensual multianual de la cuenca de la quebrada La

Chorrera en el sitio de la bocatoma, se usó el método regional de caudales, el cual,

relaciona el caudal medio mensual registrado en las estaciones hidrológicas cercanas a la

zona de estudio con su área aferente, con el fin de encontrar una relación funcional entre

el caudal y el área de la cuenca por el método estadístico de mínimos cuadrados.





Pág. 72.

Con esta relación funcional se puede estimar el caudal medio multianual en una

cuenca no instrumentada, a partir del área aferente. En la gráfica se muestra la relación

funcional de tipo lineal de las estaciones hidrológicas aledañas a la zona de estudio. Ver

Figura 37.

Figura 37. Curvas IDF Curva regional de caudales medios mensuales multianuales

Fuente: Propia

Para el área de 9.51 Km2 que tiene la quebrada La Chorrera para el respectivo punto

de captación propuesto, el caudal medio multianual estimado es de 1.54 m3/s.

4.2.10 Cálculo de niveles Mínimos

Para estimar el caudal mínimo instantáneo en el sitio de la bocatoma, es necesario

estimar el caudal medio mínimo multianual, que se obtiene siguiendo un procedimiento

similar al cálculo del caudal medio multianual, para ello se usaron los registros históricos

de caudales mínimos de las estaciones Villeta, Tobia y Guadero, de estas series de tiempo

se calculó el caudal medio mínimo multianual para cada estación y se relacionaron con

su correspondiente área aferente, los resultados obtenido se resumen en la Figura 38





Pág. 73.

Figura 38 Curva Regional de caudales mínimos multianuales

Fuente: Propia

. De acuerdo con la Figura 38, el Caudal medio mensual multianual mínimo estimado

es de, 1.3 m3/s para la cuenca de 9.51 Km2.

4.2.11 Cálculo de niveles máximos

Para analizar los respectivos caudales encontrados con base en las IDF sintéticas,

encontradas por medio de la Metodología Díaz-Granados, y los Hietogramas resultado de

estas, se realiza la modelación hidrológica por medio de la metodología del SCS con el

respectivo número de curva establecido para los diferentes usos y tipos de suelos

encontrados en la cuenca de acuerdo al Esquema De Ordenamiento Territorial del

municipio de Quebradanegra-Cundinamarca. Ver Figura 39





Pág. 74.

Figura 39. Modelo Base de Cuenca para la modelación Hec HMS para el municipio de Quebradanegra- Cundinamarca.

Fuente. Propia





Pág. 75.

Con las respectivas Características Morfométricas de la cuenca de estudio y los

diferentes resultados de precipitación obtenidos se encuentran los siguientes resultados

de caudales.

Figura 40. Resultado de caudal Máximo Tr 100 Años para el modelo de Cuenca para la

modelación Hec-HMS para el municipio de Quebradanegra- Cundinamarca.

Fuente: Propia

Para el cálculo de caudales, también se empleó la metodología de cálculo por el

Hidrograma sintético cuyos resultados se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 4.5 Cálculo por Hidrograma sintético

Área 9.513 Km2

Tc 48.5 Minutos 0.91 Horas

Tiempo al pico 0.6 Horas 37.77 Minutos

Qp 3.1 m3/s

Ttb 1.7 Horas

Volumen bajo Hidrograma V 9511.5 m3

Precipitación efectiva 1.00

Tiempo Rezago 29.10 Fuente: Propia





Pág. 76.

Tabla 4.6 Caudales obtenidos por medio de la modelación en Hms y otros métodos

Fuente: Propia

Para realizar el cálculo de los niveles máximos se realizó un modelo en el software

HEC RAS 4.1 con base en los caudales encontrados para cada periodo de retorno por

medio del software HEC-HMS cuyos resultados se encuentran en la Figura 40

A partir de los parámetros de resistencia se procede a calcular el n de manning con a

partir de la Ecuación 17.

