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4 ANÁLISIS DE RESULTADOS

A continuación se presentan Imágenes y tablas derivadas del procesamiento de las fuentes de información y resultados de los modelos hidrológicos. En el Apéndice C Imágenes SIG, se presentan la totalidad de los productos derivados de análisis SIG y Sensores Remotos; algunos productos intermedios no hacen parte explicita del presente informe pero fueron requeridos para el cálculo de otros productos posteriores.

4.1 CUENCAS DEL PROYECTO

Se determinaron los parámetros morfométricos para realizar la evaluación hidrológica, los cuales son necesarios para determinar el tiempo de concentración de la cuenca (tiempo que se demora una gota de lluvia en viajar desde el punto más alejado de la cuenca hasta el sitio de interés). Los parámetros morfométricos fueron extraídos empleando el software HEC-GeoHMS para ArcMap, ensamblado con el módulo ArcHydro desarrollado por La universidad de Texas en Austin por el grupo de Investigación en cabeza del Profesor David R. Maidment y puesto a disposición del público de forma gratuita en su página Web.

Figura 4-1. Delimitación de cuencas con base DEM ASTER para un umbral de flujo de 500 celdas. Elaboración propia.

Luego de un proceso iterativo para diferentes umbrales de flujo se determinó que la delimitación de cuencas con base en el modelo digital de elevación ASTER que mejor se ajustaba a las cuencas del proyecto era un umbral de flujo de 500 celdas, tal y como se presenta en la Figura 4-1

Tras la obtención de las propiedades físicas de las cuencas se han diferenciado las cuencas con un área tal que el método racional no presenta aplicabilidad práctica ya que los caudales derivados del empleo del método racional quedan excesivamente del lado de la seguridad. Las cuencas detectadas a las que se aplicará el método del hidrograma unitario están recogidas en la Figura 4-2 y Tabla 4-1.

Figura 4-2. Delimitación de cuencas del proyecto – plano detalle. Elaboración propia.

A continuación en la Tabla 4-1 se detallan las cuencas principales que cruzan la vía en el tramo evaluado y que como tal son el componente principal de cruce, vulnerabilidad y proyección o evaluación de obras mayores en la vía

T a b l a 4 - 1 . C u e n c a s d e l p r o y e c t o

ABSCISA CRUCE VIA CUENCAS K2+930 Caño La Sal K10+365 Caño El Deslinde K11+560 Caño 7 Vueltas K12+640 Caño Seco K14+110 Caño Calabozo K14+730 Caño Cristalina K17+800 Caño El Trincho

Figura 4-3. Identificación de cauces principales. Elaboración propia.

4.2 PARÁMETROS HIDROLÓGICOS DESARROLLADOS PARA EL MODELO

4.2.1 Régimen Pluviométrico y Curvas IDF

El análisis de frecuencias es un procedimiento para estimar la frecuencia de ocurrencia o probabilidad de ocurrencia de eventos extremos pasados o futuros. De este modo, la representación gráfica de la probabilidad es un método de análisis de frecuencias. El procesamiento de datos que se ha llevado a cabo parte inicialmente de un Shape oficial que pertenece al Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). El archivo incluye en su tabla de atributos el total de estaciones hidrometeorológicas existentes en Colombia con la entidad a la que pertenecen y la posición de las mismas. De dicho Shape se han extraído las estaciones que están en el interior del contorno de nuestras cuencas incluyendo

aquellas que estando fuera del contorno general de nuestro proyecto puedan ser útiles en nuestro estudio.

El siguiente paso que se ha realizado es la comprobación espacial de las estaciones seleccionadas, para ello se han comparado los datos existentes en el Shape oficial del IDEAM con los suministrados en las fichas de cada estación.

Los datos de posición de las fichas de cada estación presentan diferentes sistemas de referencia: IDEAM tienen como sistema de referencia WGS84.

Se han recopilado los datos de posición de las fichas y se han transformado todos a Magna Colombia Bogotá. Posteriormente se ha medido la distancia en planta entre la posición reflejada en el Shape del IDEAM y la posición dada por las fichas de las estaciones.

En la Tabla 4-2 se enumeran la totalidad de las estaciones IDEAM solicitadas, y el número de años de las series de cada una de ellas. A modo de resumen incluimos a continuación la relación de estaciones analizadas dentro de la zona de estudio:

Tabla 4-2. Estaciones pluviométricas existentes en el entorno de la zona de estudio.

CODIGO TIPO NOMBRE SUBCUENCA DEPTO_ MUNICIPIO ELE ENT

FECHA INST

FECHA SUSP

X MCB

Y MCB

3208004 PM EL PORORIO CNO PORORIO META PUERTO CONCORDIA 235 1 1983 1138730 802978

32120010 PM SAN IGNACIO SIARE META MAPIRIPAN 168 1 1983 1044204.277 902471.8178

4.2.2 Cálculo de curvas IDF por método simplificado.

La metodología simplificada de cálculo de las curvas intensidad-duración-frecuencia se debe llevar a cabo siempre y cuando no se disponga de datos históricos de precipitación de corta duración (datos pluviográficos).

Las curvas IDF se han deducido mediante correlación con la precipitación máxima promedio anual en 24 horas, el número promedio de días de lluvia al año, la precipitación total media anual y la elevación de la estación. (Ministerio de Transporte de Colombia, 2009). En la Figura 4-3 Se presentan las curvas IDF calculadas para la estación el Pororio por medio del método simplificado de Díaz-granados. Se observa sorpresivamente que dicho método de cálculo establecido como el método principal del Manual de Drenaje de Carreteras (Ministerio de Transporte de Colombia, 2009) un decrecimiento abrupto de intensidad en los primeros 20 minutos en contraste con métodos como el de gumbel o de ecuaciones paramétricas de Vargas (2009) cuyo descenso es mucho más suave y representa comportamientos mucho más congruente

con precipitaciones de corta duración. Los análisis de frecuencias para las dos estaciones evaluadas se encuentran en el Apendice A.

Figura 4-4. Curvas IDF para la estación El Pororio por el método de Diaz-granados. Elaboración propia.

4.2.3 Tormentas de proyecto mediante curvas IDF

Los métodos de diseño hidrológicos antiguos, tales como el método racional, donde se calcula el caudal punta o pico, no es necesario el conocimiento estricto de la distribución temporal de la precipitación, por eso se utiliza el hietograma rectangular. En cambio, en los métodos de diseño actuales, en donde se realiza un análisis de flujo no permanente y se calculan hidrogramas, es necesario contar con una distribución temporal de la precipitación un poco más sofisticada. Para este propósito, uno de los métodos más utilizados es el de los bloques alternados.

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

400.0

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Inte

nsid

ad (

mm

/h)

Duración (min)

CURVA INTENSIDAD-DURACIÓN, ESTACIÓN PORORIO MÉTODO SIMPLIFICADO

Figura 4-5. Hietogramas de diseño caño La Sal. Elaboración propia.

Figura 4-6. Hietogramas de diseño caño El Deslinde. Elaboración propia.

En las Figuras 4-5 y 4-6 se encuentran los hietogramas de diseño para las cuencas del caño La Sal y caño El Deslinde para periodos de 2, 10, 20 y 25 años y duraciones de lluvia de para duraciones de 4 y 3 horas respectivamente. En el Apéndice B hietogramas consolidados, se presentan los hietogramas derivados por medio del método de bloque alterno para las 7 cuencas principales descritas.

4.2.4 Tiempos de Concentración

Aunque el cálculo de los diferentes tiempos de concentración para una cuenca hidrográfica difiere de acuerdo con la fórmula empleada, como se resume en la Tabla 4-3 se presentan variaciones tan radicales entre métodos tal y como la observada para el caño la Sal de 3.324 h según Temez y 9.644 según Williams. Lo anterior genera un grado tan absurdo de incertidumbre que impide al consultor acoger alguno de los métodos descritos en la tabla, ya que por el número de parámetros empleados y el origen del método implicaría que las condiciones de la cuenca son homogéneas o interpolables; lo cual no se ajusta a la realidad, cualquier extremo representa un escenario que puede estar muy alejado de la realidad; y aunque todos los modelos son incorrectos algunos son útiles; por tanto se acoge un método que represente las particularidades de cada una de las cuencas como es el método de las velocidades del SCS.

Tabla 4-3. Cálculo de tiempos de concentración por medio de diferentes métodos.

