ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE EN LA PLAZUELA

ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE EN EL BARRIO LA PLAZUELA (RESULTADOS DE LOS ESTUDIOS Y DISEÑOS DEL PLAN MAESTRO DE DRENAJES DEL DISTRITO DE CARTAGENA DE INDIAS)

Contratante:

ALCALDIA MAYOR DE CARTAGENA

Consultor:

Cartagena 2010

ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA CUENCA DEL CANAL

RICAURTE EN EL BARRIO LA PLAZUELA (RESULTADOS DE LOS ESTUDIOS Y DISEÑOS DEL PLAN MAESTRO DE DRENAJES DEL DISTRITO DE CARTAGENA DE INDIAS)

Grupo de trabajo

HUGO ESCORCIA PACHECO I. C. M.I. Recursos Hidráulicos

I.C. ERICK HERNANDEZ PASTRANA

Director:

ALFONSO ARRIETA PASTRANA I.C. M.I. Ph.D. Ciencias del Mar.

Cartagena Mayo de 2010

Pie de la Popa Callejón de los Pocitos. Email: [email protected] Cra. 21 # 29E-65. Tel: 6563620 – 3008153221. [email protected] www.hidroconsultores.com.co

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TABLA DE CONTENIDO

TABLA DE CONTENIDO .............................................................................................................................. 3

LISTA DE TABLAS ........................................................................................................................................ 5

LISTA DE FIGURAS ...................................................................................................................................... 6

1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 7

2 METODODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS HIDROLÓGICO ........................................................ 8

2.1 MORFOMETRÍA ................................................................................................................................. 8 2.2 ESTIMACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA ............................................................................ 9 2.3 ESTIMACIÓN DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ............................................................................. 10 2.4 DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE RETORNO ................................................................................ 11 2.5 ESTIMACIÓN DE LA INTENSIDAD DE LA LLUVIA ............................................................................. 12 2.6 ESTIMACIÓN DE CAUDALES MÁXIMOS CON COEFICIENTES DE REDUCCIÓN ................................... 13 2.7 ESTIMACIÓN DE LOS HIDROGRAMAS SINTÉTICOS .......................................................................... 14

3 RESUMEN DEL ESTUDIO HIDROLÓGICO DE CUENCAS URBANAS QUE DRENAN A LA CIÉNAGA DE LA VIRGEN ......................................................................................................................... 17

3.1 MORFOMETRÍA ............................................................................................................................... 17 3.2 CAUDALES EXTREMOS. .................................................................................................................. 17 3.1 RELACIONES PORCENTUALES ........................................................................................................ 20

4 ESTUDIO HIDROLÓGICO DEL CANAL RICAURTE ................................................................. 22

4.1 GENERALIDADES ............................................................................................................................ 22 4.2 MORFOMETRÍA ............................................................................................................................... 22 4.3 CAUCES IMPORTANTES DE LA CUENCA ........................................................................................... 22 4.4 HIDROGRAMA ................................................................................................................................ 22

5 ESTUDIO HIDRÁULICO DE LOS CANALES DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE .. 24

5.1 CANAL CHIQUINQUIRÁ .................................................................................................................. 24 5.2 CANAL LAS GAVIOTAS .................................................................................................................. 25 5.3 CANAL BLAS DE LEZO ................................................................................................................... 27 5.4 CANAL SAN PEDRO ........................................................................................................................ 28 5.5 CANAL RICAURTE .......................................................................................................................... 30

6 CAPACIDAD HIDRÁULICA DE LOS CANALES PRINCIPALES EN CARTAGENA DE INDIAS 33

7 DIAGNÓSTICO DEL CANAL RICAURTE ..................................................................................... 36

7.1 ASPECTOS GENERALES ................................................................................................................... 36 7.2 ASPECTOS GEOLÓGICOS Y GEOMORFOLÓGICOS ............................................................................. 36 7.3 ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS....................................................................................................... 36

7.3.1 Afectación a la Población ......................................................................................................... 36


4


7.3.2 Afectación a la Economía ......................................................................................................... 37 7.3.3 Afectación a las Instituciones ................................................................................................... 37 7.3.4 Afectación a las Redes de Servicios Públicos ........................................................................... 37

7.4 PRIORIZACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS ............................................................................................. 37 7.5 PUNTO CRÍTICO POR SEDIMENTACIÓN ........................................................................................... 38

8 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS CANALES DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE39

8.1 CANAL CHIQUINQUIRÁ .................................................................................................................. 39 8.2 CANAL LAS GAVIOTAS .................................................................................................................. 40 8.3 CANAL BLAS DE LEZO ................................................................................................................... 40 8.4 CANAL SAN PEDRO ........................................................................................................................ 41 8.5 CANAL RICAURTE .......................................................................................................................... 43

9 RESUMEN DEL PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS CANALES DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE ..................................................................................................................................................... 44

10 PRESUPUESTO DEL CANAL DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE EN EL BARRIO LA PLAZUELA .................................................................................................................................................... 45

11 CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 47


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LISTA DE TABLAS

TABLA 1. VALORES DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA SEGÚN PLAN MAESTRO DE DRENAJES DE CARTAGENA. ....................................... 9

TABLA 2. COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA O IMPERMEABILIDAD. ................................................................................................... 10

TABLA 3. PERIODO DE RETORNO O GRADO DE PROTECCIÓN (RAS 2000). .................................................................................... 12

TABLA 4. PERIODOS DE RETORNO RECOMENDADOS PARA DISEÑO. .............................................................................................. 12

TABLA 5. MORFOMETRÍA DE CUENCAS URBANAS – CIÉNAGA DE LA VIRGEN ................................................................................. 18

TABLA 6. CAUDALES EXTREMOS DE CUENCAS URBANAS – CIÉNAGA DE LA VIRGEN ......................................................................... 19

TABLA 7. COMPOSICIÓN PORCENTUAL DEL ÁREA URBANA Y CAUDALES PARA PERIODO DE RETORNO DE DOS AÑOS DE LA VERTIENTE DE LA

CIÉNAGA DE LA VIRGEN............................................................................................................................................. 21

TABLA 8. PERFIL DEL CANAL CHIQUINQUIRÁ ........................................................................................................................... 24

TABLA 9. GEOMETRÍA Y CAPACIDAD CANAL CHIQUINQUIRÁ ....................................................................................................... 25

TABLA 10. PERFIL DEL CANAL LAS GAVIOTAS .......................................................................................................................... 26

TABLA 11. GEOMETRÍA Y CAPACIDAD CANAL LAS GAVIOTAS ..................................................................................................... 27

TABLA 12. PERFIL DEL CANAL BLAS DE LEZO ........................................................................................................................... 27

TABLA 13. GEOMETRÍA Y CAPACIDAD CANAL BLAS DE LEZO....................................................................................................... 28

TABLA 14. PERFIL DEL CANAL SAN PEDRO .............................................................................................................................. 29

TABLA 15. GEOMETRÍA Y CAPACIDAD CANAL SAN PEDRO ......................................................................................................... 30

TABLA 16. PERFIL DEL CANAL RICAURTE ................................................................................................................................ 31

TABLA 17. GEOMETRÍA Y CAPACIDAD CANAL RICAURTE ............................................................................................................ 32

TABLA 18. CAPACIDAD HIDRÁULICA DE LOS CANALES PRINCIPALES EN CARTAGENA DE INDIAS. .......................................................... 34

TABLA 19. ESTADO ACTUAL DE LOS CANALES PRINCIPALES SEGÚN SU CAPACIDAD HIDRÁULICA. .......................................................... 35

TABLA 20. PUNTOS CRÍTICOS CUENCA DEL CANAL RICAURTE. ..................................................................................................... 38

TABLA 21. PRE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL CHIQUINQUIRÁ ................................................................................................ 39

TABLA 22. GEOMETRÍA Y CAPACIDAD CANAL LAS GAVIOTAS ..................................................................................................... 40

TABLA 23. PRE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL BLAS DE LEZO .................................................................................................. 41

TABLA 24. PRE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL SAN PEDRO ..................................................................................................... 42

TABLA 25. PRE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL RICAURTE ....................................................................................................... 43

TABLA 26. RESUMEN PRE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL RICAURTE ......................................................................................... 44


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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. HIDROGRAMA TRIANGULAR SIMPLIFICADO PROPUESTO POR EL SOIL CONSERVATION SERVICE. ........................................... 14

FIGURA 2. ESQUEMA DESCRIPTIVO DEL COMPORTAMIENTO HIDROLÓGICO DE LA CUENCA. ............................................................... 16

FIGURA 3. HIDROGRAMA CUENCA CANAL RICAURTE. ............................................................................................................... 23

FIGURA 4. PERFIL DEL CANAL CHIQUINQUIRÁ .......................................................................................................................... 25

FIGURA 5. PERFIL DEL CANAL LAS GAVIOTAS .......................................................................................................................... 26

FIGURA 6. PERFIL DEL CANAL BLAS DE LEZO ........................................................................................................................... 28

FIGURA 7. PERFIL DEL CANAL SAN PEDRO .............................................................................................................................. 29

FIGURA 8. PERFIL DEL CANAL RICAURTE ................................................................................................................................. 32

FIGURA 9. PERFIL DEL CANAL CHIQUINQUIRÁ .......................................................................................................................... 39

FIGURA 10. PERFIL DEL CANAL LAS GAVIOTAS ........................................................................................................................ 40

FIGURA 11. PERFIL DEL CANAL BLAS DE LEZO ......................................................................................................................... 41

FIGURA 12. PERFIL DEL CANAL SAN PEDRO ............................................................................................................................ 42

FIGURA 13. PERFIL DEL CANAL RICAURTE ............................................................................................................................... 43


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1 INTRODUCCIÓN

En este informe se presentan los resultados obtenidos para la cuenca del Canal Ricaurte en los Estudios y Diseños del Plan Maestro de Drenajes del Distrito de Cartagena de Indias. Todos los resultados son obtenidos de los estudios de diagnóstico, realizado en el año 2007, y factibilidad, realizados en el año 2008.

Dentro de los resultados presentados está: • Análisis hidrológico • Estudios hidráulicos • Pre dimensionamiento de canales a nivel de factibilidad • Costos y presupuestos a nivel de factibilidad. • Evaluación técnico-económica y ambiental de alternativas • Selección de alternativas

Para todos resultados presentados se tiene en cuenta el diseño integral como solución a los problemas de drenaje que presenta la ciudad, por lo tanto se presentan las comparaciones entre los canales pertenecientes a la cuenca del canal Ricaurte y los canales más importantes de Cartagena.

Se aclara que toda la información contenida en este informe es extraída de los informes de diagnóstico y factibilidad de los Estudios y Diseños del Plan Maestro de Drenajes del Distrito de Cartagena de Indias desarrollado entre los años 2007 y 2008.


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2 METODODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS HIDROLÓGICO

Este capítulo contiene la metodología utilizada para el análisis hidrológico de las cuencas aportantes de escorrentía al Distrito de Cartagena de Indias.

2.1 Morfometría

Con el objeto de clasificar en forma numérica las cuencas hidrográficas, diversos autores han planteado relaciones geométricas que se correlacionan con variables hidrológicas, hidráulicas, sanitarias y otras. En este trabajo se utilizarán aquellos parámetros que permitan definir la cuenca desde el punto de vista de la estimación de caudales.

