Vol2 Final 23abr2012final

ESTUDIOS, ANALISIS Y RECOMENDACIONES PARA EL ORDENAMIENTO

AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE LA MOJANA

Convenio Interadministrativo UN-DNP No. 336/2011FACULTAD DE MINAS –SEDE MEDELLÍN

FACULTAD DE INGENIERÍA – SEDE BOGOTÁ

ESTUDIOS, ANALISIS Y RECOMENDACIONES

PARA EL ORDENAMIENTO AMBIENTAL Y EL

DESARROLLO TERRITORIAL DE LA MOJANA

CONVENIO INTERADMINISTRATIVO UN-DNP NO. 336/2011

VOLUMEN 2.

EVALUACIÓN DIQUE MARGINAL

INFORME FINAL

Bogotá, 23 de Abril de 2012

Volumen 2. Evaluación Dique Marginal

ESTUDIOS, ANALISIS Y RECOMENDACIONES PARA EL ORDENAMIENTO AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE LA MOJANA

Convenio Interadministrativo UN-DNP No. 336/2011

i

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 1

2. RECORRIDOS DE CAMPO ...................................................................................................................... 5

2.1. Rompedero El Laredo Y Nuevo Mundo ....................................................................................... 5

2.2. Cabecera Municipal de Nechí ..................................................................................................... 8

2.3. Rompedero Pedro Ignacio y Santa Anita .................................................................................. 10

2.4. Sector Caregato ........................................................................................................................ 10

2.5. San Jacinto Del Cauca ............................................................................................................... 11

2.6. Tenche ...................................................................................................................................... 12

2.7. Sector Astilleros ........................................................................................................................ 12

2.8. Guaranda – Achí ....................................................................................................................... 13

2.9. Levantamiento del Dique Existente .......................................................................................... 14

3. GEOMORFOLOGÍA DEL RÍO CAUCA Y LOS CAÑOS DEL SECTOR DE LA MOJANA .................................. 19

3.1 Revisión, Evaluación y Propuestas o Conceptos Técnicos Para El Diseño y La Construcción del

Dique Marginal del Cauca y Achí ............................................................................................................ 19

3.1.1 Sector Margento – Nechí .......................................................................................................... 20

3.1.2 Sector Nechí – Malabeth .......................................................................................................... 29

3.1.3 Tramo Malabeth – Astilleros .................................................................................................... 36

3.1.4 Sector Astilleros – Achí .............................................................................................................. 40

3.2 Análisis General del Estudio Multitemporal .................................................................................. 45

3.3 Descripción de los Rompederos Existentes .................................................................................... 48

3.3.1 Rompedero Laredo ................................................................................................................... 48

3.3.2 Rompedero Nuevo Mundo ........................................................................................................ 48

3.3.3 Rompedero Pedro Ignacio ........................................................................................................ 49

3.3.4 Rompedero Santa Anita ............................................................................................................ 50

3.3.5 Rompedero Boca Del Cura ........................................................................................................ 50

3.4 Descripción Geomorfológica de las Obras ..................................................................................... 51

3.4.1 Sitio Colorado............................................................................................................................ 51

3.4.2 Sitio Santa Anita ....................................................................................................................... 52

3.4.3 Sitio Potrero Nuevo ................................................................................................................... 53

3.4.4 Sitio Tenche ............................................................................................................................... 53

3.4.5 Sitio Las Brisas .......................................................................................................................... 54

3.4.6 Sitio Caimital ............................................................................................................................. 55

3.4.7 Sitio la Tea ................................................................................................................................ 55




ii

4. COMPONENTE DE HIDROLOGÍA ......................................................................................................... 56

4.1 Información Disponible .................................................................................................................. 56

4.1.1 Información Hidrológica Utilizada ............................................................................................ 58

4.1.2 Calidad de la Información Utilizada .......................................................................................... 59

4.2 Teoría de Rachas ........................................................................................................................... 61

4.3 Detección de Tendencia en las Series Anuales............................................................................... 70

4.4 Ciclo Anual de las Estaciones de Nivel y Caudal ............................................................................ 72

4.5 Curvas de Duración de Niveles y Caudales .................................................................................... 82

4.6 Análisis de Frecuencia de Eventos Extremos ................................................................................. 85

4.7 Comparación De Resultados .......................................................................................................... 89

5. COMPONENTE HIDRÁULICO ............................................................................................................... 93

5.1 Descripción de los Sitios de Aforo sobre el Río Cauca .................................................................... 93

5.1.1 Aforo Aguas Arriba del Rompedero Nuevo Mundo .................................................................. 96

5.1.2 Aforo Aguas Abajo del Rompedero Nuevo Mundo ................................................................... 97

5.1.3 Aforo Aguas Arriba del Rompedero Santa Anita ...................................................................... 99

5.1.4 Aforo Aguas Abajo del Rompedero Santa Anita ..................................................................... 100

5.1.5 Aforo sobre el Río Cauca en Guaranda ................................................................................... 102

5.1.6 Aforo sobre el Río Cauca en San Jacinto ................................................................................. 103

5.2 Simulación Hidráulica de Condiciones Actuales .......................................................................... 106

5.2.1 Metodología ........................................................................................................................... 106

5.2.2 Calibración y Validación del Modelo ....................................................................................... 107

5.2.3 Perfiles de Flujo en el Tramo Colorado – Nechí. ..................................................................... 109

5.2.4 Resultados de la Modelación en el Tramo Colorado – Nechí .................................................. 109

5.2.5 Perfiles del Flujo en el Tramo Nechí – Achí. ............................................................................ 115

5.2.6 Resultados de la Modelación en el Tramo Nechí – Achí ......................................................... 116

5.2.7 Estimación de la Socavación General ..................................................................................... 125

5.2.8 Análisis de Resultados ............................................................................................................ 129

5.2.8.1 Colorado – Nechí ................................................................................................................ 130

5.2.8.2 Nechí – Las Varas ............................................................................................................... 131

5.2.8.3 Las Varas – Achí ................................................................................................................. 132

5.3 Análisis de Obras Existentes ........................................................................................................ 133

5.3.1 Obras de Derivación Propuestas para Mitigación de Inundaciones ....................................... 134

5.3.2 Alcantarillas ............................................................................................................................ 134

5.3.3 Diques Vertederos ................................................................................................................... 137

5.3.3.1 Parámetros de Diseño ........................................................................................................ 138

6. COMPONENTE DE GEOTECNIA ......................................................................................................... 143

6.1 Rompedero Laredo ...................................................................................................................... 144

6.2 Rompedero Nuevo Mundo .......................................................................................................... 147

6.3 Rompedero Pedro Ignacio ........................................................................................................... 148

6.4 Rompedero Santa Anita .............................................................................................................. 150




iii

6.5 Punto crítico Caregato (Malabeth) .............................................................................................. 151

6.6 Tenche ......................................................................................................................................... 153

6.7 Rompedero Boca Del Cura ........................................................................................................... 154

6.8 Investigación Geotécnica para Selección de Diques Vertederos.................................................. 157

6.8.1 Nuevo Mundo ......................................................................................................................... 158

6.8.2 Santa Anita ............................................................................................................................. 158

6.8.3 Potrero Nuevo (San Jacinto del Cauca) ................................................................................... 160

6.8.4 Tenche .................................................................................................................................... 162

6.8.5 Las Brisas ................................................................................................................................ 163

6.8.6 Caimital (Los Moncholos) ....................................................................................................... 163

6.8.7 Compuerta Guaranda ............................................................................................................. 164

6.8.8 Conclusiones del Estado de los Sitios Críticos y del Dique ....................................................... 165

6.9 Sitios Críticos ............................................................................................................................... 165

6.9.1 Laredo ..................................................................................................................................... 165

6.9.2 Nuevo Mundo ......................................................................................................................... 165

6.9.3 Pedro Ignacio .......................................................................................................................... 166

6.9.4 Santa Anita ............................................................................................................................. 166

6.9.5 Caregato ................................................................................................................................. 166

6.9.6 Boca Del Cura.......................................................................................................................... 167

6.10 Resumen Observacional del Estado General del Dique .......................................................... 167

6.10.1 Tramo 1 .............................................................................................................................. 167

6.10.2 Tramo 2 .............................................................................................................................. 169

6.10.3 Tramo 3 .............................................................................................................................. 172

6.10.4 Tramo 4 .............................................................................................................................. 175

6.11 Análisis Geotécnico de Estabilidad de Taludes del Dique ....................................................... 186

6.11.1 Estimación de Parámetros Geotécnicos ............................................................................. 186

6.11.2 Análisis de Estabilidad........................................................................................................ 187

7. ADECUACIÓN CAÑOS RUTAS VERTEDEROS ...................................................................................... 194

7.1 Diseños propuesto adecuación caños .......................................................................................... 195

7.2 Presupuesto adecuación caños Mojana ...................................................................................... 196

7.3 Resumen Costos Total Adecuación ............................................................................................. 198

7.4 Parámetros geometricos e hidráulicos de los Caños que se van a adecuar ................................ 198

7.4.1 Caños rompedero Nuevo Mundo ............................................................................................ 198

7.4.2 Caños rompedero Santa Anita ................................................................................................ 200

7.4.3 Caños rompedero Potrero Nuevo ........................................................................................... 202

7.4.4 Caños rompedero Tenche ....................................................................................................... 204

7.4.5 Caños rompedero las Brisas .................................................................................................... 206

7.4.6 Caños rompedero Caimital ..................................................................................................... 209

7.4.7 Caños rompedero la Tea ......................................................................................................... 211




iv

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................................... 213

8.1 Obras Longitudinales ................................................................................................................... 213

8.2 Reforzamiento de Dique y Protección de Riberas ........................................................................ 214

8.2.1 Reforzamiento del dique con Contradique ............................................................................. 214

8.2.2 Protección de Ribera ............................................................................................................... 215

8.2.3 Afirmado para Carpeta de Rodadura ..................................................................................... 216

8.2.4 Sistema de drenaje superficial ................................................................................................ 217

8.3 Reconstrucción De Tramos Del Dique .......................................................................................... 219

8.4 Obras Trasversales ...................................................................................................................... 220

8.5 Obras Especiales de Protección ................................................................................................... 221

8.6 Cantidades de Obra ..................................................................................................................... 221

8.7 Observaciones y Recomendaciones Generales ............................................................................ 223

8.8 Limitaciones ................................................................................................................................. 224

9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................................ 225




v

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. PERFIL LONGITUDINAL DEL DIQUE EXISTENTE-2012. ............................................................... 17

FIGURA 2. RÍOS Y CAÑOS A DICIEMBRE 20 DE 2010. ................................................................................. 22

FIGURA 3. RÍOS Y CAÑOS A DICIEMBRE 27 DE 2010. ................................................................................. 23

FIGURA 4. RÍOS Y CAÑOS A ENERO 18 DE 2011. ........................................................................................ 25

FIGURA 6. ANÁLISIS DE LA ORILLA DEL RÍO CAUCA ENTRE 1987 Y 2010. .................................................. 35

FIGURA 7. DIVAGACIÓN DEL RÍO ENTRE LOS AÑOS DE 1963 (CAUCE COLOR ROJO, ISLAS COLOR

NARANJA) Y 2001 (CAUCE COLOR AZUL, ISLAS COLOR CIAN) EN EL TRAMO MALABETH-

ASTILLEROS. ............................................................................................................................. 37


FIGURA 9. ANÁLISIS DE LA DINÁMICA DEL SECTOR ASTILLERO – ACHÍ, ENTRE LOS AÑOS 1963 Y 2001. .. 41

FIGURA 10. PANORÁMICA DEL VALLE DEL RÍO CAUCA EN ESTE TRAMO, DONDE HAY PRESENCIA DE

COLINAS BORDEANDO LAS ORILLAS. ........................................................................................ 41


FIGURA 12. LOCALIZACIÓN DE ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS, LIMNIMÉTRICAS, LIMNIGRÁFICAS Y

METEOROLÓGICAS EN LA ZONA DE ESTUDIO. TOMADO DEL CAPÍTULO 10 HIDRÁULICA E

HIDROLOGÍA DEL ESTUDIO CONTROL DE INUNDACIONES EN LA REGIÓN DE LA MOJANA. .... 57

FIGURA 13. UBICACIÓN DE ESTACIONES DE NIVEL Y CAUDAL. .................................................................... 59

FIGURA 14. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN LA COQUERA ...................... 63

FIGURA 15. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN LA RAYA. ............................. 63

FIGURA 16. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN LAS FLORES. ........................ 64

FIGURA 17. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN LAS VARAS. ......................... 64

FIGURA 18. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN MARGENTO. ....................... 65

FIGURA 19. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN TRES CRUCES. ..................... 65

FIGURA 20. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES Y CAUDALES PARA LA ESTACIÓN LA ESPERANZA.................... 66

FIGURA 21. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN ACHÍ. ....................................................... 66

FIGURA 22. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN BEIRUT. ................................................... 67

FIGURA 23. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN JEGUA. ..................................................... 67

FIGURA 24. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN SAN ANTONIO. ........................................ 68

FIGURA 25. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN SAN JACINTO. .......................................... 68




vi

FIGURA 26. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN SAN MARCOS. ......................................... 69

FIGURA 27. SERIES DE TIEMPO DE NIVELES PARA LA ESTACIÓN SUCRE. ..................................................... 69

FIGURA 28. CICLO ANUAL DE NIVELES DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO CAUCA Y NECHÍ. ...................... 72

FIGURA 29. CICLO ANUAL DE CAUDALES DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO CAUCA Y NECHÍ. .................. 73

FIGURA 30. CICLO ANUAL DE NIVELES EN LAS ESTACIONES DE LA CUENCA DEL RÍO SAN JORGE. .............. 73

FIGURA 31. CICLO ANUAL DE NIVELES EN LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO SAN JORGE. ............................. 74

FIGURA 32. CICLO ANUAL DE NIVEL DE LAS ESTACIONES SOBRE EL CAÑO MOJANA. ................................. 74

FIGURA 33. ESQUEMA DE LOS CICLOS ANUALES DE NIVEL DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO CAUCA Y

NECHÍ. ....................................................................................................................................... 75

FIGURA 34. ESQUEMA DE LOS CICLOS ANUALES DE CAUDAL DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO CAUCA Y

NECHÍ. ....................................................................................................................................... 76

FIGURA 35. ESQUEMA DE LOS CICLOS ANUALES DE NIVEL DE LAS ESTACIONES SOBRE CAÑOS Y CIÉNAGAS,

ZONA LA MOJANA. ................................................................................................................... 77

FIGURA 36. CICLO ANUAL PERIODOS DE NIÑO, NIÑA Y NORMALES, PARA ESTACIONES DEL RÍO CAUCA. . 78

FIGURA 37. CICLO ANUAL DE PERIODOS DE NIÑO, NIÑA Y NORMALES, PARA ESTACIONES SOBRE EL RÍO

CAUCA. ...................................................................................................................................... 79

FIGURA 38. CICLO ANUAL DE NIÑO, NIÑA Y NORMALES, ESTACIONES LA ESPERANZA (RÍO NECHÍ). ......... 80

FIGURA 39. CICLO ANUAL PERIODOS DE NIÑO, NIÑA Y NORMALES, PARA ESTACIONES DEL SAN JORGE. . 81

FIGURA 40. CICLO ANUAL PERIODOS DE NIÑO, NIÑA Y NORMALES, PARA ESTACIONES SOBRE EL CAÑO

MOJANA.................................................................................................................................... 81

FIGURA 41. CICLO ANUAL DE PERIODOS DE NIÑO, NIÑA Y NORMALES, PARA OTRAS ESTACIONES EN LA

MOJANA.................................................................................................................................... 82

FIGURA 42. CURVAS DE DURACIÓN DE NIVELES DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO CAUCA. .................... 83

FIGURA 43. CURVAS DE DURACIÓN DE CAUDALES DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO CAUCA. ................. 83

FIGURA 44. CURVAS DE DURACIÓN DE NIVELES DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RÍO SAN JORGE. .............. 84

FIGURA 45. CURVAS DE DURACIÓN DE NIVELES DE LAS ESTACIONES SOBRE EL CAÑO MOJANA. .............. 84

FIGURA 46. CURVAS DE DURACIÓN DE NIVELES DE ESTACIONES EN LA ZONA DE LA MOJANA. ................ 85

FIGURA 48. VARIACIÓN DE LOS CAUDALES EN LA ESTACIÓN MARGENTO. ................................................. 89

FIGURA 49. VARIACIÓN DE LOS CAUDALES EN LA ESTACIÓN LAS FLORES. ................................................. 90

FIGURA 53. EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA REALIZACIÓN DE LOS AFOROS. ............................................... 94

FIGURA 54. UBICACIÓN DE AFOROS REALIZADOS EN LA REGIÓN DE LA MOJANA. ..................................... 95

FIGURA 55. SECCCIÓN TRANSVERSAL AGUAS ARRIBA DEL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO. ................. 97




vii

FIGURA 56. SECCIÓN TRANSVERSAL DESPUÉS DEL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO. ............................. 98

FIGURA 57. SECCCIÓN TRANSVERSAL DESPUES DEL ROMPEDERO SANTA ANITA.................................... 100

FIGURA 58. SECCIÓN TRANSVERSAL DESPUÉS DEL ROMPEDERO SANTA ANITA....................................... 100

FIGURA 59. SECCIÓN TRANSVERSAL LEVANTADA EN EL ROMPEDERO SANTA ANITA.............................. 102

FIGURA 60. SECCCIÓN TRANSVERSAL SOBRE EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE GUARANDA. ........ 103

FIGURA 61. SECCCIÓN TRANSVERSAL CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN JACINTO DEL CAUCA. .......... 104

FIGURA 62. LOCALIZACIÓN DE SECCIONES TRANSVERSALES UTILIZADAS PARA EL MODELO HIDRÁULICO

DEL TRAMO COLORADO – NECHÍ. .......................................................................................... 110

FIGURA 63. PERFIL DE FLUJO OBTENIDOS EN EL TRAMO COLORADO – NECHÍ. ........................................ 111

FIGURA 64. NIVELES DE FLUJO OBTENIDOS EN ALGUNAS SECCIONES TRANSVERSALES REPRESENTATIVAS

EN EL TRAMO COLORADO – NECHÍ. ....................................................................................... 112

FIGURA 65. UBICACIÓN SECCIONES TRANSVERSALES UTILIZADAS PARA EL MODELO HIDRÁULICO DEL

TRAMO NECHÍ – ACHÍ. ............................................................................................................ 115

FIGURA 66. PERFIL DE FLUJO OBTENIDO EN EL TRAMO NECHÍ – ACHÍ. .................................................... 116

FIGURA 67. NIVELES DE FLUJO OBTENIDOS EN ALGUNAS SECCIONES TRANSVERSALES REPRESENTATIVAS

EN EL TRAMO NECHÍ - ACHÍ. ................................................................................................... 117

FIGURA 68. PERFIL LONGITUDINAL DE LA MODELACIÓN HIDRÁULICA. K0+000 A K25+000. .................... 121

FIGURA 69. PERFIL LONGITUDINAL DE LA MODELACIÓN HIDRÁULICA. K25+000 A K50+000. .................. 122



FIGURA 72. ESQUEMA DEL PERFIL DE SOCAVACIÓN EN LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL CAUCE. ........... 126

FIGURA 73. ESQUEMA DEL PERFIL DEL TERRENO Y DE SOCAVACIÓN TEÓRICO ESTIMANDO POR EL

MÉTODO ................................................................................................................................. 129

FIGURA 74. PERFIL DE ANCHOS VS VELOCIDADES REGISTRADOS ENTRE COLORADO – ACHÍ. .................. 130

FIGURA 75. ESQUEMA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA DE LA ALCANTARILLA TRIPLE. ................... 136

FIGURA 76. ESQUEMA DE LOS DIQUES VERTEDEROS PROYECTADOS. ...................................................... 137

FIGURA 77. FUERZAS ACTUANTES EN LA ESTRUCTURA ESCALONADA EN GAVIONES. ............................. 139

FIGURA 78. SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA DEL DIQUE VERTEDERO. ....................................................... 139

FIGURA 79. UBICACIÓN ROMPEDERO NUEVO MUNDO. ........................................................................... 158

FIGURA 80. UBICACIÓN ROMPEDERO SANTA ANITA. ............................................................................... 158

FIGURA 81. ESQUEMA DE UBICACIÓN DE DIQUE EN MATERIAL FINOGRANULAR DEL RÍO. ..................... 159




viii

FIGURA 82. PLANTA POTRERO NUEVO Y MUNICIPIO DE SAN JACINTO. ................................................... 160

FIGURA 83. BRAZO DEL RÍO CAUCA QUE AFECTA AL MUNICIPIO DE SAN JACINTO DEL CAUCA. .............. 161

FIGURA 84. SECCIÓN TRANSVERSAL INICIAL DEL DIQUE MARGINAL - TRAMO 1 (SECCION TIPO 1). ........ 168

FIGURA 85. SECCIÓN TRANSVERSAL INICIAL DEL DIQUE MARGINAL - TRAMO 1 (SECCION TIPO 2 ). ....... 168

FIGURA 86. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DIQUE MARGINAL CONSTRUIDO EN TRAMO 1 ........................ 169

FIGURA 87. SECCIÓN TRANSVERSAL INICIAL DEL DIQUE MARGINAL TRAMO 2. ....................................... 170

FIGURA 88. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DIQUE A UTILIZAR TRAMO 2 (TIPO 1). ...................................... 171

FIGURA 89. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DIQUE A UTILIZAR EN TRAMO 2 CON DIQUE(TIPO 2). .............. 171

FIGURA 90. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DIQUE A UTILIZAR EN TRAMO 2 - SECTOR GUARANDA. ........... 172

FIGURA 91. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DIQUE A UTILIZAR EN TRAMO 3 ENTRE K25+000 – K26+260. .. 173




FIGURA 95. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DIQUE A UTILIZAR EN TRAMO 3 ENTRE K34+000 K35+500. ..... 174


FIGURA 97. SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA INICIAL DEL DIQUE MARGINAL TRAMO 4. ............................ 176

FIGURA 98. SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA CONSTRUIDA EN EL DIQUE MARGINAL, TRAMO 4. .............. 176

FIGURA 99. SECCIÓN TRANSVERSAL CONSTRUIDA EN DIQUE DE CIERRE CAIMITAL K0+000-K0+400. ..... 176

FIGURA 100. SECCIÓN TRANSVERSAL CONSTRUIDA EN DIQUE DE CIERRE CAIMITAL K0+400-K2+400 .. 177

FIGURA 101. SECCIÓN TÍPICA TRAMO 1.................................................................................................. 189

FIGURA 102. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD TRAMO 1. ................................................................................ 189







FIGURA 109. LOCALIZACIÓN GENERAL RUTAS VERTEDEROS .................................................................. 194

FIGURA 110. ALTERNATIVA 1. ADECUACIÓN CANALES CONSIDERANDO GEOCONTENEDOR ................ 195

FIGURA 111. ALTERNATIVA 2. ADECUACIÓN CANALES SIN CONSIDERAR GEOCONTENEDOR ............... 195




ix

FIGURA 112. RUTA VERTEDERO NUEVO MUNDO ................................................................................... 198

FIGURA 113. RUTA VERTEDERO SANTA ANITA ....................................................................................... 200

FIGURA 114. RUTA VERTEDERO POTRERO NUEVO ................................................................................ 202

FIGURA 115. RUTA VERTEDERO TENCHE ................................................................................................ 204

FIGURA 116. RUTA VERTEDERO LAS BRISAS ........................................................................................... 207

FIGURA 117. RUTA VERTEDERO CAIMITAL ............................................................................................. 209

FIGURA 119. ESQUEMA DE REFUERZO DEL DIQUE Y PROTECCIÓN DE RIBERAS. ................................... 215

FIGURA 120. ILUISTRACIÓN DE UTILIZACIÓN DE GEOMALLA TIPO LANLOC TRM .................................. 218

FIGURA 121. SISTEMA DE ANCLAJE AL TERRENO PARA USO DE TRM EN CANAL. .................................. 219

FIGURA 122. ESQUEMA DE TABLESTACADO CON GEOESTERAS. ............................................................ 220

FIGURA 123. ESQUEMA DE OBRA LONGITUDINAL ESPECIAL EN SAN JACINTO DEL CAUCA. .................. 221




x

LISTA DE TABLAS

TABLA 1. DISTANCIA PROMEDIO ENTRE ORILLA DEL RÍO CAUCA Y DIQUE EXISTENTE. ............................... 18

TABLA 2. REGISTROS DIARIOS DE CAUDALES Y NIVEL (LM: ESTACIÓN LIMNIMÉTRICA, PG: ESTACIÓN

LIMNIGRÁFICA). ............................................................................................................................. 56

TABLA 3. ESTACIONES DE REGISTRO DE NIVELES Y CAUDALES. ................................................................... 58

TABLA 4. PORCENTAJE DE DATOS FALTANTES DE ESTACIONES DE NIVEL.................................................... 60

TABLA 5. PORCENTAJE DE DATOS FALTANTES DE ESTACIONES DE CAUDAL. ............................................... 60

TABLA 6. RACHAS PARA ESTACIONES DE CAUDAL ....................................................................................... 61

TABLA 7. RACHAS PARA ESTACIONES DE NIVEL ........................................................................................... 62

TABLA 8. RESULTADOS DE TENDENCIA LINEAL PARA CADA ESTACIÓN ........................................................ 71

TABLA 9. NIVELES MÁXIMOS (CM) ASOCIADOS A DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO EN LA ZONA DE LA

MOJANA. ....................................................................................................................................... 87

TABLA 10. CAUDALES MÁXIMOS (M3/S) ASOCIADOS A DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO EN LA ZONA

DE LA MOJANA. ........................................................................................................................ 88

TABLA 11. COMPARACIÓN DE CAUDALES 2012 - 2004. ............................................................................ 91

TABLA 12. LOCALIZACIÓN DE AFOROS EN LA REGIÓN DE LA MOJANA. .................................................... 93

TABLA 13. RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS DE LAS SECCIONES DE AFORO SOBRE EL RÍO CAUCA. ........ 105

TABLA 14. CAUDALES EMPLEADOS EN LA MODELACIÓN HIDRÁULICA DE 2011. .................................... 108

TABLA 15. CAUDALES EMPLEADOS EN LA MODELACIÓN HIDRÁULICA DEL 2004. .................................. 108

TABLA 16. CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO CORRESPONDIENTES A Q (TR=2.33 AÑOS), RÍO CAUCA, SECTOR

COLORADO-NECHÍ. ................................................................................................................. 112

TABLA 17. CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO CORRESPONDIENTES A Q (TR=100 AÑOS), RÍO CAUCA, SECTOR

COLORADO NECHÍ. ................................................................................................................. 114

TABLA 18. PERFILES DE FLUJO CORRESPONDIENTE A Q (TR=2.33 AÑOS) RÍO CAUCA, SECTOR NECHÍ-ACHÍ

................................................................................................................................................ 117

TABLA 19. PERFILES DE FLUJO CORRESPONDIENTE A Q (TR=100 AÑOS), RÍO CAUCA, SECTOR NECHÍ-ACHÍ.