Tiempo de Concentración (h)

MÉTODO Caño La Sal

Caño El Deslinde

Caño 7 Vueltas

Caño Seco

Caño Calabozo

Caño Cristalina

Caño El Trincho

KIRPICH 5.372 4.570 1.055 0.418 1.309 2.873 0.778 TÉMEZ 3.324 2.910 0.781 0.367 0.990 1.864 1.010 WILLIAMS 9.644 8.345 2.057 0.807 2.467 5.102 2.244 JOHNSTONE Y CROSS 8.025 7.225 2.788 1.530 3.208 5.345 2.287 GIANDOTTI 8.439 7.296 2.259 1.321 2.956 5.585 0.977 SCS-RANSER 5.372 4.570 1.055 0.418 1.309 2.873 0.778 VENTURA-HERAS 3.220 2.824 0.771 0.366 0.975 1.820 0.994 V.T. CHOW 4.322 3.865 1.277 0.675 1.559 2.656 1.586 CUERPO ING. E.E.U.U. 7.441 6.515 1.749 0.821 2.216 4.173 2.262 HATHAWAY 2.981 2.702 1.110 0.633 1.265 2.039 0.921

A través de los módulos ArcHydro y HEC Geo-hms, se extrajeron y determinaron las pendientes de la cuenca y los cauces, así como sus propiedades topológicas y se delimito a partir de imágenes aéreas las zonas de flujo lámina (sheet), flujo concentrado (Concentrated Shallow Flow) y flujo en Canal de acuerdo a la metodología desarollada por el NRCS (Natural Resources Conservation Service NRCS, 2009); permitiendo representar las realidades actuales y particularidades de las cuencas y considerando que se manejó un modelo hidrológico agregado se calcularon los tiempos de concentración para cada una de las subcuencas, se corrió el modelo y se ajustó el tiempo de concentración global de la cuenca y por tanto se ajustó el hietograma de diseño para cada uno de los periodos de retorno.

Empleando las bondades de los sistemas de información geográfica SIG y el HEC-GeoHMS y con el apoyo de una imagen de fondo se disgregaron para cada una de las líneas de flujo de cada una de las subcuencas los tramos de flujo lámina, flujo concentrado y flujo canal, tal y como se observa en la Figura 4-7. Punto de quiebre AA representa el punto divisorio entre flujo lámina y flujo concentrado, el punto de quiebre BB representa la divisoria entre flujo concentrado y flujo Canal

Figura 4-7. Delimitación puntos de quiebre para cálculo de velocidades tramos de flujo lámina, flujo concentrado y flujo canal.

4.2.5 Parámetros Morfométricos de las Cuencas

En la Tabla 4-4 se resumen los parámetros morfométricos derivados del modelo digital de elevación ASTER y calculados a través de HEC-GeoHMS. Es importante aclarar que en la Tabla 4-1 se reporta un perímetro Aster que no es realmente representativo por cuanto sigue solamente direcciones N-S y E-W o viceversa amplificando la longitud del perímetro; por cuanto se realiza la delimitación de las cuencas y la envolvente se suaviza de modo que se elimine dicha fuente de error. Las cuencas evaluadas varían en el rango de 0.79 a 52.48 Km2 y con pendientes extremadamente bajas del orden de 0.3 a 0.9%.

Tabla 4-4. Caracterización morfométrica cuencas principales

a) El índice de Gravelius de la cuenca.

AP282.0K C = Ecuación 1

Teniendo:

F i g u r a 4 - 8 .

Í n d i c e s d e

G r a v e l i us t í p i c o s .

Número Cuenca Area (m2)Area (Km2)

Perímetro Aster (m)

Perímetro Suavizad

o (m)

Longitud Flujo (m)

Pendiente (m/m)

Elev UP

Elev DS

Elev 10%

Elev 85%

Pendiente 10-85 (m/m)

Indice de Graveliu

s Kc

Indice Horton

Kf

Relación de

Elongación Re

Relación de

Relieve

1 Caño La Sal 52477200.8 52.48 58581.4 42531.5 18608.03 0.00382 266 195 200 229 0.002078 1.656 0.152 0.439 0.6112 Caño El Deslinde 38812498.3 38.81 51729.7 37434.9 16177.72 0.00439 267 196 199 239 0.003297 1.694 0.148 0.434 0.6243 Caño 7 vueltas 1429913.66 1.43 9691.57 7142.98 3410.49 0.00880 230 200 207 224 0.006646 1.685 0.123 0.396 0.7814 Caño Seco 793549.731 0.79 4753.19 3820.05 1548.92 0.02001 239 208 206 225 0.016356 1.209 0.331 0.649 0.8135 Caño Calabozo 5260475.97 5.26 14444.6 11332.9 4808.81 0.00998 246 198 201 218 0.004714 1.393 0.227 0.538 0.7156 Caño Cristalina 15146055.1 15.15 29877.1 22407.3 9157.15 0.00470 243 200 195 219 0.003495 1.624 0.181 0.479 0.6657 Caño El Trincho 20979070.1 20.98 29012.9 21759.4 9442.59 0.00646 246 185 188 217 0.004095 1.340 0.235 0.547 0.650

Kc = Coeficiente de compacidad P = Perímetro de la cuenca [Km]

A = Área de drenaje de la cuenca [Km2]

Se tiene un índice de Gravelius desde 1.2 hasta 1.6, lo cual representa cuencas alargada por cuanto son cuencas poco sensibles a eventos de lluvia extremos generando caudales pico bajos con respecto a cuencas de la misma área pero más redondeadas. Lo anterior es comparado con cuencas redondeadas de las mismas condiciones y por tanto en si no implica que la cuenca no sea susceptible de crecientes, ya que como se verá en los análisis de caudales hidrológicos modelados extremos, dadas las condiciones hidrológicas modeladas en efecto si se presentan caudales importantes. Como se ve en la siguiente figura la forma afecta de manera radical la respuesta de la cuenca, tal y como se ven 3 cuencas de la misma área y se comparan curvas isócrono, es decir que representan líneas con intervalos iguales de tiempos de concentración. Por cuanto se confirma que cuencas redondeadas tienen tiempos de concentración menores y los caudales de escorrentía efectiva convergen de una manera más homogénea y en menor tiempo, y de igual manera no hay tiempo de tránsito hidráulico suficiente para disipar el hidrograma de creciente.

F i g u r a 4 - 9 . E f e c t o d e l a f o r m a e n l a r e s p u e s t a d e l a c u e n c a , W i l s o n 1 9 8 3

b) El factor de forma (Índice de Horton).

LB

FK = , teniendo que LA

B =

2F LA

K = Ecuación 2.

Teniendo:

Existía alguna duda acerca del cálculo de la longitud de la cuenca, luego de una investigación exhaustiva en varias fuentes bibliográficas el criterio unificado es “La longitud de la cuenca es usualmente definida como la distancia medida a lo largo del canal principal desde la salida de la cuenca hasta la divisoria de la cuenca. Ya que el canal no se extiende hasta la divisoria de cuenca, es necesario extender una línea desde el final del canal hasta la divisoria de la cuenca siguiendo una ruta donde el mayor volumen de agua viajaría. La distancia por medio de una línea recta, desde la salida hasta el punto más alejado en la divisoria de agua no es normalmente empleada para calcular L ya que la distancia de viaje del agua de inundación es conceptualmente la longitud de interés.”1

“L es la longitud de la misma, medida desde la salida hasta el límite de la hoya, cerca de la cabecera del cauce más largo, a lo largo de una línea recta.”

F i g u r a 4 - 1 0 . P a r á m e t r o s Í n d i c e d e H o r t o n .

1 McCUEN, R. H. (1998). Hydrologíc Analysis and Design (2 Ed. ed.). New Jersey: Prentice Hall.

KF = Coeficiente de forma (Índice de Horton). B = Ancho promedio de la cuenca [Km].

L = Longitud axial de la cuenca [Km].

A = Área de drenaje de la cuenca [Km2].

c) La relación de elongación.

LA

1.128LD

RE == Ecuación 3

Teniendo:

d) La relación de relieve.

0.068e A0.8

R = Ecuación 4

Teniendo:

Una relación cercana a 1 → relieve suave.

Una relación de 0.6 a 0.8 → relieve abrupto.

e) La pendiente promedio del cauce principal.

C

MÍNMÁXCAUCE L

HHS

−= Ecuación 5

Teniendo:

RE = Relación de Elongación D = Diámetro circunferencia de área equivalente al área de la cuenca

[Km]

L = Longitud axial de la cuenca [Km]


Re = Relación de Relieve


SCAUCE = Pendiente media del Cauce Principal [m/m]

Es importante aclarar que existen los conceptos pendiente de la cuenca y pendiente del cauce principal. La pendiente de la cuenca refleja la tasa de cambio de elevación con respecto a la distancia a lo largo de la ruta principal de flujo. La pendiente del cauce principal puede ser necesaria para el cálculo de tiempos de viaje. La diferencia de alturas en el cálculo de la pendiente de la cuenca no necesariamente es la máxima diferencia de elevación por cuanto el punto de máxima elevación puede ocurrir en un lugar diferente al final de la línea principal de flujo.

Las cuencas se caracterizan por sus patrones de drenaje dendríticos, cauces permanentes jóvenes caracterizados por planicies de inundación en cercanías con sus cruces por las vías y enmarcados y protegidos por bosques de galería en proceso de retroceso y desaparición por la ampliación de la frontera agrícola con predominancia de cultivos de palma de aceite.