Área: Es la medida de la superficie de terreno que contribuye con el aporte de escorrentía superficial y está delimitada por las líneas divisorias topográficas de las aguas.

Perímetro: Es la longitud de la línea envolvente del área de la cuenca.

Longitud del cauce principal: Corresponde a la mayor longitud recorrida por el drenaje principal de la cuenca desde su nacimiento hasta su desembocadura.

Longitud Axial: Es la distancia en línea recta existente entre la desembocadura y el punto más alejado de la cuenca. Algunos de los autores lo denominan el eje de la cuenca.

Ancho Promedio: Es el resultado de dividir el área de la cuenca por su longitud axial.

AxialLongitudÁreaomedioAncho =Pr

Factor de Forma: Es la relación entre el ancho promedio y la longitud axial de la cuenca.

AxialLongitudomedioAnchoFormadeFactor Pr

=

Coeficiente de Compacidad: Mide el grado de redondez de la cuenca y se define como la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia que tenga igual área que la cuenca.

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

APKC π2


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Pendiente Media: El concepto de pendiente media que se utilizará es el de pendiente en el cauce principal, definido como la diferencia entre la altura máxima en el nacimiento del escurrimiento y la altura de la desembocadura de la cuenca dividida entre la longitud del cauce principal.

( ) CLHHS minmax −=

Donde:

S = Pendiente media del cauce principal.

Hmax = Altura máxima de la cuenca.

Hmin = Altura mínima de la cuenca.

Lc = Longitud del cauce principal.

2.2 Estimación del Coeficiente de Escorrentía

El coeficiente de escorrentía depende de la impermeabilidad de la zona, la pendiente del terreno, el tipo de superficie, del uso del suelo (residencial, comercial, industrial, etc.).

En la Tabla 1 y la Tabla 2 se muestran las recomendaciones que hace el Plan Maestro de Drenajes Pluviales de la Ciudad de Cartagena en 1981 y el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS 2000 para la determinación del coeficiente de escorrentía.

Tabla 1. Valores del coeficiente de escorrentía según Plan Maestro de Drenajes de Cartagena.

ZONIFICACION VALORES DE “C”

Densidad residencial alta 0.58 Densidad residencial media 0.54 Densidad residencial baja 0.44 Comercial 0.63 Industrial 0.59

FUENTE: Plan Maestro de Drenajes de Cartagena –HIDROTEC S.A.– 1981.CONSORCIO INTERMODAL Pág. 17


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Tabla 2. Coeficiente de escorrentía o impermeabilidad. Tipo de superficie Valores de

“C” Cubiertas 0.75-0.95 Pavimentos asfálticos y superficies de concreto 0.70-0.95 Vías adoquinadas 0.70-0.85 Zonas comerciales o industriales 0.60-0.95 Residencial, con casas contiguas, predominio de zonas duras 0.75 Residencial multifamiliar, con bloques contiguos y zonas duras entre otros 0.60-0.75 Residencial unifamiliar con casas contiguas y predominio de jardines 0.40-0.60 Residencial, con casas rodeadas de jardines o multifamiliares apreciablemente separadas

0.45

Residencial, con predominio de zonas verdes y parques – cementerios 0.30 Laderas con vegetación 0.30 Laderas sin vegetación 0.60 Parques recreacionales 0.20-0.35

Fuente: Reglamento técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS 2000

Los coeficientes de escorrentía utilizados en los cálculos hidrológicos en cada una de las subcuencas son seleccionados con base en la Tabla 1 y Tabla 2.

2.3 Estimación del Tiempo de Concentración

Se define como el tiempo necesario para que una partícula o gota de agua viaje desde el punto más alejado hasta el punto de salida de la cuenca.

Para el cálculo del tiempo concentración se utiliza el Método de la Velocidad, propuesto en el “Plan Maestro de Drenajes Pluviales de Cartagena” del año 1981.

La velocidad de concentración es proporcional a la raíz cuadrada de la pendiente media de la cuenca o subcuenca, con:

C

CC V

LT =

Donde:

TC: Tiempo de concentración. LC: Longitud del cauce mayor de la cuenca en metros. Vc: Velocidad de concentración m/s. La velocidad de concentración se calcula con la siguiente ecuación (Aparicio, 1989):

SKVC =


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Donde:

S : Pendiente de la cuenca (m/m). K . Constante regional.

En el “Plan Maestro de Drenajes Pluviales de Cartagena” del año 1981 se determinó que la constante regional, K , para la ciudad de Cartagena con un valor de 4.47, por lo tanto la velocidad de concentración queda definida por la siguiente ecuación:

SVC 47.4=

Donde:

S: Pendiente de la cuenca (m/m).

2.4 Determinación del Periodo de Retorno

El periodo de retorno o frecuencia de diseño, debe determinarse teniendo en cuenta la importancia de la zona, el tipo de obra de drenaje y los daños, perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular, comercio, industria, etc.

En las Tabla 3 y Tabla 4 se muestran los valores de periodos de retorno establecidos por el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS-2000), y el Ing. Jacob Carciente, respectivamente.


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Tabla 3. Periodo de retorno o grado de protección (RAS 2000).

Fuente: Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS 2000.

Tabla 4. Periodos de retorno recomendados para diseño.

FRECUENCIA DE DISEÑO

AUTOPISTAS CARRETERAS TIPO DE OBRA DE DRENAJE

Urbanas Rurales Tipo A y B Tipo C y D Pontones. 50 50 50 25 Alcantarillas de sección transversal mayor de 4m2. 50 25 25 10

Alcantarillas de sección transversal menor de 4m2. 25 25 15 10

Fuente: Carciente Jacob, Carreteras Estudios y Proyectos. 1980.

2.5 Estimación de la Intensidad de la Lluvia

Para la determinación de la Intensidad se utiliza el método Curvas de Intensidad – Duración – Frecuencia, aplicando la expresión calibrada por el Instituto de Hidráulica de la Universidad de Cartagena para la estación del Aeropuerto Rafael Núñez de la ciudad de Cartagena.

La información meteorológica utilizada se tomó de las estaciones más cercanas al área de estudio. Todas las estaciones seleccionadas son administradas por el IDEAM, entidad a la cual fue solicitada toda la información. Las estaciones son Aeropuerto Rafael Núñez, Estación Cañaveral, Estación


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Bayunca, Estación Escuela Naval CIOH, Estación Santa Ana, Estación Arjona y la Estación ubicada en el corregimiento de Rocha.

La intensidad de la lluvia se calculó con la siguiente expresión (Velásquez Almanza y Martínez, 1995):

( )( ) 561.0

18.0

1060**97.616/+

=ct

ThmmI

Donde:

T: Es el periodo de retorno en años.

ct : Es el tiempo de concentración en horas.

2.6 Estimación de Caudales Máximos con Coeficientes de Reducción

Las cuencas analizadas se dividieron en sub-cuencas de áreas pequeñas, donde sea aplicable el Método Racional.

360CIARQ =

Donde:

Q: Caudal instantáneo máximo (m3/s).

C: Coeficiente de escorrentía.

I: Intensidad de la lluvia (mm/h).

A: Área de la cuenca en hectáreas (ha).

R: Coeficiente de reducción por el tamaño del área.

R se calcula con la siguiente expresión (Monsalve, 1999):

4

0

0054.01 AiiR m −==


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Donde:

i0 : Intensidad de lluvia en el centro de la tormenta. im : Intensidad de lluvia total media. A: Área de la cuenca (m2).

2.7 Estimación de los Hidrogramas Sintéticos

Las cuencas se dividen en subcuencas de tal forma que su tamaño permita la aplicación de la ecuación del Método Racional (Jacob Carciente, pg 348) y que tengan características particulares de pendiente y forma.

Se considera que cada subcuenca produce un hidrograma triangular simplificado con la forma del hidrograma triangular propuesto por el Soil Conservation Service, en 1972. (Chow, 1994). En la Figura 1 se muestra un esquema del Hidrograma triangular que se obtiene para cada subcuenca.

Figura 1. Hidrograma triangular simplificado propuesto por el Soil Conservation Service.

El caudal pico del hidrograma triangular de escorrentía directa es igual al caudal estimado con la ecuación del Método Racional.

Se consideran válidas las hipótesis de uniformidad de la lluvia en el tiempo y el espacio y que no existe almacenamiento temporal superficial.

El coeficiente de escorrentía se considera constante para cada subcuenca en que se divide el área de estudio.

El tiempo de concentración para cada subcuenca se estima con el criterio de la velocidad de concentración.


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El sistema es un sistema lineal y por lo tanto se deben cumplir los dos principios básicos de linealidad:

Principio de proporcionalidad. Si una solución f(Q) se multiplica por una constante c, la función resultante c f(Q), es también una solución.

Principio de aditividad o superposición. Si dos soluciones f1(Q), y f2(Q) de una ecuación se suman, la función resultante f1(Q) + f2(Q), es también una solución de la ecuación.

En la Figura 2, se muestra una cuenca idealizada dividida en cinco subcuencas, donde cada subcuenca tiene un tiempo de concentración Tc, un área de drenaje A, y un caudal pico Qp. Cada subcuenca produce un hidrograma triangular de salida. Entre las subcuencas 1, y las subcuencas 2 y 3, existe un cauce definido que ocasiona un tiempo de viaje (desfase) tv1, por lo tanto el hidrograma combinado resultante será la suma de los hidrogramas triangulares de las subcuencas 2 y 3 más el hidrograma triangular de la subcuenca 1, desfasado un tiempo tv1. Aplicando igual criterio para toda la cuenca se tiene que el hidrograma combinado para toda la cuenca es la suma de los hidrogramas triangulares de las subcuencas 4 y 5, más los hidrogramas triangulares de las subcuencas dos y tres desfasados tv2, mas la suma del hidrograma triangular de la subcuenca 1, desplazado un tiempo de tv1+tv2. Estos tv (Tiempo de viaje) se obtienen luego de utilizar la formula de Manning para velocidad de flujo en canales abiertos:

nRSV H

C

3/22/1

=

Donde:

n: Coeficiente de rugosidad de Manning.

RH: Radio hidráulico de la sección.

Además:

vT =∑ tv y VLtv /=

Donde:

TV = Tiempo de viaje total de cada subcuenca (horas)

tv = Tiempo de viaje elemental de cada subcuenca (horas)

L = Longitud de la corriente desde la salida de la subcuenca hasta la salida de la subcuenca siguiente.

En el caso en que varias cuencas confluyan en una misma subcuenca, se toma la longitud crítica de corriente la cual corresponde al tramo mas largo.


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Figura 2. Esquema descriptivo del comportamiento hidrológico de la cuenca.


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3 RESUMEN DEL ESTUDIO HIDROLÓGICO DE CUENCAS URBANAS QUE DRENAN A LA CIÉNAGA DE LA VIRGEN

Las cuencas del área urbana que drenan hacia la Ciénaga de la Virgen cuentan con un área superficial total de 2204.69 ha. Para el presente estudio, el área fue dividida en 27 cuencas, como se puede apreciar en la Tabla 5.