................................................................................................................................................ 119

TABLA 20. PROFUNDIDADES DE SOCAVACIÓN ESTIMADAS .................................................................... 129

TABLA 21. ALTURA DE LA LÁMINA DE AGUA QUE SUPERA EL DIQUE CON Q (TR=100 AÑOS), RÍO CAUCA,

SECTOR COLORADO-NECHÍ. .................................................................................................... 130




xi

TABLA 22. ALTURA DE LA LÁMINA DE AGUA QUE SUPERA EL DIQUE CON Q (TR=100 AÑOS), RÍO CAUCA,

SECTOR NECHÍ- LAS VARAS. .................................................................................................... 131

TABLA 23. ALTURA DE LA LÁMINA DE AGUA SUPERA EL DIQUE CON Q (TR=100 AÑOS), RÍO CAUCA,

SECTOR LAS VARAS – ACHÍ. .................................................................................................... 132

TABLA 24. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS DIQUES VERTEDEROS PROPUESTOS. ...................... 141

TABLA 25. OBJETO DE LOS ENSAYOS DE SUELOS. .................................................................................... 156

TABLA 26. RESUMEN DE ESTADO ACTUAL DEL DIQUE Y SOLUCIONES PROPUESTAS POR TRAMOS. ...... 180

TABLA 27. PARÁMETROS GEOTÉCNICOS DEL DIQUE PROYECTADO PARA CADA TRAMO CONSIDERADO

186

TABLA 28. FACTORES DE SEGURIDAD MÍNIMOS DIRECTOS. ................................................................... 188

TABLA 29. RANGOS DE CLASIFICACIÓN DE FACTORES DE SEGURIDAD PARA EL CASO ESTÁTICO Y

DINÁMICO (US ARMY CORPS OF ENGINEERS, OCTUBRE 2003).............................................. 188

TABLA 30. ALTERNATIVA 1. COSTOS CON GEOCONTENEDORES ............................................................. 196

TABLA 31. ALTERNATIVA 2. COSTOS SIN GEOCONTENEDORES ............................................................... 197

TABLA 32. RESUMEN COSTOS ALTERNATIVAS ......................................................................................... 198

TABLA 33. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS E HIDRÁULICOS PARA ADECUACIÓN CAÑOS. VERTEDERO

NUEVO MUNDO ...................................................................................................................... 199

TABLA 34. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS E HIDRÁULICOS PARA ADECUACIÓN CAÑOS. VERTEDERO SANTA

ANITA ...................................................................................................................................... 201


POTRERO NUEVO .................................................................................................................... 203


TENCHE ................................................................................................................................... 205

TABLA 37. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS E HIDRÁULICOS PARA ADECUACIÓN CAÑOS. VERTEDERO LAS

BRISAS. .................................................................................................................................... 208


CAIMITAL ................................................................................................................................ 210

TABLA 39. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS E HIDRÁULICOS PARA ADECUACIÓN CAÑOS. VERTEDERO LA TEA

................................................................................................................................................ 212

TABLA 40. TRAMOS PARA REFORZAMIENTO DE DIQUE Y PROTECCIÓN DE RIBERAS. ............................ 213

TABLA 41. LONGITUD DE RECUPERACIÓN DE DIQUES EN ROMPEDEROS. .............................................. 219

TABLA 42. CANTIDADES DE OBRA. ........................................................................................................... 222




xii

LISTA DE FOTOS

FOTO 1. ARRIBA ZONA INUNDADA ENTRE COLORADO Y NECHÍ (IZQUIERDA), COLINAS EN LA MARGEN

IZQUIERDA DEL CAUCA (DERECHA). ................................................................................................ 6

FOTO 2. CAÑO BARRO EN EL SECTOR DE PUEBLO NUEVO POPALES ............................................................ 6

FOTO 3. ARRIBA, EROSIÓN DE ORILLA; IZQ. ABAJO, POSTE DE ELECTRICIDAD COMPROMETIDO POR EL

AVANCE DE LA EROSIÓN; DERECHA ABAJO, TABLESTACADO SIN FUNDACIÓN. ............................. 7

FOTO 4. CONFLUENCIA RÍO NECHÍ – RÍO CAUCA, EN EL CENTRO SE OBSERVA EL CERRO MORROPUTO, EN

LA SEGUNDA IMAGEN SE OBSERVA LA VAGUADA ENTRE LOS DOS CERROS. ................................. 8

FOTO 5. IMÁGENES DE LA RIVERA DEL RÍO EN EL MUNICIPIO DE NECHÍ. .................................................... 9

FOTO 6. IZQ. ROMPEDERO PEDRO IGNACIO; DER. ROMPEDERO SANTA ANITA. ....................................... 10

FOTO 7. ESPOLONES METÁLICOS PARA PROTEGER EL DIQUE. ................................................................... 11

FOTO 8. TABLESTACADO UBICADO EN EL MUNICIPIO DE SAN JACINTO .................................................... 11

FOTO 9. ESPOLÓN SIN FUNDACIÓN CON GEOTEXTIL. ................................................................................. 12

FOTO 10. LLANURAS INUNDADAS CERCA DEL CERRO ASTILLEROS .......................................................... 13

FOTO 11. ESPOLONES DE PROTECCIÓN DE ORILLA IZQUIERDA. .............................................................. 14

FOTO 12. GPS DINÁMICO RTK (REAL TIME KINETIC). DERECHA: BASE; IZQUIERDA: ROVER. ................... 15

FOTO 13. DERECHA: DIQUE NUEVO MUNDO –NECHÍ CERCA AL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO;

IZQUIERDA: DIQUE SANTA ANITA-SAN JACINTO CERCA AL ROMPEDERO DE SANTA ANITA. .. 16

FOTO 14. DIQUE FUSIBLE DE LAS BRISAS. DERECHA: ESTRUCTURA DE ENTREGA AL CAÑO RECEPTOR;

IZQUIERDA: DISPOSICIÓN DE LOS BLOQUES DE CONCRETO EN EL DIQUE. .............................. 16

FOTO 15. DIQUE ENTRE GUARANDA-ACHÍ CERCA DE ACHÍ. .................................................................... 16

FOTO 16. CERCANÍA DEL RÍO CAUCA AL DIQUE EXISTENTE. DERECHA: SECTOR NUEVO MUNDO;

IZQUIERDA: SECTOR PEDRO IGNACIO. ..................................................................................... 18

FOTO 17. PANORÁMICA DEL CAUCE DEL RÍO CAUCA EN ESTE SECTOR. SE OBSERVA LAS TERRAZAS

PARES EN AMBAS ORILLAS. ...................................................................................................... 20

FOTO 18. DETALLE DEL MATERIAL QUE CONFORMA LAS TERRAZAS DE ESTE PRIMER SECTOR. ............. 20

FOTO 19. ZONAS BAJAS EN EL SECTOR DE NUEVO MUNDO. ................................................................... 21

FOTO 20. DIVAGACIÓN DEL RÍO CAUCA ENTRE LOS AÑOS DE 1963 (CAUCE COLOR ROJO, ISLAS COLOR

NARANJA) Y 2001 (CAUCE COLOR AZUL, ISLAS COLOR CIAN). ................................................. 21

FOTO 21. PANORÁMICA EN EL SECTOR DE NECHÍ, SE OBSERVA LAS COLINAS DE ROCA DE LA MARGEN

DERECHA Y EN PRIMER PLANO LAS TERRAZAS ALUVIALES. ..................................................... 21




xiii

FOTO 22. PANORÁMICA EN EL SECTOR DE LA DESEMBOCADURA DEL RÍO NECHÍ AL RÍO CAUCA, SE

OBSERVA LAS COLINAS DE ROCA QUE CONTROLA ESTA DESEMBOCADURA. .......................... 21

FOTO 23. PANORÁMICA EN EL SECTOR DEL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO, DONDE SE OBSERVA

COMO ÁREAS CON VEGETACIÓN DE MÁS DE 4M DE ALTURA FUERON INVADIDA POR LAS

AGUAS DEL RÍO CAUCA. ............................................................................................................ 26

FOTO 24. PANORÁMICA EN EL SECTOR DEL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO; SE OBSERVA LA

AMPLITUD EL ROMPEDERO. ..................................................................................................... 26

FOTO 25. PANORÁMICA EN EL SECTOR DEL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO, SE OBSERVA LAS ZONAS

ALTAS NO INUNDADAS BORDEADAS DE LOS CANALES. ........................................................... 27

FOTO 26. PANORÁMICA DEL CAÑO BARRO EN EL SECTOR DE PUEBLO NUEVO. ..................................... 28

FOTO 27. ANÁLISIS DE LA ORILLA DEL RÍO CAUCA ENTRE 1987 Y 2010. .................................................. 28

FOTO 28. DIVAGACIÓN DEL RÍO ENTRE LOS AÑOS DE 1963 (CAUCE COLOR ROJO, ISLAS COLOR

NARANJA) Y 2001 (CAUCE COLOR AZUL, ISLAS COLOR CIAN) EN TRAMO NECHÍ-MALABETH . 30

FOTO 29. PANORÁMICA EN EL SECTOR DE SANTA ANITA, DONDE SE OBSERVA LAS ZONAS PLANAS Y EL

CERRO AISLADO. ....................................................................................................................... 30

FOTO 30. TERRAZA ALTA EN LA ORILLA IZQUIERDA DEL RÍO CAUCA. ...................................................... 30

FOTO 31. PANORÁMICA DE LAS TERRAZAS BAJAS DE LA ORILLA IZQUIERDA DEL RÍO CAUCA ................ 30

FOTO 32. PANORÁMICA DE LAS ZONAS BAJAS DE LA ORILLA IZQUIERDA DEL RÍO CAUCA. .................... 31

FOTO 33. ZONA DEL ROMPEDERO DE PEDRO IGNACIO, SITIO DONDE DESEMBOCA UN PEQUEÑO CAÑO.

.................................................................................................................................................. 33

FOTO 34. PANORÁMICA EN EL SECTOR DE SANTA ANITA, TOMADA DESDE EL CERRO DE ESQUISTOS Y SE

OBSERVA LAS ZONAS PLANAS POR DONDE ROMPIÓ EL RÍO CAUCA. ....................................... 33

FOTO 35. PANORÁMICA EN EL SECTOR DE SANTA ANITA, DONDE SE OBSERVA LAS ZONAS NO

INUNDADAS Y LOS VARIOS CANALES. ...................................................................................... 34

FOTO 36. OTRA PANORÁMICA EN EL SECTOR DE SANTA ANITA, DONDE SE OBSERVA LAS ZONAS NO

INUNDADAS. ............................................................................................................................. 34

FOTO 37. ORILLA IZQUIERDA DEL RÍO CAUCA, DONDE SE OBSERVA LA TERRAZA ALUVIAL, CON OBRA DE

PROTECCIÓN. ............................................................................................................................ 37

FOTO 38. PANORÁMICA DEL RELIEVE EN EL SECTOR ENTRE EL CASERÍO DE SAN RAFAEL Y GUARANDA,

DONDE SE OBSERVAN LAS ZONAS PLANAS BORDEADAS DE LOS CERROS. .............................. 42

FOTO 39. PANORÁMICA DEL SECTOR DE BOCAS EL CURA, DONDE SE OBSERVA LA ZONA PLANA. ........ 42

FOTO 40. MARGEN IZQUIERDA DEL RÍO CAUCA EN EL SECTOR DE CAIMITAL. ........................................ 44

FOTO 41. OBRAS EN EL SECTOR DE BOCAS EL CURA ................................................................................ 44

FOTO 42. ORILLA IZQUIERDA DEL CAÑO MOJANA, SE OBSERVA LA PLAYA Y LA TERRAZA ALTA. ............ 45




xiv

FOTO 43. ORILLA DERECHA DEL CAÑO LA MOJANA, SE OBSERVA LA ORILLA COLONIZADA POR

VEGETACIÓN Y CON EL NIVEL DEL AGUA POR DEBAJO DEL ORILLAR. ...................................... 45

FOTO 44. PANORÁMICA DEL ROMPEDERO DE LAREDO. .......................................................................... 48

FOTO 45. PANORÁMICA DEL ROMPEDERO NUEVO MUNDO. .................................................................. 49

FOTO 46. PANORÁMICA DEL ROMPEDERO PEDRO IGNACIO. .................................................................. 49

FOTO 47. SE OBSERVA AL FONDO EL CERRO AISLADO Y EL ROMPEDERO DE SANTA ANITA. .................. 50

FOTO 48. OTRA PANORÁMICA DEL ROMPEDERO Y DEL CERRO SANTA ANITA. ....................................... 50

FOTO 49. SECTOR DEL ROMPEDERO DE BOCA DEL CURA. ....................................................................... 51

FOTO 50. CUERPOS DE AGUA QUE SE GENERAN HACIA LA PARTE DE ATRÁS DEL ROMPEDERO BOCA DEL

CURA. ........................................................................................................................................ 51

FOTO 51. ORILLAS DE LA SECCIÓN DE AFORO MARGEN IZQUIERDA Y MARGEN DERECHA

RESPECTIVAMENTE; AGUAS ARRIBA DE NUEVO MUNDO ........................................................ 96


RESPECTIVAMENTE, EN LA SECCIÓN AGUAS ABAJO DEL ROMPEDERO DE NUEVO MUNDO. .. 97


RESPECTIVAMENTE. .................................................................................................................. 99


RESPECTIVAMENTE, AGUAS ABAJO DEL ROMOPEDERO SANTA ANITA. ................................ 101

FOTO 55. SECCIÓN LEVANTADA EN LA ZONA ANEGADA EN SANTA ANITA. .......................................... 102

FOTO 56. MARGEN IZQUIERDA Y MARGEN DERECHA DE LA SECCIÓN DE AFORO EN GUARANDA. ...... 103

FOTO 57. CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE SAN JACINTO DEL CAUCA. ............................................ 104

FOTO 58. ALCANTARILLA SIMPLE. IZQUIERDA: COMPUERTA DE LA ALCANTARILLA SOBRE LA

ESTRUCTURA DE ENCOLE; DERECHA: ESTRUCTURA DE DESCOLE DE LA ALCANTARILLA. ...... 135

FOTO 59. ESTRUCTURA DEL DIQUE VERTEDERO. DIQUE VERTEDERO EXISTENTE DE LAS BRISAS. ........ 140

FOTO 60. EMPALME ENTRE EL DIQUE CARRETEABLE Y EL DIQUE VERTEDERO. DIQUE VERTEDERO

EXISTENTE DE LAS BRISAS. ...................................................................................................... 142

FOTO 61. ROMPEDERO LADERO. ............................................................................................................ 145

FOTO 62. APIQUE CARA HÚMEDA ROMPEDERO LAREDO ..................................................................... 146

FOTO 63. APIQUE CARA HÚMEDA ROMPEDERO LAREDO. RECUPERACIÓN DE MUESTRA INALTERADA. ..

................................................................................................................................................ 146

FOTO 64. APIQUE CARA CARA SECA ROMPEDERO LAREDO. .................................................................. 146

FOTO 65. ROMPEDERO NUEVO MUNDO. .............................................................................................. 147

FOTO 66. APIQUE CARA SECA ROMPEDERO NUEVO MUNDO. .............................................................. 148




xv

FOTO 67. ROMPEDERO PEDRO IGNACIO................................................................................................ 149

FOTO 68. APIQUES CARA HÚMEDA ROMPEDERO PEDRO IGNACIO....................................................... 149

FOTO 69. PERFIL CARA HÚMEDA ROMPEDERO PEDRO IGNACIO. ......................................................... 149

FOTO 70. ROMPEDERO SANTA ANITA. ................................................................................................... 150

FOTO 71. APIQUES CARA HÚMEDA ROMPEDERO SANTA ANITA. .......................................................... 151

FOTO 72. ESTRATIGRAFÍA DIQUE ROMPEDERO SANTA ANITA. ............................................................. 151

FOTO 73. ROMPEDERO MALABETH O CAREGATO (VÍA EXISTENTE). ..................................................... 152

FOTO 74. ROMPEDERO MALABETH O CAREGATO. ................................................................................ 152

FOTO 75. APIQUE EN ESTRUCTURA DE VÍA EXISTENTE ROMPEDERO MALABETH. ................................ 152

FOTO 76. APIQUES EN ROMPEDERO MALABETH. .................................................................................. 152

FOTO 77. ROMPEDERO TENCHE. ............................................................................................................ 153

FOTO 78. ROMPEDERO BOCA DEL CURA. ............................................................................................... 154

FOTO 79. ROMPEDERO BOCA DEL CURA (PUNTO AGUAS ABAJO). ........................................................ 155

FOTO 80. APIQUE ROMPEDERO BOCA DEL CURA. ................................................................................. 155

FOTO 81. EMPALME DEL TABLESTACADO CON EL DIQUE (TERRAPLÉN SIN COMPACTAR CON MATERIAL

ALUVIAL FINOGRANULAR DE LA ZONA).................................................................................. 159

FOTO 82. COMPUERTA UBICADA EN POTRERO NUEVO. ........................................................................ 161

FOTO 83. PROTECCIÓN DE ORILLA CON COSTALES RELLENOS DE CISCO DE ARROZ, MUNICIPIO DE SAN

JACINTO DEL CAUCA. .............................................................................................................. 162

FOTO 84. DIQUE VERTEDERO LAS BRISAS. ............................................................................................. 163

FOTO 85. COMPUERTA EN GUARANDA.................................................................................................. 164

FOTO 86. FOTOGRAFÍA ESQUEMÁTICA DE SOLUCIÓN DE PROTECCIÓN DE RIBERAS CON GEOESTERA.216




xvi




1

1. INTRODUCCIÓN

Las frecuentes inundaciones en la región de la Mojana, demandaron la construcción de

un dique marginal sobre la ribera izquierda del río entre las poblaciones de Colorado

(Antioquia) y Achí (Bolívar), además de unas obras que eviten la continua erosión que

afecta las cabeceras municipales y poblaciones ribereñas. Las poblaciones allí

asentadas se han tratado de proteger con un jarillón construido artesanalmente con

materiales de la planicie (material de préstamo) bordeando la orilla izquierda. En

épocas de aguas altas se tenía alguna protección, pero en épocas de aguas bajas los

mismos pobladores rompían la estructura de taponamiento para dejar entrar el agua.

Hay quienes dicen que son más severas las sequias que las inundaciones en la Mojana.

Dicho jarillón se rompía con mucha frecuencia, especialmente en las zonas donde está

más cercano al río, en los sectores de mayor curvatura y en tramos rectos, cuando los

niveles son extremadamente altos, debido a la capacidad insuficiente del canal para

llevar agua y gran cantidad de sedimentos. Los sedimentos provienen de toda la zona

andina occidental del país, pero en mayor proporción provienen de las explotaciones

mineras de Tarazá, Nueva Antioquia y del río Nechí.

El jarillón existente a lo largo de la margen izquierda del río Cauca, construido

artesanalmente, ha taponado todas las bocas de entrada de los caños que son el

drenaje natural de las aguas en crecientes. Algunos propietarios de haciendas también

han taponado caños para almacenar agua para el ganado y para controlar

inundaciones dentro de sus terrenos; tal es el caso del caño Barro donde se han

construido algunas represas en los drenajes afluentes y dentro del mismo caño, antes

de la ciénaga de San Lorenzo. Esta intervención antrópica sobre el sistema de drenaje

en lugar de resolver el problema de las inundaciones, lo que ha hecho es incrementar

más el impacto negativo, porque actualmente el río Cauca no evacua sus excedentes

en una forma ordenada a través de todos los caños y brazos de su delta, sino que se

represa hasta que finalmente el Jarillón o dique, se rompe por la parte más crítica o

débil como viene ocurriendo periódicamente en las últimas décadas a través de los

rompederos de Laredo, Nuevo Mundo en Nechí, El Brazuelo y Potrero Nuevo en San

Jacinto del Cauca.

La zona ubicada entre el municipio de Nechí (Antioquia) y San Jacinto del Cauca

(Bolívar) presenta la mayor frecuencia de rupturas del dique artesanal que bordea el

río Cauca por su margen izquierda, ocasionando inundaciones que representan

grandes pérdidas económicas a los pequeños y medianos parceleros que cultivan




2

arroz y sorgo y sostienen ganaderías extensivas de cebú, Brahma y búfalo. En el año

2007 se inició la construcción de las obras de protección contra las inundaciones que

fueron diseñadas por la Universidad Nacional – sede Medellín (UNAL, 2006) y

financiadas, en gran parte, por el CONPES MOJANA 3421.

Los diseños de la Universidad Nacional forzaban el drenaje del río Cauca a través de

unos diques vertederos (diques fusibles) ubicados estratégicamente en los sitios más

frecuentados por el río (cinco rompederos: Nuevo Mundo-Junín, Santa Anita, Potrero

Nuevo, Tenche, Las Brisas). De este proyecto solo se construyó el dique de Las Brisas

pero no se habilitó ya que no hubo apropiación para adecuar el canal receptor de las

aguas. Esta puede ser la obra más importante del proyecto, ya que se entiende como

la apertura de los brazos de delta interior del Cauca, semejando el sistema natural hoy

taponado por el dique.

En las zonas de curvatura fuerte del canal del Cauca se diseñaron protecciones

marginales a la orilla para retrasar el proceso erosivo que de otra forma socavaría la

pata del dique; además, toda la cara externa del dique estaría protegida con un

enrocado (sector de San Jacinto – Potrero Nuevo)

En zonas donde la curvatura del flujo es grande se requiere controlar la dirección del

flujo, encauzándolo hacia un canal de menor curvatura para disminuir la sobre

elevación del flujo ocasionada por la fuerza centrífuga en la curva. En estas zonas, las

protecciones marginales, aunque secundarias, son necesarias para prevenir la erosión

mientras se implementan las obras principales de encauzamiento del flujo. Se

diseñaron tablestacados de protección en Nuevo Mundo, San Jacinto y Potrero Nuevo.

Estos tienen como fin, proteger la banca en los sectores donde el río ha incursionado

en épocas pasadas, o hay sobreelevación del flujo por una fuerte curvatura en el

alineamiento, o para evitar el progreso de la erosión en la margen izquierda.

Las obras de encauzamiento del flujo se diseñaron en el sector de San Jacinto.

Mientras que en el sector de Nechí se diseñó un canal de excesos para encauzar las

aguas altas del río Nechí y entregarlas aguas abajo del casco urbano de Nechí y así

amortiguar un poco el problema anual de las inundaciones que sufre este municipio.

Se diseñó también una estación de bombeo de agua para ser usada en épocas de

sequía. Esta se ubicó inmediatamente en la base anterior del cerro Astilleros-Las

Brisas ya que este lugar tiene la mayor profundidad de agua en todo el tramo de 94

km comprendido entre Colorado y Achí.




3

Del paquete de medidas que propuso la Universidad en el 2006 solo se construyó el

dique marginal con muchísimas variantes que se anotan a continuación, se construyó

solo un dique vertedero (antes denominado dique fusible) que se no se habilitó, se

construyeron los tablestacados de Nuevo Mundo y San Jacinto que

desafortunadamente fallaron por diversas razones, siendo la más elemental la falta de

los diques fusibles o vertederos que al facilitar el drenaje disminuyen las alturas de

agua y la fuerza socavante del flujo en una curva.

Se realizó una visita de exploración entre los días 4 a 7 de noviembre de 2011. En esta

se desarrollaron las siguientes actividades:

Recorrido por el río entre el sector de Colorado y Achí. Se hizo una evaluación de

estado actual del río, incluyendo la evolución de los rompederos existentes, la

migración de las barras, la erosión en las bancas y el estado de algunos caños

efluentes del Cauca.

Se hizo una inspección visual del dique, haciendo especial énfasis en los sitios con

facilidad de acceso, donde se pudo observar los rompederos y la magnitud de la

inundación y se tomaron muestras del material que conforma el dique para ser

llevadas a los laboratorios de geotecnia de la Universidad en Medellín. Se revisó la

estructura, los posibles daños, los tipos de obras de cruce a lo largo del mismo y en

general, la patología estructural.

Se visitaron los frentes de trabajo localizados en la margen izquierda del río,

donde están mitigando la inundación y las condiciones de la comunidad asentada.

Solo se observó el proceso de cierre del rompedero en Santa Anita y el estado de

las obras en el sector rompedero de Mano de Dios (Achí) que en el momento de la

visita estaban suspendidas; el resto de la zona estaba desatendida.

Se visitó la población de Majagual para hacer un reconocimiento del caño Mojana.

Se hicieron dos aforos (líquido y sólido) en Majagual y cerca de Sucre-Sucre. Se

observó el caño con buena capacidad de transporte y sin desbordes, debido a que

los rompederos de Nuevo Mundo y Santa Anita estaban captando gran parte del

flujo del Cauca para trasvasarlo hacia la cuenca del San Jorge.

Se hizo el recorrido hacia Pueblo Nuevo – Popales, ingresando por el municipio de

Ayapel, pero la inundación cubría todos los pasos viales y fue imposible revisar

esta zona cercana al pueblo. Se encontraron vías en muy mal estado a causa de la

ola invernal y de la falta de mantenimiento por parte de los organismos del estado.




4

En todos los recorridos, siempre se contó con especialistas en geomorfología y

geología, lo que permitió comprobar en campo los diagnósticos previos hechos en

oficina.




5

2. RECORRIDOS DE CAMPO

Las campañas de campo realizadas entre noviembre del 2011 y enero del 2012 tenía

como objeto adelantar recorridos de reconocimiento y toma de muestras entre el

casco urbano de Colorado, Antioquia hasta el municipio de Achí, Bolívar sobre el cauce

principal del río Cauca, y recorridos internos sobre la zona de la Mojana entre el

sector de Guaranda - Majagual hacia Sucre, en el departamento de Sucre, y entre San

Marcos, Sucre hasta Achí, Bolívar.