Ecuación 17. N de Manning

𝑛 = (𝑛0 + 𝑛1 + 𝑛2 + 𝑛3 + 𝑛4)𝑚5

Donde:

n0 es el valor básico de n para un canal recto, uniforme y liso, en los materiales

naturales involucrados, n1 es un valor que debe agregarse al n0 para corregir el efecto de

las rugosidades superficiales, n2 es un valor para considerar las variaciones en forma y

tamaño de la sección transversal del canal, n3 es un valor para considerar la vegetación y

las condiciones de flujo, y m5 es un factor de corrección por los efectos de los meandros

en el canal. De acuerdo al libro Ven Te Chow, en su tabla 5-5 Valores para el cálculo del

coeficiente de rugosidad mediante la anterior ecuación se procede a determinar el

manning. Ver Tabla 4.7

Periodo de

retorno o método

de cálculo

Caudal (m3/s)

Tr 2 0.01

Tr 5 0.68

C medio Regional 1.54

Hidrograma

sintético3.1

Tr 10 2.06

TTr 20 4.37

Tr 25 5.23

Tr 30 5.99

Tr 50 8.66

Tr 100 13.85





Pág. 77.

Tabla 4.7. Valores para el cálculo del coeficiente de rugosidad

Fuente. Hidráulica de los Canales Abiertos. Ven Te Chow. Editorial McGraw Hill, Bogotá-

Colombia, 1977. Página 105.

𝑛 = (0.028 + 0.005 + 0.005 + 0.005 + 0.005 +)1.15

𝑛 = 0.0552

Para el parámetro de resistencia con respecto a la rugosidad de la corriente, se calculó

un valor de 0.055 y de acuerdo a lo encontrado en la literatura para quebradas de

condiciones similares se acepta el valor para realizar el cálculo de las láminas de agua en

las secciones del río.

A continuación, se muestran las secciones trasversales modeladas a partir del modelo

HEC –RAS según la topografía para la zona de estudio. (Ver Figura 41 a Figura 44)





Pág. 78.

Figura 41. Niveles máximos sección 335.2m hacia aguas abajo.

Fuente: Propia

Lámina de agua para Tr 100 años =0.9m

Lámina de agua para el mínimo producto de la regionalización: 0.41m

Nivel para el Hidrograma sintético: 0.53m





Pág. 79.

Figura 42. Niveles máximos sección 340 hacia aguas abajo

Fuente: Propia

Lámina de agua para Tr 100 años = 0.76 m


Nivel para el Hidrograma sintético: 0.35 m





Pág. 80.

Figura 43. Niveles máximos sección 340 hacia aguas abajo.

Fuente: Propia





Pág. 81.

Figura 44. Niveles máximos 335.2 hacia aguas abajo.

Fuente: Propia





Pág. 82.

De acuerdo a lo anterior las láminas de agua presentadas para las secciones

transversales son:

Para la sección 335.2m hacia aguas abajo:

Lámina de agua para Tr 100 años =0.9 m


Nivel para el Hidrograma sintético: 0.53m

Para la sección 340m hacia aguas abajo:

Lámina de agua para Tr 100 años = 0.76 m


Nivel para el Hidrograma sintético: 0.35 m





Pág. 83.

4.3 APLICACIÓN DE LA INFORMACIÓN

4.3.1 Tipo de bocatoma propuesta

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en el numeral 4.2.9.1 Análisis de

caudales M y en el numeral 4.2.11 Cálculo de niveles máximos, los cuales muestran los

análisis finales del alcance de este proyecto, nos disponemos a proponer un tipo de

estructura que se adapte a estas condiciones hídricas, hidráulicas y de tipo de suelo.

Debido a que el cálculo de los niveles mínimos nos arroja una lámina de 0.35 m de

altura, mientras que los niveles máximos modelados nos muestran una lámina de agua de

0.9 m establecemos que, para el municipio de Quebradanegra, Centro poblado La

Magdalena proponemos una bocatoma lateral con dique de derivación, este tipo de

estructuras, son de tipo convencional y se encuentran ubicadas generalmente en la

planicie aluvial zona de piedemonte.

“Los elementos básicos que permiten distinguir a las denominadas bocatomas

laterales con dique de derivación, tipo convencional, se pueden discriminar así: una presa

o dique, normalmente construido a todo lo largo de la sección del cauce aluvial; una

compuerta de fondo para realizar la limpieza de los sedimentos gruesos; un vertedero

lateral con rejilla de barras paralelas un vertedero sumergido que permite la captación del

caudal a derivar y finalmente el canal de aducción”. (Materón, 1997).