3.1 Morfometría

Área. La cuenca urbana del distrito de Cartagena que drena hacia la Ciénaga de la Virgen cuenta con un área de 2204.69 ha

Longitud del cauce principal. Las longitudes de los cauces en las 29 cuencas son en promedio de 1.51 km. La cuenca Canal Ricaurte tiene el cauce de mayor longitud con 5.6 km. y la cuenca del Sector La Loma del Barrio San Francisco el de menor longitud con 0.52 km.

Alturas. La cuenca urbana del distrito de Cartagena tiene una cota máxima de 120 m.s.n.m y una cota mínima de -0.65 m.s.n.m.

Pendientes. La pendiente media de los Cauces importantes de las cuencas son en promedio de 2.97%

Ancho y longitud de la cuenca. El ancho máximo que se presenta en la cuenca es de 2.3 km., con una longitud axial de 4.38 Km.

Factor de forma. El factor de forma Kf promedio es de 0.31.

Coeficientes de compacidad. El coeficiente de compacidad Kc promedio es de 1.74.

Los resultados de los cálculos de los parámetros morfométricos se encuentran en Tabla 5.

3.2 Caudales extremos.

Para el estudio de los caudales extremos de la cuenca del área urbana de Cartagena que drena hacia la Ciénaga de la virgen, el área se dividió en 29 cuencas. Se estimaron las intensidades y los caudales para periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 25, 50 y 100 años.

En la Tabla 6 se presentan los valores estimados de las intensidades y los caudales picos para los periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 25, 50 y 100 años. Una vez que se estimaron los caudales, se procedió a elaborar los hidrogramas resultantes para los distintos periodos de retorno.


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Tabla 5. Morfometría de Cuencas Urbanas – Ciénaga de la Virgen Área Longitud Alt max. Alt min. Pend. Perímetro Long Axial Ancho prom F de forma C de comp

ha Km m m s Km Km Km Kf KcArroyo Chiamaria ARCHM 623,94 2,55 6,00 2,00 0,0016 6,50 2,40 2,60 1,08 0,73Arroyo Fredonia ARFRE 46,00 1,69 3,80 -0,12 0,0023 4,60 1,02 0,45 0,44 1,90

Canal Playa Blanca CNPLA 23,62 1,09 18,00 -0,12 0,0166 2,83 0,79 0,30 0,38 1,63Canal Maravilla CNMAR 33,68 1,01 2,00 -0,30 0,0023 2,86 0,91 0,37 0,40 1,38Canal Ricaurte CNRIC 733,32 5,60 65,00 4,00 0,0109 22,09 4,38 1,67 0,38 2,28

Canal Las Flores CNLFL 34,42 1,57 15,90 -0,20 0,0103 4,16 1,53 0,23 0,15 1,99Canal Arrocera CNARR 12,48 1,05 5,30 -0,40 0,0055 2,39 1,04 0,12 0,12 1,89

Canal 11 de Noviembre CNONC 11,86 1,19 8,00 -0,41 0,0071 3,05 1,15 0,10 0,09 2,48Canal la Villa CNLAV 11,96 1,08 8,00 -0,30 0,0077 2,53 1,04 0,12 0,11 2,05Canal Tabú CNTAB 144,37 2,54 55,30 -0,50 0,0220 6,49 1,66 0,87 0,52 1,51

Canal Salím Bechara CNSAL 15,30 0,97 4,00 -0,13 0,0043 2,35 0,90 0,17 0,19 1,68Canal 1° de Mayo CNPRI 20,48 1,34 14,00 -0,30 0,0107 3,22 1,18 0,17 0,15 1,99Canal San Martín CNSAM 38,66 1,25 12,00 -0,55 0,0100 3,65 1,19 0,33 0,27 1,64

Canal Amador y Cortés CNAMA 76,15 2,41 58,00 -0,65 0,0243 6,00 2,15 0,35 0,17 1,93Canal Barcelona CNBAR 25,46 1,56 19,40 -0,50 0,0128 3,90 1,52 0,17 0,11 2,16Canal San Pablo CNSAP 22,15 0,92 3,40 -0,45 0,0042 2,80 0,83 0,27 0,32 1,67

Canal Maria Auxiliadora CNMAU 74,05 2,45 44,00 -0,50 0,0182 6,66 1,94 0,38 0,20 2,17Canal Bolivar CNBOL 34,27 1,40 4,70 -0,42 0,0037 3,06 0,96 0,36 0,37 1,46

Canal La Esperanza CNLAE 20,46 1,14 120,00 0,60 0,1047 2,99 1,02 0,20 0,20 1,85La María A20 55,04 1,40 100,00 0,10 0,0714 3,85 1,27 0,43 0,34 1,45

La María Sector Los Corales A21 8,29 0,55 50,00 0,60 0,0898 1,46 0,52 0,16 0,31 1,42Canal San Francisco CNSAF 17,66 0,59 50,00 0,70 0,0836 1,92 0,56 0,32 0,56 1,28Canal Pedro Salazar CNPED 22,73 1,20 100,00 0,90 0,0826 2,93 0,94 0,24 0,26 1,72

San Francisco Sector La Loma A24 7,99 0,52 50,00 0,60 0,0950 1,67 0,50 0,16 0,32 1,65San Francisco Calle 77 (La Amistad) A25 9,46 0,63 30,00 0,90 0,0462 1,91 0,55 0,17 0,31 1,74

Daniel Lemaitre A26 52,56 1,81 84,00 1,00 0,0459 4,75 1,47 0,36 0,24 1,837 de Agosto A27 28,33 0,91 8,50 0,10 0,0092 3,04 0,83 0,34 0,41 1,60

2204,69Área Total

NomenclaturaCuenca


19


Tabla 6. Caudales Extremos de Cuencas Urbanas – Ciénaga de la Virgen Área Longitud Alt max. Alt min. Pend. Veloc Tc I (mm/h) I (mm/h) I (mm/h) I (mm/h) I (mm/h) I (mm/h) I (mm/h) Coef. R Q2 Q5 QI0 Q20 Q25 Q50 Q100

ha Km m m s m/s hr T 2 años T 5 años T 10 años T 20 años T 25 años T 50 años T 100 años c m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s m3/sArroyo Chiamaria ARCHM 623,9 2,6 6,0 2,0 0,0016 0,18 4,0 31,6 37,2 42,2 47,8 49,7 56,3 63,8 0,58 0,730 23,16 27,32 30,95 35,06 36,50 41,35 46,84Arroyo Fredonia ARFRE 46,0 1,7 3,8 -0,1 0,0023 0,22 2,2 43,5 51,4 58,2 65,9 68,6 77,7 88,1 0,58 1,000 3,23 3,81 4,31 4,88 5,08 5,76 6,53

Canal Playa Blanca CNPLA 23,6 1,1 18,0 -0,1 0,0166 0,58 0,5 86,2 101,7 115,2 130,5 135,8 153,9 174,3 0,58 1,000 3,28 3,87 4,38 4,97 5,17 5,86 6,63Canal Maravilla CNMAR 33,7 1,0 2,0 -0,3 0,0023 0,21 1,3 56,5 66,6 75,4 85,5 89,0 100,8 114,2 0,58 1,000 3,06 3,61 4,09 4,64 4,83 5,47 6,19Canal Ricaurte CNRIC-A1 84,0 2,2 65,0 10,0 0,0250 0,71 0,9 69,1 81,5 92,3 104,6 108,9 123,3 139,7 0,58 0,837 7,82 9,22 10,44 11,83 12,32 13,95 15,81Canal Ricaurte CNRIC-A2 82,5 1,9 65,0 10,0 0,0289 0,76 0,7 76,5 90,2 102,2 115,7 120,5 136,5 154,6 0,58 0,837 8,51 10,04 11,37 12,89 13,41 15,20 17,22Canal Ricaurte CNRIC-A3 69,4 1,2 25,0 8,0 0,0137 0,52 0,7 78,3 92,4 104,6 118,5 123,4 139,8 158,4 0,58 1,000 8,76 10,33 11,71 13,26 13,80 15,64 17,72Canal Ricaurte CNRIC-A4 25,6 0,8 15,0 6,0 0,0113 0,47 0,5 90,7 106,9 121,1 137,2 142,8 161,8 183,3 0,58 1,000 3,74 4,41 5,00 5,66 5,89 6,67 7,56Canal Ricaurte CNRIC-A5 61,1 1,6 46,0 6,0 0,0250 0,71 0,6 79,9 94,2 106,8 121,0 125,9 142,7 161,6 0,58 1,000 7,87 9,28 10,51 11,91 12,40 14,05 15,91Canal Ricaurte CNRIC-A6 92,4 1,4 35,0 5,0 0,0214 0,65 0,6 81,9 96,6 109,5 124,0 129,1 146,2 165,7 0,58 0,833 10,15 11,98 13,57 15,37 16,00 18,13 20,53Canal Ricaurte CNRIC-A7 49,7 1,0 15,0 5,0 0,0100 0,45 0,6 80,3 94,7 107,3 121,6 126,6 143,4 162,5 0,58 1,000 6,43 7,58 8,59 9,73 10,13 11,48 13,00Canal Ricaurte CNRIC-A8 28,7 1,0 20,0 8,0 0,0120 0,49 0,6 83,6 98,6 111,7 126,6 131,7 149,2 169,1 0,58 1,000 3,86 4,55 5,16 5,85 6,09 6,89 7,81Canal Ricaurte CNRIC-A9 57,0 1,6 14,0 4,0 0,0062 0,35 1,3 57,1 67,4 76,3 86,4 90,0 101,9 115,5 0,58 1,000 5,24 6,19 7,01 7,94 8,26 9,36 10,61Canal Ricaurte CNRIC-A10 193,4 2,4 5,0 0,0 0,0021 0,20 3,3 35,2 41,5 47,0 53,2 55,4 62,8 71,1 0,58 0,799 8,75 10,32 11,69 13,24 13,79 15,62 17,69

Las Flores CNLFL 34,4 1,6 15,9 -0,2 0,0103 0,45 1,0 65,7 77,5 87,8 99,5 103,5 117,3 132,9 0,58 1,000 3,64 4,30 4,87 5,52 5,74 6,51 7,37Arrocera CNARR 12,5 1,0 5,3 -0,4 0,0055 0,33 0,9 68,5 80,8 91,6 103,7 108,0 122,3 138,6 0,58 1,000 1,38 1,63 1,84 2,09 2,17 2,46 2,79

Canal 11 de Noviembre CNONC 11,9 1,2 8,0 -0,4 0,0071 0,38 0,9 68,5 80,8 91,6 103,7 108,0 122,3 138,6 0,58 1,000 1,31 1,54 1,75 1,98 2,06 2,34 2,65Canal El Villa CNELV 12,0 1,1 8,0 -0,3 0,0077 0,39 0,8 73,2 86,3 97,8 110,8 115,3 130,7 148,0 0,58 1,000 1,41 1,66 1,88 2,14 2,22 2,52 2,85Canal Tabú CNTAB 144,4 2,5 55,3 -0,5 0,0220 0,66 1,1 62,5 73,8 83,6 94,7 98,5 111,6 126,5 0,58 0,813 11,82 13,94 15,80 17,90 18,63 21,10 23,91