Con base en las batimetrías efectuadas a cada uno de los cauces, las granulometrías de los lechos se determinaron los coeficientes de rugosidad, así como los parámetros hidráulicos para el flujo en canales dentro de los modelos hidrológicos en HEC-HMS y se resumen en las Tablas 4-5 y 4-6

Tabla 4-5. Determinación parámetros modelo hidrológico rugosidades canales

Los cauces evaluados son de tipo meándrico entre severo y apreciable con granulometrías de lecho en el orden de gravas y arenas gruesas. Para los casos de los caños La Sal y El Deslinde hacen parte de las llanuras de inundación del rio Guaviare

HMAX = Cota máxima de la parte alta de la cuenca [m]

HMAX = Cota de la desembocadura de la cuenca [m]

L = Longitud total del cauce principal [m]

Tabla 4-6. Determinación parámetros modelo hidrológico flujo canal

Para cada una de las subcuencas se determinaron los tiempos de concentración con base en el método de las velocidades SCS; generando valores confiables acorde a las particularidades físicas y morfométricas de cada una de ellas. El tiempo de concentración consolidado a la salida de la cuenca no puede ser determinado a priori; por cuanto se requiere correr el modelo hidrológico en HEC-Hms y realizar el ajuste iterativo de los hietogramas de diseño al tiempo de concentración global de la cuenca generado como respuesta agregada de las subcuencas. Ver Tablas 4-7 a 4-13

T a b l a 4 - 7 . C á l c u l o t i e m p o s d e c o n c e n t r a c i ó n s u b c u e n c a s c u e n c a

c a ñ o L a S a l , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S C S

Nombre Cuenca W420 W450 W490 W510 W600 W620 W680 W710 W730 W780ID Cuenca 42 45 49 51 60 62 68 71 73 78

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06Flow Length (ft) 100 100 100 100 100 99.9999 100 100 99.9999 100Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.0656 0.0656 0.1312 0.0656 0.0984 0.0984 0.0328 0.0328 0.0656 0.0328

Sheet Flow Tt (hr) 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.04 0.06 0.06 0.04 0.06Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Flow Length (ft) 2927 2317 3373 3022 3315 1079.9413 902.6765 2044.0007 1328.0973 2260.2098Watercourse Slope (ft/ft) 0.0191 0.0283 0.0117 0.0065 0.0129 0.0152 0.0218 0.0144 0.0296 0.0203Average Velocity - computed (ft/s) 2.23 2.71 1.75 1.30 1.83 1.99 2.38 1.94 2.78 2.30

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.36 0.24 0.54 0.65 0.50 0.15 0.11 0.29 0.13 0.27Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 54 54 54 54 54 214.331 214.331 54 214.331 54Wetted Perimeter (ft) 23 23 23 23 23 46.2069 46.2069 23 46.2069 23Hydraulic Radius - computed (ft) 2.35 2.35 2.35 2.35 2.35 4.64 4.64 2.35 4.64 2.35Channel Slope (ft/ft) 0.0069 0.0062 0.0062 0.0029 0.004 0.0045 0.0043 0.0047 0.0032 0.0066Manning's Roughness Coefficient 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.0608 0.0608 0.03 0.0608 0.03Average Velocity - computed (ft/s) 7.29 6.91 6.91 4.72 5.55 4.57 4.47 6.01 3.86 7.13Flow Length (ft) 10989 11180 17388 19531 15557 19720.1221 16893.6356 14683.346 18216.3589 5454.1378

Channel Flow Tt (hr) 0.42 0.45 0.70 1.15 0.78 1.20 1.05 0.68 1.31 0.21

Watershed Time of travel (hr) 0.83 0.73 1.27 1.84 1.32 1.39 1.21 1.03 1.49 0.54

T a b l a 4 - 8 . C á l c u l o t i e m p o s d e c o n c e n t r a c i ó n s u b c u e n c a s c u e n c a c a ñ o E l D e s l i n d e , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S

T a b l a 4 - 9 . C á l c u l o t i e m p o s d e c o n c e n t r a c i ó n s u b c u e n c a s c u e n c a

C a ñ o 7 V u e l t a s , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S C S

T a b l a 4 - 1 0 . C á l c u l o t i e m p o s d e c o n c e n t r a c i ó n s u b c u e n c a s c u e n c a

C a ñ o S e c o , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S C S

Nombre Cuenca W320 W340 W360 W410 W440 W450 W510 W520 W530 W610 W620ID Cuenca 32 34 36 41 44 45 51 52 53 61 62

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06Flow Length (ft) 100 100 100 100 100 99.9999 99.9999 100 99.9999 99.9999 100Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.0656 0.0328 0.01 0.0656 0.0328 0.0984 0.0656 0.0656 0.0328 0.0984 0.0984

Sheet Flow Tt (hr) 0.04 0.06 0.09 0.04 0.06 0.04 0.04 0.04 0.06 0.04 0.04Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Flow Length (ft) 6017 4850 5325 5996 4520 5599.4522 5085.9417 4656.321 5754.9584 4693.1895 1663.3647Watercourse Slope (ft/ft) 0.0142 0.0108 0.0191 0.0044 0.0051 0.0059 0.0084 0.0106 0.0086 0.0084 0.0059Average Velocity - computed (ft/s) 1.92 1.68 2.23 1.07 1.15 1.24 1.48 1.66 1.50 1.48 1.24

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.87 0.80 0.66 1.56 1.09 1.26 0.96 0.78 1.07 0.88 0.37Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 277 54 54 277 277 54 54 277 54 277 277Wetted Perimeter (ft) 55 23 23 55 55 23 23 55 23 55 55Hydraulic Radius - computed (ft) 5.04 2.35 2.35 5.04 5.04 2.35 2.35 5.04 2.35 5.04 5.04Channel Slope (ft/ft) 0.0049 0.0133 0.003 0.0022 0.0042 0.0078 0.0027 0.0009 0.0007 0.005 0.0114Manning's Roughness Coefficient 0.049 0.03 0.03 0.049 0.049 0.03 0.03 0.049 0.03 0.049 0.049Average Velocity - computed (ft/s) 6.25 10.12 4.81 4.19 5.79 7.75 4.56 2.68 2.32 6.32 9.54Flow Length (ft) 11437 3206 6458 7295 9410 5037.7389 18001.2199 7677.1485 4983.4957 11801.1002 1155.8804

Channel Flow Tt (hr) 0.51 0.09 0.37 0.48 0.45 0.18 1.10 0.80 0.60 0.52 0.03

Watershed Time of travel (hr) 1.42 0.95 1.13 2.08 1.60 1.47 2.09 1.62 1.72 1.44 0.44

Nombre Cuenca W20ID Cuenca 2

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06Flow Length (ft) 100Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.0656

Sheet Flow Tt (hr) 0.04Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1Flow Length (ft) 3183Watercourse Slope (ft/ft) 0.0072Average Velocity - computed (ft/s) 1.37

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.65Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 120Wetted Perimeter (ft) 32Hydraulic Radius - computed (ft) 3.75Channel Slope (ft/ft) 0.0087Manning's Roughness Coefficient 0.038Average Velocity - computed (ft/s) 8.83Flow Length (ft) 7906

Channel Flow Tt (hr) 0.25

Watershed Time of travel (hr) 0.94

Como se observa en las Tablas 4-9 y 4-10 para las cuencas del Caño 7 vueltas y Caño Seco por sus dimensiones y ya que no fueron subdivididas en subcuencas los tiempos de concentración calculados son directamente equivalentes para la cuenca total. El tiempo de Concentración para la cuenca del Caño 7 vueltas es de 0.94 horas y para el Caño Seco es 0.28 horas.

T a b l a 4 - 1 1 . C á l c u l o t i e m p o s d e c o n c e n t r a c i ó n s u b c u e n c a s c u e n c a c a ñ o C a l a b o z o , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S C S


c a ñ o C r i s t a l i n a , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S C S

Nombre Cuenca W20ID Cuenca 2

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06Flow Length (ft) 100Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.164

Sheet Flow Tt (hr) 0.03Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1Flow Length (ft) 1498Watercourse Slope (ft/ft) 0.0329Average Velocity - computed (ft/s) 2.93

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.14Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 117Wetted Perimeter (ft) 34Hydraulic Radius - computed (ft) 3.44Channel Slope (ft/ft) 0.0104Manning's Roughness Coefficient 0.038Average Velocity - computed (ft/s) 9.11Flow Length (ft) 3484

Channel Flow Tt (hr) 0.11

Watershed Time of travel (hr) 0.28

Nombre Cuenca W40 W50 W60ID Cuenca 4 5 6

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06 0.06 0.06Flow Length (ft) 100 100 100Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854 4.1854 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.0328 0.0984 0.0656

Sheet Flow Tt (hr) 0.06 0.04 0.04Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1 1 1Flow Length (ft) 3166 1133 2939Watercourse Slope (ft/ft) 0.0321 0.0261 0.0268Average Velocity - computed (ft/s) 2.89 2.61 2.64

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.30 0.12 0.31Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 205 205 205Wetted Perimeter (ft) 51 51 51Hydraulic Radius - computed (ft) 4.02 4.02 4.02Channel Slope (ft/ft) 0.0034 0.0156 0.0044Manning's Roughness Coefficient 0.049 0.049 0.049Average Velocity - computed (ft/s) 4.48 9.60 5.10Flow Length (ft) 6794 3783 3726

Channel Flow Tt (hr) 0.42 0.11 0.20

Watershed Time of travel (hr) 0.78 0.27 0.55


c a ñ o E l T r i n c h o , m é t o d o d e l a s v e l o c i d a d e s S C S

4.2.6 Cálculo de los números de curva

Cada valor de número curva dado, será el producto de una condición litológica por una condición hidrológica y por una condición de uso del suelo, para zonas rurales esta resumido en las Tablas 4-14 y 4-15.