Las actividades complementarias realizadas durante las salida de campo, consistieron

en la ejecución de aforos líquidos y sólidos sobre el cauce del río Cauca y algunos

caños efluentes tales como El Mojana, El Gramalote, Las Brisas, El Humo, Rabón,

Muñoz, San Matías, Los Caimanes, Viloria, Pancegüita y El Hondo; así como extracción

de muestras de material del dique en la vecindad de los rompederos, por ser

considerados los sitios de mayor vulnerabilidad y a lo largo de los tramos que

aparentemente están estables, con el objeto de corroborar la estabilidad.

Se hizo la verificación en campo de la fotointerpretación previa realizada en la oficina;

esta verificación se hizo a lo largo del dique y de algunos caños que permitían acceso.

Con la ayuda de un GPS de alta precisión (RTK- Real Time Kinematic – Doble

Frecuencia, de precisión centimétrica, marca TOPCON) se hicieron recorridos a lo

largo de la corona dique existente, sobre las márgenes del río y en los caños de interés

para el estudio, con el fin de verificar el alineamiento actual del dique, para realizar

una comparación con el alineamiento propuesto en los diseños de la UNAL en el 2006;

además constatar la cercanía del río al dique y verificar si la cercanía se debe a la

migración lateral del río Cauca o a un cambio en el alineamiento del dique durante la

construcción.

A partir de los recorridos se pudo identificar algunos sectores de gran interés para el

proyecto:

2.1. ROMPEDERO EL LAREDO Y NUEVO MUNDO

Los rompederos se encuentran ubicados aproximadamente a 0.6 Km y 4.5 Km aguas

abajo del corregimiento de Colorado respectivamente (abscisado general de dique

UNAL realizado en Marzo del 2006) y descarga hacia los caños Barro y caño Pescado,

cursos de agua que se dirigen hacia la ciénaga de Ayapel. (Foto 1)




6

Como consecuencia del rompimiento – desbordamiento del río Cauca se ha

presentado inundaciones que afectan la comunicación terrestre de la comunidad de

Pueblo Nuevo Popales, (Foto 2). Al pasar por este sitio anegado no se evidencia la

realización de obras para el control de la inundación. El rompedero Laredo está

ubicado en el sistema de coordenadas planas con origen Bogotá de 913914 m Este y

1382594 m Norte.

Foto 1. Arriba zona inundada entre Colorado y Nechí (izquierda), Colinas en la margen izquierda del Cauca (derecha).

El sector de Nuevo Mundo ubicado en las coordenadas planas con origen Bogotá de

916823 m Este y 1384278 m Norte, tiene una topografía plana; a nivel regional se

observan unas pequeñas colinas y terrazas ubicadas al sur y al occidente del sitio del

rompedero. En este tramo se observan diferentes sitios donde la erosión de la banca

deja sin fundación algunas obras de protección de orilla como pilotes hincados en

madera y otros metálicos, llegando incluso a comprometer algunos postes de

electricidad (Foto 3).

Foto 2. Caño Barro en el sector de Pueblo Nuevo Popales




7

Foto 3. Arriba, Erosión de orilla; izq. Abajo, poste de electricidad comprometido por el avance de la erosión; derecha abajo, tablestacado sin fundación.




8

2.2. CABECERA MUNICIPAL DE NECHÍ

El casco urbano del municipio de Nechí se encuentra ubicado en las coordenadas

planas con origen Bogotá de 923681 m Este y 1386513 m Norte, exactamente al

frente de la desembocadura del río Nechí al río Cauca, que confluye en forma casi

perpendicular. La margen derecha de los ríos Cauca y Nechí está controlada por las

estribaciones de la serranía de San Lucas (Morroputo Foto 4) la que no permite la

divagación de ellos. La disposición de estos ha dejado una vaguada natural que

permite evacuar gran parte de la carga líquida y sólida del Nechí antes de que incida o

impacte la población.

El río Nechí llega cargado de sedimentos y con un caudal medio que iguala la tercera

parte del caudal medio del Cauca, deposita gran parte de la carga en la

desembocadura, creando un efecto de remanso y acentuando los niveles de

inundación en el Casco urbano de Nechí.

Foto 4. Confluencia río Nechí – río Cauca, en el centro se observa el cerro Morroputo, en la segunda imagen se observa la vaguada entre los dos cerros.

En el puerto de Nechí se observa el deterioro del muro en concreto que protege la

población en la margen izquierda, con algunos tramos socavados considerablemente,

también se observa gran cantidad de pentápodos, casas colapsadas y algunas

protegidas con bolsacreto, (Fotos 5).

Vaguada




9

Foto 5. Imágenes de la rivera del río en el municipio de Nechí.




10

2.3. ROMPEDERO PEDRO IGNACIO Y SANTA ANITA

El rompedero Pedro Ignacio se encuentra al salir de la población de Nechí en las

coordenadas planas con origen Bogotá 923681 m Este y 1386513 m Norte; en él no se

están realizando obras de contención.

El rompedero de Santa Anita, ubicado en las coordenada 923643 m Este y 1399236 m

Norte, se construyó una alcantarilla que colapso y no se siguió el diseño propuesto

por la Universidad Nacional en el 2006, que era construir un dique vertedero para el

control de las inundaciones.. Actualmente se está llevando a cabo la construcción de

una estructura temporal con el propósito de desviar las aguas del río cauca y cerrar el

boquete, la estructura temporal está compuesta por dos filas de pilotes hincados

(algunos de los cuales ya se encuentran inestables por no encontrase arriostrados)

entre las cuales se depositará material impermeable de poca rugosidad, con estas

condiciones la estructura es demasiado rígida, lo que aumentará la velocidad del flujo

cerca de sus pareces ocasionando problemas de socavación y posterior volcamiento

de la misma (Foto 6).

Foto 6. Izq. Rompedero Pedro Ignacio; Der. Rompedero Santa Anita.

2.4. SECTOR CAREGATO

Se visualizan estructuras del tipo tablestacado en tubería metálica (Foto 7)

construidas para evitar la erosión de las orillas del río y proteger el dique marginal.

Actualmente estas estructuras se encuentran sin empotramiento, pero en algunos

sectores algunas cumplen con la función de disminuir velocidad de la corriente y




11

agradar la orilla izquierda. En este sector se localizan los rompederos de El Brazuelo y

Malabeth, sin presentar zonas inundadas sobre la margen izquierda.

Foto 7. Espolones metálicos para proteger el dique.

2.5. SAN JACINTO DEL CAUCA

Antes de la cabecera municipal de San Jacinto del Cauca, Bolívar, se localiza el

rompedero de Potrero Nuevo en las coordenadas 927367 m Este y 1402938 m Norte,

el cual alimenta la ciénaga San Francisco.

El casco urbano se encuentra protegido por un tablestacado metálico con bolsacreto

relleno de cascarilla de arroz, con una protección adicional de geoestera llenas de

cantos rodados; esta estructura se encuentra en muchos sitios se encuentra inclinada

y a punto del colapso. (Foto 8)

Foto 8. Tablestacado ubicado en el municipio de San Jacinto




12

2.6. TENCHE

Aguas arriba antes de iniciar la población de Tenche ubicado en las coordenadas

planas con origen Bogotá de 935289 m Este y 1404785 m Norte, se localiza un muro

en gaviones que se construyó para proteger la banca izquierda donde se encuentran

varias viviendas (Foto 9). La población está protegida por un dique con poca

vegetación de ribera, lo que da evidencia que el dique puede ser nuevo, sin embargo

no se tiene datos de altura de corona ni materiales del mismo.

El muro en gaviones está caído y tiene un espolón de direccionamiento sin fundación,

este espolón cuenta con un geotextil adherido, que en la actualidad no cumple ninguna

función ya que se encuentra suelto y desgarrado. El muro en gaviones termina

aproximadamente 4 m aguas debajo del espolón.

Foto 9. Espolón sin fundación con geotextil.

2.7. SECTOR ASTILLEROS

En este sitio, ubicado en las coordenadas 943908 m Este y 1409906 m Norte, se

observa un paisaje montañoso correspondiente a estribaciones de la serranía de San

Lucas, desde el cual se puede observar claramente el dique vertedero construido en

Las Brisas, así como un rompedero que inunda la planicie de la margen izquierda,

como se observa en la Foto 10.




13

Foto 10. Llanuras inundadas cerca del cerro Astilleros

2.8. GUARANDA – ACHÍ

Finalizando el recorrido del tramo de estudio, entre el municipio de Guaranda, Sucre,

ubicado en las coordenadas 949668 m Este y 1427983 m Norte, y la cabecera

municipal de Achí, Bolívar, ubicado en las coordenadas 947543 m Este y 1439343 m

Norte, se logran observar algunos espolones metálicos para el direccionamiento del

flujo arriostrados con bolsacreto, estos espolones ubicados aguas abajo de Guaranda

cumplen con la función de agradar la margen izquierda protegiendo el dique existente

(Foto 11).




14

Foto 11. Espolones de protección de orilla izquierda.

2.9. LEVANTAMIENTO DEL DIQUE EXISTENTE

Con un GPS dinámico RTK (Real Time Kinetic, Foto 12) se realizó un recorrido a lo

largo de la corona del dique existente, lo que permitió obtener coordenadas XYZ de

alta precisión de los puntos estudiados. en total se recorrió una longitud de 70.46 km

durante las tres (3) campañas de campo, sobre los diques (carreteables y de cierre)

que se encuentran paralelos al cauce principal del río Cauca en la margen izquierda,

encontrando algunas discontinuidades del alineamiento por efecto de la rotura

causada por las crecientes del río en el sector de Nuevo Mundo y en Santa Anita, y en

el tramo entre Santa Anita y San Jacinto del Cauca, como consecuencia de la rotura del

dique generada por pobladores de la región.




15

Foto 12. GPS Dinámico RTK (Real Time Kinetic). Derecha: BASE; Izquierda: ROVER.

Entre el municipio de Guaranda y el municipio Achí, se realizó el recorrido por la

corona del jarillón realzado con material lateral, que se encuentra paralelo al cauce del

río Cauca; este dique no presenta especificaciones técnicas ni diseños previos

avalados por la Universidad Nacional de Colombia, dado que este tramo no fue

considerado en el diseño inicial presentado por la UNAL en el 2006. (Figura 1)

Los tramos recorridos durante las tres (3) campañas de campo fueron:

Colorado (K0+000) – Nuevo Mundo (K4+126.16)

Nuevo Mundo (K4+388.04) – Nechí (K12+777.28): ver Foto 13.

Nechí (k14+270.70) – Rompedero de Santa Anita (k17+717.54)

Santa Anita (k18+130.35) – San Jacinto del Cauca (k36+619.69): en este tramo se localiza la

rotura del dique realizada por los pobladores de la región para abastecer de agua las zonas de

cultivo.

San Jacinto del Cauca (k37+546.98) – Tenche (k43+183.18)

Tenche (K44+087.39) – Astilleros (54+585.75): en este tramo se localiza en dique vertedero de

Las Brisas (construido) cerca de la abscisa K53+600.

Dique de cierre Caimital entre el cerro Las Brisas (K58+895.20) y la serranía de Mamarraya

(K60+792.18): dique de cierre entre las dos elevaciones del relieve, margen izquierda del río

Cauca.

San Rafael (K66+359.11) – Guaranda (73+119.23)

Guaranda (K74+254.74) – Achí (K85+451.00)

Con base en este levantamiento, se pudo definir los valores de la cota rasante

construida, lo que permitió establecer los valores promedios de altura del dique y

llenar los vacíos existentes en los registros de información de la interventoría.




16

Foto 13. Derecha: dique Nuevo Mundo –Nechí cerca al rompedero de Nuevo Mundo; Izquierda: dique Santa Anita-San Jacinto cerca al rompedero de Santa Anita.

Foto 14. Dique Fusible de Las Brisas. Derecha: estructura de entrega al caño receptor; Izquierda: disposición de los bloques de concreto en el dique.

Foto 15. Dique entre Guaranda-Achí cerca de Achí.




17

Figura 1. Perfil Longitudinal del Dique Existente-2012.




18

A partir del levantamiento realizado sobre la corona del dique existente se pudo identificar

las principales zonas de amenaza por perdida del dique, determinando posteriormente la

distancia promedio entre la pata del dique y la orilla actual del río Cauca (Tabla 1), para el

tramo de estudio comprendido entre Colorado, Antioquia y Achí, Bolívar.

Las mayores problemáticas referentes al dique existente, se encuentran localizadas en el

tramo comprendido entre San Jacinto del Cauca y el cerro Las Brisas, donde la separación

orilla-dique presenta las menores diferencias de todo el tramo de estudio, debido a la

dinámica del cauce del río, que pudo ser definida a partir del registro de fotografías áreas

disponibles. Sin embargo, aunque logran observarse distancias relativamente altas en

todos los tramos de estudio, cabe aclarar que existen zonas puntuales donde la cercanía del

río al dique ha generado socavación en la fundación, principalmente en el sector de Nuevo

Mundo y en el sector de Pedro Ignacio (Foto 16).

Tabla 1. Distancia promedio entre orilla del río Cauca y dique existente.

TRAMO

DISTANCIA PROMEDIO ORILLA-DIQUE

(m)

Colorado-Nechí 301.73

Nechí-Santa Anita 513.70

Santa Anita-San Jacinto 606.93

San Jacinto-Astilleros 283.80

Astilleros-Achí 303.08

Foto 16. Cercanía del río Cauca al dique existente. Derecha: sector Nuevo Mundo; Izquierda: sector Pedro Ignacio.




19

3. GEOMORFOLOGÍA DEL RÍO CAUCA Y LOS CAÑOS DEL SECTOR DE LA

MOJANA

3.1 REVISIÓN, EVALUACIÓN Y PROPUESTAS O CONCEPTOS TÉCNICOS PARA EL

DISEÑO Y LA CONSTRUCCIÓN DEL DIQUE MARGINAL DEL CAUCA Y ACHÍ

El estudio de la dinámica fluvial en el sector de la Mojana retoma el análisis multitemporal

realizado por la Universidad en el 2004 (UNAL 2006) y considera el análisis de la

información de lo ocurrido en los últimos años, tanto con las obras construidas como por el

clima. Además de revisar las fotografías aéreas, se analizaron imágenes Landsat de los

años 1987, 1996 y 2010, se realizaron visitas de campo y análisis de imágenes Rapideye y

spot de 2010 y 2011; las cuales permitieron ver el comportamiento del río para un periodo

de tiempo de 23 años, que todos en conjunto obtener casi cincuenta años de historia de

comportamiento, las conclusiones y recomendaciones que se presentan están sustentadas

por la historia escrita por el río en este período.

Según las condiciones dinámicas particulares del cauce del río Cauce, en el año 2004 el

estudio de la Universidad hizo una sectorización del cauce del río en cuatro tramos, de

acuerdo con las características geológicas y geomorfológicas, y en cada sector se puede

describir las condiciones de las orillas y la localización de los sitios que requerían atención

especial. Estos tramos son:

Sector Margento – Nechí.

Sector Nechí – Malabeth.

Sector Malabeth – Astilleros.

Sector Astilleros – Achí.

A continuación se presenta un análisis multitemporal del sector de la Mojana, retomando el

estudio adelantado por la Universidad Nacional, donde se analizaron 40 años de la historia

dinámica del río Cauca, y los análisis adelantados para este trabajo, que corresponden a

diciembre 20 de 2010, diciembre 27 de 2010, enero 18 de 2011, junio 6 de 2011 y

noviembre 1 de 2011. La comparación entre las imágenes Landsat de 23 años, presenta de

forma independiente por la escala del análisis.




20

3.1.1 SECTOR MARGENTO – NECHÍ

Dinámica Fluvial hasta el Año 2001

El río Cauca en este tramo presenta una dirección general N20°-30°E y ha permanecido sin

variaciones considerables en el tiempo. El trazado es de un río sinuoso y altamente

dinámico, lo cual se evidencia por las amplias zonas de orillares y la cantidad de meandros

antiguos (madre viejas). Las orillas del río Cauca presentan en algunos sitios terrazas que

alcanzan hasta los (dos) 2 m de altura, pero en los sitios donde le desembocan pequeños

caños el relieve baja y llega a estar a nivel de las aguas del río. El material que conforma las

terrazas son arenas y limos poco consolidados (Foto 17 y Foto 18).

En el estudio de las fotografías aéreas de años anteriores, se determinó que los sitios

críticos de este tramo correspondía a los denominados rompederos de Nuevo Mundo y

Laredo, donde el río genera una curva izquierda que erosiona la llanura de inundación y las

tierras bajas del caño Barro. La topografía característica de este sitio es un relieve plano de

llanura aluvial y el análisis multitemporal muestra que es una zona de divagación activas,

durante de las últimas cinco décadas (Foto 19 y Foto 20).

Foto 17. Panorámica del cauce del río Cauca

en este sector. Se observa las terrazas pares en ambas orillas.

Foto 18. Detalle del material que conforma las terrazas de este primer sector.




21

Foto 19. Zonas bajas en el sector de Nuevo Mundo.

Foto 20. Divagación del río Cauca entre los años de 1963 (cauce color rojo, islas color naranja) y

2001 (cauce color azul, islas color cian). (Universidad Nacional, 2004).

Aguas abajo del sitio de Nuevo Mundo, el valle del río presenta cambios en el relieve lo que

llegá a controlar la divagación del río. Es así como, en el área de Nechí se encuentra colinas

de rocas en la margen derecha que restringen la divagación del río hacia esa orilla y lo

obligan a recostarse hace la orilla izquierda (Foto 21 y Foto 22).

En este tramo del río Cauca se puede mencionar la presencia de los caños Popales y Barro

que no son afluentes del río Cauca, sino que transcurren en algunos tramos paralelos a él y

luego toman dirección hacia la cuenca del río San Jorge.

Foto 21. Panorámica en el sector de Nechí, se observa las colinas de roca de la margen

derecha y en primer plano las terrazas aluviales.

Foto 22. Panorámica en el sector de la desembocadura del río Nechí al río Cauca,

se observa las colinas de roca que controla esta desembocadura.




22

Análisis Diciembre 20 de 2010

Después de las lluvias del mes de noviembre de 2010, este tramo del río Cauca sufrió un

cambio importante (Figura 2), en el sitio Nuevo Mundo, donde el río Cauca presentaba una

curva izquierda pronunciada, se produjo una erosión intensa de la orilla izquierda

permitiendo al río avanzar por la llanura de inundación y capturar el caño Grande, afluente

del caño Barro y de esta forma las aguas del río Cauca drenaran por la cuenca de este caño

hasta la ciénaga de Ayapel (Figura 2).

Las tierras bajas de las orillas de este caño, se conectan con las zonas bajas de los caños

Pescado y Grande, lo que permitió que el río Cauca inundara todas estas planicies,

conectando los tres caños y corriendo el agua que está penetrando por el rompedero de

Nuevo Mundo hasta la ciénaga de Ayapel.

A la altura de la ciénaga de San Lorenzo a esta fecha, las aguas del río Cauca abandonaron el

caño barro y siguieron corriendo por el caño Pescado.

Figura 2. Ríos y caños a diciembre 20 de 2010.




23

En el sector de la población de Pueblo Nuevo las aguas que vienen por el caño Pescado,

ocupan las zonas bajas, llegando a conectarse de nuevo con el caño Barro y así unidas

continúan hasta la ciénaga de Ayapel.


Aunque solo hay siete días de diferencia entre el análisis anterior y este, es importante

enunciar los cambios ocurridos, al disminuir las zonas inundadas. El agua del río Cauca

continuo ingresando por el sitio Nuevo Mundo (Figura 3), conectando los caños Barro,

Pescado y Grande, para continuar hasta la Ciénaga de Ayapel.

Figura 3. Ríos y caños a diciembre 27 de 2010.




24

Se observa que hay un sector de la población de Nechí que no está inundado a esta fecha,

igualmente a la altura de la ciénaga de San Lorenzo las aguas del río Cauca abandonan el

caño Barro y sigue corriendo por el caño Pescado, pero las áreas inundadas disminuyen.

En el sector de la población de Pueblo Nuevo las aguas que vienen por el caño Pescado,

ocupan sólo algunas zonas bajas llegando a conectarse de nuevo con el caño Barro, pero las

tierras inundadas hacia la ciénaga de Ayapel son menores que las de los ocho días

anteriores.

Análisis a Enero 18 de 2011

Después de pasar un mes del análisis del 20 de diciembre, se puede decir que las aguas del

río Cauca volvieron a inundar las tierras bajas de las orillas de los caños Barro, Pescado y

Grande, las zonas que estuvieron algunos días secos volvieron a estar sobrepasadas por el

agua del río.

El río Cauca continúa penetrando por el rompedero de Nuevo Mundo hasta la Ciénaga de

Ayapel, a la altura de la ciénaga de San Lorenzo las aguas abandonan el caño Barro y siguen

corriendo por el caño Pescado (Figura 4).




25

Figura 4. Ríos y caños a enero 18 de 2011.

En el sector donde el curso del caño Barro toma dirección este – oeste se unen de nuevo a

las aguas que vienen por el caño Pescado, ocupan e inundando mayores zonas bajas que

hace un mes.

Análisis a Junio 6 de 2011

Después de seis meses de haber ocurrido los eventos de altas precipitaciones, se puede

informar que existe una leve diferencia con los análisis de los meses anteriores; el agua del

río Cauca continúa ingresando por el sitio Nuevo Mundo (Figura 5), conectando los caños

Barro, Pescado y Grande, para continuar hasta la ciénaga de Ayapel. El caño Barro no tiene

cauce definido.

Figura 5. Río y caños a junio 6 de 2011

El cambio más importante, es que se observa un sector de la población de Nechí no está

inundada, igualmente a la altura de la ciénaga de San Lorenzo las aguas abandonan el caño

Barro y siguen corriendo sólo por el caño Pescado, las áreas inundadas disminuyen.




26

Sólo en el sector de la población de Pueblo Nuevo las aguas del caño Pescado vuelven a

ocupar algunas zonas bajas y se conectan con el caño Barro. Las tierras inundadas cercanas

a la ciénaga de Ayapel son menores que en los meses anteriores.

Análisis a Noviembre - Diciembre de 2011

En la visita realizada en el mes de noviembre, un año después de ocurridos los eventos del

fuerte invierno que azotó al país, debemos presentar para este tramo un panorama crítico

en los rompederos de Nuevo Mundo y Laredo, donde el río Cauca continua ingresando y

capturando el caño Barro. Se puedo definir que el río Cauca está vertiendo sus aguas por el

caño Barro y el caño Pescado hasta la ciénaga de Ayapel. No existe un canal definido para el

caño Barro, ni para el caño Pescado en casi todo su recorrido.

El rompedero Nuevo Mundo que se localiza en la margen izquierda del río Cauca, aguas

abajo de la población de Colorado, presenta hoy día un ancho de más de 500 m, donde las

zonas aledañas que se caracteriza por tener una topografía plana y que constituyen la

llanura aluvial del río Cauca y los pocos afluentes de este sitio, se encuentran inundadas en

casi su totalidad.

Como se había mencionado en este punto el río ha presentado a través de los años una

curva izquierda pronunciada y una madre viejas, situación que confirma que corresponde a

la zona más baja del tramo y más vulnerable ( Foto 23 y Foto 24).

Foto 23. Panorámica en el sector del rompedero de Nuevo Mundo, donde se

observa como áreas con vegetación de más de 4m de altura fueron invadida por las

aguas del río Cauca.

Foto 24. Panorámica en el sector del rompedero de Nuevo Mundo; se observa la

amplitud el rompedero.

En la orilla derecha del río Cauca hay presencia de algunas pequeñas colinas que controlan

el divagar hacia esta orilla y ejercen un control en la dirección del cauce, empujándolo hacia




27

la margen izquierda. Al combinar el cambio en dirección del río por la presencia de las

colinas obtenemos erosión en la margen izquierda y la depositación en la margen derecha,

se da una migración del cauce hacia esta orilla llevando a invadirla y al encontrar una zona

plana baja se da el rompedero con las magnitudes reportadas.

En el sitio del rompedero se identifica la presencia de un canal principal, acompañado de

varios canales secundario, dejando zonas secas, sin inundar entre ellos. Estas zonas no

inundadas corresponden a colinas que alcanzan más de los 2 m de altura sobre la lámina

actual de agua (Foto 25).

Foto 25. Panorámica en el sector del rompedero de Nuevo Mundo, se observa las zonas

altas no inundadas bordeadas de los canales.

El sector entre el rompedero Nuevo Mundo y la población de Nechí cuenta con un dique

construido con cascajo y grava obtenido en el mismo río y que ha controlado un poco la

inundación del río.

El agua del río Cauca que penetra por el rompedero de Nuevo Mundo ha conectado el caño

Barro y el caño Pescado, como se describió en los análisis anteriores. A la fecha de la visita

de los expertos, se pudo constatar que esta conexión continua hoy, después de un año de

haberse producido el rompimiento (ver Foto 26) se observa una panorámica del caño

Barro, en cercanía de la población de Nuevo Mundo, próximo a la ciénaga de Ayapel, y a

más de 30 km en línea recta del rompedero de Nuevo Mundo.

Como se pudo determinar, las orillas del caño Barro fueron superadas por el aumento del

caudal y están anegadas las zonas bajas características del relieve que los circunda y las

colinas de rocas terciarias son las que sobresalen en el relieve. La amplitud estimada para




28

el rompedero, 200 m, ha disminuido a la mitad después de recorrer casi todo el curso del

caño Barro y de llegar a la ciénaga de Ayapel.

Foto 26. Panorámica del caño Barro en el sector de Pueblo Nuevo.

Análisis de las Imágenes Landsat, Años 1987, 1996 y 2010

Para todo este sector es claro identificar dos tramos que han permanecido relativamente

estables a lo largo del tiempo, no muestran diferencias importantes de las orillas. Estos

tramos se ubican uno antes de la población de Colorado y el otro antes de llegar al

Municipio de Nechí, la principal característica geomorfológica es que son tramos

relativamente rectos (Foto 27).

Foto 27. Análisis de la orilla del río Cauca entre 1987 y 2010.