Canal Salím Bechara CNSAL 15,3 1,0 4,0 -0,1 0,0043 0,29 0,9 67,0 79,0 89,5 101,3 105,5 119,5 135,4 0,58 1,000 1,65 1,95 2,21 2,50 2,60 2,95 3,34Primero de Mayo CNPRI 20,5 1,3 14,0 -0,3 0,0107 0,46 0,8 71,4 84,2 95,4 108,1 112,5 127,4 144,4 0,58 1,000 2,36 2,78 3,15 3,57 3,71 4,20 4,76Canal San Martín CNSAM 38,7 1,3 12,0 -0,6 0,0100 0,45 0,8 72,7 85,7 97,1 110,0 114,5 129,8 147,0 0,58 1,000 4,53 5,34 6,05 6,85 7,13 8,08 9,16

Canal Amador y Cortés CNAMA 76,2 2,4 58,0 -0,7 0,0243 0,70 1,0 65,7 77,5 87,8 99,5 103,6 117,3 132,9 0,58 1,000 8,07 9,51 10,78 12,21 12,71 14,40 16,31Canal Barcelona CNBAR 25,5 1,6 19,4 -0,5 0,0128 0,50 0,9 69,3 81,8 92,6 104,9 109,2 123,7 140,2 0,58 1,000 2,84 3,35 3,80 4,30 4,48 5,08 5,75Canal San Pablo CNSAP 22,2 0,9 3,4 -0,5 0,0042 0,29 0,9 68,4 80,6 91,4 103,5 107,7 122,1 138,3 0,58 1,000 2,44 2,88 3,26 3,69 3,84 4,36 4,93

Canal Maria Auxiliadora CNMAU 74,1 2,5 44,0 -0,5 0,0182 0,60 1,1 60,8 71,7 81,2 92,0 95,7 108,5 122,9 0,58 1,000 7,25 8,55 9,69 10,97 11,42 12,94 14,66Canal Bolivar CNBOL 34,3 1,4 4,7 -0,4 0,0037 0,27 1,4 53,9 63,6 72,0 81,6 84,9 96,2 109,0 0,58 1,000 2,98 3,51 3,98 4,50 4,69 5,31 6,02La Esperanza CNLAE 20,5 1,1 120,0 0,6 0,1047 1,45 0,2 120,0 141,5 160,3 181,6 189,0 214,2 242,6 0,58 1,000 3,95 4,66 5,28 5,99 6,23 7,06 8,00

La María A20 55,0 1,4 100,0 0,1 0,0714 1,19 0,3 104,6 123,4 139,8 158,3 164,8 186,7 211,5 0,58 1,000 9,28 10,94 12,39 14,04 14,61 16,56 18,76La María Sector Los Corales A21 8,3 0,6 50,0 0,6 0,0898 1,34 0,1 143,4 169,1 191,5 217,0 225,9 255,9 289,9 0,58 1,000 1,91 2,26 2,56 2,90 3,02 3,42 3,87

Canal San Francisco CNSAF 17,7 0,6 50,0 0,7 0,0836 1,29 0,1 139,8 164,9 186,8 211,6 220,3 249,6 282,7 0,58 1,000 3,98 4,69 5,32 6,02 6,27 7,10 8,04Canal Pedro Salazar CNPED 22,7 1,2 100,0 0,9 0,0826 1,28 0,3 113,4 133,8 151,5 171,7 178,7 202,5 229,4 0,58 1,000 4,15 4,90 5,55 6,29 6,54 7,41 8,40

San Francisco Sector La Loma A24 8,0 0,5 50,0 0,6 0,0950 1,38 0,1 146,1 172,3 195,2 221,1 230,1 260,7 295,4 0,58 1,000 1,880 2,217 2,512 2,846 2,963 3,356 3,802San Francisco Calle 77 (La Amistad) A25 9,5 0,6 30,0 0,9 0,0462 0,96 0,2 126,9 149,7 169,6 192,1 200,0 226,5 256,6 0,58 1,000 1,934 2,281 2,584 2,928 3,048 3,453 3,911

Daniel Lemaitre A26 52,6 1,8 84,0 1,0 0,0459 0,96 0,5 86,4 101,9 115,5 130,8 136,2 154,3 174,8 0,58 1,000 7,318 8,631 9,778 11,077 11,531 13,063 14,7997 de Agosto A27 28,3 0,9 8,5 0,1 0,0092 0,43 0,6 82,3 97,0 109,9 124,5 129,6 146,9 166,4 0,58 1,000 3,756 4,429 5,017 5,684 5,917 6,703 7,594

2215,2

Cuenca Subcuenca

Área Total


20


3.1 Relaciones Porcentuales

En la Tabla 7 se presentan los resultados porcentuales correspondientes a áreas de drenajes y aportes de caudales para periodos de retorno de dos años de las cuencas urbanas de la vertiente de la Ciénaga de La Virgen. El área total de drenaje urbano de la Ciénaga de la Virgen, correspondiente a 2215 hectáreas de las cuales el 33,6 % del área de drenaje corresponde al canal Ricaurte, el 28.2 %, lo aporta el recientemente construido canal Chiamaría, y continuando en orden de magnitud de área le sigue el canal Tabú con un 6.5%. En cuanto al aporte de caudales con respecto al caudal pico el canal Ricaurte aporta el 43 % del caudal pico, el canal Chiamaría el 20.9%, y el canal tabú el 10.7%. Los demás canales que drenan el área urbana de la Ciénaga de la Virgen, representan menos del 3.5 % del área urbana de drenaje y como aporte al caudal pico representan menos del 7 % como contribución individual.

El área de drenaje de las cuencas urbanas que aportan caudales a La Ciénaga de La Virgen corresponde al 4.8%, donde el 95.8% restante corresponde a las cuencas rurales. Por esta diferencia en magnitud tanto en el área como en los caudales aportados por las cuencas urbanas y rurales de la vertiente, se considera que las soluciones planteadas los problemas de inundación ocasionados en algunos sectores de la ciudad, resultado del aumento de niveles en la Ciénaga, deben darse en las cuencas rurales incluyendo áreas por fuera del territorio correspondiente al distrito de Cartagena y tocan espacialmente a los municipios vecinos como Villanueva, Santa Rosa, y Turbaco.


21


Tabla 7. Composición porcentual del área urbana y caudales para periodo de retorno de dos años de la vertiente de la Ciénaga de La Virgen

Área Q2 Q2/QtotalHa m^3/s %

Arroyo Chiamaria 623.90 28.16 23.16 27.02Arroyo Fredonia 46.00 2.08 3.23 3.77Canal Playa Blanca 23.60 1.07 3.28 3.83Canal Maravilla 33.70 1.52 3.06 3.57Canal Ricaurte 743.80 33.57 47.75 55.71Canal Las Flores 34.40 1.55 3.64 4.25Canal Arrocera 12.50 0.56 1.38 1.61Canal 11 de Noviembre 11.90 0.54 1.31 1.53Canal la Villa 12.00 0.54 1.41 1.64Canal Tabú 144.40 6.52 11.82 13.79Canal Salím Bechara 15.30 0.69 1.65 1.92Canal 1° de Mayo 20.50 0.93 2.36 2.75Canal San Martín 38.70 1.75 4.53 5.28Canal Amador y Cortés 76.20 3.44 8.07 9.41Canal Barcelona 25.50 1.15 2.84 3.31Canal San Pablo 22.20 1.00 2.44 2.85Canal Maria Auxiliadora 74.10 3.34 7.25 8.46Canal Bolivar 34.30 1.55 2.98 3.48Canal La Esperanza 20.50 0.93 3.95 4.61La María 55.00 2.48 9.28 10.83La María Sector Los Corales 8.30 0.37 1.91 2.23Canal San Francisco 17.70 0.80 3.98 4.64Canal Pedro Salazar 22.70 1.02 4.15 4.84San Francisco Sector La Loma 8.00 0.36 1.88 2.19San Francisco Calle 77 (La Amistad) 9.50 0.43 1.93 2.26Daniel Lemaitre 52.60 2.37 7.32 8.547 de Agosto 28.30 1.28 3.76 4.39Total 2215.60 100.00 85.72 100.00

Cuenca% Área Total


22


4 ESTUDIO HIDROLÓGICO DEL CANAL RICAURTE

4.1 Generalidades

La cuenca del Canal Ricaurte limita al norte con la Ciénaga de la Virgen, al sur con el barrio Nelson Mandela, al oriente con la cuenca del Canal Matute, la cuenca del Canal Maravilla y, al occidente con los barrios que van desde Villas del Rosario, El Carmelo, Los Caracoles, Escallón Villa entre otros, hasta la cuenca del Canal las Flores (El Tigre).

4.2 Morfometría

Entre sus características morfométricas se puede mencionar (ver Tabla 5):

Área: la cuenca tiene un área aproximada de 733.32 ha.

Longitud del cauce principal: el cauce principal tiene una longitud aproximada de 5.6 km.

Alturas: la altura máxima de la cuenca es que 65 m.s.n.m. y una altura mínima de 4 m.s.n.m.

Pendiente: la pendiente promedio de la cuenca es de 1.09%.

Ancho y longitud: la cuenca tiene un ancho promedio de 1.56 km y su longitud axial es de 4.38 km.

Factor de forma: el factor de forma es de 0.38.

Coeficiente de compacidad es de 2.28.

4.3 Cauces importantes de la cuenca

El canal de mayor importancia de esta cuenca es el Ricaurte, el cual inicia con el nombre de Canal San Pedro con una longitud de 2194.8 m desde la entrada al barrio San Fernando y Villa Rubia, frente a la Estación de la Policía Vial, hasta la Avenida Pedro de Heredia, el Canal Ricaurte tiene una longitud total de 4517.06 m. Entre otros cauces se encuentran los de los canales San Pedro N°2, Blas de Lezo, Los Caracoles, Las Gaviotas y el Canal Chiquinquirá.

4.4 Hidrograma

En la Figura 3 se muestran los Hidrogramas para los periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 25, 50 y 100 años, y los caudales picos oscilan entre 47.7 m3/s y 96.6 m3/s para periodos de retorno entre 2 y 100 años. El tiempo al pico se da a las 1.25 horas y el tiempo base a las 5.25 horas.


23


0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 2,70 3,00 3,30 3,60 3,90 4,20 4,50 4,80 5,10

Tiempo (hr)

Cau

dal Q

(m^3

/s)

Q2 Q5 Q10 Q20 Q25 Q50 Q100

Figura 3. Hidrograma Cuenca Canal Ricaurte.


24


5 ESTUDIO HIDRÁULICO DE LOS CANALES DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE

5.1 Canal Chiquinquirá

Este canal tiene una longitud de 428.14 m, desde la abscisa K0+000 hasta la K0+141.69 presenta una sección trapezoidal sin revestimiento, desde la abscisa K0+141.69 hasta la K0+428.14 la sección continua en trapezoidal y se encuentra revestido en concreto.

El perfil del canal se presenta en la Tabla 8 y la Figura 4, donde se encuentran las abscisas del canal y las cotas sobre el nivel del mar del hombro derecho, hombro izquierdo y fondo correspondiente a esa abscisa.