T a b l a 4 - 1 4 . N ú m e r o d e c u r v a d e e s c o r r e n t í a p a r a t i e r r a s

a g r í c o l a s c u l t i v a d a s p a r a u n a c o n d i c i ó n d e h u m e d a d a n t e c e d e n t e p r o m e d i o A M C I I e I a = 0 . 2 S

Nombre Cuenca W80 W90 W100 W110 W120 W130 W140ID Cuenca 8 9 10 11 12 13 14

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06Flow Length (ft) 100 100 100 100 100 99.9999 99.9999Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.0656 0.0328 0.0656 0.0656 0.0328 0.1312 0.1312

Sheet Flow Tt (hr) 0.04 0.06 0.04 0.04 0.06 0.03 0.03Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1 1 1 1 1 1 1Flow Length (ft) 909 1419 4639 5390 5498 2253.4557 3786.9011Watercourse Slope (ft/ft) 0.018 0.0139 0.0205 0.0152 0.0149 0.0277 0.0191Average Velocity - computed (ft/s) 2.16 1.90 2.31 1.99 1.97 2.69 2.23

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.12 0.21 0.56 0.75 0.78 0.23 0.47Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 145 145 145 145 145 145 145Wetted Perimeter (ft) 39 39 39 39 39 39 39Hydraulic Radius - computed (ft) 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72Channel Slope (ft/ft) 0.0122 0.0102 0.0032 0.0029 0.0033 0.0185 0.001Manning's Roughness Coefficient 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049Average Velocity - computed (ft/s) 8.06 7.37 4.13 3.93 4.19 9.93 2.31Flow Length (ft) 5366 6089 6169 6676 12057 3190.5505 1432.1175

Channel Flow Tt (hr) 0.18 0.23 0.42 0.47 0.80 0.09 0.17

Watershed Time of travel (hr) 0.34 0.49 1.02 1.27 1.63 0.35 0.68

Nombre Cuenca W300 W340 W370 W390 W430 W440 W480 W500 W530ID Cuenca 30 34 37 39 43 44 48 50 53

Características flujo laminaManning's Roughness Coefficient 0.06 0.06 0.25 0.06 0.06 0.25 0.06 0.25 0.06Flow Length (ft) 100 100 100 100 100 99.9999 99.9999 99.9999 99.9999Two-Year 24-hour Rainfall (in) 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854 4.1854Land Slope (ft/ft) 0.0656 0.0984 0.0984 0.0328 0.0656 0.0984 0.0656 0.0656 0.1312

Sheet Flow Tt (hr) 0.04 0.04 0.11 0.06 0.04 0.11 0.04 0.13 0.03Shallow Concentrated Flow Characteristics

Surface Description (1 - unpaved, 2 - paved) 1 1 1 1 1 1 1 1 1Flow Length (ft) 1338 1925 454 2016 2893 749.7364 790.0394 1067.3836 4925.3611Watercourse Slope (ft/ft) 0.0221 0.0392 0.0289 0.0244 0.0204 0.0088 0.054 0.0461 0.0273Average Velocity - computed (ft/s) 2.40 3.19 2.74 2.52 2.30 1.51 3.75 3.46 2.67

Shallow Concentrated Flow Tt (hr) 0.15 0.17 0.05 0.22 0.35 0.14 0.06 0.09 0.51Channel Flow Characterisitics

Cross-sectional Flow Area (ft2) 176 176 176 176 176 176 176 176 176Wetted Perimeter (ft) 42 42 42 42 42 42 42 42 42Hydraulic Radius - computed (ft) 4.19 4.19 4.19 4.19 4.19 4.19 4.19 4.19 4.19Channel Slope (ft/ft) 0.0078 0.0058 0.0119 0.0118 0.0111 0.0088 0.0089 0.0136 0.01Manning's Roughness Coefficient 0.0437 0.0437 0.0437 0.0437 0.0437 0.0437 0.0437 0.0437 0.0437Average Velocity - computed (ft/s) 7.83 6.75 9.67 9.63 9.34 8.31 8.36 10.34 8.86Flow Length (ft) 10479 11261 8824 7503 3557 15612.3961 7388.6781 7013.6682 3543.3687

Channel Flow Tt (hr) 0.37 0.46 0.25 0.22 0.11 0.52 0.25 0.19 0.11

Watershed Time of travel (hr) 0.57 0.67 0.41 0.50 0.50 0.77 0.35 0.41 0.66

COBERTURA CONDICIÓN

HIDROLÓGICA

NÚMERO DE CURVA PARA GRUPOS DE SUELO HIDROLÓGICOS

USO DE LA TIERRA TRATAMIENTO O

PRÁCTICA A B C D

Rastrojo Hileras Rectas 77 86 91 94 Cultivos en Hileras

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

Curvas de Nivel y Terrazas Mala 66 74 80 82

Buena 62 71 78 81 Cultivos en Hileras Estrechas



Buena 59 70 78 81 Leguminosos en Hileras Estrechas o Forraje en Rotación



Buena 51 67 76 80 Nota. FUENTE: (Mockus & Fox Moody, Hydrologic Soil-Cover Complexes, 2004). Leguminosos en hileras estrechas o forraje en rotación2

T a b l a 4 - 1 5 . N ú m e r o d e c u r v a d e e s c o r r e n t í a p a r a o t r a s t i e r r a s

a g r í c o l a s p a r a u n a c o n d i c i ó n d e h u m e d a d a n t e c e d e n t e p r o m e d i o A M C I I e I a = 0 . 2 S

DESCRIPCIÓN Y TIPO DE COBERTURA CONDICIÓN

HIDROLÓGICA


A B C D Pastos, forraje para pastoreo Mala 68 79 86 89

Regular 49 69 79 84 Buena 39 61 74 80

Prados continuos, protegidos de pastoreo y generalmente segados para heno

30 58 71 78

2 Siembra tupida o al voleo.


HIDROLÓGICA


A B C D Maleza mezclada con pasto de semilla con la maleza como principal elemento Mala 48 67 77 83

Regular 35 56 70 77 Buena 303 48 65 73

Combinación de bosques y pastos (huertas o granjas con árboles) Mala 57 73 82 86

Regular 43 65 76 82 Buena 32 58 72 79

Bosques Mala 45 66 77 83 Regular 36 60 73 79 Buena 30 55 70 77

Predios de granjas, construcciones, veredas, caminos y lotes circundantes. 59 74 82 86

Nota. FUENTE: (Mockus & Fox Moody, Hydrologic Soil-Cover Complexes, 2004) Pastos, forraje para pastoreo4 Maleza mezclada con pasto de semilla con la maleza como principal elemento5 Combinación de bosques y pastos (huertas o granjas con árboles)6 Bosques7

El segundo paso es asociar a cada celda de las Tablas 4-14 y 4-15 mencionadas de número de curva un determinado producto de números primos. Al Asignar a cada condición un número primo, se garantiza que el producto de números primos para cobertura y uso, condición hidrológica y grupo de suelo sea único y por ello permite fácilmente calcular los números de curva con solo llevar a cabo multiplicación raster de números primos equivalentes.

Tabla 4-16. Números primos asociados a las diversas clases litológicas, hidrológicas y de usos de suelo

3 Número de curva actual menor a 30. Emplear CN=30 para cálculos de escorrentía. 4 Mala: Menos de 50% del suelo cubierto con pastoreo intensivo sin maleza Regular: 50 a 75% del suelo cubierto y un pastoreo no muy intensivo. Buena: más del 75% del suelo cubierto y un pastoreo ocasional a ligero. 5 Mala: Menos del 50% del suelo cubierto. Regular: 50 a 75% del suelo cubierto. Buena: más del 75% del suelo cubierto.

6 Los valores de CN mostrados se calcularon para áreas con 50% bosques y 50% cubiertas con pastos. Se pueden calcular otras combinaciones de CN para bosques y pastos.

7 Mala: Humus vegetal, pequeños árboles y maleza destruida por pastoreo intensivo, y quemas regulares. Regular: Bosques con pastoreo pero no quemados, suelo cubierto por humus vegetal. Buena: Bosques protegidos del pastoreo, y el suelo cubierto adecuadamente por humus vegetal.

CARACTERÍSTICA Nº PRIMO ASOCIADO

Grupo de suelo A 1 Grupo de suelo B 2 Grupo de suelo C 3 Grupo de suelo D 5 Condición hidrológica mala 7 Condición hidrológica regular 11 Condición hidrológica buena 13 Área urbana totalmente desarrollada. Espacios abiertos como parques, campos de golf, cementerios,… cubiertos menos del 50% de pasto (condición pobre).

17

Área urbana totalmente desarrollada. Espacios abiertos como parques, campos de golf, cementerios,… cubiertos entre el 50% y el 75% de pasto (condición regular).

19

Área urbana totalmente desarrollada. Espacios abiertos como parques, campos de golf, cementerios,… cubiertos más del 75% de pasto (condición buena).