29

En el sector del rompedero conocido como Laredo, ubicado sobre un brazo del rio Cauca,

sobre la orilla izquierda, podemos enunciar lo siguiente, partiendo de la orilla del año

1987: para el año 1996 el río erosionó la margen izquierda aproximadamente por 17 m y

para el año 2010 avanzó otro siete (7) metros para completar un desplazamiento total de

24 m sobre la misma margen.

Continuando hacia aguas abajo de este rompedero, se observa que el río ha migrando hacia

la margen derecha, se observa que para el año 1996, que el río erosionó aproximadamente

81 m, y para el año 2010 la erosión avanzó hasta completar los 230 m, aproximadamente.

Después de este sitio el río de nuevo avanza hacia la margen izquierda, y forma el

rompedero de Nuevo Mundo, y es allí donde se puede reportar los mayores cambios. El

rompedero se ubica sobre una curva izquierda bastante pronunciada, donde el río para el

año 1996 migró sobre esta orilla alrededor de 204 m, y para el año 2010 fue de

aproximadamente 466 m para ajustar una migración total en los 23 años de 670 m. Lo que

significa que esta es la orilla más inestable para este Tramo, el río se mueve hacia la margen

izquierda, la erosiona y deposita sobre la margen derecha.

Es en este punto, donde el análisis multitemporal muestra la existencia de madres viejas, y

la realidad del año 2011, muestra que el río está conectado con los antiguos cauces.

En el sector conocido como Junín, aguas abajo de este rompedero, hay otra curva izquierda

del río, que ha sido erosionada; para el año de 1996 el río erosionó aproximadamente unos

189 m, y para el año 2010 alcanzó un total de 306 m.

3.1.2 SECTOR NECHÍ – MALABETH


Después de la confluencia de los ríos Cauca y Nechí, el río Cauca cambia de dirección

pasando de correr noreste a sur - norte. Este cambio obedece al control litológico de una

serie de colinas de esquistos, localizadas en la margen oriental y a unos pequeños cuerpos

aislados en su margen occidental, como el cerro de Santa Anita. (Foto 28 y Foto 29).

El estudio de los sensores remotos de años anteriores, permitió observar canales antiguos

(Madreviejas) en la margen izquierda y una tendencia de divagación hacia el occidente, e

indicando que las colinas localizadas en la margen derecha sirven como límite de la

divagación y obligan al río a moverse hacia la otra orilla.




30

Foto 28. Divagación del río entre los años de 1963 (cauce color rojo, islas color naranja)

y 2001 (cauce color azul, islas color cian) en el tramo Nechí-Malabeth (Universidad

Nacional, 2004).

Foto 29. Panorámica en el sector de Santa Anita, donde se observa las zonas planas y

el cerro aislado.

El punto crítico de este sector está marcado en el sector de Santa Anita, donde los

desplazamientos laterales del río marcan una tendencia erosiva hacia la margen izquierda.

Aguas abajo del rompedero de Santa Anita el valle del río Cauca está enmarcado por una

serie de terrazas que alcanzan alturas diferentes, en unos puntos llegan hasta los 3 m de

altura y en otros sectores son más bajas. Las terrazas de mayor altura presentan cierta

consolidación y están conformadas por diferentes estratos de arenas y limos alternantes;

las terrazas más bajas presentan menor consistencia y son más fácilmente erosionadas por

el río (Foto 30 y Foto 31).

Foto 30. Terraza alta en la orilla izquierda del río Cauca.

Foto 31. Panorámica de las terrazas bajas de la orilla izquierda del río Cauca




31

Geomorfológicamente la zona entre el sitio de Santa Anita y Malabeth está caracterizado

por presentar unas topografía plana, limitada por cerros alargados, que son más altos en la

margen derecha, mientras que en la margen izquierda la zona plana es más extensa y los

cerros son más bajos y redondeados (Foto 32).

Foto 32. Panorámica de las zonas bajas de la orilla izquierda del río Cauca.


A la fecha analizada, las orillas del río Cauca fueron todas sobrepasadas por el nivel del río,

permitiendo que las aguas alcanzaran a cubrir grandes extensiones de las terrazas

aluviales, desde el tramo anterior hasta los bajos de Malabeth. (Figura 3)

En el sector de Santa Anita se produce otro rompedero del río, causado por la erosión de la

orilla izquierda, lo que permitió que una fracción del río Cauca entrará a invadir las zonas

planas de las terrazas aluviales del mismo río y se juntará con las aguas que habían

penetrado en el rompedero de Nuevo Mundo.

Por lo tanto, a esta fecha el río Cauca se conectó con el caño Barro, con el caño Pescado

hasta las zonas bajas del caño Gil, que pertenece al tramo del río Cauca siguiente. Con los

tres caños conectados el agua del río Cauca llegó a la ciénaga de Ayapel, inundando a su

paso las poblaciones de Nechí y Santa Anita y alcanzando una amplitud de

aproximadamente 5 km en la parte más estrecha.


El análisis de esta fecha, permite observar que la orilla del río Cauca continúa sobrepasada,

pero existen zonas no inundadas aguas arriba de Santa Anita, en el sector de Brazuelo y en

Malabeth. (Figura 4)




32

En el sector de Santa Anita continua el río entrando en el rompedero e invadiendo las zonas

planas de las terrazas aluviales; continúan unidas a las aguas que habían penetrado en el

rompedero de Nuevo Mundo.

Los tres (3) caños permanecen conectados pero, las zonas planas inundadas a su paso hacia

la ciénaga de Ayapel son menores. No se puede determinar con claridad el cauce del caño

Pescado pues se ha ampliado y sobrepasado las orillas que mostraba en años anteriores.


A esta fecha las orillas del río Cauca y las zonas inundadas se comportan igual a lo

presentado hace un mes. La inundación alcanza a cubrir grandes extensiones de las

terrazas aluviales del río Cauca, desde el tramo anterior hasta los bajos de Malabeth.

(Figura 5)

El sector de Santa Anita continúa igual a lo que se observó un (1) mes atrás, las aguas del

río Cauca se unen al caño Pescado y al caño Gil, para continuar hasta la ciénaga de Ayapel

inundando todas las zonas planas. No se puede determinar con claridad el cauce del caño



El análisis a esta fecha, permite definir que en estos seis meses la zona permanece

inundada de igual forma, solo existen unas pocas zonas donde no hay inundación. En el

sector de Santa Anita, continúa el río entrando en el rompedero e invadiendo las zonas

planas de las terrazas aluviales; continúan unidas a las aguas que habían penetrado en el

rompedero de Nuevo Mundo. (Figura 6)

Los tres caños permanecen conectados pero, las zonas planas inundadas a su paso hacia la

ciénaga de Ayapel son menores, aún a las observadas en diciembre 27 de 2010. No se

puede determinar con claridad el cauce del caño Pescado pues se ha ampliado y

sobrepasado las orillas que mostraba en años anteriores.

Análisis a Noviembre – Diciembre de 2011

Como se mencionó en los análisis anteriores, este tramo del rio presenta un contraste

geomorfológico fuerte, hay presencia de una topografía plana en la margen izquierda y

unos cerros que pertenecen a la serranía de San Lucas hacia la margen derecha.

A la fecha se puede definir que la margen izquierda continúa siendo una gran llanura

aluvial y el río ha erosionado la orilla generando varios rompederos, como son los de Pedro




33

Ignacio y Santa Anita. Con el invierno ocurrido hace un año estos sitios fueron de nuevo

atacados por el caudal del río y se presenta hoy día una gran zona anegada que se expresa

por la conexión del río Cauca con el caño Pescado y éste a su vez con el caño Barro, como se

describió en el tramo anterior. No se puede determinar con claridad el cauce del caño


El primer rompedero se encuentra al salir de la población de Nechí y es el Pedro Ignacio,

que está localizado al frente de una isla del río Cauca, que lleva a que el brazo izquierdo en

que se divide el río se aproxime a la orilla izquierda y origine erosión de orillas. Esta orilla

es una zona plana, amplia, con igual altura que la del rio, allí desemboca un pequeño caño,

con no más de 5 m de ancho por el cual entra, a la fecha, poca agua del río (Foto 33).

Aguas abajo del rompedero Pedro Ignacio, se presenta otro sitio crítico correspondiente al

rompedero de Santa Anita, en este sitio se observa hoy día una zona de topografía plana y

amplia que se encuentra más o menos a un (1) metro de altura del nivel actual del rio. Al

norte del sitio de rompimiento el río cambia de dirección hacia la derecha, por una pequeña

colina de esquistos, que obliga al curso de agua a generar una zona de contraflujo que

aumenta la erosión de orillas en la zona baja (Foto 34).

Foto 33. Zona del rompedero de Pedro

Ignacio, sitio donde desemboca un pequeño caño.

Foto 34. Panorámica en el sector de Santa Anita, tomada desde el cerro de esquistos y

se observa las zonas planas por donde rompió el río Cauca.

A la fecha, el agua está socavando y entrando a la llanura aluvial, generando caudal hacia el

caño Pescado e inundando las zonas planas, pero no tiene un solo canal, sino que se divide

en varios canales dejando zonas no inundadas. (Foto 35 y Foto 36).




34

Foto 35. Panorámica en el sector de Santa Anita, donde se observa las zonas no

inundadas y los varios canales.

Foto 36. Otra panorámica en el sector de Santa Anita, donde se observa las zonas no

inundadas.


Para este sector los cambios más significativos de las orillas se encuentran en los lugares

donde se ubican los rompederos del río Cauca (Figura 6).

En el lugar del rompedero conocido como Pedro Ignacio, se observa una migración hacia la

orilla izquierda. Hoy día está localizado sobre un brazo del río, para el año de 1996 se

puede ver que éste ha erosionado aproximadamente unos 157 m y para el año 2010

aproximadamente otros 163 m, para completar un total de unos 320 m de migración.

También se observa cambios en la isla formada en este lugar, la cual para el año 1987 era

más alargada, mientras que para el año 2010 se puede ver que redujo su tamaño y adquirió

forma redondeada hacia el sitio del rompedero; el ancho del cauce también ha aumentado.




35

Figura 6. Análisis de la orilla del río Cauca entre 1987 y 2010.




36

En el rompedero Santa Anita también se puede reportar que el río ha cambiado,

erosionando la margen izquierda. En el año 1987 esta orilla se encontraba localizada más

hacia la margen derecha, pero para el año 1996 migró hacia la margen izquierda,

erosionado aproximadamente unos 320 m, y para el año 2010 continuo moviéndose hacia

la misma orilla hasta completar unos 760 m de desplazamiento total.

En el sitio del rompedero El Brazuelo el río, también, ha migrado hacia la margen izquierda

con cambios menos significativos. Para el año 1996 erosionó aproximadamente unos

100 m y para el año 2010 otros 100 m. En este sitio, se observa otro cambio, existe una isla

que ha aumentado su extensión a través de los años, y para el año 2010 el ancho del cauce

también aumentó.

En el sitio del rompedero Malabeth el río ha migrado hacia la margen izquierda y

depositando sobre la margen derecha. Unas islas que se encontraban en este lugar en el

año de 1987, no se encuentran para el año 2010, y la erosión acumulada a esta fecha es de

aproximadamente unos 460 m.

3.1.3 TRAMO MALABETH – ASTILLEROS


El cauce del río Cauca presenta una dirección general E-W, con algunos cambios locales de

dirección. Morfológicamente este tramo presenta variaciones en el ancho del cauce y la

presencia de barras e islas centrales y laterales, cuya condición controla la dinámica del río.

Estas barras han migrado en los últimos 50 años, y en muchos de los casos controlan la

erosión de orillas y por ende los puntos críticos de rompimiento o de inundación (Figura

7).

Las curvas izquierdas y pronunciadas de Malabeth y Potrero Nuevo se presentan en el

análisis multitemporal como los puntos críticos de este tramo, puesto que el amplio

complejo de orillares son zonas susceptibles a la erosión.

Aguas arriba del casco urbano de San Jacinto del Cauca se presenta migración del cauce

(madre viejas) conformando un sitio topográficamente más bajo que las zonas adyacentes,

donde procesos como la migración y agradación de las barras, sedimentación de canales,

cambios en la dirección principal del flujo, ampliaciones del cauce, pronunciamiento de las

curvas representan la dinámica fluvial del sector.




37

En general, este tramo presenta terrazas en la orilla izquierda del río Cauca, que se

encuentran a más de dos (2) metros de altura sobre el cauce del río, las cuales han sido

protegidas por diferentes obras, como se observa en la Foto 37.

Figura 7. Divagación del río entre los años de 1963 (cauce color rojo, islas color naranja) y

2001 (cauce color azul, islas color cian) en el tramo Malabeth-Astilleros. (Universidad Nacional, 2004)

Foto 37. Orilla izquierda del río Cauca, donde se observa la terraza aluvial, con obra de

protección.




38

En este tramo se puede mencionar la presencia del caño Gil, caño Muñoz, caño San Matías,

caño Rabón, el caño Gramalote y caño La Sangre, de los cuales algunos son afluentes del río

Cauca, otros del río Magdalena y otros transcurren en dirección hacia la cuenca del río San

Jorge. Cerca de la población de San Jacinto del Cauca se juntan estos caños enunciados,

menos el caño Pescado, formando la ciénaga de San francisco.


El río Cauca a esta fecha alcanza a sobrepasar la orilla derecha entre el sitio de Malabeth y

la población de San Jacinto del Cauca, pero desde este punto hacia el sector de Astilleros no

produce inundación, presentando únicamente zonas inundadas en algunos sitios de la

margen derecha. (Figura 3)

Parte del agua del río Cauca que penetró por el rompedero de Santa Anita llegó a conectar

el caño Gil con el caño Pescado, recorriendo la parte norte de la ciénaga de San Francisco y

bordeando la población de San Jacinto del Cauca, sin lograr inundarla.

A pesar de ser el tramo que cuenta con el mayor número de caños, a esta fecha ellos se

comportaron de una manera normal, sin sobrepasar sus orillas y con los recorridos

enunciados anteriormente.


El río Cauca a esta fecha no presenta la margen izquierda inundada. Continúa conectado el

caño Gil con el caño Pescado, recorriendo la parte norte de la ciénaga de San Francisco y

bordeando la población de San Jacinto del Cauca, sin inundarla y retrocediendo en el área

inundada. (Figura 4)

Todos los caños de este tramo se comportaron de una manera normal, sin sobrepasar sus

orillas.


A esta fecha el río Cauca no alcanza a sobrepasar la orilla izquierda y sólo es la margen

derecha en la que en algunos sitios presenta inundación. (Figura 5)

La parte norte de la población de San Jacinto del Cauca, se vuelve a inundar, y se conecta el

caño Gil con el caño Pescado, recorriendo la parte norte de la ciénaga de San Francisco.

Los caños de este sector se comportan de una manera normal, sin sobrepasar sus orillas.




39


A esta fecha la orilla izquierda del río Cauca no presenta signos de erosión, ni de

inundación. El agua del río Cauca que penetró por el rompedero de Santa Anita continúa

conectado con el caño Gil, recorriendo la parte norte de la ciénaga de San Francisco y

bordeando la población de San Jacinto del Cauca, pero sin inundarla. Son menores las zonas

bajas inundadas hacia la ciénaga de Ayapel. (Figura 6)


A esta fecha se puedo observar que el río Cauca presenta un nivel alto de aguas pero no ha

sobrepasado las orillas, no presenta zonas inundadas en la margen izquierda.


Para este sector se puede enunciar que hay un tramo relativamente estable, el cual se

encuentra entre el municipio de San Jacinto del Cauca y la localidad de Tenche (Figura 8).





40

Los cambios del trazado del río se pueden enunciar, iniciando por la curva localizada aguas

abajo del sector anterior, aguas abajo del rompedero Malabeth; donde el río entre los años

1987 y 1996 migró hacia la orilla izquierda, erosionando unos 320 m, mientras que para el

año 2010 el río migró hacia la margen derecha erosionando aproximadamente unos 900 m.

Aguas abajo del punto anterior, en el sitio donde se encuentra el rompedero Potrero Nuevo,

para el año 1996 el río se encontraba erosionando la margen izquierda hacia el rompedero,

aproximadamente por unos 440 m; mientras que para el año 2010 el río migró hacia el

norte, acercándose al casco urbano del municipio de San Jacinto del Cauca, erosionando

esta orilla aproximadamente unos 80 m más.

Aguas abajo, entre el municipio de Tenche y el cerro Las Brisas, se observa que entre los

años de 1987 y 1996 el río migraba hacia su margen izquierda generando una pequeña

curva antes de llegar al cerro Las Brisas; mientras que para el año 2010 en este sector, el

río tomó un alineamiento más recto.

En el punto de Astilleros, el río ha cambiado ostensiblemente, la orilla del año 1987 estaba

recostada con una gran curva sobre la margen izquierda, situación que se mantuvo en el

año 1996, pero para el año 2010 el río migró hacia la derecha abandonando la curva

izquierda.

3.1.4 SECTOR ASTILLEROS – ACHÍ


Este tramo presenta una dirección S-N con algunas variaciones locales al N-E y al N-W. La

característica más importante del río, es que se encuentra confinado por una serie de

cerros alargados a lado y lado de su cauce, entre los que encontramos la serranía de las

Brisas y la serranía de Mamarraya en la margen izquierda, y el alto de Las Varas y el alto de

Matanza en la margen derecha. Unos tres (3) kilómetros al sur de la población de Guaranda,

el confinamiento lateral del valle se acaba dando inicio a un valle más amplio que continúa

mucho más al norte de la población de Achí. ( Figura 9 y Figura 10).

En el sitio del cerro Astilleros se observa el primer cambio geomorfológico brusco con

relación al tramo anterior del río. Aparece este cerro y otros de la serranía de San Lucas

que ejercen un control, y el valle aluvial del río pasa de ser amplio, en el tramo anterior, a

muy estrecho en este. En la margen derecha se presenta una zona amplia con una

topografía plana que se prolonga hasta llegar a las inmediaciones del cerro las Brisas,




41

mientras que en la margen izquierda se presenta una zona de topografía plana limitada por

unos cerros alargados (Figura 10).

Esta presencia de cerros genera zonas de depresiones entre los cerros de Astilleros y de La

Vaca, donde el canal divaga con tendencia hacia el oriente, llegando a recostarse sobre las

colinas y zonas bajas generando el rompedero de Caimital. A partir de este sitio, el río

discurre en dirección Sur-Norte, donde se forman una serie de barras e islas de variados

tamaños y gran dinámica (Foto 38).

Desde el casco urbano del municipio de Guaranda hacia aguas abajo, el río tiene una

dirección N30°W en una longitud de aproximadamente cinco (5) kilómetros hasta Boca del

Cura, con tendencia erosiva hacia la margen izquierda. La presencia de islas laterales en

dicha margen parece tener gran incidencia en la redirección del flujo generando un

rompedero, aguas arriba del caserío Boca del Cura. A partir de este sitio, el río se reorienta

con dirección N20°E en un trayecto de aproximadamente cuatro (4) kilómetros y erosiona

la margen derecha; luego vuelve a cambiar de dirección orientándose N25°W en un tramo

de aproximadamente 3.5 Km hasta el casco urbano de la población de Achí (Foto 39).

Figura 9. Análisis de la dinámica del sector Astillero – Achí, entre

los años 1963 y 2001.

Figura 10. Panorámica del valle del río Cauca en este tramo, donde hay presencia de colinas bordeando

las orillas.




42

Foto 38. Panorámica del relieve en el sector

entre el caserío de San Rafael y Guaranda, donde se observan las zonas planas

bordeadas de los cerros.

Foto 39. Panorámica del sector de Bocas El Cura, donde se observa la zona plana.

En este tramo del río Cauca se presentan los caños Mojana y Pancegüita que corren

paralelos al río Cauca y van a desembocar en el río Magdalena.


A esta fecha las orillas del río Cauca presentaron erosión de la orilla izquierda e inundación

en los sectores de Caimital, entre Caimital y Guaranda y entre Guaranda y Achí (Figura 11).

En el sector de Caimital el agua penetró por un caño sin nombre que desemboca al río

Cauca en este sitio, llegando a inundar algunas zonas planas.

Entre Caimital y Guaranda se observaba en los años anteriores unos orillares que a esta

fecha fueron inundados totalmente.

Entre Guaranda y Achí, el río Cauca erosiona la orilla izquierda y alcanza el caño Mojana

Viejo, lo que permite que la inundación borde a la población de Achí por la parte Este y se

conecte los caños Mojana, Pancegüita y Mojana Viejo. Por Boca del Cura el río Cauca ingresa

y empalma con el caño Mojana.

A esta fecha el caño Mojana alcanza la población de Majagual pero no continúa inundando

al norte; el caño Pancegüita alcanza aguas altas e inunda las tierras bajas que lo bordean,

por aproximadamente 10 Km de longitud en su curso, llegando a la población de Sucre.


En los ocho días que transcurrieron desde el análisis anterior, la orilla izquierda del río

Cauca no presenta erosión de la orilla, ni inundación sobre está margen. (Figura 4)




43

En el sector de Caimital el agua que penetró ya bajo y sólo permanece en la zona más

alejada del río Cauca. Entre Caimital y Guaranda se observa los orillares de la margen

izquierda inundadas.

Entre Guaranda y Achí, el río Cauca continúa inundando los caños Mojana Viejo, Mojana y

Pancegüita, pero disminuye la inundación de la población de Achí y sus alrededores. Por

Boca del Cura sigue ingresando el río Cauca.

Igualmente disminuye el área cubierta por las inundaciones del caño Mojana y la zona

norte del caño Pancegüita.


A esta fecha continúa la orilla izquierda del río Cauca con marcas de erosión y con

inundación en los sectores de Caimital, entre Caimital y Guaranda a manera de parches y

entre Guaranda y Achí. (Figura 5)

Entre Guaranda y Achí, el río Cauca continúa penetrando por la orilla izquierda, por Boca

del Cura, alcanza el caño Mojana Viejo, lo que permite que se inunde la población de Achí y

se conecta con los caños Mojana y Pancegüita.

El caño Mojana alcanza las cercanías de la población de Majagual pero no continúa

inundando al norte, el caño Pancegüita alcanza aguas altas e inunda las tierras bajas que lo

bordean, por aproximadamente, 10 Km de longitud en su curso.


En estos seis (6) meses los cambios son pocos, la orilla izquierda del río Cauca no presenta

erosión, ni inundación de está margen, las zonas inundadas disminuyen. (Figura 6)

En el sector de Caimital el agua que penetró en los meses anteriores permanece en la zona

más alejada del río Cauca. Entre Caimital y Guaranda se observa los orillares de la margen

izquierda inundadas.

Entre Guaranda y Achí, el río Cauca continúa inundando los caños Mojana Viejo, Mojana y

Pancegüita, pero disminuye la inundación de la población de Achí y sus alrededores. Por

Boca del Cura penetra el río Cauca.

Igualmente disminuye el área cubierta por las inundaciones del caño Mojana y la del caño

Pancegüita.




44


Al recorrer el río Cauca en este tramo, a esta fecha se observa que en cercanía al rompedero

Caimital el río está inundando la margen izquierda, evidenciada por la presencia de unos

cuerpos de agua que permanecen, aunque el nivel del agua haya bajado (Foto 40).

En el sector del caserío San Rafael, el río Cauca anega las zonas planas, pero parte de la

inundación fue controlada por las compuertas construidas anteriormente. A la fecha, se

observa que un brazo del río está erosionando la margen izquierda, pero no hay

inundación.

En el sector de Bocas El Cura el río erosionó la margen izquierda e inundó la zona llegando

a unirse con el caño Mojana y Pancegüita. Hay una isla o barra puntual en el cauce del río

Cauca que lleva a que el brazo izquierdo este erosionando esta orilla. Hoy día, este

rompedero se encuentra cerrado y se observa en la parte posterior de las obras unos

pequeños lagos remanentes de la crecida del río. Unos 15 m aguas abajo del dique

construido se observa que el río está de nuevo erosionando la orilla ( Foto 41).

Foto 40. Margen izquierda del río Cauca en el sector de Caimital.

Foto 41. Obras en el sector de Bocas El Cura

Para la fecha de la visita a la zona se pudo comprobar que el caño Mojana se encuentra

confinado a su cauce, sin desborde y sin inundar las zonas bajas entre Guaranda, Majagual y

la población de Pisa, tal como se puede observar en la Foto 42 y Foto 43.




45

Foto 42. Orilla izquierda del Caño Mojana, se observa la playa y la terraza alta.

Foto 43. Orilla derecha del caño la Mojana, se observa la orilla colonizada por

vegetación y con el nivel del agua por debajo del orillar.


Este sector se caracteriza por ser estable, solo presenta dos sitios donde se observan

algunos cambios significativos.

Uno de los sitios se encuentra hacia el caserío de Caimital, donde el río está erosionado la

margen izquierda, para el año de 1996 alcanzó una erosión de aproximadamente unos

430 m, mientras que para el año 2010 fue de unos 900 m. (Figura 11).

Otro de los sitios de interés, es aguas abajo del municipio de Guaranda, donde entre los

años de 1987 y 1996 no se observan cambios significativos en las orillas del río mientras

que para el año 2010 se observa que el río se encuentra erosionando la margen izquierda

por aproximadamente unos 630 m.

3.2 ANÁLISIS GENERAL DEL ESTUDIO MULTITEMPORAL

Después de analizar la dinámica del río Cauca entre el año 1963 y la fecha, se puede

concluir que los sitios donde el río mostraba zonas de erosión de orillas y rompederos se

mantuvieron en el tiempo y en la temporada de lluvias del año 2010 volvieron a

convertirse en puntos críticos. Algunos de ellos aumentaron la magnitud en el ancho del

rompedero lo que llevo a que el río Cauca penetrara en gran volumen y así disminuyera la

afectación aguas abajo.




46

Se observó que la inundación se concentró en dos (2) sitios, uno en los alrededores de

Nechí y otro en Achí, permaneciendo el resto del cauce del río Cauca con relativo buen

comportamiento. De los caños podemos enunciar que caño Barro, caño Pescado, caño

Mojana y caño Pancegüita se volvieron correderos del río Cauca, inundando amplias zonas

bajas.

En estos dos (2) frentes críticos se puede mencionar los siguientes puntos a tener presente,

a la fecha:

Rompedero de Nuevo Mundo: en el tiempo de análisis se determinó que esta zona

correspondía a una madre vieja del río, y que el río Cauca erosionaba la orilla izquierda.