Tabla 8. Perfil del Canal Chiquinquirá Hombro Izquierdo BI-F Fondo Hombro Derecho

Cota (m) Distancia Cota (m) Cota (m)K0+000 Terreno Natural 1,95 2,195 1,4 2,38

k0+141,69 Concreto 1,992 1,297 1,466 2,429k0+165,37 Concreto 2,557 1,373 1,542 2,526k0+187,15 Concreto 2,862 1,333 1,974 2,839k0+223,63 Concreto 3,396 1,325 2,456 3,372k0+268,35 Concreto 4,131 1,312 3,106 4,128k0+303,03 Concreto 4,55 1,322 3,611 4,594k0+34104 Concreto 4,776 1,29 3,805 4,772k0+374,11 Concreto 4,835 1,237 3,905 4,855k0+428,14 Concreto 5,014 1,599 4,81 5,069

Abscisa Material

En la Tabla 9 se presentan las características geométricas del canal, haciendo uso de la ecuación de Manning se calcula su capacidad y, de acuerdo a la hidrología, se determina a qué periodo de retorno corresponde el caudal que puede transportar el canal.

El canal Chiquinquirá presenta diferentes capacidades en su trayectoria, desde 0.97 m3/s inferior al caudal para un periodo de retorno de 2 años, hasta 20 m3/s superior al caudal para un periodo de retorno de 100 años.


25


0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Longitud (m)

Cota

(m.s

.n.m

.m)

Hombro Izquierdo Fondo Hombro Derecho

Figura 4. Perfil del Canal Chiquinquirá

Tabla 9. Geometría y Capacidad Canal Chiquinquirá Longitud Gradiente Base Ancho

Superficial Altura Manning Tirante Perímetro Mojado Área Radio

Hidráulico Velocidad Capacidad Periodo de Retorno Q10

Inicial Final m (m/m) B (m) Izquierdo Derecho T (m) H (m) n y (m) m m^2 m V (m/s) Q (m^3/s) años m^3/sK0+000.00 K0+165.37 Trapezoidal 165.37 0.0009 2.59 1.58 1.70 5.01 0.526 0.03 0.53 4.61 1.82 0.39 0.53 0.97 Menor a 2 2.32K0+165.37 K0+341.04 Trapezoidal 175.67 0.0128 2.67 1.38 1.42 5.25 0.984 0.017 0.98 6.05 3.98 0.66 5.03 20.01 Mayor a 100 2.32K0+341.04 K0+428.14 Trapezoidal 87.1 0.0034 2.47 1.72 1.69 5.39 0.93 0.017 0.93 6.15 3.78 0.61 2.48 9.37 Mayor a 100 2.32

Abscisa Tipo de Sección

Talud (z)

5.2 Canal Las Gaviotas

El canal Las Gaviotas cuenta con una longitud de 762.82 m y presenta una sección trapezoidal en toda su longitud y se encuentra revestido en concreto.



26


Tabla 10. Perfil del Canal Las Gaviotas Hombro Izquierdo Fondo Hombro Derecho

Cota (m) Cota (m) Cota (m)K0+000 Concreto 4,19 1,74 4,32

K0+287,97 Concreto 6,19 3,75 4,97K0+583,3 Concreto 7,27 6,24 7,15K0+762,82 Concreto 9,2 7,2 9,04

Abscisa Material

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Longitud (m)

Cota

(m.s

.n.m

)


Figura 5. Perfil del Canal Las Gaviotas


El canal Las Gaviotas tiene una capacidad de 15 m3/s, superior al caudal para un periodo de retorno de 100 años.


27


Tabla 11. Geometría y Capacidad Canal Las Gaviotas Longitud Gradiente Base Talud (z) Ancho


Hidráulico Velocidad Periodo de Retorno Capacidad

Inicial Final m (m/m) B (m) Izquierdo Derecho T (m) H (m) n y (m) m m^2 m V (m/s) años Q (m^3/s)K0+000.00 K0+762.80 Trapezoidal 762.8 0.0072 3.64 0.72 0.84 5.14 0.91 0.017 0.91 5.951973842 3.96 0.67 3.79 Mayor a 100 15.02


5.3 Canal Blas de Lezo

El canal Blas de Lezo cuenta con una longitud de 1.14 km, la sección es trapezoidal y se encuentra recubierta en concreto, desde la abscisa K0+144.42 hasta la K0+420.33 el canal se convierte en calle-canal.


Tabla 12. Perfil del Canal Blas de Lezo Hombro Izquierdo Fondo Hombro Derecho

Cota (m) Cota (m) Cota (m)K0+000 Concreto 5,24 3,65 4,52K0+100 Concreto 5,03 4,29 5,02K0+500 Concreto 8,06 7,33 8,06K0+600 Concreto 8,22 7,56 8,24K0+700 Concreto 9,2 8,55 9,16K0+800 Concreto 10,75 10,29 10,8K0+900 Concreto 11,46 11 11,46K1+000 Concreto 11,67 11,2 11,66

K1+144,57 Concreto 13,75 13,23 13,77

Abscisa Material


El canal Blas de Lezo presenta diferentes capacidades en su trayectoria, desde 2.91 m3/s hasta 10.65 m3/s.


28


3

5

7

9

11

13

15

0 200 400 600 800 1000 1200

Cota

(m.s

.n.m

.)

Longitud (m)


Figura 6. Perfil del Canal Blas de Lezo

Tabla 13. Geometría y Capacidad Canal Blas de Lezo Longitud Gradiente Base Ancho



Inicial Final m (m/m) B (m) Izquierdo Derecho T (m) H (m) n y (m) m m^2 m V (m/s) Q (m^3/s) años m^3/sK0+000.00 K0+600.00 Calle-Canal 600 0.0065 2.91 1.01 1.10 4.4 0.73 0.017 0.73 5.03 2.69 0.53 3.12 8.40 Menor a 2 13.57K0+600.00 K0+800.00 Trapezoidal 200 0.0137 2.94 2.31 2.46 5.94 0.61 0.017 0.61 6.09 2.68 0.44 3.97 10.65 De 2 a 5 13.57K0+800.00 K1+000.00 Trapezoidal 200 0.0046 2.282 2.56 1.84 4.401 0.46 0.017 0.46 4.51 1.52 0.34 1.92 2.91 Menor a 2 13.57

Abscisa Talud (z)Tipo de Sección

5.4 Canal San Pedro

El canal San Pedro tiene una longitud de 2.2 Km empezando en la avenida Pedro de Heredia a la altura del barrio El Rubí. En su recorrido presenta secciones trapezoidales y rectangulares. Se encuentra revestido en concreto hasta la abscisa K1+882.8 y si revestimiento hasta la K2+194.8.



29


Tabla 14. Perfil del Canal San Pedro Hombro Izquierdo Fondo Hombro Derecho

Cota (m) Cota (m) Cota (m)K0+000 Concreto 4,4 2,94 4,96

K0+166,64 Concreto 4,95 3,18 4,88K0+325,2 Concreto 5,13 4,05 5,26

K0+533,86 Concreto 5,57 4,4 5,51K0+864,14 Concreto 6,05 5,16 6,14K1+79,36 Concreto 6,69 5,15 6,58

K1+526,39 Concreto 8,36 7,44 8,36K1+754,49 Concreto 10,74 8,31 10,82K1+882,8 Concreto 10,66 8,8 10,66K2+194,8 Concreto 12,64 12,18 12,83

Abscisa Material


El canal San Pedro presenta diferentes capacidades en su trayectoria, desde 4.47 m3/s hasta 7.27 m3/s.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 500 1000 1500 2000 2500

Longitud (m)

Cota

(m.s

.n.m

.)


Figura 7. Perfil del Canal San Pedro


30


Tabla 15. Geometría y Capacidad Canal San Pedro Longitud Gradiente Base Ancho


Hidráulico Velocidad Capacidad Q10 Periodo de Retorno

Inicial Final m (m/m) B (m) Izquierdo Derecho T (m) H (m) n y (m) m m^2 m V (m/s) Q (m^3/s) m^3/s añosK0+000.00 K1+526.49 Trapezoidal 1526.49 0.0022 3 1.19 1.10 5 0.89 0.017 0.89 5.71 3.58 0.63 2.03 7.27 63.79 Menor a 2K1+526.49 K2+194.80 Trapezoidal 668.31 0.0064 1.4 0.33 0.33 2 0.92 0.017 0.92 3.34 1.57 0.47 2.85 4.47 42.21 Menor a 2

Talud (z)Tipo de Sección

Abscisa

5.5 Canal Ricaurte

El canal Ricaurte tiene una longitud de 2.57 km, desde la abscisa K0+000 hasta la K1+367.3 toma el nombre de canal Ricaurte y desde allí hasta la K2+568 toma el nombre de canal Chepa. Se encuentran secciones sin revestimiento y revestidas en concreto y son trapezoidales.



31


Tabla 16. Perfil del Canal Ricaurte


Cota (m) Cota (m) Cota (m)K0+000 Terreno Natural 0,59 -0,93 0,96K0+100 Terreno Natural 0,81 -1,17 1,43K0+300 Terreno Natural 1,01 -1,61 1,68K0+400 Terreno Natural 1,27 -1,78 1,93K0+600 Terreno Natural 1,72 -0,98 1,74K0+700 Terreno Natural 1,31 -0,47 2,05K0+800 Terreno Natural 1,18 -0,56 2,08K1+000 Terreno Natural 2,19 -0,45 2,82K1+100 Terreno Natural 2,15 -0,36 2,31K1+198 Terreno Natural 4,01 1 3,56K1+427 Terreno Natural 2,43 0,45 3,42K1+617 Terreno Natural 2,01 0,58 2,28K1+890 Terreno Natural 4,96 0,58 5,6K2+036 Terreno Natural 4,57 1,25 4,68K2+222 Concreto 3,37 1,94 3,24K2+339 Concreto 2,7 2,18 3,64

K2+453,1 Concreto 3,86 2,31 3,9K2+568 Concreto 6,91 2,63 7,11

Abscisa Material


El canal Ricaurte presenta diferentes capacidades en su trayectoria, desde 7.12 m3/s hasta 53.08 m3/s, como se muestra en la Tabla 17.


32


-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Longitud (m)

Cota

(m.s

.n.m

.)


Figura 8. Perfil del Canal Ricaurte

Tabla 17. Geometría y Capacidad Canal Ricaurte Longitud Gradiente Base Ancho



Inicial Final m (m/m) B (m) Izquierdo Derecho T (m) H (m) n y (m) m m^2 m V (m/s) Q (m^3/s) años m^3/sK0+000.00 K0+700.00 Trapezoidal 700 0.0007 30.00 2.60 1.82 32.04 1.52 0.03 1.52 37.38428868 50.70 1.36 1.05 53.08 De 2 a 5 75.20K0+700.00 K1+198.10 Trapezoidal 498.1 0.0030 9.30 3.48 1.46 15.00 1.74 0.03 1.74 18.67934937 23.66 1.27 2.12 50.16 De 2 a 5 75.20K1+198.10 K2+036.00 Trapezoidal 837.9 0.0003 7.23 1.44 1.16 11.24 1.43 0.03 1.43 11.91751737 12.99 1.09 0.61 7.92 Menor a 2 75.20K2+036.00 K2+568.00 Trapezoidal 532 0.0026 7.00 2.13 0.70 9.00 0.52 0.017 0.52 8.857494053 4.02 0.45 1.77 7.12 Menor a 2 59.70

Abscisa Talud (z)Tipo de Sección


6 CAPACIDAD HIDRÁULICA DE LOS CANALES PRINCIPALES EN CARTAGENA DE INDIAS

Para la elaboración del diagnóstico del Plan Maestro de Drenajes Pluviales de Cartagena, se realizó el levantamiento topográfico de los canales principales, los cuales se encargan de determinar el comportamiento del drenaje en la ciudad.