El dique es una obra construida transversalmente al cauce de la Quebrada La

chorrera, donde el área de captación se ubicará lateralmente, deberá ser construido en el

lecho del río de forma que no se altere su perfil longitudinal, este tipo de estructuras son

ideales, en terrenos como el encontrado en el centro poblado La Magdalena, debido a su

poco caudal (Normalmente) y a su gran pendiente. Ver ubicación propuesta Figura 48

Este tipo de bocatomas en la etapa de construcción requiere un exigente manejo del

rio pues, este debe ser desviado, la construcción de este tipo de estructura debe realizarse

en los meses más secos del año para el municipio, facilitando así el manejo óptimo del

recurso y evitando de esta manera un posible evento torrencial, esta estructura posee una

desventaja y es respecto a costos, debido al dique que se proyecta a lo largo del cauce; y

la gran ventaja que nos proporciona para la cuenca de la Quebrada la Chorrera es el

máximo control de los sedimentos gruesos y finos que presenta la corriente.





Pág. 84.

A continuación, en la Figura 45 se muestra la obra de toma lateral con dique de

derivación propuesta.

Figura 45. Estructura propuesta

Fuente: (Materón, 1997)

4.3.2 Ubicación de la bocatoma propuesta

La estructura de captación propuesta para el municipio de Quebradanegra, centro

poblado La Magdalena, fue una bocatoma lateral con dique de derivación en la siguiente

ubicación. La cual se encuentra aproximadamente 50 m aguas arriba de la bocatoma

actual, debido a que es una zona del cauce donde la sección transversal no será tan

variable, lo que garantiza una óptima construcción. Ver Figura 46.





Pág. 85.

Figura 46. Ubicación propuesta para la estructura de captación

Fuente: Propia

Desde el punto de vista hidráulico se debe determinar el vertedero sobre las láminas

de aguas calculadas a lo largo de este documento, tal que el gasto mínimo aforado, asegure

la captación del caudal medio diario, para la conducción hacia la PTAP.

Figura 47. Ubicación Dique Vista transversal

Fuente: Propia





Pág. 86.

El nivel máximo calculado debe ser tenido en cuenta para evitar ser alcanzada por

sedimentos. Por lo tanto, se sugiere el uso de anclajes firmes que proporcionen seguridad

ante eventos de inundación o avenidas torrenciales.

Figura 48. Ubicación bocatoma lateral Vista aguas arriba

Fuente: Propia





Pág. 87.

5. CONCLUSIONES

Se realizó la caracterización morfométrica de la cuenca de la quebrada La chorrera

Centro poblado La Magdalena, municipio de Quebradanegra, Departamento de

Cundinamarca, por medio del software ArcGis y SWAT. Arrojando como resultados que

la cuenca tiene una forma de oval redonda a oval oblonga, su factor de forma nos indica

que es una cuenca propensa a crecientes súbitas y con potencial de que se presenten

eventos de avenidas Torrenciales.

Los niveles mínimos para el cauce de la Quebrada la chorrera, en el punto de

captación son de 0.35 metros y los máximos de 0.9 m., por lo tanto, se deberá previo

diseño de la captación, calcular caudales superiores a los arrojados por el periodo de

retorno de 100 años, esto para revisar la eventualidad de fenómenos productos del cambio

climático que generen eventos con periodos de retorno superiores a 100 años. lo anterior,

para poder dejar indicar el nivel de la estructura tal que, no se presenten de nuevo fallas

en la estructura por crecientes súbitas.

El modelo HEC-HMS permitió establecer el caudal de salida dentro de la cuenca

delimitada para la quebrada la Chorrera, obteniendo los respectivos caudales pico para

cada periodo de retorno asociado y el total de la escorrentía para cada condición.

El modelo HEC-RAS permitió definir los niveles y sus respectivas cotas de lámina

de agua máxima y mínima para las distintas secciones transversales del cauce para las

cuales se tenía topografía básica.

Se propone una bocatoma lateral con dique de derivación ideal para la zona debido a

los caudales presentados y a, la alta pendiente de la cuenca, debido a que la pendiente

media de la cuenca es de 47.58%.





Pág. 88.

6. RECOMENDACIONES

Se recomienda a la Alcaldía Municipal, realizar un levantamiento topográfico

detallado del cauce (Batimetría) de la quebrada la Chorrera, con el fin de poder usar

programas de modelación hidráulica que permitan realizar los diseños detallados de

estructuras hidráulicas o de protección de manera óptima a lo largo del cauce.