23

Áreas impermeables. Parqueaderos pavimentados, techos, autopistas. 29

Calles y caminos. Pavimentados. 31 Calles y caminos. Pavimentados con zanjas abiertas. 37

Calles y caminos. En grava. 41 Calles y caminos. En tierra. 43 Áreas desiertas urbanas. Paisajes desérticos naturales (solamente áreas permeables).

47

Paisajes desérticos artificiales. 53 Áreas urbanas. Comercial de negocios. 59 Áreas urbanas. Industrial. 61 Áreas residenciales por promedio del tamaño del lote. 506 m² o menos. 67

Áreas residenciales por promedio del tamaño del lote. 1012 m². 71





Áreas urbanas desarrolladas 97 Rastrojos. Hileras rectas. 101 Cultivo en Hilera. Hilera recta. 103 Cultivo en Hilera. Curvas de nivel. 107 Cultivo en Hilera. Curvas de nivel y terrazas. 109

Cultivos en Hileras estrechas. Hileras rectas. 113

Cultivos en Hileras estrechas. Curvas de nivel. 127

Cultivos en Hileras estrechas. Curvas de nivel y terrazas. 131

Leguminosas en hileras estrechas o 137

CARACTERÍSTICA Nº PRIMO ASOCIADO

forraje en rotación. Hileras rectas. Leguminosas en hileras estrechas o forraje en rotación. Curvas de nivel. 139

Leguminosas en hileras estrechas o forraje en rotación. Curvas de nivel y terrazas.

149

Pastos, forraje para pastoreo 151 Prados continuos, protegidos de pastoreo y generalmente segados para heno.

157

Maleza mezclada con pasto de semilla con la maleza como principal elemento. 163

Combinación de bosques y pastos (huertas o granjas con árboles). 167

Bosques. 173 Predios de granjas, construcciones, veredas, caminos y lotes circundantes. 179

de 71

Cada valor de número curva dado en la Tabla 4-17 y 4-18, será el producto de una condición litológica por una condición hidrológica y por una condición de uso del suelo.

El terreno natural presenta muchas tipologías que no están presentes en las tablas

anteriores, para poder tenerlas presentes vamos a asociarlas a alguna de las recogidas en las tablas, por ejemplo:

Afloramientos rocosos permeables, como desierta urbana CN = 96 (∀ A, B, C y D) Afloramientos rocosos impermeables, como área impermeable CN = 98 (∀ A, B, C y D) Los ríos que usualmente llevan agua van a ser considerados como zonas impermeables,

CN = 98 (∀ A, B, C y D). El tercer paso es obtener un archivo shape con los usos del suelo. Inicialmente el archivo

shape de usos del suelo en el que hemos estado interesados ha sido el “Corine Land Cover”, dicho archivo shape es de una calidad muy elevada ya que dispone datos completamente actualizados y emplea la metodología europea de adquisición de datos e interpretación de los mismos “Corine Land Cover”, de ahí su nombre. El shape “Corine Land Cover” ha sido realizado entre el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) y el IDEAM, aunque el propietario de la información es el IDEAM. Tras diversas visitas al IDEAM se nos informa que dicha información, aunque gratuita y libre, no está a disposición de empresas con ánimo de lucro. Se ha recurrido a la información existente en el SIGOT, SIG de ordenación territorial del IGAC, dicha información es de 2009. El archivo vectorial será convertido a modelo raster asociándole a cada uso del suelo un número primo. El resultado de la transformación a raster y la asignación de números primos a cada uso del suelo queda reflejado en el “Anexo Imágenes SIG”. El raster (imagen) generado tiene un tamaño de pixel de 10x10m, es decir, la unidad mínima de área que vamos a distinguir con un mismo tipo de suelo es de 100 m².

El siguiente plano que es necesario para los cálculos mediante la aplicación SIG es el de la textura del suelo. Según diversos estudios, incluidos en las referencias, la textura del suelo está asociada a la clasificación edafológica del mismo, es por ello, que en caso de no disponer de un shape con texturas podemos emplear un shape con la geopedología. El shape de textura del suelo ha sido reemplazo por un shape de geopedología del SIGOT. Al igual que con el shape de usos del suelo le asignamos número primos a cada tipo de suelo y lo transformamos a imagen raster con tamaño de pixel 10x10m.

El shape de condición hidrológica ha sido procesado del mismo shape de usos del suelo, ya que en su tabla de atributos presenta una columna de condición hidrológica.

El procedimiento multiplica a continuación los tres raster de números primos, el resultado es otro raster con una serie de valores en cada pixel. Dado que hay una correspondencia directa entre el producto de número primos con el CN es inmediato obtener un raster con los valores de CN-II en cada punto. Ver Tablas

de 71

Tabla 4-17. Producto de números primos para tierras agrícolas cultivadas.

USO DE LA TIERRA CONDICIÓN HIDROLÓGICA

PRODUCTO DE PRIMOS

A B C D

Rastrojo. Hileras Rectas. 101 202 303 505

Cultivos en Hileras

Hileras Rectas Mala 721 1442 2163 3605

Buena 1339 2678 4017 6695

Curvas de Nivel Mala 749 1498 2247 3745

Buena 1391 2782 4173 6955


Buena 1417 2834 4251 7085

Cultivos en Hileras Estrechas

Hileras Rectas Mala 791 1582 2373 3955

Buena 1469 2938 4407 7345


Buena 1651 3302 4953 8255


Buena 1703 3406 5109 8515

Leguminosos en Hileras Estrechas o Forraje en Rotación Hileras Rectas Mala 959 1918 2877 4795

Buena 1781 3562 5343 8905


Buena 1807 3614 5421 9035


Buena 1937 3874 5811 9685

de 71

Tabla 4-18. Producto de números primos para otras tierras agrícolas


HIDROLÓGICA PRODUCTO DE PRIMOS

A B C D

Pastos, forraje para pastoreo Mala 1057 2114 3171 5285

Regular 1661 3322 4983 8305

Buena 1963 3926 5889 9815 Prados continuos, protegidos de pastoreo y generalmente segados para heno 157 314 471 785

Maleza mezclada con pasto de semilla con la maleza como principal elemento Mala 1141 2282 3423 5705

Regular 1793 3586 5379 8965

Buena 2119 4238 6357 10595

Combinación de bosques y pastos (huertas o granjas con árboles) Mala 1169 2338 3507 5845

Regular 1837 3674 5511 9185

Buena 2171 4342 6513 10855

Bosques Mala 1211 2422 3633 6055

Regular 1903 3806 5709 9515

Buena 2249 4498 6747 11245 Predios de granjas, construcciones, veredas, caminos y lotes circundantes. 179 358 537 895

El siguiente paso es obtener un raster con el CN-II corregido por pendiente, para ello simplemente multiplicamos el raster CN-II por el raster de “factor K de Huang”. El coeficiente K de Huang se obtiene en función de la pendiente del terreno, la pendiente del terreno se obtiene directamente del raster de la NASA. El resultado de procesar el terreno y las pendientes para la obtención del raster de corrección por pendiente se adjunta en el Apéndice C Planos SIG.

El producto directo del raster K de Huang con el CN-II nos da el CN-II corregido, sin embargo, filtramos los valores de los pixeles de forma que si alguno de los mismos queda por encima del valor 100 o por abajo de 0 se adopten estos valores como extremos. El valor CN-II definitivo se encuentra reflejado en Apéndice Planos SIG

Los valores de CN-III se obtienen directamente sin más que aplicar las fórmulas de ajuste para condición de humedad III. Los raster con los valores CN-III están incluidos en los apartados Apéndice C Planos SIG.

A continuación se presenta una infografía del proceso de análisis de imágenes satelitales y obtención del Número de Curva para todas y cada una de las subcuencas evaluadas y modeladas. En las Figuras 4-11, 4-12 y 4-13 se presentan imágenes multiespectrales Landsat 7 de 2001, 2002 y 2014 en Color Natural, falso infrarojo y falso color para análisis de vegetación. En la Figura 4-11 se puede observar el proceso de reducción de bosques de galería aunque no se demarcan claramente las zonas críticas dada la similitud de colores.

de 71

F i g u r a 4 - 1 1 . I m á g e n e s L A N D S A T 7 y 8 m u l t i e s p e c t r a l e s 2 0 0 1 y 2 0 1 4 c o l o r n a t u r a l . E l a b o r a c i ó n p r o p i a .

Figura 4-12. Imágenes LANDSAT 7 y 8 multiespectrales 2001 y 2014 color falso

infrarojo. Elaboración propia.

de 71

F i g u r a 4 - 1 3 . I m á g e n e s L A N D S A T 7 y 8 m u l t i e s p e c t r a l e s 2 0 0 1 y 2 0 1 4 c o l o r a n á l i s i s d e v e g e t a c i ó n . E l a b o r a c i ó n p r o p i a .

Las Figuras 4-12 y 4-13 son composiciones de bandas que permiten resaltar la vegetación en buen estado de salud resaltándose en los colores rojos y verdes más intensos los bosques de galería y en colores ocres las zonas deforestadas y descubiertas.