La capacidad hidráulica de las estructuras se determina teniendo en cuenta el periodo se retorno de los caudales cuando este se encuentra funcionando totalmente lleno. En la Tabla 18 se presentan los canales clasificados considerando la cuenca a la cual pertenecen, se muestran características específicas de cada uno de los canales como es longitud y área aferente del canal (área de drenaje). Para cada canal se determinaron los tramos y las abscisas críticas, que corresponden a las secciones de control hidráulico realizando el cálculo del periodo de retorno al cual tiene capacidad y el barrio en el cual se encuentra localizado, determinando de esta forma los puntos críticos en cada uno de los canales principales en la ciudad.

34


Tabla 18. Capacidad hidráulica de los canales principales en Cartagena de Indias. Longitud

Área aferente

Periodo de

retornoLongitud

Área aferente

Periodo de

retornom (ha) Años m (ha) Años

Isla del León 1529 104.4 K0+700 ‐ K1+529 K1+529.00 Pozón <2 Amador y Cortéz 675 76.15 Todo K0+038.00 <2

La Carolina 1900 108.32 Todo K0+300.00 La Carolina <2 Amador y Cortéz 2 1225

El Limón 1575 4528.7 Todo K0+800.00 Pozón <2 Barcelona Barcelona 1192.33 25.46 Todo K0+048.37 <2

Calicanto 2400 280.12 K1+335,72 ‐ K2+300 K2+300.00 Detrás de Hogares Crea <2 San Pablo San Pablo 670.13 22.15 K0+039,19 ‐ K0+426,94 K0+039.19 Ma Auxiliadora <2

Magdalena 700 27.29 K0+000 ‐ K0+196,24 K0+168.72 Fredonia <2 María Auxiliadora 674.09 74.05 5 a 10

Magdalena 2 530 K0+600 ‐ k1+2300 K0+800.00 San José Obrero <2 María Auxiliadora 2 533.18 5 a 10

San José 2650 60.2 K1+700 ‐ K2+100 K1+700.00 San José de lo Campanos <2 Bolívar Bolívar 800 34.27 Todo K0+066.61 La Candelaria <2

Simón Bolívar 1453.06 287.3 Todo K0+600.00 Simón Bolívar <2 La Esperanza Puerto de Pescadores 350 20.46 Todo K0+100.00 La Esperanza <2

Chapundun 1576.57 1875.3 Todo K0+734.33 Fredonia <2 Pedro Salazar 400 22.73 Todo K0+100.00 San Frnacisco <2

Matute 3640 1770.41 K3+800 ‐ K5+240 K4+900.00 Detrás de Vivero las Acacias 10 a 20 San Francisco 235.7 1.7 >100

Chiamaría 2200 539.6 K1+500 ‐ K2+200 K1+500.00 <2 Carrera 16‐A Los Sapitos 700 53.67 Todo K0+400.00 Pie de la Popa <2

Flor del Campo 1300 330 K3+200 ‐ K3+900 K3+200.00 <2 Carrera 21‐B Los Positos 500 27.25 Todo K0+350.00 Pie del Cerro <2

Hormiga 1943 141.5 K0+800 ‐ K1+943 K1+200.00 <2 Barrio Chino 340.5 11.6 K0+000 ‐ K0+200 K0+000.00 Barrio Chino <2

Calicanto Viejo 1332 46 K0+324,23 ‐ K1+128,45 K0+324.23 Nuevo Paraiso <2 Icollantas 256 9.93

Ciudad Sevilla 520.38 15 Todo K0+126.00 Entre Sevilla y Américas <2 Colonial 289 10.25 >100

Playa Blanca Playa Blanca 530.62 23.26 Todo K0+034.82 Sector Playa Blanca <2 Los Luceros 138.2 4.92 >100

Maravilla Maravilla 720.75 33.68 Todo K0+123.46 Entre Central y Progreso <2 Martínez Martelo 186.6 4.98 Todo K0+150.00 Martinez Martelo <2

Chiquinquirá 675 13.7 K0+000 ‐ K0+165,37 K0+141.69 Sector San Antonio <2 Restaurante Asia 670 29.9

Los Almendros 1225 >100 Cocacola 1 260.3 8.2 Todo K0+100.00 Bosque <2

Las Gaviotas 762.82 57 >100 Cocacola 2 344.4 47.4 Todo K0+100.00 Bosque <2

Blas de Lezo 1144.57 92.4 Todo K0+800.00 Blas de Lezo <2 C del Puente 530 13.4 K0+200 ‐ K0+530 K0+300.00 Chile <2

San Pedro 2194.8 464.7 Todo K0+864.14 San Pedro <2 Manzanillo 333.17 18.1 <100

San Pedro 2 131.82 61.1 Idema 247 13.8 Todo K0+124.50 Cartagenita 5 a 10

Chepa 1418 550.4 Todo K2+339.00 Entre las Gaviotas y la India <2 El Pirata 419 19.7 K0+000 ‐ K0+300 K0+100.00 Nuevo Oriente 5 a 10

Ricaurte 1150 743.8 Todo K0+800.00 Sector Ricaurte <2 Almaviva 600 56.9 <10

Las Flores Tigre 875.52 34.42 Todo K0+100.00 Sector Ricaurte <2 Diagonal 23 Imec 539.89 36.4 <2

Once de Noviembre Once de Noviembre 766.35 11.86 K0+000 ‐ K0+291,51 K0+035.00 Sector 11 de Noviembre <2 Santillana 622.28 14 Todo K0+291.50 Cerca al ISS <2

Papa Negro 723.6 8.5 >100 Nuevo Bosque 1000 87.1 Todo K0+251.20 Nuevo Bosque <2

El Villa El Villa 842.6 11.96 >100 Nuevo Bosque 2 345.1 17.9 >100

Tabú Tabú 1939 144.36 K0+909,93 ‐ K1+689,11 K1+307.00 Escallón Villa <2 Los Corales 1150.41 65.4 Todo K0+000.00 Fragata <2

Salím Bechara Salím Bechara 668.18 15.3 K0+000 ‐ K0+204,68 K0+060.32 Tesca <2 Santa Clara 2142.5 486.88 Todo K1+280.00 Santa Clara <2

Primero de Mayo El Líbano 669.22 20.48 Todo K0+147.07 Tesca <2 Contecar 647 28.52 <10

San Martín 658.32 38.66 Todo K0+115.95 <2 Bellavista Bellavista 736.6 339.12 <2

Líbano‐Acapulco 322.01 Policarpa 2700 1793.9 Todo K2+300.00 Cerca de Arroz Barato <2

Policarpa 2 1375 454.5 Todo K1+152.40 Policarpa <2

Conastil Propilco 1486.4 214.8 Todo K0+600.00 Carretera Mamonal <2

67982 16585

Chimaría

Fredonia

Cuenca Canal Tramo CríticoAbscisa de seción de control

Ubicación

Arroyo Tomatal

Arroyo Matute

Ricaurte

San Martín

Cuenca

María Auxiliadora

Daniel Lemaitre

Canal Tramo CríticoAbscisa de seción de control

Ubicación

Amador y Cortéz

Bazurto

Transversal 42

Transversal 44‐A

Mamonal

Total

Transversal 52

Diagonal 22

Santa Clara

HIDROCONSULTORES LTDA. Email: [email protected] Pie de la Popa Callejón de los Pocitos. www.hidroconsultores.com.co Cra. 21 # 29E-65. Tel: 6563620 – 3008153221- 3167404379.

35


Por las características morfométricas de las cuencas y las características urbanísticas de la ciudad, se tienen en cuenta las recomendaciones del Reglamento Técnico de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS, 200), donde se determina que los canales deben ser diseñados para que presenten capacidad para transportar caudales correspondientes a un periodo de retorno de 10 años con un borde libre tal que evacue un caudal para un periodo de retorno superior a 25, 50 o 100 según la importancia de la estructura.

El estado actual de los canales se resume en la Tabla 19, donde se concluye que más del 85% de la longitud de los canales principales de la ciudad (con el 88% del área de drenaje urbano) no son capaces de transportar caudales correspondientes a periodos de retorno de 10 años (mínimo recomendado por el RAS 2000). El problema de mayor importancia se hace visible en el 83% de la longitud de los canales (con un área del 87% del área urbana de drenaje), donde estos, funcionando totalmente llenos, no tienen capacidad para transportar caudales con periodos de retorno de 2 años. De este modo se estiman en la ciudad por lo menos 49 puntos críticos (o puntos de control hidráulico) en los cuales se presentaran inundaciones en periodos menores a dos años, como consecuencia de los desbordamientos en los canales directores del drenaje.

Tabla 19. Estado actual de los canales principales según su capacidad hidráulica. Periodo de retorno

Longitud Total

Longitud Total

Area Aferente Total

Area Aferente Total

Años m % ha %

Menor a 2 53721 83.8 14390 87.8De 5 a 10 1873 2.9 107 0.7De 10 a 20 3640 5.7 1770 10.8De 50 a 100 333 0.5 18 0.1Mayor a 100 4562 7.1 112 0.7


36


7 DIAGNÓSTICO DEL CANAL RICAURTE

7.1 Aspectos generales

La cuenca del Canal Ricaurte tiene un área de 733.32 Ha, una longitud axial de 4.38 km, un ancho promedio de 1.56 km y un perímetro de 22.09 km. Limita al norte con la ciénaga de la Virgen, al sur con el barrio Nelson Mándela, al oriente con la cuenca del Canal Matute, la cuenca del Canal Maravilla y, al occidente con los barrios que van desde Villas del Rosario, El Carmelo, Los Caracoles, Escallón Villa entre otros, hasta la cuenca del Canal las Flores (El Tigre).

El canal principal de esta cuenca es el Ricaurte, el cual inicia con el nombre de Canal San Pedro con una longitud de 2194,8 m desde la entrada al barrio San Fernando y Villa Rubia, frente a la Estación de la Policía Vial, hasta la Avenida Pedro de Heredia, el Canal Ricaurte tiene una longitud total de 4517.06 m. Entre otros cauces se encuentran los canales San Pedro N°2, Blas de Lezo, Los Caracoles, Las Gaviotas y el Canal Chiquinquirá. La cuenca presenta una cota máxima de 65 m.s.n.m y una mínima de 4.0 m.s.n.m.

7.2 Aspectos Geológicos y Geomorfológicos

Geomorfológicamente, el área que cubre la cuenca del canal Ricaurte en su parte norte y sur pertenece a la zona de planicies aluviales con suelos predominantes de arcillas de alta y baja plasticidad, las zonas aledañas a la ciénaga de la virgen presentan arcillas de alta plasticidad y consistencia media a firme, la cual presenta en el contacto inferior lentes de caracuchas que indican presencia de ambientes marinos en la formación de tales suelos. El nivel de agua se presenta a una profundidad de entre 1.2 y 2.2 mts.