Se recomienda calcular periodos de retorno superiores a los 100 años para asociar

niveles de agua a eventos extremos mayores a los que fueron calculados.

Se recomienda realizar un estudio de Geomorfología para asociar a eventos de

Movimientos en Masa y avenidas Torrenciales, esto con el fin de encontrar causas del

aporte de detritos y materiales de gran tamaño que se encuentran en el cauce del río.

Este trabajo puede ser tenido en cuenta por futuros estudiantes quienes deseen

realizar el diseño hidráulico y/o estructural de la bocatoma propuesta.





Pág. 89.

7. BIBLIOGRAFÍA

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Materón Hernán. (1997) Obras Hidráulicas Rurales, Universidad del Valle





Pág. 91.

8. ANEXOS

Tabla 8.1. Precipitación Estación Utica

Fuente: IDEAM

FECHA DE PROCESO : 2016/03/22 ESTACION : 23060190 UTICA

LATITUD 0511 N TIPO EST PM DEPTO CUNDINAMARCA FECHA-INSTALACION 1974-SEP

LONGITUD 7429 W ENTIDAD 01 IDEAM MUNICIPIO UTICA FECHA-SUSPENSION

ELEVACION 0497 m.s.n.m REGIONAL 11 BOGOTA CORRIENTE NEGRO

AÑO EST ENT ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOST SEPTI OCTUB NOVIE DICIE MAXIMO ANUAL SUMA

1975 2 1 20,00 32,97 30,00 29,00 73,00 25,00 40,00 22,00 40,00 90,00 53,00 20,00 90,00 474,97

1976 2 1 3,00 20,00 38,00 47,00 63,00 17,00 0,00 23,00 22,00 23,00 29,00 22,00 63,00 307,00

1977 2 1 7,00 36,00 77,00 22,00 16,00 19,00 41,00 34,00 58,00 92,00 28,00 14,00 92,00 444,00

1978 2 1 8,00 56,00 40,00 28,00 30,00 20,00 22,00 17,00 35,00 85,00 35,00 20,00 85,00 396,00

1979 2 1 0,00 30,00 27,00 98,00 53,00 68,00 8,00 25,00 44,00 52,00 74,00 63,00 98,00 542,00

1980 2 1 1,00 5,00 11,00 47,00 13,00 65,00 16,00 30,60 31,80 48,40 44,10 23,30 65,00 336,20

1981 2 1 35,30 47,70 41,40 51,60 29,20 26,70 34,00 37,00 26,90 56,90 52,10 30,00 56,90 468,80

1982 2 1 5,90 39,50 23,00 40,60 26,70 19,20 8,80 0,00 42,20 71,30 39,40 8,20 71,30 324,80

1983 2 1 11,60 14,90 30,00 80,50 52,00 13,70 48,90 3,70 14,00 40,00 30,90 30,50 80,50 370,70

1984 2 1 12,60 59,50 19,90 61,70 43,00 21,00 18,50 18,80 87,00 25,10 28,00 35,00 87,00 430,10

1985 2 1 3,80 39,40 38,00 95,00 28,00 40,00 9,70 67,60 33,90 49,00 21,00 32,00 95,00 457,40

1986 2 1 15,40 24,10 13,00 97,00 47,00 34,00 2,90 19,80 7,80 35,00 22,00 12,00 97,00 330,00

1987 2 1 17,00 25,10 25,20 73,80 46,30 42,40 19,70 59,30 26,80 65,70 63,70 18,30 73,80 483,30

1988 2 1 27,60 58,80 47,00 38,00 41,80 28,10 20,60 56,60 19,90 49,00 37,21 26,45 58,80 451,06

1990 2 1 17,00 40,00 59,00 45,00 20,50 9,80 65,00 2,50 19,00 66,40 20,60 27,40 66,40 392,20

1991 2 1 20,90 57,30 22,50 63,30 80,00 21,00 23,20 42,70 52,00 64,30 40,00 17,70 80,00 504,90

1992 2 1 63,20 40,00 39,50 30,50 59,50 27,00 2,40 22,00 34,00 31,50 12,90 31,00 63,20 393,50