En las Figuras 4-14, 4-15, 4-16 se presentan índices de vegetación calculados a partir de los valores de reflectancia a distintas longitudes de onda, siendo estas combinaciones de bandas extremadamente sensibles con la cobertura vegetal. Una cobertura vegetal en buen estado de salud tiene una firma espectral que se caracteriza por el contraste entre bandas de rojo, la cual es absorbida en gran parte por las hojas y el infrarojo cercano que es reflectada en su mayoría. Permitiendo la valoración cuantitativa de la vegetación. El NDVI (Índice de Vegetación diferencial Normalizado) y MNDVI (Índice de Vegetación diferencial Normalizado Modificado) permite identificar la presencia de vegetación verde en la superficie y caracterizar su distribución espacial y evolución. Se resaltan por tanto las zonas riparias y bosques de galería en colores verde agua marina, mientras que las zonas ocre son terrenos deforestados y descubiertos con poca a nula vegetación. (Posada, Ramirez Daza, & Espejo Delgado, 2012)

• El agua tiene reflectancia R>IRC, por lo tanto valores negativos de NDVI. • Las nubes presentan valores similares de R y IRC, por lo que su NDVI es cercano

a 0.

de 71

• El suelo descubierto y con vegetación rala presenta valores positivos aunque no muy elevados.

• La vegetación densa, húmeda y bien desarrollada presenta los mayores valores de NDVI.

F i g u r a 4 - 1 4 . M N D V I ( Í n d i c e d e v e g e t a c i ó n d i f e r e n c i a l n o r m a l i z a d o m o d i f i c a d o ) 2 0 0 1 y 2 0 1 4 . E l a b o r a c i ó n p r o p i a .

F i g u r a 4 - 1 5 . L S W I ( I n d i c e d e s u p e r f i c i e s u e l o - a g u a ) 2 0 0 1 y 2 0 1 4 . E l a b o r a c i ó n p r o p i a .

de 71

F i g u r a 4 - 1 6 . D i f e r e n c i a M N D V I 2 0 0 1 - 2 0 1 4 . E l a b o r a c i ó n p r o p i a .

En las Figuras 4-15 y 4-16 se encuentran los índices LSWI y diferencia LSWI (Índice de

Superficies Suelo Agua) y la diferencia de MNDVI entre el año 2001 y 2014, permitiendo identificar las zonas que han sido sujetas de deforestación e intervención antrópica. En las Figuras 4-17 y 4-18 se presentan algunos de los apiques realizados durante el diseño de la vía, y que permiten identificar las texturas del suelo para la selección de los grupos de suelo como insumo para el cálculo de los números de curva.

de 71

Figura 4-17. Vista tipo clasificación de texturas de suelo para apiques realizados en la vía cada 500 m. Elaboración propia.

Figura 4-18. Procesamiento tipo para asignación condiciones hidrológicas para diferentes texturas y asociación con mapa edafológico. Elaboración propia.

En la Figura 4-19 se encuentran los tres rasters de ingreso para el cálculo del número de curva, cada condición tanto para uso de suelo, condición hidrológica y grupo hidrológico han sido sustituidas por el número primo equivalente.

de 71

F i g u r a 4 - 1 9 . N ú m e r o s p r i m o s p a r a e l c á l c u l o d e l C N .

E l a b o r a c i ó n p r o p i a .

Las Figuras 4-20 a 4-29 presentan los resultados rasters de producto de números primos, número de curva condición de humedad antecedente II, raster Huang corrección por pendiente, número de curva condición de humedad antecedente III, así como parámetros intermedios como la capacidad de almacenamiento del suelo y abstracción inicial para las dos condiciones de humedad evaluadas.

de 71

Figura 4-20. Clasificación no supervisada

(Clustering) de suelos a partir de LANDSAT 8 2014.

Figura 4-21. Producto de números primos – cálculo número de curva SCS.

Figura 4-22. Números de curva CN II –

humedad antecedente promedio Figura 4-23. Corrección CN II por

pendiente – método de Huang.

de 71

Figura 4-24. Capacidad de retención de

humedad S CN II Figura 4-25. Capacidad de retención de

humedad S CN III

Figura 4-26. Abstracción inicial Ia CN II Figura 4-27. Abstracción inicial Ia CN III

de 71

Figura 4-28. Números de curva CN II

corregido por pendiente Figura 4-29. Números de curva CN III –

humedad antecedente húmeda

A Partir de esta evaluación y con rasters finales con resolución espacial de 10m se logró determinar los parámetros hidrológicos detallados para cada una de las cuencas y subcuencas del modelo agregado; partiendo de datos reales, confiables y que se ajustan a las realidades observadas en campo y a las respuestas hidrológicas cotejadas en el mismo.

4.2.7 Resumen Parámetros hidrológicos

Se adjunta a continuación los parámetros hidrológicos, así como resumen de la aplicación del método para cada una de las cuencas evaluadas entre las tablas 4-19 a 4-25:

T a b l a 4 - 1 9 . R e s u m e n p a r á m e t r o s h i d r o l ó g i c o s m o d e l o a g r e g a d o c u e n c a

C a ñ o l a S a l

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)

Pendiente media cuenca

(%)

Metodo de

Pérdidas

Método de Transform.

Abstracción Inicial Ia

(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)

Elevación máxima (m.s.n.m)

W420 12716.33 2860779.96 2.86 5.29 SCS SCS 4.29 92.45 106.32 TR55 0.83 0.50 222.00 267.00W450 12654.60 4212577.07 4.21 5.13 SCS SCS 3.77 93.28 106.32 TR55 0.73 0.44 221.00 267.00W490 20617.74 6573220.69 6.57 4.83 SCS SCS 4.06 93.02 106.32 TR55 1.27 0.76 207.00 258.00W510 18025.09 5972104.34 5.97 5.13 SCS SCS 4.29 92.58 106.32 TR55 1.84 1.10 205.00 237.00W600 17778.17 5948288.37 5.95 4.55 SCS SCS 3.61 93.69 106.32 TR55 1.32 0.79 195.00 237.00W620 20926.39 5733944.24 5.73 4.88 SCS SCS 6.19 90.04 106.32 TR55 1.39 0.83 196.00 236.00W680 20185.63 5702507.06 5.70 5.03 SCS SCS 6.74 89.18 106.32 TR55 1.21 0.73 194.00 233.00W710 15802.82 5666306.65 5.67 4.75 SCS SCS 3.65 93.44 106.32 TR55 1.03 0.62 198.00 238.00W730 21852.33 8208904.69 8.21 5.25 SCS SCS 7.64 87.68 106.32 TR55 1.49 0.89 185.00 235.00W780 8642.17 1598531.05 1.60 5.04 SCS SCS 4.53 91.90 106.32 TR55 0.54 0.32 198.00 235.00

de 71

T a b l a 4 - 2 0 . R e s u m e n p a r á m e t r o s h i d r o l ó g i c o s m o d e l o a g r e g a d o c u e n c a c a ñ o E l D e s l i n d e


c a ñ o 7 V u e l t a s


C a ñ o S e c o


c a ñ o C a l a b o z o


c a ñ o C r i s t a l i n a

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)


(%)

Metodo de

Pérdidas



(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)


W320 13765.74 3794367.82 3.79 6.15 SCS SCS 4.28 92.31 106.32 TR55 1.42 0.85 218.00 268.00W340 8456.98 1597578.42 1.60 5.88 SCS SCS 5.95 89.56 106.32 TR55 0.95 0.57 216.00 252.00W360 10740.98 2118672.87 2.12 5.61 SCS SCS 3.82 93.15 106.32 TR55 1.13 0.68 218.00 263.00W410 16296.66 5078527.43 5.08 5.20 SCS SCS 6.54 89.20 106.32 TR55 2.08 1.25 211.00 248.00W440 16234.93 4790829.92 4.79 5.61 SCS SCS 8.09 87.06 106.32 TR55 1.60 0.96 204.00 247.00W450 11358.28 1731900.75 1.73 5.18 SCS SCS 5.77 90.32 106.32 TR55 1.47 0.88 209.00 236.00W510 25741.31 7631604.40 7.63 4.92 SCS SCS 5.18 91.37 106.32 TR55 2.09 1.25 198.00 239.00W520 12037.30 3687672.10 3.69 6.37 SCS SCS 8.35 86.66 106.32 TR55 1.62 0.97 197.00 246.00W530 8395.25 1884323.23 1.88 4.84 SCS SCS 5.41 90.95 106.32 TR55 1.72 1.03 197.00 228.00W610 18333.74 6322676.10 6.32 4.81 SCS SCS 5.68 90.64 106.32 TR55 1.44 0.86 193.00 231.00W620 2777.84 174333.25 0.17 6.35 SCS SCS 11.54 82.06 106.32 TR55 0.44 0.26 189.00 211.00

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)


(%)

Metodo de

Pérdidas



(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)


W20 9691.57 1429913.66 1.43 5.02 SCS SCS 4.49 92.16 106.32 TR55 0.94 0.56 199.00 238.00

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)


(%)

Metodo de

Pérdidas



(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)


W20 4753.19 793549.73 0.79 5.00 SCS SCS 3.24 94.07 106.32 TR55 0.28 0.17 204.00 240.00

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)