En la parte sur, la cuenca pertenece a la zona de planicies aluviales aledañas a la Av. Pedro de Heredia, donde el suelo predominante son arcillas limosas con algunos rastros de arenas de baja plasticidad y compacidad media. No se observa nivel freático en la zona aledaña a la Av. Pedro Heredia.

En la parte occidental se encuentra localizada sobre un sector de piedemonte que por las condiciones del terreno presenta arcillas pardas amarillentas con vetas pardas y grises de consistencia media a dura. El nivel freático se encuentra a profundidades variables entre 2.00 y 2.20 metros del nivel del terreno natural. Se detectan infiltraciones a profundidades comprendidas entre 2.60 y 3.10 metros, las cuales se relacionan con el contacto entre las arcillas pardas de alta plasticidad que cubren las arcillas limosas pardas de plasticidad media.

7.3 Aspectos Socioeconómicos

7.3.1 Afectación a la Población

La cuenca del canal Ricaurte es enteramente urbana. Las viviendas son las más afectadas por la problemática de los drenajes, en especial las ubicadas en los barrios Trece de Junio, La Florida y los


37


Alpes, los cuales tienen un porcentaje de afectación del 63% sobre el total de las afectaciones a la Población observadas en la cuenca. Las viviendas presentan daños en sus cimientos, pisos, paredes, cubiertas, puertas y ventanas. A esto se le debe agregar que no solo la estructura física de la vivienda se ha visto afectada por esta problemática, también los muebles y enseres de los hogares, es decir, el mobiliario de cada hogar que representa en muchos casos el patrimonio de los mismos. Las afectaciones a la población para la cuenca del canal Ricaurte son las mayores, dentro del conjunto de cuencas en estudio, se estiman en el orden de $3.426.191.442.oo anualmente.

7.3.2 Afectación a la Economía

Los negocios que se encuentran ubicados en una parte de los barrios, Los Alpes y San Pedro tienen un porcentaje de afectación del 57.9 % y 24.8% respectivamente, sobre el total de las afectaciones a la Economía observadas en la cuenca. Los negocios de compra y venta de productos no fabricados, son los que se sienten más afectados a nivel económico (21.8%), ya que en un evento de inundación provocado por la problemática de los drenajes, deben detener sus operaciones comerciales entre uno y tres días (fallas en el fluido eléctrico, comunicaciones, ausencia de compradores, etc). La falla en el fluido eléctrico constituye la mayor afectación en servicios públicos a los negocios en general. Las afectaciones se estiman en el orden de $ 5.609.188.217.oo anualmente.

7.3.3 Afectación a las Instituciones

Las instituciones que más se presentan en esta cuenca son las educativas, seguidas por las instituciones de salud y las universidades, presentándose en la parte del barrio Olaya Sector Ricaurte un porcentaje de afectación del 42% sobre el total de las afectaciones a las Instituciones observadas en la cuenca. El cese de las actividades se presenta como la afectación más frecuente durante eventos de inundación, seguido de los costos generados por los daños al mobiliario y la estructura de la institución. Las instituciones educativas del sector público son las más vulnerables a estos eventos. Las afectaciones se estiman en el orden de $ 10.673.049.oo anualmente.

7.3.4 Afectación a las Redes de Servicios Públicos

En los barrios que conforman la cuenca, la parte de los barrios Manuela Vergara de Curi y San Fernando tienen un porcentaje de afectación del 46% y 37 % respectivamente sobre el total de las afectaciones a las Redes de Servicios Públicos observadas en la cuenca. Las afectaciones se estiman en el orden de $ 3.059.329.oo anualmente.

7.4 Priorización de Puntos Críticos

En la Tabla 20 se muestra un total de 328 estructuras inventariadas en la cuenca del canal Ricaurte, siendo la cuenca que presenta el mayor número de estructuras de entre todas. Estas en un 93 % están afectadas por problemas de basuras, en un 94% por problemas de sedimentos y en un 46% se presenta la acumulación de escombros. Los problemas anteriormente descritos provocan el represamiento en un 38% de las estructuras. También se tienen una presencia de aguas residuales en el 26% de estas.


38


Tabla 20. Puntos críticos cuenca del canal Ricaurte. No. %328 100%

Basuras 304 93%Escombros 150 46%Sedimentos 309 94%Aguas Residuales 86 26%Invasión de Zonas de Retiro 30 9%Represamiento 125 38%Incapacidad Hidraúlica 33 10%Socavación 17 5%Colmatación 28 9%Falla Estructural 30 9%Inestabilidad Geológica 1 0%

Problemas Presentes

Cuenca A5Numero de estructuras

7.5 Punto Crítico por Sedimentación

Se presentan otros puntos de acumulación de sedimentos en las desembocaduras de los canales principales a la Cienaga de la Virgen, principalmente el canal Ricaurte (Colinda entre el Barrio Olaya sector Ricaurte y Olaya sector Central Carrera 60A.


39


8 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS CANALES DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE

La cuenca del canal Ricaurte es la de mayor extensión, cuenta con varios canales tributarios que llevan la escorrentía superficial a un canal principal, canal Chepa; entre los canales se encuentran el canal Las Gaviotas, canal San Pedro, canal Chiquinquirá, canal Blas de Lezo y canal Chepa.

8.1 Canal Chiquinquirá

En la fase de Diagnóstico se determinó que el canal Chiquinquirá no tiene capacidad para evacuar caudales para periodos de retorno de 2 años entre las abscisas K0+000 y K0+165.37.

En la Tabla 21 se presentan la alternativa de diseño del canal para un periodo de retorno de 10 años.

Tabla 21. Pre dimensionamiento del Canal Chiquinquirá Tipo de Longitud Caudal Gradiente Rugosidad Altura Ancho Talud Tirante Area Radio Velocidad Ancho Borde Periodo

Material de Diseño Manning H Canal z y Hidráulica Hidráulico Superficial Libre RetornoRecubrimiento Inicial Final m m3/s % n m m m m2 m m/s m m años

Canal Trapezoidal Concreto K0+000,00 K0+165,37 165,37 2,32 0,34831 0,017 0,90 2,50 1,50 0,44 1,38 0,34 1,68 5,20 0,46 10

Tipo de estructuraABSCISA

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Longitud (m)

Cota

(m.s

.n.m

.m)

Hombro Izquierdo Fondo Hombro Derecho Fondo de Diseño Hombro de Diseño

Figura 9. Perfil del Canal Chiquinquirá


40


8.2 Canal Las Gaviotas

En la fase de Diagnóstico se determinó que el canal tiene capacidades para evacuar caudales para periodos de retorno superiores a 100 años.

Para el canal Las Gaviotas no fue necesario hacer un pre dimensionamiento, la capacidad del canal se presenta en la Tabla 22 y el perfil del mismo en la Figura 5.

Tabla 22. Geometría y Capacidad Canal Las Gaviotas Longitud Gradiente Base Talud (z) Ancho

Superficial Manning Tirante Área Radio Hidráulico Velocidad Capacidad Periodo de

RetornoInicial Final m (m/m) B (m) Izquierdo Derecho T (m) n y (m) m^2 m V (m/s) Q (m^3/s) años

K0+000,00 K0+762,80 Trapezoidal 762,8 0,0072 3,64 0,72 0,84 5,14 0,017 0,91 3,96 0,67 3,79 15,02 Mayor a 100


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Longitud (m)

Cot

a (m

.s.n

.m)


Figura 10. Perfil del Canal Las Gaviotas

8.3 Canal Blas de Lezo

En la fase de Diagnóstico se determinó que el canal Blas de Lezo no tiene capacidad para evacuar caudales para periodos de retorno de 2 años en toda su longitud.

En la Tabla 23 se presentan las diferentes alternativas de diseño del canal, donde se varían las secciones transversales y los tipos de recubrimiento para un periodo de retorno de 10 años.


41


Tabla 23. Pre dimensionamiento del Canal Blas de Lezo Tipo de Longitud Caudal Gradiente Rugosidad Altura Ancho Talud Tirante Area Radio Velocidad Ancho Borde

Material de Diseño Manning H Canal z y Hidráulica Hidráulico Superficial LibreRecubrimiento Inicial Final m m3/s % n m m m m2 m m/s m m

Canal Trapezoidal Concreto K0+000,00 K0+100,00 100 13,57 0,500 0,017 0,90 4,73 1,00 0,80 4,42 0,63 3,07 6,33 0,10Canal Rectangular Concreto K0+100,00 K0+500,00 400 13,57 0,760 0,017 0,80 6,00 0,00 0,66 3,98 0,54 3,41 6,00 0,14Canal Trapezoidal Concreto K0+500,00 K0+800,00 300 13,57 0,613 0,017 0,70 6,56 2,00 0,60 4,65 0,50 2,92 8,96 0,10Canal Trapezoidal Concreto K0+800,00 K1+144,57 344,57 13,57 0,862 0,017 0,70 3,35 2,00 0,60 2,73 0,45 3,22 5,75 0,10

Canal Rectangular Concreto K0+000,00 K0+100,00 100 13,57 0,500 0,017 0,90 5,59 0,00 0,80 4,47 0,62 3,03 5,59 0,10Canal Rectangular Concreto K0+100,00 K0+500,00 400 13,57 0,760 0,017 0,80 6,00 0,00 0,66 3,98 0,54 3,41 6,00 0,14Canal Rectangular Concreto K0+500,00 K0+800,00 300 13,57 0,613 0,017 0,70 7,61 0,00 0,60 4,56 0,52 2,97 7,61 0,10Canal Rectangular Concreto K0+800,00 K1+144,57 344,57 13,57 0,862 0,017 0,70 4,42 0,00 0,60 2,65 0,47 3,31 4,42 0,10

Tipo de estructura ABSCISA

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Longitud (m)

Cot

a (m

.s.n

.m.)


Figura 11. Perfil del Canal Blas de Lezo

8.4 Canal San Pedro

En la fase de Diagnóstico se determinó que el canal San Pedro no tiene capacidad para evacuar caudales para periodos de retorno de 2 años en toda su longitud.



42


Tabla 24. Pre dimensionamiento del Canal San Pedro Tipo de Longitud Caudal Gradiente Rugosidad Altura Ancho Talud Tirante Area Radio Velocidad Ancho Borde Periodo

Material de Diseño Manning H Canal Z y Hidráulica Hidráulico Superficial Libre RetornoRecubrimiento Inicial Final m m3/s % n m m m m2 m m/s m m años

Canal Trapezoidal Concreto K0+000.00 K0+166.64 166.64 50.60 0.2880 0.017 1.20 16.15 1.00 1.00 17.15 0.90 2.95 18.15 0.20 10Canal Trapezoidal Concreto K0+166.64 K0+721.20 554.56 50.60 0.2290 0.017 1.20 18.09 1.00 1.00 19.09 0.91 2.65 1.00 0.20 10Canal Trapezoidal Concreto K0+721.20 K2+194.80 1473.6 42.25 0.3766 0.017 1.20 11.78 1.00 1.00 12.78 0.87 3.30 13.78 0.20 10


Canal Rectangular Concreto K0+000.00 K0+166.64 166.64 50.60 0.2880 0.017 1.20 17.25 0.00 1.00 17.25 0.90 2.93 17.25 0.20 10Canal Rectangular Concreto K0+166.64 K0+721.20 554.56 50.60 0.2290 0.017 1.20 19.20 0.00 1.00 19.20 0.91 2.64 1.00 0.20 10Canal Rectangular Concreto K0+721.20 K2+194.80 1473.6 42.25 0.3766 0.017 1.20 12.87 0.00 1.00 12.87 0.87 3.28 12.87 0.20 10








0

2

4

6

8

10

12

14

0 500 1000 1500 2000 2500

Longitud (m)

Cot

a (m

.s.n

.m.)