1993 2 1 67,00 30,50 36,40 32,00 47,00 55,00 24,00 1,50 36,50 42,00 31,70 39,00 67,00 442,60

1994 2 1 72,00 29,00 34,50 34,00 68,00 18,00 12,00 18,30 67,50 39,50 53,00 47,00 72,00 492,80

1995 2 1 8,00 17,80 49,00 36,50 77,50 15,00 40,50 32,00 55,50 55,00 26,00 32,00 77,50 444,80

1996 2 1 31,70 56,40 25,70 19,70 46,50 23,40 22,60 31,50 47,30 64,00 32,50 28,00 64,00 429,30

1997 2 1 37,90 36,60 28,60 20,50 21,50 31,60 10,80 0,00 74,00 50,90 41,00 54,50 74,00 407,90

1998 1 1 43,00 43,30 16,00 59,80 48,70 17,00 19,00 41,00 57,50 36,50 61,40 22,70 61,40 465,90

1999 2 1 20,60 43,70 39,60 52,00 21,10 54,50 50,70 33,00 86,00 41,10 14,70 19,50 86,00 476,50

2000 2 1 16,66 20,86 20,50 31,90 36,50 27,50 10,00 18,50 40,50 38,70 23,50 44,50 44,50 329,62

2001 2 1 40,00 15,00 52,00 28,00 35,40 40,50 25,82 0,00 50,00 85,00 74,00 35,00 85,00 480,72

2002 2 1 19,00 10,50 60,50 36,00 27,50 40,00 51,50 14,00 33,00 38,40 24,80 36,50 60,50 391,70

2003 2 1 3,00 25,50 25,00 25,50 17,50 46,00 15,00 21,30 49,00 81,00 34,50 16,10 81,00 359,40

2004 1 1 36,50 11,00 81,00 38,00 64,50 30,50 8,60 20,50 23,80 59,50 68,00 10,50 81,00 452,40

2005 1 1 19,50 47,00 46,00 32,00 69,50 12,50 31,00 10,60 15,00 90,00 40,00 43,00 90,00 456,10

2006 1 1 21,60 33,60 51,00 48,50 44,91 39,50 14,00 42,00 53,50 34,40 53,50 58,00 58,00 494,51

2007 1 1 47,20 2,00 109,50 51,30 23,00 12,20 30,00 45,30 19,00 60,00 30,00 51,20 109,50 480,70

2008 1 1 41,00 22,00 22,50 32,50 35,50 41,00 111,00 47,00 14,00 65,00 35,50 16,20 111,00 483,20

2009 1 1 8,80 12,00 87,50 79,00 39,80 50,00 7,00 50,00 23,50 71,60 83,50 53,50 87,50 566,20

2010 1 1 30,00 21,70 47,00 52,00 63,00 22,50 27,00 37,00 28,50 43,50 73,00 44,00 73,00 489,20

2012 1 1 12,05 15,09 19,46 22,85 64,00 5,80 18,50 8,70 16,00 30,50 30,50 5,50 64,00 248,95

2013 1 1 2,90 18,50 68,20 50,50 103,00 76,50 16,50 13,50 77,70 62,70 41,10 37,60 103,00 568,70

2014 1 1 50,80 22,80 12,20 29,50 50,30 24,30 2,70 22,10 38,00 25,20 42,80 40,50 50,80 361,20

2015 1 1 49,80 28,20 31,00 53,30 6,50 6,20 9,40 1,50 51,80 122,20 82,60 0,00 122,20 442,50

MAXIMO 72,00 59,50 109,50 98,00 103,00 76,50 111,00 67,60 87,00 122,20 83,50 63,00 122,20

MINIMO 0,00 2,00 11,00 19,70 6,50 5,80 0,00 0,00 7,80 23,00 12,90 0,00 44,50

PROMEDIO 24,85 31,12 40,14 47,12 44,43 30,42 24,01 25,52 39,79 55,93 41,88 29,77 78,10





Pág. 92.