En este invierno pasado recuperó el antiguo corredero, abriendo un boquete en la

margen izquierda de 500 m de ancho aproximadamente, lo que permitió que se unieran

las aguas del río Cauca, el caño Barro y el caño Pescado, inundando desde Nechí hasta la

ciénaga de Ayapel. Esta inundación ha permanecido todo un año, con la perdida de los

cauces y orillares de los caños Barro y Pescado.

Abajo de la población de Nechí, también se presenta inundación en la orilla izquierda y

se observa una gran zona anegada que se expresa por la conexión del río Cauca con el

caño Pescado y éste a su vez con el caño Gil. El rompedero Pedro Ignacio a la fecha de la

visita presenta poca agua logrando inundar las zonas bajas, pero en este último año, si se

observó que el río penetró e inundó toda la zona.

Otro sitio crítico, corresponde al rompedero de Santa Anita, a la fecha el agua está

socavando y entrando a la llanura aluvial, generando caudal hacia el caño Pescado e

inundando las zonas planas, pero no tiene un solo canal, sino que se divide en varios

canales dejando zonas no inundadas. El agua que penetra por este sitio en el último año

se unió con las aguas de caño Barro y caño Gil llevando la inundación hasta la ciénaga de

Ayapel.

El último sitio crítico, corresponde al rompedero denominado Bocas El Cura, cerca Achí,

donde el río erosionó la margen izquierda e inundó la zona desde el río Cauca hasta Achí

y llegando a Majagual. En este sitio el río llego a unirse con el caño Mojana y Pancegüita.




47


Por último, teniendo presente que la dinámica del río ha sido constante en el tiempo se

recomienda que el trabajo a ejecutar, debe ser integral a lo largo de toda la zona de la

Mojana, puesto que cada obra ejecutada impacta la dinámica del río y los caños y puede

llegar a generar daños mayores en las poblaciones en caso de realizar obras puntuales.




48

3.3 DESCRIPCIÓN DE LOS ROMPEDEROS EXISTENTES

3.3.1 ROMPEDERO LAREDO

Localizado tres (3) kilómetros aguas abajo del corregimiento de Colorado sobre la margen

izquierda del rio Cauca, donde un pequeño caño le entrega las aguas de escorrentía.

Actualmente por este caño no está ingresando agua del río Cauca, por la construcción de un

pequeño jarillón, que presenta erosión en la parte inferior.

Geomorfológicamente este sitio se caracteriza por presentar un relieve plano de llanura

aluvial siendo está más alta hacia la margen derecha que hacia la izquierda del río Cauca en

la cual se ubica este rompedero (Foto 44).

Foto 44. Panorámica del rompedero de Laredo.

3.3.2 ROMPEDERO NUEVO MUNDO

Se localiza en la margen izquierda del río Cauca, aguas abajo de la población de Colorado. El

río Cauca erosiona la orilla izquierda e ingresa, conectando los caños Grande, Prieto y el

Delirio los cuales son afluentes del caño Barro.

Actualmente este rompedero tiene una abertura de 528 m de ancho y

geomorfológicamente las zonas se caracteriza por ser un relieve plano, que no alcanza más

de dos (2) metros de altura sobre el nivel del río y que constituye la llanura aluvial del río

Cauca la cual se encuentra limitada por una zona de colinas bajas hacia la población de

Colorado (Foto 45).




49

Foto 45. Panorámica del rompedero Nuevo Mundo.

3.3.3 ROMPEDERO PEDRO IGNACIO

Se encuentra más o menos a dos (2) kilómetros aguas abajo del municipio de Nechí, sobre

la margen izquierda, donde un brazo del río Cauca generado por una isla, está erosionando

la margen izquierda.

Geomorfológicamente este sitio se caracteriza por presentar un relieve plano hacia ambas

márgenes del río, la cual hacia la orilla derecha sea más pequeña y se encuentra limitada

por unos cerros alargados mientras que la orilla izquierda sea más extensa limitada por

unas colinas bajas y redondeadas.

Actualmente está entrando agua, se ha ampliado la abertura del canal de unos cinco (5)

metros observados en la visita anterior, a unos 50 m, el canal se ha vuelto navegable (Foto

46).

Foto 46. Panorámica del rompedero Pedro Ignacio.




50

El agua que actualmente está entrando por este sitio, se encuentra formando varios canales

dejando zonas secas sin inundar, los cuales tienen una dirección este-oeste que divagan

hasta conectarse con el caño Pescado.

3.3.4 ROMPEDERO SANTA ANITA

El relieve en este sitio es variable, hay una topografía plana extensa a un (1) metro de

altura sobre el nivel actual del río, y un cerro aislado, Santa Anita, que provoca cambio de

dirección del río, generando una zona de contra flujo en la base de este cerro, lo que

combinado a los desplazamientos laterales del cauce, ha generado erosión de la margen

izquierda (Foto 47 y Foto 48).

El agua que está entrando, forma varios canales, que deja zonas secas. Hay unos canales

que se conectan con el caño Pescado, luego con el caño Rabón y continuar hasta la ciénaga

de Ayapel.

En otros sectores se conectan con el caño Largo, el caño Gil que se conectan con el caño San

Matías.

Foto 47. Se observa al fondo el cerro aislado y el

rompedero de Santa Anita. Foto 48. Otra panorámica del rompedero y del

cerro Santa Anita.

3.3.5 ROMPEDERO BOCA DEL CURA

Se localiza aguas abajo del municipio de Guaranda, en la orilla izquierda del río, es producto

de la erosión de orillas de un brazo que se forma por la presencia de una isla.




51

Geomorfológicamente, la zona se caracteriza por presentar un contraste de zonas altas y

bajas; hacia la margen derecha del río se observan unos cerros alargados que pertenecen a

la serranía de San Lucas seguidos por un relieve de topografía plana que se presenta en

ambas márgenes del río, la cual corresponde a la llanura aluvial, que es más extensa hacia

la margen izquierda sobre la cual no se observa ningún otro rasgo geomorfológico (Foto 49

y Foto 50).

Foto 49. Sector del rompedero de Boca del Cura. Foto 50. Cuerpos de agua que se generan hacia

la parte de atrás del rompedero Boca del Cura.

Hacia la parte de atrás del rompedero se observan que se forman varios cuerpos de agua y

de estos se observan que sale un canal de aproximadamente ocho (8) metros de ancho en

dirección este- oeste, la cual se pierde en la fuerte vegetación, este podría ser el caño

conocido como brazo Mojana, pero no se puede tener seguridad de esto.

3.4 DESCRIPCIÓN GEOMORFOLÓGICA DE LAS OBRAS

A continuación se describe de manera general la geomorfología de las obras proyectadas,

se enuncian longitudes y anchos aproximados, dado que son valores tomados en los

sensores remotos.

3.4.1 SITIO COLORADO

Las obras proyectadas para este sitio corresponden a la unión del río Cauca con un canal

para llegar al caño Grande, que luego llevaría las aguas al caño Barro y terminaría en la

ciénaga de Ayapel.




52

El inicio de esta obra se ubicaría aguas arriba del rompedero conocido como Nuevo Mundo,

donde se construiría un dique vertedero que conectaría con un canal y se adecuarían los

caños cercanos de manera que el agua ingrese controladamente sin ocasionar daños.

El dique vertedero se localizará aguas arriba del rompedero, aproximadamente a unos

800 m, se conectará con una canal de casi un (1) kilómetro de longitud, construido sobre la

llanura aluvial del rio Cauca, que es una zona de topografía plana, que presenta unas

colinas que estrechan la llanura para alcanzar un ancho mínimo de 346 m. Este canal

permite llegar al caño Grande.

El caño Grande nace en la llanura aluvial del río Cauca y discurre por ella por

aproximadamente 560 m, presentando una zona estrecha que alcanza unos 230 m de

amplitud. En un punto del recorrido, el caño comienza a bordear unas pequeñas colinas

por la margen derecha, y en otros puntos por la margen izquierda generando unos

pequeños valles cuyos anchos promedios alcanzan los 170 m.

Cerca de la ciénaga de San Lorenzo se unen el caño Grande con el caño Colorado y desde

este punto hasta la ciénaga de Ayapel, por una longitud de 54 Km, el valle presenta colinas

en ambas márgenes generando un valle más estrecho, hasta de unos 30 m. Pero estas

cerrazones son intermitentes y en varios sitios se puede ampliar desde unos 200 m hasta

un kilómetro o más como pasa en el sitio donde une con el caño Pescado. Cerca de la

ciénaga de Ayapel donde comienzan a formarse unos sistemas de ciénagas el cauce

transcurre por una zona plana y amplia.

3.4.2 SITIO SANTA ANITA

La opción para desviar las aguas del río Cauca en cercanías del rompedero de Santa Anita,

corresponde a la unión del caño Gil con un canal, y éste con una ciénaga sin nombre, de

donde saldría otro canal artificial para unirse con el caño Muñoz que llega a la ciénaga de

Ayapel

Esta obra se encuentra ubicada unos 1300 m aguas arriba del rompedero Santa Anita,

desde donde se alimenta el caño Gil con aguas del río Cauca.

El caño Gil recorre la llanura aluvial del río Cauca por unos 1800 m sin estar confinado por

colinas. A partir de este punto hasta que se une con el caño Coroncoro comenzará a

recorrer, bordeado por unas colinas que generan valles estrechos hasta de unos 30 m y las

partes más amplias pueden alcanzar desde los 300 m hasta 1 Km.




53

Desde que se une con el caño Coroncoro hasta llegar al canal que lo unirá con la ciénaga, se

recorrerá un valle amplio, que en algunas zonas por la margen derecha estará limitado por

unas pequeñas colinas. El canal que unirá el caño Gil con la ciénaga y luego con el caño

Muñoz, se construirá en una terraza amplia, a la que se le reportan algunas zonas más

estrechas, que varían entre los 100 m y 200 m. El caño Muñoz desde el sitio donde el canal

le entrega las aguas hasta la ciénaga de Ayapel tiene una longitud de 41 Km, que recorre en

un gran trayecto por zonas amplias que pueden alcanzar un (1) kilómetro o más, pero que

también llegan a reducirse hasta tener un ancho de aproximadamente unos 30 m, como

ocurre cerca de la población Nariño antes de llegar a la ciénaga de Ayapel.

3.4.3 SITIO POTRERO NUEVO

Otra opción para sacar las aguas del río Cauca de forma controlada en el sector de Santa

Anita, corresponde a la de unir el río Cauca con el caño Coroncoro, éste con una ciénaga

luego con el caño San Matías (San Isaías) que desagua en el caño Viloria.

Esta construcción se ubicaría aproximadamente a un (1) kilómetro aguas abajo del

rompedero Potrero Nuevo, se comienza con un canal artificial que conectará el río Cauca

con el caño Coroncoro, por una longitud de 300 m, se desarrollará todo en la llanura aluvial

del río.

El caño Coroncoro transcurre por aproximadamente unos 700 m por la llanura aluvial,

pero luego comienza a estar limitado por unas pequeñas colinas que estrechan el valle

hasta llegar a unos 30 m de ancho, por una distancia de 6000 m; punto donde se encontrara

un canal de 450 m que conectará el caño Coroncoro con el caño Muñoz.

El caño Muñoz corre por un valle cuya parte más estrecha es de unos 30 m y la más amplia

es de unos 150 m; con una longitud de unos 5000 m hasta conectarse con el caño San

Isaías, que también se conoce como San Matías. Este caño corre por un valle estrecho,

siendo la parte más estrecha de unos 30 m y las partes más amplias puede alcanzar los 100

m hasta unos 250 m; el caño San Matías tiene una longitud de 65 Km hasta conectarse con

el caño Viloria, que a su vez atravesará zonas muy estrechas de aproximadamente 30 m y

zonas donde el valle se puede ampliar hasta por dos (2) kilómetros.

3.4.4 SITIO TENCHE

En el sitio de Tenche la obra propuesta comprende un desvió de las aguas del río Cauca por

medio de un canal que se unirá con el caño Mojaescopeta, luego éste desemboca en el caño




54

Largo y éste a su vez en el caño La Sangre que se une con el caño Mojana, que desemboca

en el río Magdalena.

El inicio de la obra se localizará aproximadamente a un (1) Km aguas abajo de la localidad

de Tenche, de este punto se conectará con un canal con una longitud de 1.700 m, el cual se

construirá en la llanura del río Cauca, que geomorfológicamente presenta relieve variado

en algunos sitios es amplia y en otros estrecho por estar bordeada por colinas, donde sólo

alcanza los 30 m de ancho. El canal se conectará con el caño Mojaescopeta, que a través de

una longitud de 870 m se conecta con el caño Largo, el valle aluvial del caño Mojaescopeta

es un valle cerrado que sólo alcanza una amplitud cercana a los 30 m.

El caño Largo tiene una longitud de 13.500 m, recorre un valle variable donde en las partes

estrechas no sobrepasa los 30 m pero en las partes amplias puede alcanzar los 2.900 m y

desemboca en el caño La Sangre. Este caño tiene una longitud de 62.000 m hasta

desembocar en una ciénaga, el valle aluvial de este caño también es variable, presenta

colinas que lo estrechan y zonas amplias como las que se observan en cercanías de la

ciénaga.

El caño La Sangre desemboca en el caño Mojana y este a su vez continúa por 84.689 m

hasta llegar a los bajos del río Magdalena, el caño transcurre bordeando algunas pequeñas

colinas que estrechan el valle pero presenta zonas con amplitudes hasta de un kilómetro.

3.4.5 SITIO LAS BRISAS

En este sitio la obra proyectada comprende unir el río Cauca con el caño Las Brisas, que

desemboca en el caño Gramalote, que vierte su agua en el caño la Mojana que llega al río

Magdalena

El punto inicial se localiza a unos 1.400 m aguas arriba del cerro las Brisas, desde acá, por

medio de un canal, se conectará con el caño Las Brisas, en general este canal recorre una

llanura aluvial amplia con la excepción de las cercanías al cerro Las Brisas donde se

estrecha, la longitud de este canal se proyecta en 2.300 m. El caño Las Brisas en su parte

alta bordea unas pequeñas colinas, que limitan el valle disminuyendo el ancho mínimo a

unos 30 m, después de recorrer una longitud de 10 Km llega a conectarse con el caño

Gramalote, el cual tiene una longitud de 52 Km hasta conectarse con el caño Mojana. El

valle aluvial del caño Gramalote está rodeado por colinas, que generan zonas estrechas

pero en algunas partes donde las abandona, como desde la población Zapata hasta que éste

se une con el caño Mojana, el valle puede llegar a alcanzar hasta más de un (1) kilometro de

amplitud.




55

Desde el sitio donde se unen estos dos caños la longitud para conectar con el río Magdalena

es de 50 Km, recorrido que transcurre en algunas partes por entre colinas y en otras por

valles amplios.

3.4.6 SITIO CAIMITAL

En el sitio de Caimital la obra propuesta comprende la desviación de las aguas del río Cauca

por medio de los caños Los Moncholos, Gramalote y Mojana hasta llegar al río Magdalena.

Esta obra se construiría cerca del caserío Caimital, el cual se encuentra entre los cerros Las

Brisas y Mamarraya, se debe construir un canal con una longitud de 720 m desde un brazo

del río Cauca hasta el caño Los Moncholos. El canal se desarrollaría sobre la llanura aluvial

del río, que en algunos sectores está limitado por dos (2) colinas donde el ancho mínimo

que alcanza es de 230 m. El caño Los Moncholos tiene una longitud de 9.000 m hasta

conectarse con el caño Gramalote, en algunos sitios bordeara colinas pero en otros el valle

puede ser muy amplio. El caño Gramalote tiene una longitud de 45 Km hasta unirse con el

caño Mojana, en general el valle de este caño va bordeando colinas, que lo estrechan pero

en algunas partes como desde la población Zapata hasta que este se une con el caño

Mojana, el valle puede llegar a ser tan amplio como un (1) kilómetro. El caño Mojana tiene

una longitud de 50 Km hasta conectarse con un sistema de ciénagas del río Magdalena, éste

irá bordeando algunas pequeñas colinas pero en general transcurre en un valle amplio.

3.4.7 SITIO LA TEA

En el sitio la Tea la obra propuesta comprende la desviación de las aguas del río Cauca por

medio de un canal a los caños Mojana Viejo y Mojana hasta llegar al río Magdalena.

El inicio de esta obra se construirá en las cercanías del rompedero conocido como La Tea, el

cual se encuentra aproximadamente a unos cinco (5) kilómetros aguas arriba del municipio

de Guaranda. El canal tendrá una longitud de 460 m y se construirá sobre la llanura aluvial

del río Cauca que es amplia en toda su extensión. El canal conecta con el caño Mojana Viejo

que tiene una longitud de 17 Km hasta conectarse con el caño Mojana; el valle aluvial del

caño Mojana Viejo es amplio, alcanzando hasta los 700 m de ancho, pero en unos sitios la

presencia de colinas lo estrechan. El caño Mojana Vieja desagua en el caño Mojana, que

desde ese sitio de unión hasta el río Magdalena alcanza los 85 Km. Éste caño irá bordeando

algunas pequeñas colinas pero en general transcurre en un valle amplio como antes de

llegar al municipio de Majagual y en los alrededores de la población Palmanto.




56

4. COMPONENTE DE HIDROLOGÍA

El ciclo anual de la precipitación en la región de la Mojana presenta dos periodos. Un

período seco durante los meses de diciembre a marzo cuya magnitud promedia es de

1959 mm/año, y un periodo de lluvias o de inundación, en los meses de abril a noviembre

con 4799 mm/año. En este periodo de inundaciones el río Cauca y Magdalena desbordan

sus aguas recargando las ciénagas, humedales, zapales y firmales, los cuales acumulan

grandes volúmenes de agua y sedimentos actuando como zonas de amortiguamiento de las

crecientes.

4.1 INFORMACIÓN DISPONIBLE

En la Tabla 2 y Figura 12 se presentan las estaciones hidrométricas disponibles y

consideradas en el estudio de la UNAL (2006), información que permitió hacer el análisis

de eventos extremos para el diagnóstico y diseño de los dique en la zona de interés.

Tabla 2. Registros diarios de caudales y nivel (LM: Estación Limnimétrica, PG: Estación Limnigráfica).

NOMBRE CÓDIGO TIPO CRTE DPTO MUNICIPIO UBICACIÓN

AÑOS NORTE ESTE

Las Flores 2502727 LG Cauca Antioquia Caucasia 1389079 922581 43

Jegua 2502724 LG San Jorge Sucre San_Benito 1475765 902570 43

San Antonio 2502718 LG San Jorge Bolívar Magangué 1492310 924602 44

La Coquera 2624702 LG Cauca Antioquia Caucasia 1372590 876606 45

La

Esperanza 2703701 LG Nechí Antioquia El bagre 1376175 922559 45

Margento 2502705 LG Cauca Antioquia Caucasia 1381729 909706 45

Las Varas 2502720 LG Cauca Bolívar Achí 1418535 948334 45

Marralú 2502712 LM San Jorge Córdoba Ayapel 1416853 871220 34

Coyongal 2502793 LM Bzo de

Loba Bolívar Magangué 1479361 953908 35

Galindo 2502788 LM Cauca Bolívar Achí 1409323 944651 36

San Jacinto 2502795 LM Cauca Bolívar Achí 1403814 929952 36

Achí 2502716 LM Cauca Bolívar Achí 1438813 948358 36

La Raya 2502791 LM Caño

Caribona Bolívar Achí 1413005 948327 36

Beirut 2502734 LM Ciénaga

Ayapel Córdoba Ayapel 1409447 882217 39




57

NOMBRE CÓDIGO TIPO CRTE DPTO MUNICIPIO UBICACIÓN

AÑOS NORTE ESTE

Sitio nuevo 2502729 LM Brazo de


San marcos 2502722 LM Cga san

marcos Sucre San marcos 1449997 885998 43

Magangué 2502768 LM Brazo de


Guaranda 2502715 LM Cauca Bolívar Achí 1427751 950180 44

Sucre 2502711 LM Caño

Mojana Sucre Sucre 1466495 928222 45

Figura 12. Localización de estaciones pluviométricas, limnimétricas, limnigráficas y meteorológicas en la zona de estudio. Tomado del capítulo 10 Hidráulica e Hidrología del estudio Control de

Inundaciones en la Región de la Mojana.




58

4.1.1 INFORMACIÓN HIDROLÓGICA UTILIZADA

La componente hidrológica tiene por objetivo hacer un diagnóstico hidrológico del

comportamiento de los caudales y niveles en la zona de influencia de la Mojana. Esto

incluye la revisión de la información suministrada por el IDEAM en cuanto a caudales y

niveles en las estaciones de la zona. Un análisis de tendencia de las series anuales y de

rachas como diagnóstico de la información. Calculó del porcentaje de datos faltantes. Y se

presenta una caracterización del ciclo anual de los caudales y las curvas de duración de

caudales de las estaciones. En la Tabla 3 y Figura 13, se presentan la información básica y

un mapa con la localización de las estaciones.

Tabla 3. Estaciones de registro de niveles y caudales.

CÓDIGO TIPO NOMBRE CTE DPTO MPIO NORTE ESTE

AÑOS DE

REGISTRO

INICIO FINAL

2502764 LG Tres Cruces Cauca Bolívar Achí 1453556 952044 1974 2010

2502727 LG Las Flores Cauca Antioquia Caucasia 1389079 922581 1974 2010

2624702 LG La Coquera Cauca Antioquia Caucasia 1372590 876606 1972 2010

2502705 LG Margento Cauca Antioquia Caucasia 1381729 909706 1966 2010

2502720 LG Las Varas Cauca Bolívar Achí 1418535 948334 1971 2010

2502795 LM San Jacinto Cauca Bolívar Achí 1403814 929952 1977 2000

2502716 LM Achí Cauca Bolívar Achí 1438813 948358 1975 2000

2502715 LM Guaranda Cauca Bolívar Achí 1427751 950180 1972 1999

2703701 LG La Esperanza Nechí Antioquia El Bagre 1376175 922559 1968 2000

2502712 LM Marralú San Jorge Córdoba Ayapel 1416853 871220 1977 2010

2502724 LG Jegua San Jorge Sucre San Benito 1475765 902570 1972 2000

2502718 LG san Antonio San Jorge Bolívar Magangué 1492310 924602 1976 2000

2502711 LM Sucre Cño Mojana Sucre Sucre 1466495 928222 1972 2010

2502750 LM Majagual Cño Mojana Sucre Majagual 1990 2010

2502791 LM La Raya Cño Caribona Bolívar Achí 1413005 948327 1975 2010

2502734 LM Beirut Cga. Ayapel Córdoba Ayapel 1409447 882217 1972 2000

2502722 LM San Marcos Cga. San

Marcos Sucre

San

Marcos 1449997 885998 1972 2000




59

Figura 13. Ubicación de estaciones de nivel y caudal.

4.1.2 CALIDAD DE LA INFORMACIÓN UTILIZADA

Se analiza la información, tanto de nivel como de caudal en la zona de la Mojana; incluye el

comportamiento gráfico de las series mensuales de tiempo. Se estimó el porcentaje de

datos faltantes, teoría de rachas, y tendencia se las series anuales.

En las Figura 14 a Figura 27 se observa la serie de tiempo de los caudales y niveles en las

estaciones principales de la región de la Mojana y puede apreciarse que los mayores

valores se registran al final del período en los últimos tres años, correspondientes a la

fuerte temporada invernal, especialmente la del año 2010. Este comportamiento se ratifica

mediante el análisis de tendencia en las series anuales que se muestra en la sección 4.4. Se

observa un valor muy bajo en el mes de enero del año 2010, en las estaciones Margento,

Tres Cruces y Las Flores, el cual no corresponde con el patrón general de los demás

registros. Se concluye que hay un error en el registro de esa fecha.




60

Es de gran importancia conocer el porcentaje de datos faltantes en los registros de cada

estación, para evaluar la consistencia y regularidad de la información. Se encontró poca

continuidad en los datos desde la instalación de las estaciones hasta mediados de la década

de los ochentas aproximadamente, de ahí en adelante la continuidad de los datos mejora

notablemente. De la conclusión anterior se excluyen los registros de la estación Margento,

la cual presenta gran discontinuidad a lo largo de toda la serie de tiempo. La Tabla 4

muestra los porcentajes de datos ausentes en las estaciones de nivel y la Tabla 5Tabla 4

muestra el porcentaje de datos faltante en las estaciones de caudal.

Tabla 4. Porcentaje de datos faltantes de estaciones de nivel.

ESTACIÓN TIEMPO

FALTANTE (%)

MAYOR LONGITUD CONTINUA DE

REGISTRO

MESES AÑOS

Achí 32 33 2.8

Beirut 17.1 46 3.8

Guaranda 19.6 60 5.0

Jegua 4.2 104 8.7

La Coquera 2.8 370 30.8

La Esperanza 1.1 230. 19.2

La Raya 6.3 160 13.3

Las Flores 19.7 76 6.3

Las Varas 5.1 290 24.2

Majagual 24.9 45 3.8

Margento 18.0 99 8.3

Marralu 21.6 67 5.6

Orejero 17.2 54 4.5

San Jacinto 17.9 112 9.3

San Marcos 6.3 142 11.8

Sucre 8.0 48 4.0

Tres Cruces 20.2 81 6.8

Tabla 5. Porcentaje de datos faltantes de estaciones de caudal.

ESTACIÓN % DATOS

FALTANTES

MAYOR TIEMPO CONTINUO DE

REGISTRO

MESES AÑOS

La Coquera 1.2 370 30.8

La Esperanza 2.9 230 19.2

La Raya 7.9 160 13.3

Las Flores 16.8 76 6.3




61

ESTACIÓN % DATOS

FALTANTES

MAYOR TIEMPO CONTINUO DE

REGISTRO

MESES AÑOS

Las Varas 0.5 290 24.2

Margento 9.8 99 8.3

Tres Cruces 13.4 81 6.8

Se tiene una mejor continuidad de registros en las estaciones de caudales. Para este caso

los porcentajes de datos faltantes son inferiores al 17% y las mayores longitudes continuas

de registro oscilan entre 6.8 y 30.8 años. Para las estaciones de nivel los porcentajes de

datos faltantes están entre el 1 y 32% y las mayores longitudes de registro entre 3.8 y 30.8

años.