(%)

Metodo de

Pérdidas



(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)


W40 10308.87 2982717.91 2.98 5.42 SCS SCS 3.95 92.91 106.32 TR55 0.78 0.47 202.00 246.00W50 5555.68 765923.10 0.77 7.18 SCS SCS 4.46 92.08 106.32 TR55 0.27 0.16 205.00 239.00W60 7407.57 1511840.72 1.51 6.50 SCS SCS 4.73 91.64 106.32 TR55 0.55 0.33 193.00 235.00

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)


(%)

Metodo de

Pérdidas



(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)


W80 5802.60 863092.42 0.86 4.64 SCS SCS 4.84 91.41 106.32 TR55 0.34 0.20 211.00 244.00W90 7901.41 1854791.41 1.85 4.71 SCS SCS 5.46 90.42 106.32 TR55 0.49 0.29 211.00 247.00W100 9815.03 2352069.80 2.35 5.33 SCS SCS 3.33 93.98 106.32 TR55 1.02 0.61 203.00 247.00W110 9691.57 2737889.33 2.74 5.49 SCS SCS 4.98 91.18 106.32 TR55 1.27 0.76 204.00 245.00W120 14815.14 5342408.92 5.34 6.49 SCS SCS 5.34 90.60 106.32 TR55 1.63 0.98 194.00 241.00W130 6111.25 1178416.54 1.18 6.03 SCS SCS 4.49 91.99 106.32 TR55 0.35 0.21 195.00 240.00W140 5432.22 817365.70 0.82 5.89 SCS SCS 4.13 92.58 106.32 TR55 0.68 0.41 190.00 229.00

de 71

T a b l a 4 - 2 5 . R e s u m e n p a r á m e t r o s h i d r o l ó g i c o s m o d e l o a g r e g a d o c u e n c a c a ñ o E l T r i n c h o

Los números de curva predominantes ponderados de los rasters están predominantemente con valores por encima de 90 lo cual para precipitaciones de 100 mm equivaldría a que cerca del 70% del agua escurre y 30% se infiltra; ello es resultado de los procesos de reducción de bosques de galería y sustitución para usos agrícolas. Los métodos de pérdidas y de transformación seleccionados fueron los métodos SCS, y T lag.

4.3 RESULTADOS DE LOS MODELOS HIDROLÓGICOS COMPARADOS CON ESTUDIO ORIGINAL

En las Figuras 4-30 y 4-31 es parte del informe hidrológico original y es el elemento comparativo de caudales para el Caño La Sal y el Deslinde (Duque Cabrera, 2013).

SubcuencaPerímetro

(m)Area (m2)

Area (Km2)


(%)

Metodo de

Pérdidas



(mm)

Número de Curva

Ponderado NC

P24 h Tr

2 años

Metodo Lag

Tc (h)T Lag

(h)

Elevación mínima

(m.s.n.m)


W300 11790.38 3753404.28 3.75 6.03 SCS SCS 3.53 93.61 106.32 TR55 0.57 0.34 0.00 23.66W340 13024.98 4230677.25 4.23 6.03 SCS SCS 4.29 92.36 106.32 TR55 0.67 0.40 0.00 25.26W370 8456.98 1958629.18 1.96 5.30 SCS SCS 5.70 90.03 106.32 TR55 0.41 0.25 0.00 20.12W390 9012.54 1882417.97 1.88 5.74 SCS SCS 5.65 90.07 106.32 TR55 0.50 0.30 0.00 21.95W430 5493.95 723054.26 0.72 6.85 SCS SCS 4.81 91.51 106.32 TR55 0.50 0.30 0.00 23.02W440 14876.87 3208493.85 3.21 6.10 SCS SCS 4.41 92.14 106.32 TR55 0.77 0.46 0.00 26.28W480 8148.33 1996734.85 2.00 6.37 SCS SCS 4.86 91.37 106.32 TR55 0.35 0.21 0.00 20.53W500 7777.95 1522319.81 1.52 6.80 SCS SCS 5.11 90.99 106.32 TR55 0.41 0.25 0.00 25.54W530 7716.22 1703321.47 1.70 5.98 SCS SCS 3.89 92.99 106.32 TR55 0.66 0.40 0.00 24.49

de 71

Figura 4-30. Captura estudio hidrológico original. (Duque Cabrera, 2013)

de 71

Figura 4-31. Captura caudales extremos calculados en estudio hidrológico original. (Duque Cabrera, 2013)

de 71

Aun cuando se evaluaron en el estudio original las cuencas en la desembocadura en el rio Guaviare y no en el cruce de estas con la vía se proyectaron caudales para 20 y 50 años de periodo de retorno de 4.53 y 4.95 respectivamente para el Caño la Sal y de 17.7 y 20.0 m3/s respectivamente para el Caño el Deslinde. En la lectura del informe inicial y verificación en campo con referencia de los pobladores de como los caños La Sal o Salitre y Deslinde rebosan la vía y pontones es imposible creer que con caudales del orden de 4.53 o 17.7 m3/s esto pudiera suceder; además es incongruente con los caudales vistos en campo y esperables para cuencas de las dimensiones de aquellas estudiadas. En el presente estudio y considerando dos escenarios de humedad antecedente se encontraron como resultados de los modelos caudales para el caño la sal de 303.6 y 323.5 m3/s para periodos de retorno de 20 y 25 años en condición de humedad antecedente II y de 424.2 y 447.7 para periodos de retorno de 20 y 25 años en condición de humedad antecedente III, esta última siendo considerada por el consultor no solo como la condición crítica, sino la condición predominante luego de evaluar las precipitaciones acumuladas los 5 días anteriores a los caudales máximos que de lejos superan los 54 mm exigidos para la escogencia de esta condición. Los caudales modelados para el caño El deslinde de 155.7 y 166.8 m3/s para periodos de retorno de 20 y 25 años en condición de humedad antecedente II y de 240.1 y 253.8 para periodos de retorno de 20 y 25 años en condición de humedad antecedente III.

En la Tabla 4-26 se encuentra el resumen de los caudales pico para cada uno de los hidrogramas de respuesta en cada cuenca para periodos de retorno de 2, 10, 20, 50.

T a b l a 4 - 2 6 . R e s u m e n r e s u l t a d o s m o d e l o s h i d r o l ó g i c o s H E C - H M S

Caño

Caudal Hidrograma de Salida Cruce de via (m3/s) CN II CN III

Periodo de Retorno Periodo de Retorno 2 10 20 25 2 10 20 25

La Sal 151.6 248 303.6 323.5 237.9 358.1 424.2 447.7 El Deslinde 68.9 124.1 155.7 167 130.2 201.1 240.1 253.9 7 Vueltas 6 10.2 12.6 13.4 11 16.4 19.3 20.3 Caño Seco 6 10.4 13 14 11.8 17.8 21.1 22.2 Calabozo 44.2 65.8 77.5 81.6 24.9 42 51.7 55.1 Cristlina 52.3 86.9 106.2 113 89 130.6 152.8 160.6 El Trincho 20.8 33.9 41.1 43.7 34.3 49.3 57.3 60.1

Se confirma por tanto que la diferencia entre lo evaluado en el estudio original y lo proyectado en el nuevo estudio varia en dos órdenes de magnitud, considerando que para el Caño la Sal y 20 años de periodo de retorno el caudal del diseño original de 4.53 m3/s y en el nuevo diseño de 424.2 tiene una diferencia de dos órdenes de magnitud y para el caso de Caño el Deslinde el caudal de 17.7 m3/s en el estudio original y en el nuevo estudio de 240.1 m3/s tiene una diferencia radical y absurda. Adicionalmente y como se detalla en el informe de diseño los

de 71

caudales proyectados concienzudamente en el nuevo diseño acoplados con un modelo hidráulico bidimensional permiten confirmar como en esas condiciones existe overtopping y rebose por encima del pontón y vía, tal como fue confirmado por la comunidad.

En el apéndice E se encuentran los hidrogramas de salida en los puntos de ponteadero para todos los periodos de retorno evaluados, para las dos condiciones de humedad antecedente modeladas en las cuencas ya descritas. Es importante aclarar que aunque se modelo la condición de humedad antecedente promedio; se considera la condición de humedad III no solo la situación crítica; sino la requerida, ya que en los reportes diarios se encontraron precipitaciones acumuladas en los 5 días anteriores a un evento extremo de hasta 200 mm; por lo tal el supuesto de condición de humedad antecedente III está totalmente justificada. Adicionalmente se debe observar que los tiempos de concentración con los que se calcularon los hietogramas fueron ajustados al tiempo pico del hidrograma de respuesta; ya que los tiempos de concentración calculados e ingresados en el modelo son solo parciales y se corresponde solamente con cada una de las subcuencas.