Figura 12. Perfil del Canal San Pedro


43


8.5 Canal Ricaurte

En la fase de Diagnóstico se determinó que el canal Ricaurte (incluye canal Chepa) tiene capacidad para evacuar caudales para periodos de retorno inferiores a 5 años en toda su longitud.


Tabla 25. Pre dimensionamiento del Canal Ricaurte Tipo de Longitud Caudal Gradiente Rugosidad Altura Ancho Talud Tirante Area Radio Velocidad Area Borde Periodo

Material de Diseño Manning H Canal z y Hidráulica Hidráulico Hidráulica2 Libre RetornoRecubrimiento Inicial Final m m3/s % n m m m m2 m m/s m2 m años

Canal Trapezoidal Concreto K0+000.00 K0+700.00 700.00 75.20 0.084 0.017 1.80 22.05 1.50 1.50 36.45 1.33 2.06 36.46 0.30 25Canal Trapezoidal Concreto K0+700.00 K1+100.00 400.00 75.20 0.103 0.017 1.80 19.95 1.50 1.50 33.30 1.31 2.26 33.30 0.30 25Canal Trapezoidal Concreto K1+100.00 K1+890.00 790.00 75.20 0.101 0.017 1.80 20.08 1.50 1.50 33.49 1.31 2.25 33.48 0.30 25Canal Trapezoidal Concreto K1+890.00 K2+568.00 678.00 59.70 0.200 0.017 1.80 11.05 1.50 1.50 19.96 1.21 2.99 19.96 0.30 25


Canal Rectangular Concreto K0+000.00 K0+700.00 700.00 75.20 0.084 0.017 1.80 24.22 0.00 1.50 36.34 1.33 2.07 36.32 0.30 25Canal Rectangular Concreto K0+700.00 K1+100.00 400.00 75.20 0.103 0.017 1.80 22.12 0.00 1.50 33.18 1.32 2.27 33.17 0.30 25Canal Rectangular Concreto K1+100.00 K1+890.00 790.00 75.20 0.101 0.017 1.80 22.24 0.00 1.50 33.37 1.32 2.25 33.36 0.30 25Canal Rectangular Concreto K1+890.00 K2+568.00 678.00 59.70 0.200 0.017 1.80 13.24 0.00 1.50 19.86 1.22 3.01 19.84 0.30 25


-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700

Cota

(m.s

.n.m

.)

Longitud (m)


Figura 13. Perfil del Canal Ricaurte


44


9 RESUMEN DEL PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS CANALES DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE

En la fase de Diagnóstico se determinó que el canal Ricaurte (incluye canal Chepa) tiene capacidad para evacuar caudales para periodos de retorno inferiores a 5 años en toda su longitud.


Tabla 26. Resumen Pre dimensionamiento del Canal Ricaurte Tipo de Longitud Caudal Gradiente Rugosidad Altura Ancho Talud Tirante Area Radio Velocidad Area Borde Periodo

Material de Diseño Manning H Canal z y Hidráulica Hidráulico Hidráulica2 Libre RetornoRecubrimiento Inicial Final m m3/s % n m m m m2 m m/s m2 m años



Canal Rectangular Concreto K0+000.00 K0+700.00 700.00 75.20 0.084 0.017 1.80 24.22 0.00 1.50 36.34 1.33 2.07 36.32 0.30 25Canal Rectangular Concreto K0+700.00 K1+100.00 400.00 75.20 0.103 0.017 1.80 22.12 0.00 1.50 33.18 1.32 2.27 33.17 0.30 25Canal Rectangular Concreto K1+100.00 K1+890.00 790.00 75.20 0.101 0.017 1.80 22.24 0.00 1.50 33.37 1.32 2.25 33.36 0.30 25Canal Rectangular Concreto K1+890.00 K2+568.00 678.00 59.70 0.200 0.017 1.80 13.24 0.00 1.50 19.86 1.22 3.01 19.84 0.30 25



45


10 PRESUPUESTO DEL CANAL DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE EN EL BARRIO LA PLAZUELA

ITEM DESCRIPCIÓN UND CANTIDAD VR UNITARIO VR TOTAL

1 PRELIMINARES

1,1 Localización y Replanteo ML 370,00 $ 1.800 $ 666.000,0

1,2 Limpieza y Descapote ML 370,00 $ 10.300 $ 3.811.000,0

$ 4.477.000,0

2 CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA2,01 Excavación a Maquina M3 4695,00 $ 16.800 $ 78.876.000,02,02 Retiro de Material Sobrante M3 3437,30 $ 17.222 $ 43.023.600,02,03 Demolicion y retiro de estructura existente (canal) M2 2109,00 $ 20.400 $ 59.197.944,42,04 Relleno en material seleccionado M3 1021,00 $ 55.000 $ 56.155.000,02,05 Solado en Concreto de 2500 PSI (e=0,05m) M2 2220,00 $ 28.945 $ 64.258.788,02,06 Concreto de 3000 PSI (Incluye Formaleta) M3 632,00 $ 460.000 $ 290.720.000,0

2,06 Acero 60000 PSI KG 50560,00 $ 4.100 $ 207.296.000,0

2,07 Relocalizacion de redes GL 1,00 $ 20.000.000 $ 20.000.000,0

$ 819.527.332,4

VALOR DE LA OFERTA SIN (A.U.I.) $ 824.004.332,4

ADMINISTRACION 9,00% $ 74.160.389,9

UTILIDAD 10,00% $ 82.400.433,2

IMPREVISTOS 6,00% $ 49.440.259,9

VALOR TOTAL DE LA OFERTA SIN IVA $ 1.030.005.415,6

IVA (SOBRE UTILIDAD) 16,00% $ 13.184.069,3

TOTAL COSTOS DE LA OBRA INCLUIDO IVA $ 1.043.189.484,9

CANAL TRAPEZOIDAL 9,3 X 5,9 X 1,7 m EN CONCRETO

SUBTOTAL PRELIMINARES

SUBTOTAL CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA

CONSTRUCCIÓN DE CANAL DE AGUAS PLUVIALES LA PLAZUELAALCALDÍA MAYOR DE CARTAGENA


46


ITEM DESCRIPCIÓN UND CANTIDAD VR UNITARIO VR TOTAL

1 PRELIMINARES

1,1 Localización y Replanteo ML 370,00 $ 1.800 $ 666.000,0

1,2 Limpieza y Descapote ML 370,00 $ 10.300 $ 3.811.000,0

$ 4.477.000,0

2 CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA2,01 Excavación a Maquina M3 4607,00 $ 16.800 $ 77.397.600,02,02 Retiro de Material Sobrante M3 4607,00 $ 17.222 $ 79.342.777,82,03 Demolicion y retiro de estructura existente (canal) M2 2109,00 $ 20.400 $ 79.342.777,82,04 Relleno en material seleccionado M3 1000,00 $ 55.000 $ 55.000.000,02,05 Solado en Concreto de 2500 PSI (e=0,05m) M2 2960,00 $ 28.945 $ 85.678.384,0

2,06 Concreto de 3000 PSI (Incluye Formaleta) M3 700,00 $ 460.000 $ 322.000.000,0

2,07 Acero 60000 PSI KG 56000,00 $ 4.100 $ 229.600.000,0

2,08 Relocalizacion de redes GL 1,00 $ 20.000.000 $ 20.000.000,0

$ 948.361.539,6

VALOR DE LA OFERTA SIN (A.U.I.) $ 952.838.539,6

ADMINISTRACION 9,00% $ 85.755.468,6

UTILIDAD 10,00% $ 95.283.854,0

IMPREVISTOS 6,00% $ 57.170.312,4

VALOR TOTAL DE LA OFERTA SIN IVA $ 1.191.048.174,4

IVA (SOBRE UTILIDAD) 16,00% $ 15.245.416,6

TOTAL COSTOS DE LA OBRA INCLUIDO IVA $ 1.206.293.591,1

CANAL RECTANGULAR 7,5 X 1,7 m EN CONCRETO

SUBTOTAL PRELIMINARES

SUBTOTAL CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA

CONSTRUCCIÓN DE CANAL DE AGUAS PLUVIALES LA PLAZUELAALCALDÍA MAYOR DE CARTAGENA


47


11 CONCLUSIONES

En la vertiente de la ciénaga de la Virgen el área rural representa el 80% del total del área de drenaje de la ciudad de Cartagena y el área urbana el 4%.

Los canales de mayor importancia en cuanto a drenajes e inundaciones históricas en la cuenca urbana de la ciénaga de la Virgen son los arroyos Ricaurte, Chiamaría y Tabú.

Más del 85% de la longitud de los canales principales de la ciudad (con el 88% del área de drenaje urbano) no son capaces de transportar caudales correspondientes a periodos de retorno de 10 años (mínimo recomendado por el RAS 2000). El problema de mayor importancia se hace visible en el 83% de la longitud de los canales (con un área del 87% del área urbana de drenaje), donde estos, funcionando totalmente llenos, no tienen capacidad para transportar caudales con periodos de retorno de 2 años. De este modo se estiman en la ciudad por lo menos 49 puntos críticos (o puntos de control hidráulico) en los cuales se presentaran inundaciones en periodos menores a dos años, como consecuencia de los desbordamientos en los canales directores del drenaje.

La administración distrital y los particulares no poseen claridad sobre los límites físicos de los canales, en lo referente a límites de bien público y de bien privado, así como las regulaciones para su uso.

La cuenca del canal Ricaurte presenta costos que ascienden a $ 9.049.112.029.oo de pesos anuales. Se ha estimado que de las pérdidas anuales causadas por inundación, las viviendas representan el 53%, las unidades económicas el 19%, los medios de transporte el 22% y las pérdidas por afectaciones de las instituciones del distrito se han estimado en el 3% del costo anual.

Del estudio socioeconómico del Plan Maestro de Drenajes se determinó que las áreas vecinas a los canales, comprendidos por los barrios La Plazuela, El Socorro y San Pedro, son las que sufren mayores pérdidas económicas en el distrito de Cartagena de Indias. Por esta razón se recomienda que la solución en esta zona se dé de forma integral y se realice un diseño de todo el sistema de drenaje en conjunto.

Teniendo en cuenta que las mejoras que se puedan realizar en el sistema de drenaje de los barrios La Plazuela, El Socorro y San Pedro, se debe prever el incremento de los caudales actuales en los barrios que se encuentran comprendidos desde el barrio Los Alpes hasta la desembocadura del Canal Ricaurte en la Ciénaga de la Virgen, por lo que se recomienda una revisión del funcionamiento del canal teniendo en cuenta los diseños definitivos aguas arriba del mismo. Con esto se busca no trasladar el problema de un lugar a otro, sin poder obtener una solución al sistema de drenajes de la cuenca.

ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA CUENCA DEL CANAL RICAURTE EN LA PLAZUELA

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