Tabla 8.2. Precipitación Estación El Tusculo

Fuente: IDEAM

� I D E A M - INSTITUTO DE HIDROLOGIA. METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES

SISTEMA DE INFORMACION

VALORES MAXIMOS MENSUALES DE PRECIPITACION (mms) NACIONAL AMBIENTAL

EN 24 HORAS

FECHA DE PROCESO : 2016/03/22 ESTACION : 23060140 TUSCOLO EL

LATITUD 0504 N TIPO EST PM DEPTO CUNDINAMARCA FECHA-INSTALACION 1971-FEB

LONGITUD 7436 W ENTIDAD 01 IDEAM MUNICIPIO GUADUAS FECHA-SUSPENSION

ELEVACION 0975 m.s.n.m REGIONAL 11 BOGOTA CORRIENTE NEGRO

AÑO EST ENT ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOST SEPTI OCTUB NOVIE DICIE MAXIMO ANUAL

1972 2 1 21,00 25,00 102,00 59,00 40,00 36,00 47,00 42,00 35,00 37,00 95,00 42,00 102,00

1973 2 1 57,00 3,00 60,00 45,00 22,00 27,00 26,00 80,00 52,00 72,00 78,00 25,00 80,00

1974 2 1 26,00 26,00 27,00 65,00 36,00 25,00 14,00 20,00 45,00 63,00 50,00 25,00 65,00

1975 2 1 5,00 35,00 60,00 40,00 85,00 14,00 63,00 35,00 22,00 52,00 45,00 20,00 85,00

1976 2 1 27,00 46,00 60,00 96,00 21,00 43,00 2,00 11,00 22,00 70,00 22,00 14,00 96,00

1977 2 1 33,00 15,00 11,00 28,00 26,00 22,00 8,00 10,00 24,00 58,00 69,00 20,00 69,00

1978 2 1 31,00 68,00 74,00 79,00 65,00 19,00 23,00 32,00 35,00 56,00 92,00 42,00 92,00

1979 2 1 31,00 26,00 45,00 62,00 93,00 30,00 26,00 52,00 45,00 40,00 61,00 11,00 93,00

1980 2 1 11,00 34,00 15,00 72,00 50,00 31,00 9,00 22,00 84,00 26,00 59,00 30,00 84,00

1981 2 1 18,00 37,00 38,00 67,00 81,00 38,00 54,00 25,00 14,00 107,00 71,00 37,00 107,00

1982 2 1 15,00 31,00 64,00 82,00 15,00 52,00 15,00 0,00 20,00 57,00 40,00 32,00 82,00

1983 2 1 8,00 14,00 99,00 80,00 80,00 18,00 15,00 7,00 12,00 37,00 37,00 53,00 99,00

1984 2 1 11,00 41,00 60,00 90,00 46,00 25,00 41,00 23,00 85,00 48,00 57,00 16,00 90,00

1985 2 1 5,00 10,00 54,00 86,00 30,00 26,59 6,00 40,00 60,00 104,00 29,00 29,00 104,00

1986 2 1 61,00 28,00 52,00 19,00 22,40 18,00 0,00 18,00 86,00 82,00 89,00 42,00 89,00

1987 2 1 21,00 85,00 53,00 86,00 52,00 4,00 91,00 9,90 50,00 62,00 65,00 63,00 91,00

1988 2 1 30,00 51,00 75,00 55,00 35,00 70,00 0,00 57,00 49,00 24,00 79,00 30,50 79,00

1989 2 1 25,00 20,94 27,69 34,85 26,35 25,00 20,00 35,00 55,00 50,00 50,00 20,00 55,00

1990 2 1 25,00 55,00 50,00 50,00 50,00 50,00 15,00 15,00 50,00 95,00 40,00 15,00 95,00

1991 2 1 15,00 40,00 25,00 35,00 65,00 40,00 10,00 25,00 33,00 100,00 120,00 75,00 120,00

1992 2 1 35,00 25,00 20,00 50,00 35,00 20,00 15,00 30,00 40,00 30,00 85,00 20,00 85,00

1993 2 1 45,00 25,00 40,00 75,00 80,00 22,00 2,00 8,00 32,50 45,50 36,40 55,60 80,00

1994 2 1 12,20 39,30 93,50 45,00 62,50 23,80 4,30 3,00 15,30 54,30 41,00 18,00 93,50

1995 2 1 7,80 23,20 22,20 75,00 45,80 15,00 11,60 63,40 29,30 45,50 56,80 56,00 75,00

1996 2 1 30,00 45,00 70,00 54,00 55,00 22,80 37,30 36,40 27,90 63,30 38,40 48,20 70,00