4.4 PROBLEMATICAS PROGRESIVAS Y CRONICAS DE DEFORESTACIÓN Y CAMBIO DE USO DE SUELO

Este sector se caracteriza por presentar grandes planicies y muchos terrenos ubicados en los lomeríos y las serranías que presenta el sector, con una pendiente ligera hacia el Sur y una densa red de drenajes superficiales y redes hídricas las cuales discurren y corren por los cauces y las depresiones que se han formado con el tiempo sobre los suelos del sector. La zona ha estado sujeta a una fuerte y progresiva acción antrópica para fines agrícolas (cultivos de palma de aceite), de lo cual se puede evidenciar que se está reduciendo la densidad de las redes de drenaje por la desaparición de los bosques de galería y zonas riparias, presumiblemente con el desconocimiento o no control por parte de la autoridad ambiental. La problemática anterior ha repercutido en el incremento de los procesos erosivos, incremento en el transporte de sedimentos y taponamiento de estructuras de drenaje, así como la alteración del equilibrio hidrodinámicos de la zona, afectación a mediano plazo de la sostenibilidad de caudales ecológicos y potenciación de caudales máximos por modificación de usos de suelo, así como reducción y desaparición de las zonas reguladoras. Las Figuras 4-32 a 4-45 se encuentra un consolidado de los procesos de deforestación que quedaron registrados en las imágenes de google; procesos que son generalizados en el área directa del proyecto y que son asombrosamente demasiados, para haber sido capturados en un momento discreto de tiempo.

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Figura 4-32. Vista invasión de la frontera agrícola Figura 4-33. Vista invasión frontera

agrícola.

Figura 4-34. Vista local 1 deforestación bosques de galería.

Figura 4-35. Vista detalle 1ª y 1b.

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Figura 4-36. Vista local 2 deforestación bosques de galería. Figura 4-37. Vista detalle 2ª y 2b.

Figura 4-38. Vista local 3 deforestación bosques de galería. Figura 4-39. Vista detalle 3ª y 3b.

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Figura 4-40. Vista local 4 deforestación bosques de galería para cultivos

agrícolas sobre la vía Puerto Concordia - Mapiripan.

Figura 4-41. Vista local 5 deforestación bosques de galería.

Figura 4-42. Vista local 6 deforestación bosques de galería Figura 4-43. Vista local 7

deforestación bosques de galería.



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Ya que las Figuras 4-32 a 4-45 solo capturan un momento discreto de tiempo; y considerando que contamos con imágenes multiespectrales para un periodo de 14 años; que si nos representan la deforestación y modificación previa a las imágenes de Google Earth. En las Figuras 4-46 a 4-55 se permite comparar los índices LSW NDVI MNDVI Calculados a partir de Imágenes satelitales multiespectrales LANDSAT 7 y LANDSAT 8 para los años 2001 y 2014 y como han evolucionado los procesos de deforestación y erradicación de los bosques de galería y su sustitución por zonas de cultivo agrícola. Se observa en rojo intenso aquellos cambios que han sido mucho más radicales, quedando expuestas otras zonas destruidas que no se pueden identificar a través de las imágenes de Google Earth y aquellos procesos actuales quedan superpuestos, ratificando así la validez de los análisis espectrales realizados e índices derivados.





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Figura 4-54. Vista local 8 deforestación bosques de galería. Figura 4-55. Vista local 9


En el Apéndice C Planos SIG del informe de diseño, se encuentra todo el análisis de imágenes espectrales LANDSAT, a partir de las cuales no solo se evaluó el proceso de deforestación, sino se determinó adicionalmente el uso de suelo actual.

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4.5 FUENTES DE ERROR E INCERTIDUMBRE MÁS RELEVANTES EN ESTUDIOS HIDROLÓGICOS APLICADOS A DRENAJE VIAL.

Los modelos lluvia –escorrentía más ampliamente empleados son el método racional y el método Número de curva SCS. El método racional es el más sencillo y el preferido por aquellos que quieren cumplir con ese “indeseable” estudio complementario llamado drenaje vial; la normatividad lo limita a un área de drenaje máxima aplicable y entra en aplicación el método del número de curva SCS. El primer método es fácil de aplicar tal vez por lo intuitivo del coeficiente de escorrentía C, es solo un porcentaje y genera un sentido de poder en la toma de decisiones y un falso sentido de criterio al pretender evaluar solo con un criterio de cobertura el porcentaje de agua que escurre. Al verse forzados al uso del método del número de curva del SCS, aquellos inexpertos pretenden darle el mismo sentido de intuición y subjetividad a un método que bien aplicado, de subjetivo tiene muy poco, donde varios elementos confluyen para reportar un valor de CN que no es nada intuitivo, tal y como se ve en la Tabla 4-27 y Figura 4-56, en las cuales se evidencia que para precipitaciones comunes en valores extremos que una variación entre un valor de 100 y 80 para una precipitación de 100 mm, el caudal se reduce en un 50%, para nada intuitivo comparado con el método racional.

Tabla 4-27. Caudal generado con respecto a la precipitación para diferentes números de curva (mm)

NC 100 90 80 70 60 50 40 30 S(mm) 0.0 28.2 63.5 108.9 169.3 254.0 381.0 592.7 P(mm) NC=100 NC=90 NC=80 NC=70 NC=60 NC=50 NC=40 NC=30

0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10 100.00 5.82 1.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20 100.00 24.20 3.76 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 30 100.00 37.61 12.35 1.93 0.30 0.00 0.00 0.00 40 100.00 47.15 20.52 6.54 0.54 0.00 0.00 0.00 50 100.00 54.22 27.60 11.63 2.81 0.01 0.00 0.00 60 100.00 59.63 33.65 16.56 5.82 0.54 0.00 0.00 70 100.00 63.91 38.83 21.15 9.08 1.93 0.00 0.00 80 100.00 67.37 43.28 25.37 12.35 3.76 0.05 0.00 90 100.00 70.23 47.15 29.21 15.53 5.82 0.54 0.00

100 100.00 72.63 50.54 32.71 18.57 7.98 1.40 0.00 110 100.00 74.67 53.52 35.91 21.47 10.17 2.50 0.00 120 100.00 76.43 56.17 38.83 24.20 12.35 3.76 0.00

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F i g u r a 4 - 5 6 . R e l a c i ó n P - Q p a r a d i s t i n t o s n ú m e r o s d e c u r v a .

El querer aplicar el método de curva con la misma facilidad y con el mínimo esfuerzo, como sucede con el método racional y sin el entendimiento de sus sutilezas, lleva sin saberlo a que muchos proyectos sean generados con diferencias de magnitud y dimensionamiento de estructuras de drenaje tan radicalmente diferente a las requeridas y lo cual fue el centro del presente proyecto en la selección objetiva de las fuentes de información y aplicación del método para fortalecer e incrementar el grado de confiabilidad de los caudales de escorrentía estimados.

Habitualmente y si se realiza con rigor, el proceso de asignación de número de curva era muy laborioso, ya que obligaba a los técnicos a asignar el valor del número de curva sin tener una idea clara de las pendientes de la cuenca, el tipo de suelo o la misma vegetación que se da en la cuenca. Es tristemente muy común encontrar la asignación del número de curva en un gran número de proyectos limitada a un párrafo o en otros más críticos casos sencillamente como un valor en una tabla; en muchos casos por desconocimiento asignando números de curva de 50 o valores similares sin considerar que 50 para una precipitación de 100 mm equivale a que solo el 7.98% del agua escurre, generando así caudales subdimensionados y estructuras que no corresponden a los caudales esperados para los periodos de diseño de las mismas.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Esco

rrent

ía (m

m)

Precipitación (mm)

NC=100

NC=90

NC=80

NC=70

NC=60

NC=50

NC=40

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Tabla 4-28. Caudal generado con respecto a la precipitación para diferentes números de curva

NC 100 90 80 70 60 50 40 30 S(mm) 0.0 28.2 63.5 108.9 169.3 254.0 381.0 592.7

P(mm) NC=100 NC=90 NC=80 NC=70 NC=60 NC=50 NC=40 NC=30

0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

10 100.00 5.82 1.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

20 100.00 24.20 3.76 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00

30 100.00 37.61 12.35 1.93 0.30 0.00 0.00 0.00

40 100.00 47.15 20.52 6.54 0.54 0.00 0.00 0.00

50 100.00 54.22 27.60 11.63 2.81 0.01 0.00 0.00

60 100.00 59.63 33.65 16.56 5.82 0.54 0.00 0.00

70 100.00 63.91 38.83 21.15 9.08 1.93 0.00 0.00

80 100.00 67.37 43.28 25.37 12.35 3.76 0.05 0.00

90 100.00 70.23 47.15 29.21 15.53 5.82 0.54 0.00

100 100.00 72.63 50.54 32.71 18.57 7.98 1.40 0.00

110 100.00 74.67 53.52 35.91 21.47 10.17 2.50 0.00

120 100.00 76.43 56.17 38.83 24.20 12.35 3.76 0.00

En la actualidad, gracias a los avances tanto en hardware, en software como en la cantidad de datos existentes recopilados por organismos oficiales, es posible mediante aplicaciones SIG combinar todos los datos y precisar el número de curva de una forma objetiva.

Otro elemento que añade incertidumbre en los estudios de drenaje vial, es la asignación de tiempos de concentración, ya que existen múltiples métodos de fácil aplicación y cuyos resultados divergen a niveles absolutamente críticos

4 anÁlisis de resultados · 4 anÁlisis de resultados . a continuación se presentan imágenes y...

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