4.2 TEORÍA DE RACHAS

La teoría de rachas permite establecer el comportamiento de la serie de tiempo en sus

valores extremos en aspectos como: excursiones por encima o por debajo de cierto umbral

y permanencia de la variable en el tiempo por encima o por debajo del umbral. Para las

series de la Mojana se calcularon las rachas por encima y por debajo de dos (2) umbrales: la

media más (menos) una desviación estándar y la media más (menos) dos desviaciones

estándar. Los resultados se presentan en las Tabla 6 y Tabla 7.

Una excursión se presenta cuando el valor de la serie supera el umbral y se contabiliza

como el porcentaje de excursiones respecto a la longitud total de registro. El análisis se

hizo para las series mensuales.

De la Tabla 7, se puede concluir que las excursiones para niveles altos de la variable son

inferiores que para niveles bajos. Esto refleja la persistencia de la variable en periodos de

verano a estar un mayor número de períodos de registro en valores bajos. Las excursiones

de nivel por encima de la media más dos desviaciones estándar son muy bajas en general y

solo se presentan en 9 de las 17 estaciones consideradas.

Tabla 6. Rachas para estaciones de caudal

ESTACION XMEDIA σx EXCURSIONES (%)

Xmedia + 1σx Xmedia + 2σx Xmedia - 1σx Xmedia - 2σx

La Coquera 1399.57 572.27 13.79 3.88 13.15 0.00

La Esperanza 831.11 349.42 16.41 2.08 21.09 0.00

La Raya 312.03 179.83 17.27 3.84 18.71 0.00




62

ESTACION XMEDIA σx EXCURSIONES (%)


Las Flores 2218.77 842.31 17.19 2.08 16.15 1.04

Las Varas 2060.39 793.76 15.42 3.54 16.46 0.00

Margento 1322.65 550.57 12.96 2.47 13.99 0.00

Tres Cruces 2496.81 892.42 17.65 2.12 18.12 0.94

Tabla 7. Rachas para estaciones de nivel

ESTACIÓN XMEDIA σx EXCURSIONES (%)


Achí 404.87 111.66 17.53 0.00 17.01 4.12

Beirut 434.08 135.74 14.86 0.00 20.27 3.24

Guaranda 503.45 156.68 14.72 0.00 18.06 4.01

Jegua 442.25 154.65 14.64 0.00 17.45 4.36

La Coquera 223.31 74.26 83.15 3.37 0.00 0.00

La Esperanza 269.13 89.66 16.49 0.26 21.20 1.31

La Raya 434.82 112.71 16.50 0.24 6.31 0.00

Las Flores 572.28 108.54 18.11 0.81 17.30 2.97

Las Varas 365.15 116.26 16.53 0.60 0.00 0.00

Majagual 252.35 93.42 13.27 2.65 22.12 0.00

Margento 457.41 108.79 17.21 0.00 19.67 2.46

Marralu 397.38 166.72 17.21 0.00 19.67 2.46

Orejero 318.15 138.13 19.25 2.82 18.31 0.94

San Jacinto 451.02 171.62 14.55 0.26 16.93 3.97

San Marcos 431.98 150.81 10.05 0.00 19.63 2.80

Sucre 295.79 100.91 6.97 0.70 20.21 0.00

Tres Cruces 646.06 136.06 15.71 0.00 15.71 4.57




63

Figura 14. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación La Coquera

Figura 15. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación La Raya.




64

Figura 16. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación Las Flores.

Figura 17. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación Las Varas.




65

Figura 18. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación Margento.

Figura 19. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación Tres Cruces.




66

Figura 20. Series de tiempo de niveles y caudales para la estación La Esperanza.

Figura 21. Series de tiempo de niveles para la estación Achí.




67

Figura 22. Series de tiempo de niveles para la estación Beirut.

Figura 23. Series de tiempo de niveles para la estación Jegua.




68

Figura 24. Series de tiempo de niveles para la estación San Antonio.

Figura 25. Series de tiempo de niveles para la estación San Jacinto.




69

Figura 26. Series de tiempo de niveles para la estación San Marcos.

Figura 27. Series de tiempo de niveles para la estación Sucre.




70

El comportamiento de las rachas para caudales es para el umbral de la media más (menos)

dos desviaciones estándar lo contrario que para los niveles. Se presenta un porcentaje

mayor excursiones para el umbral mayor en cambio para el umbral menor no se presentan

exceptuando para las estaciones Las Flores y Tres Cruces. Los valores encontrados en estas

estaciones son muy bajos. Este comportamiento respecto a los niveles tiene que ver con la

curva de calibración. En la zona de valores altos de la curva, un incremento mínimo del

nivel implica un incremento importante del caudal.

En cuanto al umbral de la media más (menos) una desviación estándar el comportamiento

es similar para la variable caudal.

4.3 DETECCIÓN DE TENDENCIA EN LAS SERIES ANUALES

Se comprobó la tendencia lineal en las series de tiempo anuales en estaciones de caudal y

nivel ajustando una tendencia lineal a la serie de datos y evaluando si la pendiente es

significativa estadísticamente. Para aceptar la hipótesis de la existencia de tendencia en la

serie se debe cumplir:

Donde: N es el número de registros de la serie; V, los grados de libertad (N-2); T, el

percentil de la distribución T de Student para un nivel de significancia α; α es el nivel de

significancia (5%) y R es el coeficiente de correlación de los datos. Los resultados de la

tendencia se presentan en la Tabla 8.

De la Tabla 8, se concluye que todas las estaciones tiene tendencia lineal en la serie y según

el comportamiento gráfico y los resultados de las pendiente ajustadas la tendencia

encontrada es positiva. Esta tendencia puede tener las siguientes causas, una es el cambio

climático que ha incrementado los niveles y caudales en la zona, el incremento de la

población y en consecuencia los caudales de retorno de tipo residencial, industrial y

comercial en la cuenca del río Cauca en su recorrido desde el nacimiento hasta la Mojana y

por último la revisión y actualización de las curvas de calibración por parte del IDEAM, ya

que si se presentan procesos de agradación en el cauce, sube la cota del lecho y se tiene

lecturas que sobrestiman los niveles y caudales respecto a las lecturas verdaderas de las

miras y linmígrafos. Las únicas estaciones que dan tendencia negativa están sobre el río

Nechí, río San Jorge y el caño Mojana.




71

Tabla 8. Resultados de Tendencia lineal para cada estación

ESTACIÓN CORRIENTE TIPO N

(AÑOS) R V

CUANTIL

T-

STUDENT

TC TENDENCIA

La Coquera cauca nivel 37 0.16 35 2.03 38.53 positiva

caudal 38 0.38 36 2.02 17.14 positiva

Margento Cauca nivel 39 0.88 37 2.02 14.37 positiva

caudal 44 0.64 42 2.01 13.21 positiva

las flores Cauca nivel 36 0.75 34 2.03 11.77 positiva

caudal 36 0.66 34 2.03 11.75 positiva

Las Varas Cauca nivel 42 0.50 40 2.02 14.66 positiva

caudal 39 0.52 37 2.02 13.74 positiva

Tres Cruces Cauca nivel 35 0.25 33 2.03 23.90 positiva

caudal 36 0.32 34 2.03 18.99 positiva

La Esperanza Nechí nivel 32 0.47 30 2.04 13.20 positiva

caudal 31 0.09 29 2.04 61.49 negativa

Achí Cauca nivel 22 0.26 20 2.08 17.72 positiva

San Jacinto Cauca nivel 22 0.78 20 2.08 9.19 positiva

Guaranda Cauca nivel 28 0.65 26 2.05 10.32 positiva

La Raya

cn

Caribona

caudal 35 0.55 33 2.03 12.47 positiva

Marralu San Jorge nivel 35 0.11 33 2.03 51.71 negativa

Beirut cg Ayapel nivel 36 0.54 34 2.03 12.88 positiva

Majagual cn Mojana nivel 20 0.38 18 2.10 12.16 negativa

sucre cn Mojana nivel 28 0.13 26 2.05 39.12 negativa

San Marcos cg San

Marcos nivel 37 0.70 35 2.03 11.83 positiva

Orejero cn

Pancegüita nivel 20 0.42 18 2.10 11.22 positiva

Jegua san Jorge nivel 37 0.22 35 2.03 27.89 positiva

San Antonio san Jorge nivel 33 0.36 31 2.04 16.52 positiva

En todas las estaciones se acepta la hipótesis de tendencia lineal en la serie.




72

4.4 CICLO ANUAL DE LAS ESTACIONES DE NIVEL Y CAUDAL

El ciclo anual de caudales de estos dos ríos (Cauca y Nechí) a la altura de la Mojana, integra

los flujos originados en una cuenca de una escala espacial bastante superior a la región de

estudio, y por lo tanto, la distribución temporal en la escala del ciclo anual no depende del

régimen local de lluvias. A diferencia del ciclo anual de lluvias en la zona, el de caudales en

el Cauca y el Magdalena presenta un régimen bimodal.

El régimen de caudales en la zona de la Mojana, también presenta un comportamiento

bimodal. Las épocas de caudales mínimos se presentan en los períodos enero-marzo y

julio-septiembre, el primero más acentuado que el segundo. Los períodos de aguas altas y

mayores caudales se presentan durante octubre-noviembre. Este comportamiento de

observa en las Figura 29 a Figura 34 .

En las Figura 28, Figura 30, Figura 31, Figura 32, Figura 33 y Figura 35 se presenta el ciclo

anual de los niveles, el comportamiento es similar al de los caudales.

Figura 28. Ciclo anual de niveles de las estaciones sobre el río Cauca y Nechí.




73

Figura 29. Ciclo anual de caudales de las estaciones sobre el río Cauca y Nechí.

Figura 30. Ciclo anual de niveles en las estaciones de la cuenca del río San Jorge.




74

Figura 31. Ciclo anual de niveles en las estaciones sobre el río San Jorge.

Figura 32. Ciclo anual de nivel de las estaciones sobre el caño Mojana.

Como complemento al ciclo anual de los caudales se hace un análisis teniendo en cuenta las

diferentes fases del Fenómeno del Niño, es decir, fase cálida, fase fría y normal. Los ciclos

anuales asociados a estas fases se presentan a continuación en las Figura 36 y Figura 37.




75

Figura 33. Esquema de los ciclos anuales de nivel de las estaciones sobre el río Cauca y Nechí.




76

Figura 34. Esquema de los ciclos anuales de caudal de las estaciones sobre el río Cauca y Nechí.




77

Figura 35. Esquema de los ciclos anuales de nivel de las estaciones sobre caños y ciénagas, zona la Mojana.




78

Estación La Coquera

Estación Las Flores

Estación Las Varas

Estación Tres Cruces

Figura 36. Ciclo anual periodos de niño, niña y normales, para estaciones del río Cauca.




79

Estación Margento

Estación San Jacinto

Estación Achí

Estación Guaranda

Figura 37. Ciclo anual de periodos de niño, niña y normales, para estaciones sobre el río Cauca.

Se puede observar que en las estaciones de nivel y caudales localizados sobres el río Cauca,

se refleja el efecto del Fenómeno del Niño en sus diferentes fases. En la época de la Fase del

Niño, los caudales son inferiores a la época de fase o período normal. En la fase de la Niña




80

los caudales superan la época de periodo normal de caudales. Se observa que en el mes de

mayo los caudales en las fases consideradas son prácticamente iguales. De acuerdo al

régimen de caudales, el mes de mayo es un mes que finaliza o es de transición de la época

del inviernillo al veranillo de mitad de año.

El comportamiento de los caudales en la estación La Esperanza (Figura 38), sobre el río

Nechí, muestra la influencia de las Fases del Fenómeno del Niño, el cual modula el régimen

de caudales. Se observa que a pesar de las diferencias en la magnitud de los caudales, ésta

no es tan acentuada como en las estaciones sobre el río Cauca. Lo que está relacionado con

la escala espacial, ya que el río Cauca en la zona de la Mojana ha drenado gran parte del

área de la zona andina de Colombia. Para los meses abril, mayo y junio los caudales en las

tres fases son prácticamente iguales.

Figura 38. Ciclo anual de niño, niña y normales, estaciones La Esperanza (Río Nechí).

En cuanto al comportamiento de los caudales y niveles en las estaciones sobre el río San

Jorge (Figura 39), se observa un incremento de los caudales por encima de la época de

caudales normales en la Fase de la Niña y por debajo de la época de caudales normales en

la Fase El Niño. Para los meses de abril, mayo y junio los caudales son prácticamente

iguales.

De las Figura 40 y Figura 41 se puede concluir que el efecto de las fases del Fenómeno El

Niño en las estaciones de nivel y por ende de caudal en la zona de los caños de la Mojana es

mínimo. Incluso, se tiene estaciones como la de Majagual en donde el comportamiento es

contrario. En las estaciones de Beirut y San Marcos no se observa una diferencia apreciable

en los niveles, mostrando que no hay influencia del Fenómeno del Niño. Este análisis se

hace con base a la información de niveles y caudales disponible en los caños la cual refleja

la dinámica hidrológica e hidráulica del sistema de la Mojana con sus ciénagas y caños.




81

Estación Jegua Estación Marralú

Estación San Antonio

Figura 39. Ciclo anual periodos de niño, niña y normales, para estaciones del San Jorge.

Estación Sucre Estación Majagual

Figura 40. Ciclo anual periodos de niño, niña y normales, para estaciones sobre el caño Mojana.




82

Estación La Raya (Caño Caribona)

Estación Beirut (cga. Ayapel) Estación San Marcos (cga. San marcos)

Figura 41. Ciclo anual de periodos de niño, niña y normales, para otras estaciones en la Mojana.

4.5 CURVAS DE DURACIÓN DE NIVELES Y CAUDALES

Las Figura 42 a Figura 46 muestran las curvas de duración de niveles y caudales elaboradas

con los datos diarios disponibles de las estaciones ubicadas en la zona de estudio.

En la Figura 42 que muestra las curvas de duración de los niveles diarios a lo largo del río

Cauca, donde se puede observar que los niveles de la estación La Flores, aguas abajo de la

confluencia del río Nechí con el Cauca, presenta un comportamiento similar en magnitud a

la estación Tres Cruces localizada a la salida de la zona de estudio. En las demás estaciones

el comportamiento de los niveles o las curvas de duración aumentan en la dirección del

flujo. El anterior comportamiento se deduce para el rango de caudales normales y en la

mayoría de las estaciones para los niveles máximos. Para niveles mínimos el

comportamiento es similar.




83

Figura 42. Curvas de duración de niveles de las estaciones sobre el río Cauca.

Figura 43. Curvas de duración de caudales de las estaciones sobre el río Cauca.

La Figura 43, muestra las curvas de duración de caudales diarios para las estaciones a lo

largo del río Cauca. Se observa que las estaciones La Coquera y Margento por su cercanía

geográfica presentan un comportamiento similar. La estación Las Flores localizada después

de la confluencia del río Nechí con el Cauca presenta un comportamiento similar a la

estación Tres Cruces, localizada a la salida de la zona de estudio.




84

La estación Las Varas localizada entre las estaciones Las Flores y Tres Cruces tiene patrón

de la curva de caudales inferior al de la estación Las Flores. Lo que se puede explicar por la

pérdida de caudal entre Las Flores y Las Varas a través de los caños y el aporte de

escorrentía al río por el área aferente entre Las Varas y Tres Cruces.

Figura 44. Curvas de duración de niveles de las estaciones sobre el río San Jorge.

Figura 45. Curvas de duración de niveles de las estaciones sobre el Caño Mojana.




85

Figura 46. Curvas de duración de niveles de estaciones en la zona de la Mojana.

En las Figura 44 a Figura 46 se observan las curvas de duración de niveles de las estaciones

en los ríos San Jorge, caño Mojana y la zona de estudio de la Mojana. Para los casos del río

San Jorge y caño Mojana, las curvas muestran un comportamiento, a lo largo de la

respectiva corriente, donde el régimen de caudales diarios es relativamente igual. En

cuanto a las estaciones que están en la zona de la Mojana, con excepción del caño Mojana,

las curvas de duración de las estaciones Beirut, La Raya y San Marcos son similares. Para

las estaciones Orejero y La Esperanza las curvas de duración muestran un régimen de

niveles o caudales similares para probabilidades superiores al 65% o caudales bajos y para

valores de probabilidad entre 0 y 65% el régimen de niveles de la estación La Orejero es

superior al de La Esperanza.

4.6 ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE EVENTOS EXTREMOS

Para los diseños de obras hidráulicas se requiere el caudal o el nivel de agua asociado a un

determinado período de retorno que permita unas obras seguras con un determinado nivel

de confiabilidad de acuerdo a los parámetros de diseño. Por lo que se hace el análisis de

frecuencia de valores extremos para caudales y niveles máximos instantáneos en las

diferentes estaciones de la zona de la Mojana, donde se dispone de información apropiada.




86

El procedimiento consiste en ajustar las distribuciones normalmente usadas a la muestra

de datos, estimar los niveles asociados a diferentes períodos de retorno y mediante unas

pruebas de ajuste entre la distribución empírica de los datos y las distribuciones teóricas,

se decide cuál de las distribuciones se ajusta mejor a los datos y estimar con la distribución

seleccionada los valores de los eventos requeridos.

La muestra de datos se seleccionó de los registros usando el criterio de crecientes y niveles

máximos anuales. Se ajustaron las funciones de probabilidad, Lognormal, Gumbel,

LogGumbel y Pearson tipo 3. Se estimaron los valores de nivel y caudal para diferentes

periodos de retorno (2.33, 5, 10,25, 50 y 100 años) con sus respectivos límites de confianza,

para un nivel de significancia del 95%.

Mediante la prueba de bondad de ajuste de Smirnov-Kolmogorov con un nivel de

significancia del 5 %, se eligió la función de probabilidad que mejor se ajusta a la serie de

datos. Los resultados del ajuste se muestran en las 0 y 0 para caudales y niveles

respectivamente. (LN: Lognormal, G: Gumbel, LG: Log Gumbel, P Pearson Tipo 3, Q: caudal

estimado, Li: límite inferior, Ls: límite superior.)




87

Tabla 9. Niveles máximos (cm) asociados a diferentes periodos de retorno en la zona de la Mojana.

ESTACIÓN AÑOS DIST Tr = 2.33 años Tr = 5 años Tr = 10 años Tr = 25 años Tr = 50 años Tr = 100 años

Li H Ls Li H Ls Li H Ls Li H Ls Li H Ls Li H Ls

Achí 25 LG 554 578 604 597 626 604 630 669 710 672 726 784 705 772 845 737 820 912

Beirut 37 G 588 604 619 614 639 664 635 668 701 660 704 749 678 731 785 696 758 821

Guaranda 30 LN 682 711 742 733 770 809 766 811 859 801 857 917 825 889 958 846 918 996

Jegua 28 LN 680 711 745 730 770 811 763 811 862 797 857 922 820 889 963 841 918 1002

La Coquera 38 LN 384 407 432 430 459 491 460 498 538 494 542 594 517 572 634 538 601 672

La Esperanza 33 LN 438 453 468 464 483 502 482 504 527 500 527 556 512 543 575 523 557 594

La Raya 36 LN 620 637 655 652 673 695 673 698 724 695 726 758 710 744 781 723 761 802

Las Flores 36 LN 724 753 784 779 816 854 816 861 908 855 911 970 881 945 1013 905 976 1054

Las Varas 42 LN 549 565 581 582 601 621 603 626 650 626 654 684 640 673 707 654 690 729

Majagual 15 LG 379 416 457 428 476 529 467 530 603 516 608 718 554 674 820 593 745 937

Margento 40 P 594 624 654 663 698 733 706 751 795 749 810 870 772 850 928 793 887 981

Marralú 35 LN 634 665 698 692 732 773 731 779 831 773 833 899 801 870 946 826 905 992

Orejero 21 LN 456 506 562 527 594 671 575 661 761 628 741 874 664 798 958 698 852 1040

San Antonio 35 LN 638 668 700 694 732 772 732 778 828 772 830 893 799 866 939 823 899 982

San Jacinto 22 LN 537 555 574 563 584 607 579 605 632 596 627 660 606 642 680 616 656 698

San Marcos 38 LN 597 612 628 626 644 663 645 667 689 665 691 718 677 707 738 689 722 757

Sucre 26 P 354 380 406 369 413 456 405 447 489 428 496 564 424 536 648 413 577 742

Tres Cruces 36 P 799 817 836 843 860 877 870 892 913 897 928 959 913 953 994 927 977 1027




88

Tabla 10. Caudales máximos (m3/s) asociados a diferentes periodos de retorno en la zona de la Mojana.

ESTACIÓN AÑOS DIST Tr = 2.33 años Tr = 5 años Tr = 10 años Tr = 25 años Tr = 50 años Tr = 100 años

Li Q Ls Li Q Ls Li Q Ls Li Q Ls Li Q Ls Li Q Ls

La Coquera 39 LN 2848 3068 3305 3291 3586 3908 3600 3977 4394 3949 4442 4996 4188 4770 5434 4412 5086 5863

Las Esperanza 32 LN 1652 1767 1890 1858 2009 2172 1998 2187 2394 2153 2395 2665 2257 2540 2858 2353 2677 3046

La Raya 36 P 643 694 746 752 814 875 822 902 981 891 1003 1115 927 1073 1219 959 1139 1318

Las Flores 36 P 3599 3862 4126 4164 4477 4790 4522 4922 5323 4876 5432 5988 5060 5781 6501 5227 6108 6988

Las Varas 40 LN 4032 4151 4273 4269 4414 4564 4423 4598 4780 4588 4802 5027 4695 4939 5196 4793 5065 5354

Margento 36 G 2533 2711 2889 2827 3102 3377 3049 3420 3791 3322 3822 4322 3522 4121 4719 3719 4417 5114

Tres Cruces 36 P 3733 3943 4153 4185 4410 4636 4455 4721 4988 4710 5054 5399 4841 5270 5699 4954 5464 5974




89

4.7 COMPARACIÓN DE RESULTADOS

Se hizo una comparación entre los caudales obtenidos del análisis de frecuencias para un

periodo de retorno de 100 años y el caudal calculado a partir de la curva de calibración de

cada estación, a partir de los caudales máximos absolutos de cada año, los datos se

ajustaron con una regresión lineal con la cual se obtuvieron mejores resultados (Figura 47

a Figura 51).

La Coquera

Ecuación de ajuste La Coquera: Q = 8.39 N – 323.61

Figura 47. Variación de los caudales en la estación La Coquera.

Margento Ecuación de ajuste Margento: Q = 3.9561N + 188.6

Figura 48. Variación de los caudales en la estación Margento.




90

Las Flores

Ecuación de ajuste Las Flores: Q = 9.4972N – 3265.5.

Figura 49. Variación de los caudales en la estación Las Flores.

Las Varas Ecuación de ajuste Las Varas: Q = 4.6919N+1448.2

Figura 50. Variación de los caudales en la estación Las Varas.




91

Tres Cruces Ecuación de ajuste Tres Cruces: Q = 9.8461N – 4157.1

Figura 51. Variación de los caudales en la estación Tres Cruces.

En la Tabla 11 se muestran los caudales obtenidos para cada una de las ecuaciones de

ajuste y el error relativo en porcentaje entre los caudales comparados.

Tabla 11. Comparación de caudales 2012 - 2004.

ESTACIÓN NIVEL (cm) CAUDAL DE REGRESIÓN

(m3/s)

CAUDAL A.F.

(m3/s) ERROR (%)

La Coquera 601 4670.1 5086 8.2

Margento 887.0 3510.7 4417.0 20.5

Las Flores 976.0 6003.6 6108.0 1.71

Las Varas 690.0 4685.6 5065.0 7.5

Tres Cruces 977.0 5462.5 5464.0 0.03

En la Figura 52 se muestran las estaciones limnigráficas a lo largo del río Cauca: La

Coquera, Margento, Las Flores, Las Varas y Tres Cruces de izquierda a derecha, con su

respectivo caudal para diferentes periodos de retorno; además se muestra el lugar donde

desemboca el río Nechí.

Del análisis de estos resultados, se puede apreciar que en la estación Margento el error es

considerable, posiblemente por un error en la datos obtenidos en esta estación, en las

series de tiempo y el ciclo anual mostrado anteriormente se puedo observar que los

caudales registrados en Margento son menores que los caudales registrados en La Coquera,

lo cual es un inconsistencia si se tiene en cuenta que en este tramo del río Cauca no hay

efluentes, ni rompederos ni ninguna pérdida de agua considerable.




92

Figura 52. Perfil de caudales a lo largo del río Cauca.




93

5. COMPONENTE HIDRÁULICO

5.1 DESCRIPCIÓN DE LOS SITIOS DE AFORO SOBRE EL RÍO CAUCA

Con el objeto de avanzar en la caracterización del sistema fluvial del delta interior de la

Mojana, se realizaron tres (3) campañas de aforos entre los meses de noviembre de 2011 y

enero de 2012. La Figura 54 presenta la localización de los puntos de aforo totales

realizados en la zona.

La Tabla 12 resume la información de los puntos de aforo.

Los aforos se realizaron utilizando los siguientes equipos (Figura 53):

- 2 Correntómetros con lastre, marca Rickly.

- Muestreador de sedimento en suspensión tipo USDH-48.

- Muestreador de carga de fondo Helley-Smith de 3”.

- Ecosonda Hummingbird.

Tabla 12. Localización de aforos en la región de la Mojana.

CORRIENTE ESTE (m) NORTE (m) CAUDAL

(m³/s)

Río Cauca Aguas Arriba del Rompedero de Nuevo Mundo 914608 13815556 2570.2

Río Cauca Aguas abajo del rompedero de Nuevo Mundo 917151 1384259 1359.7

Río Cauca Aguas Abajo del Rompedero de Santa Anita 922576 1393963 3093

Río Cauca Aguas Arriba del Rompedero de Santa Anita 922222 1390848 1819.2

Río Cauca San Jacinto 929282 1403879 824.8

Río Cauca Guaranda 950068 1428341 1882.9

Caño Gramalote (en Puente) 941030 1423523 27.6

Caño Humo 917811 1418802 4.45

Caño Rabón 922054 1418532 4.34

Caño Rabón abajo 903036 1440161 221.5

Caño San Matías 921848 1409180 24.5

Caño Los Caimanes 938851 1411994 4.6

Caño Las Brisas 941315 1411617 2.01

Caño Mojana abajo 940224 1435775 34.27

Caño Mojana arriba 934038 1442030 4.1

Caño Viloria 898,018 1449045 177

Caño Pancegüita 941395 1460581 1.4

Caño Muñoz 917861 1408493 39.4




94

Figura 53. Equipos utilizados para la realización de los aforos.