1997 2 1 99,90 54,20 26,50 90,20 37,40 27,79 0,00 0,00 58,20 53,40 30,40 23,20 99,90

1998 2 1 11,80 22,60 22,50 39,40 33,70 2,70 23,70 24,30 46,90 48,40 58,60 44,70 58,60

1999 2 1 47,60 60,90 53,20 55,90 26,40 39,10 6,40 28,70 56,50 77,80 34,50 22,60 77,80

2000 2 1 19,90 64,80 46,90 42,10 33,60 22,50 25,30 17,90 64,60 66,40 8,20 51,70 66,40

2001 1 1 53,20 20,60 54,80 21,60 32,70 13,50 13,50 12,40 15,30 15,70 71,60 49,00 71,60

2002 1 1 19,40 18,00 38,00 36,70 49,40 19,50 29,40 9,90 40,50 19,70 14,50 50,00 50,00

2003 1 1 28,50 17,20 45,90 65,50 9,60 59,00 29,50 14,10 52,60 36,30 21,20 14,60 65,50

2004 1 1 7,90 48,30 24,30 100,90 73,10 6,20 31,40 7,00 56,90 58,20 83,70 49,80 100,90

2005 1 1 13,30 25,40 27,80 47,10 49,40 8,10 23,50 34,30 37,90 58,60 63,40 35,70 63,40

2006 1 1 24,50 11,10 59,20 44,70 24,90 46,90 10,50 29,60 22,30 117,20 50,90 132,20 132,20

2007 1 1 36,20 1,10 54,10 47,50 16,50 11,60 63,50 17,60 17,40 63,50 22,90 33,40 63,50

2008 1 1 57,60 76,40 9,30 48,40 56,90 8,50 66,50 56,90 27,60 40,00 48,20 41,30 76,40

2009 1 1 48,50 44,10 24,20 34,20 53,80 13,20 7,30 23,40 7,00 75,20 52,60 46,30 75,20

2010 1 1 4,60 45,30 46,30 75,70 37,50 55,10 54,20 38,20 28,60 36,70 34,30 40,00 75,70

2011 1 1 36,50 43,20 31,30 60,80 24,60 71,30 24,80 14,30 15,10 41,30 81,30 34,50 81,30

2012 1 1 51,40 47,50 23,40 52,30 24,30 12,50 3,20 15,50 21,80 92,30 39,70 22,70 92,30

2013 1 1 5,40 18,90 56,50 50,40 44,50 25,72 21,92 52,40 62,60 48,00 26,00 73,50 73,50

PROMEDIO 27,91 34,95 46,23 58,17 43,98 27,63 23,57 26,10 39,40 57,79 53,51 38,20 83,45

MINIMO 4,60 1,10 9,30 19,00 9,60 2,70 0,00 0,00 7,00 15,70 8,20 11,00 50,00

MAXIMO 99,90 85,00 102,00 100,90 93,00 71,30 91,00 80,00 86,00 117,20 120,00 132,20 132,20





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Tabla 8.3. Precipitación Estación Chilagua

Fuente: IDEAM

I D E A M - INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES

SISTEMA DE INFORMACION

VALORES MAXIMOS MENSUALES DE PRECIPITACION (mms) NACIONAL AMBIENTAL

EN 24 HORAS

FECHA DE PROCESO : 2016/03/22 ESTACION : 23060260 CHILAGUA FCA

LATITUD 0503 N TIPO EST PM DEPTO CUNDINAMARCA FECHA-INSTALACION 1987-DIC

LONGITUD 7422 W ENTIDAD 01 IDEAM MUNICIPIO NOCAIMA FECHA-SUSPENSION

ELEVACION 1500 m.s.n.m REGIONAL 11 BOGOTA CORRIENTE TOBIA

AÑO EST ENT ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOST SEPTI OCTUB NOVIE DICIE VR ANUAL

1988 2 1 37,00 55,20 36,20 62,50 28,60 46,50 38,90 25,00 29,00 26,60 78,00 83,30 83,30

1989 2 1 71,60 44,40 25,80 17,60 21,70 10,00 15,00 39,00 38,00 65,00 33,00 57,00 71,60

1990 2 1 39,00 35,00 28,30 81,00 78,00 17,00 29,50 3,90 31,00 68,10 35,10 56,50 81,00