95

Figura 54. Ubicación de aforos realizados en la región de la Mojana.




96

La determinación del caudal en todos los casos se realizó mediante el método área-

velocidad, donde la sección de aforo fue dividida en 10 sub-secciones para posteriormente

medir la velocidad puntual en la mitad de cada sub-sección a 0.2, 0.6 y 0.8 veces la

profundidad de flujo (medida desde la superficie libre) para luego determinar una

velocidad media por cada vertical.

5.1.1 AFORO AGUAS ARRIBA DEL ROMPEDERO NUEVO MUNDO

Para determinar la cantidad de agua que ingresa a través del rompedero de Nuevo Mundo

(diciembre 1 de 2011), se realizaron dos aforos sobre el Río Cauca antes y después del

rompedero (3.2 km aguas arriba del rompedero en las horas de la mañana y 1.7 km aguas

abajo en las horas de la tarde). Así mismo se determinó la carga de sedimentos en

suspensión al momento del aforo, mediante un muestreo integrado en profundidad en tres

verticales de la sección de aforo, y aunque se ingresó el equipo de medición de carga de

fondo no se registró arrastre.

Como puede observarse en la Foto 51, el río presenta una sección amplia (581 m, Figura

55), donde la base del dique se encuentra aproximadamente a una distancia horizontal de

4m y 1.6 m del nivel del agua.

Foto 51. Orillas de la sección de aforo margen izquierda y margen derecha respectivamente; aguas arriba de Nuevo Mundo




97

Figura 55. Seccción transversal aguas arriba del rompedero de Nuevo Mundo.

5.1.2 AFORO AGUAS ABAJO DEL ROMPEDERO NUEVO MUNDO

El caudal medido aguas arriba del rompedero fue de 2570.2 m³/s (diciembre 1 de 2011),

mientras que aguas abajo se obtuvo un caudal de 1359.7 m³/s. Como puede observarse en

las secciones transversales mostradas en la Figura 55 y Figura 56, la sección aguas arriba

es casi el doble de ancho superficial y más de un 38.2% de área transversal con respecto a

la de aguas abajo ya que el caudal que transporta la primera aproximadamente dobla en

magnitud a la segunda, mientras que los valores de la profundidad máxima y la

profundidad media no difieren en más de un 10%. De esto se infiere que las tensiones

aplicadas sobre el fondo son muy similares (Tabla 12)

Foto 52. Orillas de la sección de aforo margen izquierda y margen derecha respectivamente, en la sección aguas abajo del rompedero de Nuevo Mundo.

30

32

34

36

38

40

42

0 100 200 300 400 500 600 700

Ele

va

ció

n (

msn

m)

Abscisa (m)

Río Cauca - NM aguas arriba

Terreno agua_medición




98

Figura 56. Sección transversal después del rompedero de Nuevo Mundo.

De la diferencia de caudales, se obtiene que el caudal que atraviesa la sección del

rompedero de Nuevo Mundo, y que ingresa a la Mojana a través del caño Barro y caño

Grande, es igual a 1210.5 m³/s (41. 2% de lo que fluye hasta la sección aguas arriba del

rompedero).

Este rompedero es el responsable de la persistencia de la zona anegada durante la época

invernal, dada la magnitud del caudal efluente y la permanencia durante más de un año del

trasvase de aguas del río Cauca hacia el río San Jorge. En términos de las magnitudes de la

velocidad media, nuevamente se encontró un mayor valor (1.57 m/s) en la sección aguas

arriba con respecto a la sección aguas abajo (1.32 m/s).

La concentración de sedimentos en suspensión fue de 2081 mg/l y 2251 mg/l en las

secciones aguas arriba y aguas abajo respectivamente, que corresponden a cargas

suspendidas de 462.118 ton/día y 264.435 ton/día.

Dada la magnitud del caudal y las velocidades del flujo entrante al caño Barro no se pudo

hacer el aforo en la sección de entrada. Razones más fuertes de orden público impidieron

el acceso hacia aguas adentro del caño. Por lo tanto, no fue posible levantar una sección

batimétrica del caño Barro, por lo cual se trabaja bajo la hipótesis de sección semejante a la

del caño Mojana.

2829303132333435363738

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Ele

va

ció

n (

msn

m)

Abscisa (m)

Río Cauca - NM aguas abajo





99

5.1.3 AFORO AGUAS ARRIBA DEL ROMPEDERO SANTA ANITA

Se realizó un aforo el 2 de diciembre de 2011, para determinar la cantidad de agua que

ingresa a través del rompedero Santa Anita, se realizaron dos (2) aforos sobre el río Cauca

antes y después del rompedero (2.3 km aguas arriba del rompedero, el 2 de diciembre de

2011 en las horas de la mañana y 870 m aguas abajo en las horas de la tarde). Así mismo se

determinó mediante un muestreo integrado la carga de sedimentos en suspensión durante

el aforo, y aunque se ingresó el equipo de medición de carga de fondo tampoco se registró

arrastre de fondo.

El río presenta una sección amplia (393 m, Foto 53), donde el dique se encuentra bastante

alejado de la margen izquierda.

Como puede observarse en las secciones transversales mostradas en la Figura 57 y Figura

58, la sección aguas arriba aumenta significativamente su caudal tras recibir la descarga del

río Nechí, donde la magnitud del caudal que transporta la sección aguas arriba es de

2570.2 m³/s, con lo cual el área de flujo en la sección aguas arriba es 30% más grande que

el área de la sección aguas abajo.

Foto 53. Orillas de la sección de aforo margen izquierda y margen derecha respectivamente.




100

Figura 57. Seccción transversal despues del rompedero Santa Anita.

Figura 58. Sección transversal después del rompedero Santa Anita.

5.1.4 AFORO AGUAS ABAJO DEL ROMPEDERO SANTA ANITA

En términos de las propiedades geométricas del flujo se observa que la sección aguas abajo

(Foto 54, Figura 58) tiene un ancho superficial de 420 m (110 m mayor que el ancho

superficial de la sección transversal de aguas arriba), con un profundidad media de 6.4 m

aguas arriba y 3.3 m aguas abajo del rompedero, indicando que la profundidad de la

sección de flujo disminuye a expensas del incremento en el ancho. Consecuentemente, la

velocidad del flujo se reduce de 1.57 m/s a 1.32 m/s, y por ende, los esfuerzos sobre el

fondo también se ven reducidos.

16

18

20

22

24

26

28

30

32

25 125 225 325 425 525 625

Elev

ació

n (m

snm

)

Abscisa (m)

Río Cauca - SA aguas arriba


18

20

22

24

26

28

30

32

0 100 200 300 400 500 600

Ele

va

ció

n (

msn

m)

Abscisa (m)

Río Cauca - SA aguas abajo





101

Foto 54. Orillas de la sección de aforo margen izquierda y margen derecha respectivamente, aguas abajo del romopedero Santa Anita.

De la diferencia de caudales entre los distintos puntos de aforo (dic 02/2011), se obtiene

que el río Nechí descarga un caudal de 1733.4 m³/s (aproximadamente el 69.4% - dos

terceras partes - del caudal total transportado por el río Cauca hasta la confluencia). El

caudal que ingresa a través del rompedero Santa Anita es de 1273.85 m³/s, que equivale a

un 40.1 % del caudal antes del rompedero en la fecha de la medición; sin embargo, si el

rompedero Nuevo Mundo no estuviera activo, el flujo por Santa Anita sería un 27.5% de lo

que fluye desde la cuenca alta (4389 m³/s). Estas cifras indican que el río San Jorge está

recibiendo durante más de un año un caudal en exceso de 2570 m³/s, lo que explica los

niveles altos en a ciénaga de Ayapel y en la parte baja del mismo. El grado de saturación

prolongada de toda la zona de trasvase permite afirmar que no hay capacidad de

almacenamiento en la región; es decir, todo lo que entra por los rompederos del Cauca se

traslada sin perdidas hacia el San Jorge.

Las concentraciones de sedimentos en suspensión fueron de 567 mg/l y 830 mg/l en las

secciones aguas arriba y aguas abajo respectivamente, que corresponden a cargas de

151524 Ton/día y 130459 Ton/día.

La Foto 55 y Figura 59 muestran aspectos de la sección 2200 m hacia adentro de la Mojana

en la dirección del flujo de trasvase por el rompedero Santa Anita (después de la obra que

trata de cerrar la ruptura). A esa distancia del rompedero se le midió un ancho de 230 m y

profundidades de flujo de 2.15 m, lo que explica el anegamiento de los terrenos, la perdida

de cultivos por lo prolongado de la humedad, la incomunicación de las comunidades

alrededor.




102

Foto 55. Sección levantada en la zona anegada en Santa Anita.

Figura 59. Sección transversal levantada en el rompedero Santa Anita.

5.1.5 AFORO SOBRE EL RÍO CAUCA EN GUARANDA

En el municipio de Guaranda, finalizando la zona urbana, se realizó un aforo de control el 3

de diciembre de 2011, el cual arrojó un caudal de 1882.9 m³/s, tan solo un incremento de

63.7 m³/s con respecto a Santa Anita (1819.2 m³/s, aguas abajo de Santa Anita). Este

resultado indica que en el tramo posiblemente hay un almacenamiento apreciable de agua

ya que los aportes del río Caribona y la ciénaga de La Raya en esta época de aguas altas son




103

superiores en magnitud a ese valor (63.7 m³/s). La sección transversal en Guaranda es

amplia y profunda (330 m y 5.3 m, respectivamente, Figura 60) con velocidad del flujo de

1.08 m/s (Foto 56).

Foto 56. Margen izquierda y margen derecha de la sección de aforo en Guaranda.

Figura 60. Seccción transversal sobre el casco urbano del municipio de Guaranda.

La concentración de sedimentos en suspensión fue de 965 mg/l que corresponde a una

carga suspendida de 156989 Ton/día.

5.1.6 AFORO SOBRE EL RÍO CAUCA EN SAN JACINTO

En el municipio de San Jacinto del Cauca a nivel del casco urbano se realizó un aforo de

control el 28 de enero de 2012, el cual arrojó un caudal de 824.8 m³/s. La sección

15

17

19

21

23

25

27

29

0 100 200 300 400 500

Ele

va

ció

n (

msn

m)

Abscisa (m)

Río Cauca - Guaranda





104

transversal en San Jacinto del Cauca es amplia y en comparación con la de Guaranda la

profundidad es considerablemente menor (256 m y 3.52 m, respectivamente, Figura 61)

con velocidad del flujo de 0.856 m/s (Foto 57).

Figura 61. Seccción transversal casco urbano municipio de San Jacinto del Cauca.

Foto 57. Casco urbano del municipio de San Jacinto del Cauca.




105

Tabla 13. Resumen de características de las secciones de aforo sobre el río Cauca.

NOMBRE FECHA Ymáx Ym Vm aforo

Caudal aforo

Área aforo

S Sf K n C Qs

(m) (m) (m/s) (m3/s) (m2) (%) (%)

(mg/l) (ton/día)

Río Cauca - Nuevo Mundo (aguas arriba)

30-nov-11 5.8 2.87 1.7 2570.2 1586.7 0.04% 0.00% 3.05E-07 0.031 2249.25 499480.26

Río Cauca - Nuevo Mundo (aguas abajo)

30-nov-11 5.3 3.22 1.34 1359.6 980.75 0.03% 0.00% 8.49E-11 0.025 2166 254449.75

Río Cauca - Santa Anita (aguas arriba)

01-dic-11 10 6.46 1.45 3093.0 1974.2 0.04% 0.01% 1.58E-01 0.026 567 151523.78

Río Cauca - Santa Anita (aguas abajo)

01-dic-11 8.3 3.51 1.29 1819.2 1380.7 0.04% 0.00% 7.66E-05 0.026 830 130459.01

Río Cauca - Guaranda 02-dic-11 7 5.31 1.11 1882.9 1751.1 0.02% 0.01% 6.26E-02 0.023 965 156989.09

Río Cauca - San Jacinto 28-ene-12 5.21 3.93 0.85 824.77 964.02 0.02% --- --- 0.023 1000 71260.56




106

5.2 SIMULACIÓN HIDRÁULICA DE CONDICIONES ACTUALES

Para establecer los niveles correspondientes a los caudales de diseño determinados en el

estudio hidrológico, se utilizó el modelo HEC–RAS versión 4.1.0 de 2010 (Hydrologic

Engineering Center - River Analysis System, del US Army Corps of Engineers de los Estados

Unidos) de libre acceso al público.

Este modelo unidimensional resuelve las ecuaciones de flujo gradualmente variado por el

método estándar por pasos y es muy versátil para evaluar la sensibilidad de diferentes

configuraciones de geometría, rugosidad, condiciones de flujo, condiciones de frontera,

controles hidráulicos, etc. Para inicializar el cálculo, el método exige definir la geometría,

las rugosidades, el tipo de flujo y las condiciones de frontera; estos dos últimos aspectos

son definidos con base en la experiencia. A continuación se presenta un marco conceptual

sobre el funcionamiento y limitaciones del modelo y la aplicación del mismo al caso en

estudio.

5.2.1 METODOLOGÍA

La metodología seguida para modelar el flujo, consta de varios pasos:

Lo primero es definir el tramo a modelar, procesar las secciones transversales y establecer

la separación entre éstas, tanto en la zona del canal como en ambas bancas, lo cual le

permite al modelo identificar si hay curvatura en el alineamiento horizontal. En la

geometría se especifican las abscisas que separan el canal de las bancas y se incluye los

valores de rugosidad para cada una de estas zonas, e incluso permite la opción de

discretizar la sección en subzonas menores con valores de rugosidad diferente.

Otra característica que puede ser definida en la geometría son los “levees” o partes de la

sección cuya cota debe ser superada en el canal principal para que el flujo pueda comenzar

a desbordar; los levees no necesariamente han de coincidir con los puntos que separan el

canal de las bancas y se definen a criterio del modelador. Similarmente, es posible

introducir regiones “inefectivas” de flujo u otras características como zonas de

almacenamiento, estructuras hidráulicas, etc. Por último, el modelador puede definir varios

archivos de geometría con configuraciones diferentes, tanto geométricas como de

rugosidad y las otras características mencionadas.




107

El segundo paso del proceso es definir los caudales para los cuales se quieren obtener los

perfiles de flujo. Si hay variaciones en el caudal a lo largo del tramo de estudio, éstas deben

ser especificadas en las secciones transversales donde corresponda. Una vez introducidos

los caudales asociados a las condiciones de flujo de interés (caudal medio, crecientes de

diseño, etc.), el modelador debe decidir cuáles son las condiciones de frontera para el

cálculo, es decir, una situación conocida o esperada en las secciones extremas del tramo a

estudiar. Las condiciones de frontera pueden ser especificadas para la sección aguas abajo

y aguas arriba del tramo de estudio o para alguna de las dos según el tipo de régimen

esperado; las condiciones de frontera pueden ser de diferente tipo, por ejemplo, un nivel

conocido, el nivel correspondiente a flujo crítico, o a la profundidad normal (para lo cual se

debe especificar la pendiente correspondiente al tramo de la sección en consideración) o

una curva de descarga ingresada como una tabla de valores de caudal vs nivel, etc.

En el caso que nos ocupa, se tiene un conocimiento a priori sobre el comportamiento que

tendrá el régimen de flujo, el cual es sub-crítico, caso en el cual es suficiente con especificar

la condición en la sección aguas abajo. Las condiciones de frontera pueden ser asumidas

iguales para todos los caudales a modelar; también está la opción de definirlas

individualmente. Los caudales definidos son almacenados en un archivo y el modelador

puede elaborar varios archivos con configuraciones diferentes de caudales y condiciones

de frontera.

Finalmente se define un plan de análisis de flujo, en el cual se especifica la combinación de

geometría y caudales cuyo comportamiento se quiere simular. También se define el tipo de

régimen de flujo y algunas consideraciones de cálculo previas a la ejecución del modelo.

Los resultados de la corrida pueden ser visualizados gráficamente, tanto en perfil como en

cada una de las secciones transversales y en un isométrico que da una perspectiva en 3D.

También se puede configurar una tabla con los parámetros hidráulicos de interés y

exportar los resultados en forma gráfica o tabulada o como archivos en formato Ascii.

5.2.2 CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN DEL MODELO

El proceso de calibración y validación de los modelos hidráulicos elaborados por tramos se

apoya en las estaciones hidrométricas del IDEAM en el río Cauca, las cuales disponen de

registros continuos de nivel y caudal durante un período de tiempo considerable, en el cual

se tiene buena representatividad de las fluctuaciones de estas variables, así como la

posibilidad de contar con curvas de descarga en estos sitios puntuales.




108

Los modelos hidráulicos se han implementado de tal forma que las secciones extremas del

tramo a estudiar correspondan a las secciones transversales de dos (2) estaciones del

IDEAM. Se definieron la estación Las Flores (con coordenadas planas con origen Bogotá de

923294 m Este y 1387815 m Norte) y la estación Las Varas (con coordenadas planas con

origen Bogotá de 946527 m Este y 1419337 m Norte). Para las cuales se adquirió la sección

transversal levantada más recientemente por el IDEAM. Así fue posible verificar que los

niveles obtenidos por el modelo en estas dos secciones, para los caudales analizados, están

de acuerdo con las curvas de descarga de las estaciones.

En el proceso de calibración del modelo se hace un análisis de sensibilidad de las

rugosidades adoptadas en el tramo en estudio, hasta cumplir con una precisión aceptable,

para garantizar el buen desempeño del modelo hidráulico y la confiabilidad de los niveles

obtenidos para las crecientes evaluadas.

En la Tabla 14 y Tabla 15 se presentan los caudales máximos asociados a distintos periodos

de retorno, estimados en el estudio hidrológico para cada uno de los tramos empleados en

la modelación hidráulica.

Tabla 14. Caudales empleados en la modelación hidráulica de 2011.

TRAMO Q m3/s

2.33 5 10 25 50 100 Colorado - Nechí 2711 3102 2420 3822 4121 4417 Nechí – Las Varas 4478 5111 4607 6217 6661 7094 Las Varas - Achí 5172 5925 5509 7220 7734 8233 Río Nechí 1767 2009 2187 2395 2540 2677

Tabla 15. Caudales empleados en la modelación hidráulica del 2004.

ESTACIÓN Q MEDIO

MULTIANUAL (m3/s)

PERIODOS DE RETORNO (ANOS)

2.3 5 10 25 50 100

Margento 1340 2722.7 3102.4 3411.6 3802.4 4092.3 4380.0

Las Flores 2136 3709.4 4010.1 4255.0 4564.5 4794.1 5022.0

Las Varas 2412 4172.6 4450.0 4644.3 4860.7 5005.9 5140.0

La Esperanza 831 1784.0 2008.8 2173.2 2363.3 2494.8 2619.2

En esta simulación se aumentaron los caudales de 100 años de periodo de retorno,

respecto a los de la simulación anterior. En el tramo Colorado – Nechí el caudal aumento de

4380 a 4417 m3/s; en el sector Nechí – Achí paso de 5022 a 7094 m3/s y después de la

adición del caudal del río Caribona aumenta a 8233 m3/s.




109

El caudal del río Nechí también se incremento en esta simulación pasando de 2619.2 a

2677 m3/s; por último se le adicionó el caudal registrado en la estación limnimétrica de La

Raya.

Las condiciones de frontera pueden expresarse mediante el valor de la pendiente del lecho.

Para el primer tramo Colorado – Nechí se utilizó una pendiente de 0.00011 como condición

de frontera aguas arriba y en el tramo Nechí – Achí se utilizo 0.00018 como condición de

frontera aguas abajo.

Para la estimación del coeficiente de rugosidad de Manning se calibró el modelo hidráulico

por tramos utilizando la información obtenida en campo de las campañas de aforo

realizadas en las 6 secciones sobre el río Cauca. Se estableció por medio de los aforos

Manning de 0.034 en el fondo y 0.036 en las bancas para el tramo Colorado – Nechí y 0.037

en el fondo y 0.039 en las bancas para el tramo Nechí – Achí.

5.2.3 PERFILES DE FLUJO EN EL TRAMO COLORADO – NECHÍ.

Las secciones levantadas en el tramo comprendido entre Colorado y la estación Las Flores,

corresponden a al sitio Nuevo Mundo (20 secciones) y a las inmediaciones del casco urbano

del municipio de Nechí (14 secciones), más dos secciones correspondientes a los aforos

realizados para la calibración del modelo, las secciones están comprendidas desde el dique

en la orilla izquierda hasta el sistema de colinas en la orilla derecha y un tramo levantado

en el río Nechí que comprende cinco secciones en un tramo de 800 metros desde la

desembocadura de este río hacia aguas arriba. En la Figura 62 se muestra en planta la

localización esquemática de las secciones batimétricas utilizadas para la configuración

geométrica de este tramo.

Los perfiles de flujo analizados con los caudales calculados en el capítulo Hidrología, que

corresponden a eventos de crecientes máximas asociadas a los períodos de retorno de 2.33,

5, 10, 25, 50 y 100 años, calculados en las estaciones Las Flores, y Las Varas del río Cauca,

La Esperanza en el río Nechí y La Raya en el caño Caribona. En la Tabla 14 se presentan las

magnitudes de los caudales simulados.

5.2.4 RESULTADOS DE LA MODELACIÓN EN EL TRAMO COLORADO – NECHÍ

En la Figura 63 se presenta el perfil de flujo y en la Figura 64 se presentan esquemas de los

perfiles de flujo simulados para este tramo y los niveles proyectados sobre algunas




110

secciones representativas. En la Tabla 16 y se presentan los resultados de los principales

parámetros hidráulicos del flujo para las crecientes consideradas.

Figura 62. Localización de secciones transversales utilizadas para el modelo hidráulico del tramo Colorado – Nechí.




111

Figura 63. Perfil de flujo obtenidos en el tramo Colorado – Nechí.

0 2000 4000 6000 8000 10000 120000

10

20

30

40

Perfil Hidráulico Colorado - Nechí

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Legend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

Terreno

Levee

K1

7+0

34

K1

6+7

73

K1

6+5

14

K1

6+2

66

K1

5+9

66

K1

0+9

54

K9

+64

8

K9

+15

6

K8

+18

1

K7

+38

4

K6

+93

6

K6

+52

9

K6

+01

2

K5

+51

6

K5

+18

2

K4

+96

4

Rio Cauca Colorado_Nechi

-1500 -1000 -500 0 500 100028

30

32

34

36

38

40

42

K2+403

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Le gend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

0.0 m/s

0.5 m/s

1.0 m/s

1.5 m/s

2.0 m/s

2.5 m/s

3.0 m/s

Terreno

Levee

Banca Sta

.035 .034 .035

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 40022

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

K5+516

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Le gend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

0.0 m/s

0.5 m/s

1.0 m/s

1.5 m/s

2.0 m/s

2.5 m/s

3.0 m/s

Terreno

Levee

Banca Sta

.035 .034 .035




112

Figura 64. Niveles de flujo obtenidos en algunas secciones transversales representativas en el tramo Colorado – Nechí.

Tabla 16. Características del flujo correspondientes a Q (Tr=2.33 años), río Cauca, sector Colorado-Nechí.

ABSCISA COTA

FONDO LÁMINA VMEDIA AREA R FROUDE Sf ESFUERZO AR2/3

m m m/s m² m N /m²

K2+403 29.66 7.87 0.71 4806.5 5.1 0.100 0.00006 0.10 14147.9

K4+964 23.54 13.97 0.8 3878.5 7.9 0.090 0.00006 0.09 15319.3

K5+182 22.68 14.8 0.96 3525.3 7.1 0.110 0.00008 0.11 13034.9

K5+516 23.68 13.77 0.96 2991.1 7.0 0.110 0.00008 0.11 10893.1

K6+012 26.2 11.2 1.05 2714.1 7.6 0.120 0.00007 0.12 10528.3

K6+529 27.58 9.8 0.84 3304.9 7.1 0.100 0.00005 0.10 12151.3

K6+694 27.17 10.21 0.73 4193.8 8.3 0.080 0.00004 0.08 17247.0

K6+936 26.92 10.45 0.68 4561.3 8.1 0.080 0.00005 0.08 18442.3

K7+369 27.71 9.62 0.92 3296.3 6.7 0.110 0.00006 0.11 11749.9

K7+384 26.65 10.69 0.74 4116.5 7.7 0.080 0.00003 0.08 16009.8

K8+181 27.23 10.09 0.54 6430.6 6.8 0.070 0.00006 0.07 22990.5

K9+156 24.21 12.97 1.52 2789.5 7.8 0.170 0.00013 0.17 10943.2

K9+648 26.62 10.54 1.11 3889.6 7.1 0.130 0.00014 0.13 14408.8

K10+954 21.38 15.54 1.38 2234.6 5.9 0.180 0.00020 0.18 7296.2

K15+966 25.33 10.53 1.4 2299.5 6.2 0.180 0.00021 0.18 7760.5

K16+266 24.41 11.35 1.68 2186.0 7.6 0.190 0.00014 0.19 8435.0

K16+305 27.55 8.27 0.92 3820.1 5.9 0.120 0.00009 0.12 12430.9

K16+345 27.74 8.08 0.82 4131.4 5.2 0.110 0.00008 0.11 12368.5

K16+378 27.85 7.97 0.81 3950.0 5.5 0.110 0.00009 0.11 12262.8

K16+417 28.04 7.77 0.85 3724.0 5.0 0.120 0.00012 0.12 10874.4

K16+456 28.03 7.77 0.99 3282.2 4.5 0.150 0.00014 0.15 8946.1

K16+514 28.12 7.66 1.02 2822.4 5.4 0.140 0.00014 0.14 8687.2

K16+558 28.31 7.45 1.11 2626.9 5.2 0.150 0.00014 0.15 7834.0

-1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 40026

28

30

32

34

36

38

40

K9+648

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Le gend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

0.0 m/s

0.5 m/s

1.0 m/s

1.5 m/s

2.0 m/s

2.5 m/s

3.0 m/s

Terreno

Levee

Banca Sta

.035 .034 .035




113

ABSCISA COTA



K16+616 28.31 7.45 0.99 2910.1 5.4 0.130 0.00011 0.13 8968.3

K16+655 28.3 7.46 0.95 3025.6 5.6 0.130 0.00012 0.13 9541.1

K16+724 28.08 7.67 1 2860.1 5.1 0.140 0.00012 0.14 8485.2

K16+773 27.96 7.78 0.96 2979.7 5.5 0.130 0.00011 0.13 9227.9

K16+838 27.95 7.79 0.9 3177.3 5.3 0.120 0.00011 0.12 9622.1

K16+888 27.03 8.7 0.91 3139.4 5.0 0.130 0.00012 0.13 9204.2

K16+983 26.38 9.34 0.93 3072.2 4.5 0.140 0.00014 0.14 8324.1

K17+034 26.67 9.04 0.96 2945.1 4.4 0.150 0.00014 0.15 7859.9

K17+108 27.26 8.44 0.85 3490.3 4.2 0.130 0.00014 0.13 9114.7

K17+206 26.94 8.74 0.92 3020.2 4.1 0.140 0.00015 0.14 7724.0

K17+278 26.92 8.75 0.93 2960.4 4.0 0.150 0.00030 0.15 7459.8




114

Tabla 17. Características del flujo correspondientes a Q (Tr=100 años), río Cauca, sector Colorado Nechí.