1991 2 1 43,70 34,80 50,00 42,00 47,00 36,00 10,00 17,90 45,00 47,10 70,00 77,00 77,00

1992 2 1 30,00 30,00 38,20 59,00 45,00 35,20 3,00 15,50 24,20 17,50 40,50 50,00 59,00

1993 2 1 24,20 54,00 47,10 42,20 44,50 5,90 8,70 2,00 39,40 39,60 73,20 24,10 73,20

1994 2 1 28,10 44,20 49,40 79,20 31,50 3,30 10,00 11,60 79,20 74,30 55,10 36,10 79,20

1995 2 1 5,70 21,70 80,4 66,40 42,90 46,10 19,30 43,60 16,50 65,80 30,00 51,00 80,40

1996 2 1 38,40 51,50 55,30 29,60 25,30 54,50 19,50 36,10 17,90 44,60 48,00 22,20 55,30

1997 2 1 20,00 28,20 58,30 26,50 28,30 38,90 4,60 0,00 41,50 39,20 62,40 36,90 62,40

1998 2 1 52,20 50,00 38,00 35,30 45,50 29,00 12,90 33,50 48,00 47,10 56,10 51,50 56,10

1999 2 1 44,90 61,50 43,10 50,00 26,30 16,00 5,00 87,30 31,50 85,00 49,50 68,00 87,30

2000 2 1 30,50 83,00 63,50 55,00 68,00 16,80 66,50 32,00 30,00 50,00 81,50 23,10 83,00

2001 2 1 41,50 42,60 116,00 7,50 34,50 43,50 12,00 0,00 61,20 34,60 56,00 56,30 116,00

2002 2 1 29,50 27,00 49,00 52,30 20,00 9,60 47,20 41,30 29,60 44,50 14,90 69,00 69,00

2003 2 1 22,40 31,70 24,60 46,50 17,50 37,50 17,90 32,20 64,00 46,00 92,90 25,40 92,90

2004 1 1 70,00 28,20 49,40 69,00 68,10 2,50 15,10 13,70 25,90 30,00 42,00 12,20 70,00

2005 1 1 29,80 56,90 87,00 36,30 72,30 12,00 47,20 48,50 9,30 65,90 41,20 26,70 87,00

2006 1 1 55,50 15,60 80,60 47,60 74,20 33,00 28,40 29,30 16,70 45,20 60,50 39,80 80,60

2007 1 1 42,50 1,20 55,80 52,00 37,60 14,30 41,90 13,30 20,10 40,20 33,60 20,70 55,80

2008 1 1 41,70 50,20 27,80 38,10 39,00 28,60 29,30 33,80 37,60 44,60 54,60 20,50 54,60

2009 1 1 34,70 48,50 65,60 65,50 54,10 24,20 7,50 17,10 36,47 72,20 50,30 73,00 73,00

2010 1 1 13,50 49,80 18,90 35,90 75,20 28,60 62,20 20,40 24,00 27,30 51,00 32,40 75,20

2011 1 1 16,30 69,20 81,10 75,30 53,80 30,60 20,80 32,60 14,00 53,10 64,20 32,10 81,10

2012 1 1 50,80 74,20 61,80 48,10 28,30 27,50 7,80 16,60 25,60 77,80 34,00 8,70 77,80

2013 1 1 32,10 54,90 58,50 70,40 57,40 19,80 10,80 18,90 28,60 33,67 46,10 32,20 70,40

2014 1 1 26,95 40,60 37,70 42,20 42,20 8,60 13,80 4,20 23,20 37,22 56,60 65,60 65,60

2015 1 1 30,50 52,80 35,30 53,20 52,20 15,90 12,00 2,10 51,80 33,38 34,92 28,51 53,20

MEDIOS 36,15 44,18 52,24 49,51 44,96 24,69 22,03 23,98 33,44 49,93 52,23 42,64 73,96

MAXIMO 71,60 83,00 116,00 81,00 78,00 54,50 66,50 87,30 79,20 85,00 92,90 83,30 116,00

MINIMO 5,70 1,20 18,90 7,50 17,50 2,50 3,00 0,00 9,30 17,50 14,90 8,70 53,20

evaluaciÓn hidrolÓgica e hidrÁulica de la quebrada la ... de... · ing. alexandra martínez...

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