ABSCISA COTA



K2+403 29.66 9.37 0.73 7717.5 6.5 0.090 0.00005 3.26 26961.9

K4+964 23.54 15.46 0.94 6273.9 9.3 0.100 0.00006 5.65 27745.6

K5+182 22.68 16.29 1.06 5597.0 8.6 0.120 0.00009 7.32 23457.4

K5+516 23.68 15.23 1.23 3943.5 8.4 0.130 0.00011 8.72 16282.6

K6+012 26.2 12.65 1.34 3821.4 9.1 0.140 0.00009 8.36 16620.0

K6+529 27.58 11.24 1.11 4293.4 8.5 0.120 0.00006 5.16 17867.9

K6+694 27.17 11.65 0.94 5509.0 9.8 0.100 0.00005 4.40 25176.8

K6+936 26.92 11.9 0.88 5923.9 9.6 0.090 0.00006 5.81 26683.9

K7+369 27.71 11.05 1.14 4408.6 8.1 0.130 0.00007 5.55 17766.2

K7+384 26.65 12.12 0.95 5358.9 9.1 0.100 0.00004 3.29 23306.7

K8+181 27.23 11.53 0.62 9203.3 8.2 0.070 0.00005 4.09 37363.1

K9+156 24.21 14.44 1.47 4860.0 9.2 0.150 0.00010 8.94 21353.8

K9+648 26.62 12.02 1.09 6163.4 8.6 0.120 0.00012 10.19 25851.3

K10+954 21.38 17.01 1.61 3213.9 7.3 0.190 0.00020 14.09 12094.4

K15+966 25.33 12.04 1.55 3637.2 7.7 0.180 0.00018 13.55 14158.1

K16+266 24.41 12.9 1.7 3910.5 9.1 0.180 0.00011 10.07 17032.4

K16+305 27.55 9.8 0.99 5747.3 7.4 0.120 0.00007 5.36 21805.2

K16+345 27.74 9.62 0.88 6173.7 6.7 0.110 0.00007 4.73 21941.2

K16+378 27.85 9.5 0.92 5636.5 7.0 0.110 0.00008 5.41 20606.0

K16+417 28.04 9.3 0.95 5384.2 6.5 0.120 0.00010 6.24 18752.7

K16+456 28.03 9.3 1.04 5022.3 6.0 0.130 0.00012 7.21 16638.6

K16+514 28.12 9.17 1.23 3874.8 6.9 0.150 0.00015 9.80 14043.6

K16+558 28.31 8.97 1.31 3706.0 6.6 0.160 0.00014 9.15 13065.9

K16+616 28.31 8.97 1.19 3985.9 6.9 0.140 0.00012 8.11 14446.2

K16+655 28.3 8.98 1.16 4103.3 7.1 0.140 0.00012 8.59 15115.0

K16+724 28.08 9.18 1.2 3966.5 6.6 0.150 0.00013 8.20 13942.1

K16+773 27.96 9.3 1.17 4060.0 6.9 0.140 0.00011 7.67 14757.6

K16+838 27.95 9.31 1.09 4339.4 6.8 0.130 0.00011 7.28 15498.8

K16+888 27.03 10.22 1.09 4324.8 6.5 0.130 0.00012 7.57 15047.4

K16+983 26.38 10.86 1.08 4324.8 5.9 0.140 0.00013 7.61 14168.8

K17+034 26.67 10.56 1.12 4153.5 5.8 0.150 0.00012 6.68 13454.1

K17+108 27.26 9.97 0.94 5112.7 5.7 0.120 0.00012 6.50 16352.5

K17+206 26.94 10.26 1.07 4238.2 5.6 0.140 0.00014 7.48 13317.4

K17+278 26.92 10.27 1.09 4139.1 5.5 0.150 0.00026 13.88 12881.1




115

5.2.5 PERFILES DEL FLUJO EN EL TRAMO NECHÍ – ACHÍ.

Este tramo comprende secciones transversales a la salida del casco urbano de Nechí, sector

Santa Anita y Brazuelo, en el sector que compromete el rompedero de Potrero Nuevo, el

municipio de San Jacinto del Cauca, los sectores de Tenche y Caimital y por último los

municipios de Guaranda y Achí. En la Figura 65 se muestra la distribución en planta de las

62 secciones utilizadas para configurar la geometría del modelo en este tramo.

Figura 65. Ubicación secciones transversales utilizadas para el modelo hidráulico del tramo Nechí – Achí.




116

5.2.6 RESULTADOS DE LA MODELACIÓN EN EL TRAMO NECHÍ – ACHÍ

En la Figura 66 se presenta el perfil de flujo simulado correspondiente a este tramo y en la

Figura 67 se presentan los niveles proyectados sobre algunas secciones transversales. En la

Tabla 16 y Tabla 17 se presentan los resultados de los principales parámetros hidráulicos

del flujo para las crecientes consideradas.

Figura 66. Perfil de flujo obtenido en el tramo Nechí – Achí.

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 700000

10

20

30

40

Perfil Hidráulico Nechí - Achí

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Legend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

Terreno

Levee

K8

4+1

77

K8

2+2

68

K8

0+7

17

K7

9+1

86

K7

6+4

33

K7

3+1

58

K7

0+4

04

K5

8+5

00

K4

8+0

00

K4

4+2

28

K4

1+8

80

K4

0+1

73

K3

9+1

91

K3

7+6

71

K2

9+3

85

K2

6+6

55

K2

5+1

76

K2

3+3

67

K2

1+7

14

K1

9+1

84

K1

7+8

06

Rio Cauca Nechí_Achí

-500 0 500 1000 1500 200026

28

30

32

34

36

38

40

K18+251

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Le gend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

0.0 m/s

0.5 m/s

1.0 m/s

1.5 m/s

2.0 m/s

2.5 m/s

3.0 m/s

Terreno

Levee

Banca Sta

.038 .037 .038




117

Figura 67. Niveles de flujo obtenidos en algunas secciones transversales representativas en el tramo Nechí - Achí.

Tabla 18. Perfiles de flujo correspondiente a Q (Tr=2.33 años) río Cauca, sector Nechí-Achí.

ABSCISA COTA

FONDO LÁMINA VMEDIA AREA R FROUDE SF ESFUERZO AR2/3


K17+328 26.89 8.69 1.46 2987.6 3.8 0.240 0.00049 18.34 7300.8

K17+391 26.89 8.68 1.49 3021.3 4.0 0.240 0.00023 9.02 7549.6

K17+575 20.4 15.18 1.25 3574.0 8.0 0.140 0.00016 12.40 14248.1

K17+668 21.2 14.34 1.46 3066.8 7.8 0.170 0.00018 13.74 12051.5

K17+806 21.66 13.85 1.43 3136.2 8.1 0.160 0.00020 15.42 12617.7

K17+962 24.36 11.1 1.61 2786.0 8.0 0.180 0.00023 17.60 11125.3

K18+095 25.77 9.66 1.56 2874.9 7.4 0.180 0.00016 11.81 10956.4

K18+251 26.22 9.23 1.14 5303.8 7.5 0.130 0.00012 9.11 20321.8

-1000 -500 0 500 1000 1500 200026

28

30

32

34

36

38

K25+176

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Le gend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

0.0 m/s

0.5 m/s

1.0 m/s

1.5 m/s

2.0 m/s

2.5 m/s

3.0 m/s

Terreno

Levee

Banca Sta

.038 .037 .038

-1500 -1000 -500 0 500 100015

20

25

30

35

40

K39+191

Abscisa (m)

ele

vació

n (

m.s

.n.m

.) (

m)

Le gend

Nivel Tr=100

Nivel Tr=2.33

0.0 m/s

0.5 m/s

1.0 m/s

1.5 m/s

2.0 m/s

2.5 m/s

3.0 m/s

Terreno

Levee

Banca Sta

.038 .037 .038




118

ABSCISA COTA



K18+440 26.22 9.2 1.16 4631.0 7.4 0.140 0.00014 9.98 17554.0

K18+703 25.72 9.66 1.2 4337.5 6.9 0.140 0.00012 8.09 15781.3

K19+184 26.39 8.96 0.96 6042.5 6.8 0.120 0.00011 7.62 21730.7

K21+714 23.28 11.82 0.96 5608.9 5.3 0.130 0.00011 5.84 17093.0

K23+105 25.86 8.96 0.96 4856.3 7.0 0.110 0.00012 8.29 17753.6

K23+367 25.18 9.58 1.17 3919.7 6.2 0.150 0.00017 10.51 13228.7

K24+023 21.87 12.78 1.15 3971.9 5.6 0.150 0.00013 6.97 12525.4

K25+176 26.53 8 0.91 5559.8 6.5 0.110 0.00008 5.04 19384.2

K25+410 23.66 10.86 0.8 7136.6 6.9 0.100 0.00007 4.84 25765.7

K26+655 25.38 9.04 0.86 7084.7 6.9 0.100 0.00011 7.18 25553.2

K29+385 24.84 9.28 0.94 5123.5 4.7 0.140 0.00013 6.15 14334.8

K37+671 23.62 9.55 0.82 7204.9 4.7 0.120 0.00009 4.14 20187.2

K38+520 21.18 11.88 0.99 6500.0 9.0 0.100 0.00007 6.32 28019.7

K39+191 19.96 13.06 0.9 6486.7 7.7 0.100 0.00008 5.97 25315.7

K39+700 17.95 15.02 0.85 7376.7 6.3 0.110 0.00010 5.88 25029.1

K40+173 24.5 8.38 0.7 7263.9 4.0 0.110 0.00011 4.42 18181.6

K40+868 25.37 7.45 0.89 6010.4 5.1 0.130 0.00009 4.68 17877.8

K40+874 18.3 14.51 0.88 5340.9 7.5 0.100 0.00011 8.27 20409.5

K41+545 21.93 10.75 1.4 3568.7 7.1 0.170 0.00020 13.76 13170.5

K41+880 21.17 11.44 1.36 3519.2 6.7 0.170 0.00021 13.90 12532.2

K44+228 22.67 9.44 1.37 3946.1 6.2 0.170 0.00023 13.81 13289.1

K45+086 20.37 11.54 1.4 4092.7 6.3 0.180 0.00025 15.41 13945.9

K45+510 23.3 8.48 1.52 3652.2 6.3 0.190 0.00013 8.02 12510.5

K48+000 24.92 6.87 0.71 7108.5 5.3 0.100 0.00012 6.02 21472.7

K58+500 15.57 14.76 1.15 4719.9 5.1 0.160 0.00016 7.91 14002.7

K70+404 19.35 8.84 1.21 4324.7 7.9 0.140 0.00017 13.05 17125.2

K73+158 18.66 9 1.56 3340.5 7.4 0.180 0.00013 9.49 12673.6

K76+433 14.89 12.39 0.95 6101.1 6.6 0.120 0.00009 6.01 21445.2

K79+186 15.8 11.11 1.29 4407.9 9.0 0.140 0.00008 7.44 19128.2

K80+020 15.32 11.55 1.05 6158.7 8.8 0.110 0.00007 5.79 26290.7

K80+300 12.68 14.16 1.11 6969.4 10.4 0.110 0.00006 6.21 33184.7

K80+717 15.42 11.39 1.04 5881.9 10.0 0.100 0.00009 8.76 27374.2

K82+268 14.9 11.75 1.39 4354.3 7.4 0.160 0.00013 9.74 16564.7

K83+480 14.74 11.75 1.29 4564.6 8.1 0.140 0.00013 10.20 18455.5

K84+177 14.62 11.73 1.61 3476.8 9.9 0.160 0.00007 6.78 16019.4

K85+042 12.92 13.43 0.81 6637.4 8.8 0.090 0.00006 4.98 28205.5

K85+392 15.42 10.88 1.01 5139.0 7.1 0.120 0.00010 7.21 19055.1

K85+608 14.71 11.55 1.18 4401.2 6.9 0.140 0.00012 8.16 15920.6

K85+651 6.13 20.12 1.24 4193.2 7.6 0.140 0.00012 9.28 16265.7

K85+730 8.63 17.61 1.27 4098.8 7.5 0.150 0.00012 8.66 15690.9

K85+743 12.71 13.54 1.14 4571.4 7.2 0.140 0.00013 8.97 17061.0

K85+823 8.4 17.81 1.33 3987.2 7.1 0.160 0.00010 6.63 14659.9




119

ABSCISA COTA



K85+903 8.87 17.35 1.08 4925.1 9.5 0.110 0.00013 11.67 22138.2

K86+000 11.44 14.65 1.81 2941.4 6.4 0.230 0.00020 12.60 10170.8

K86+111 13.96 12.17 1.44 3681.1 8.6 0.160 0.00012 10.40 15403.8

K86+585 13.51 12.63 1.35 4059.2 9.0 0.140 0.00009 8.21 17575.9

K87+690 12.84 13.33 1.26 5979.5 10.8 0.120 0.00006 6.33 29143.5

K88+446 15.38 10.8 0.85 6727.8 8.5 0.090 0.00006 4.83 27998.9

K89+975 11.27 14.91 0.82 6748.7 6.0 0.110 0.00009 4.99 22258.8

K90+942 12.35 13.8 1.23 5194.2 8.5 0.130 0.00013 10.97 21599.7

K92+214 13.02 13.03 1.72 3078.3 9.2 0.180 0.00012 10.37 13515.7

K92+723 10.63 15.48 1.15 5977.1 9.1 0.120 0.00007 6.21 25957.1

K92+851 12.7 13.41 1.11 5667.9 10.5 0.110 0.00010 10.10 27212.3

K93+139 12.57 13.39 1.92 2687.8 10.8 0.180 0.00010 10.34 13108.0

Tabla 19. Perfiles de flujo correspondiente a Q (Tr=100 años), río Cauca, sector Nechí-Achí.

ABSCISA COTA



K17+328 26.89 10.19 1.7 4150.4 5.3 0.230 0.00042 22.05 12648.1

K17+391 26.89 10.19 1.71 4198.2 5.4 0.230 0.00028 14.77 12953.9

K17+575 20.4 16.66 1.68 4223.7 9.3 0.170 0.00023 21.08 18692.2

K17+668 21.2 15.79 1.95 3630.0 9.1 0.200 0.00027 23.75 15833.7

K17+806 21.66 15.29 1.93 3683.4 9.4 0.200 0.00029 26.69 16359.3

K17+962 24.36 12.49 2.17 3265.2 9.3 0.220 0.00033 30.10 14419.4

K18+095 25.77 11.05 2.08 3405.6 8.7 0.220 0.00018 15.30 14427.9

K18+251 26.22 10.68 1.23 7994.7 8.9 0.130 0.00013 10.94 34411.4

K18+440 26.22 10.64 1.37 6401.6 8.8 0.150 0.00015 13.09 27265.7

K18+703 25.72 11.09 1.43 5918.7 8.4 0.160 0.00012 10.07 24360.2

K19+184 26.39 10.39 1.07 8451.9 8.2 0.120 0.00011 8.56 34480.4

K21+714 23.28 13.28 1.05 8032.8 6.8 0.130 0.00012 8.03 28746.8

K23+105 25.86 10.37 1.24 5993.4 8.4 0.140 0.00016 12.85 24667.9

K23+367 25.18 10.97 1.49 4884.0 7.5 0.170 0.00022 16.16 18763.1

K24+023 21.87 14.14 1.44 5051.2 6.6 0.180 0.00015 9.77 17701.0

K25+176 26.53 9.34 1.1 7433.6 7.9 0.130 0.00009 6.54 29361.7

K25+410 23.66 12.21 0.91 10009.0 8.2 0.100 0.00007 5.77 40634.4

K26+655 25.38 10.4 0.95 10126.1 8.2 0.110 0.00010 8.27 41143.0

K29+385 24.84 10.63 1.1 6913.9 6.0 0.140 0.00010 5.83 22854.4

K37+671 23.62 11.17 0.77 11683.5 6.3 0.100 0.00007 4.20 39853.6

K38+520 21.18 13.52 1.06 9610.0 10.6 0.100 0.00007 6.93 46255.8

K39+191 19.96 14.69 0.99 9292.9 9.3 0.100 0.00007 5.94 41184.8

K39+700 17.95 16.67 0.83 11575.3 7.8 0.090 0.00006 4.90 45565.0

K40+173 24.5 10.06 0.7 11201.9 5.6 0.090 0.00008 4.30 35451.2




120

ABSCISA COTA



K40+868 25.37 9.14 0.93 8954.6 6.8 0.110 0.00009 5.94 32171.9

K40+874 18.3 16.18 1.11 6771.8 9.1 0.120 0.00013 11.72 29581.4

K41+545 21.93 12.39 1.68 4750.3 8.7 0.180 0.00021 17.50 20109.6

K41+880 21.17 13.1 1.55 5459.7 8.3 0.170 0.00018 14.96 22453.2

K44+228 22.67 11.17 1.41 6356.2 7.9 0.160 0.00017 13.38 25191.1

K45+086 20.37 13.32 1.43 6270.2 8.1 0.160 0.00019 14.69 25206.1

K45+510 23.3 10.29 1.55 5807.4 8.1 0.170 0.00010 7.81 23480.4

K48+000 24.92 8.69 0.76 10435.4 7.1 0.090 0.00007 4.99 38440.6

K58+500 15.57 17.15 0.98 8785.3 7.4 0.110 0.00010 7.06 33451.4

K70+404 19.35 12 1.36 6180.8 11.0 0.130 0.00013 14.15 30607.7

K73+158 18.66 12.26 1.71 4894.1 10.6 0.170 0.00007 7.07 23631.2

K76+433 14.89 15.89 0.82 11657.9 10.0 0.080 0.00005 4.70 54075.1

K79+186 15.8 14.75 1.32 7037.0 12.7 0.120 0.00005 5.70 38204.7

K80+020 15.32 15.23 0.9 11578.1 12.3 0.080 0.00003 3.27 61827.5

K80+300 12.68 17.87 0.82 14606.6 14.1 0.070 0.00003 4.13 85088.8

K80+717 15.42 15.09 1.05 9185.2 13.6 0.090 0.00005 6.24 52205.4

K82+268 14.9 15.54 1.11 9345.0 11.2 0.110 0.00006 6.56 46668.4

K83+480 14.74 15.61 1.22 7550.9 11.8 0.110 0.00008 9.16 39203.0

K84+177 14.62 15.6 1.67 5493.7 13.7 0.140 0.00005 6.30 31423.7

K85+042 12.92 17.33 0.84 10478.8 12.6 0.080 0.00004 4.58 56860.5

K85+392 15.42 14.79 1.03 8073.8 10.9 0.100 0.00006 6.32 39764.2

K85+608 14.71 15.47 1.19 6994.0 10.7 0.120 0.00007 7.64 33918.8

K85+651 6.13 24.03 1.31 6398.1 11.5 0.120 0.00008 8.75 32502.8

K85+730 8.63 21.53 1.32 6362.0 11.3 0.120 0.00007 7.87 32055.3

K85+743 12.71 17.46 1.16 7205.5 11.0 0.110 0.00007 7.88 35660.4

K85+823 8.4 21.74 1.32 6420.1 10.9 0.130 0.00006 6.81 31465.0

K85+903 8.87 21.28 1.18 7283.1 13.3 0.100 0.00008 10.54 40842.5

K86+000 11.44 18.62 1.7 5052.9 10.3 0.170 0.00012 11.75 23843.0

K86+111 13.96 16.11 1.53 5600.0 12.3 0.140 0.00008 10.15 29888.0

K86+585 13.51 16.58 1.41 6297.8 12.9 0.120 0.00005 6.18 34604.2

K87+690 12.84 17.29 1.03 10886.2 14.7 0.090 0.00003 4.31 65207.7

K88+446 15.38 14.75 0.82 11129.8 12.4 0.070 0.00003 3.41 59722.2

K89+975 11.27 18.87 0.72 12257.4 9.9 0.070 0.00003 3.29 56437.6

K90+942 12.35 17.77 1.03 9902.6 12.4 0.090 0.00007 8.39 53079.7

K92+214 13.02 16.95 1.88 4536.0 13.1 0.160 0.00006 7.57 25194.2

K92+723 10.63 19.44 0.93 11340.0 13.0 0.080 0.00004 4.44 62535.6

K92+851 12.7 17.35 1.05 9508.9 14.2 0.090 0.00007 9.75 55812.0

K93+139 12.57 17.24 2.29 3595.7 14.0 0.190 0.00007 9.58 20856.9




121

A continuación se muestra en la Figura 68 a Figura 71 el perfil longitudinal de la

modelación hidráulica para el caudal de diseño de los 2.33, 25 y 100 años de periodo de

retorno, a lo largo del tramo de estudio, considerando la influencia del dique sobre la

margen izquierda.

Figura 68. Perfil longitudinal de la modelación hidráulica. K0+000 a K25+000.




122





123





124





125

5.2.7 ESTIMACIÓN DE LA SOCAVACIÓN GENERAL

La socavación es un fenómeno natural, asociado principalmente a corrientes aluviales. La

socavación está asociada a la disminución en el nivel del lecho, por debajo del nivel natural

o de un nivel de referencia asumido. La profundidad de socavación se refiere a la

profundidad del lecho donde se ha removido material por debajo de un nivel establecido

(Posada, 1994).

Una de las causas de socavación general en un cauce es el aumento súbito de caudal

durante las crecientes, ocasionando una disminución del fondo del cauce debido a la mayor

capacidad que tiene la corriente de transportar material del lecho. La estimación de la

socavación es esencial para el dimensionamiento de cimentaciones, llaves para control de

nivel base, entre otras estructuras lineales que esté asociadas directamente con la dinámica

de la corriente.

Se implementó el método propuesto por Lischtvan-Lebediev para determinar la

profundidad de socavación general, el cual ha sido ampliamente utilizado y validado. Este

método ha sido simplificado por Maza Álvarez (Schreider et al, 2001) a partir de formulas

que permiten no recurrir al uso excesivo de tablas, además de considerar la presencia de

estructuras hidráulicas como pilas y estribos de puentes en la sección de análisis.

El criterio propuesto por Lischtvan y Lebediev para la determinación de la profundidad de

socavación general establece que el mecanismo de erosión se detendrá cuando la velocidad

del escurrimiento (Vr) se reduzca hasta un punto tal en que iguale a la velocidad mínima o

de equilibrio (Ue).

La hipótesis fundamental sobre la cual se basa el método, establece que la distribución

transversal de caudales de una sección se mantiene invariable durante todo el desarrollo

del proceso erosivo. La variación de la velocidad media de la corriente (Vr) en función de la

profundidad y para cada punto de la sección, puede ser obtenida analizando una franja de

la sección transversal. De esta manera, la velocidad media de la corriente para cada punto

de la sección es considerada por esta teoría a partir de la ecuación de Manning, del

siguiente modo:

si

3/5

oiri

h

hα=V




126

e

3/5

m

d

B*h

Q=α

Donde:

Vri= Velocidad media luego de la erosión en la vertical i de la sección (m/s).

hoi= Profundidad antes de la erosión en la vertical i de la sección (m).

hsi= Profundidad luego de la erosión en la vertical i de la sección (m).

hm= Profundidad media de la sección antes de la erosión (m).

Qd= Caudal de diseño total (m3/s).

Be= Ancho superficial efectivo asociado con Qd (m).

Cuando la sección en estudio corresponde al cruce de un puente, el flujo forma vértices

cerca de las pilas o estribos, por lo que se hace necesario afectar el valor de Qd de un

coeficiente de contracción (μ). Este coeficiente es función de la velocidad media del flujo

(Vri) y del claro entre las pilas (L), el cual puede calcularse según Maza Álvarez a partir de

la siguiente expresión:

Figura 72. Esquema del perfil de socavación en la sección transversal del cauce.




127

L

V387.01=μ

Donde L es la longitud del claro entre los dos estribos en m, y V es la velocidad media del

flujo en la sección del puente en m/s, dada por la relación:

e

d

A

Q=V

Donde Ae es el área hidráulica efectiva, en m2.

De esta manera, el coeficiente α, el cual representa la conductancia de la sección del cauce,

consecuencia de la pendiente de energía y el coeficiente de rugosidad asociados con la

misma, quedaría expresado de la siguiente forma:

3/5

me

d

hBμ

Q=α

Si se considera que la ecuación de la velocidad se obtiene de igualar el caudal en una sub-

área perteneciente a una sección transversal, con ancho δBi, altura inicial hoi y final hsi,

mediante el empleo de las ecuaciones de cantidad de movimiento y de continuidad, la

velocidad Vri puede expresarse entonces de modo más general:

si

iri h

q=V

Donde qi en el caudal por unidad de ancho asociado con la franja de ancho δBi.

Para evaluar la velocidad mínima o de equilibrio (velocidad media erosiva), esta teoría

propone una ecuación que depende fundamentalmente del diámetro de las partículas que

componen el fondo, y la cual fue propuesta por Maza Álvarez (Schreider et al, 2001) de la

siguiente forma para suelos no cohesivos:

Si mm8.2dmm05.0 84≤≤ d322.0

sih28.0dβ7.4=

eU 03.0

84

Si mm182dmm8.2 84 ≤≤ : d223.0

sih28.0dβ7.4=

eU 092.0

84




128

Si mm1000dmm182 84 ≤≤ : d191.0

sih28.0dβ7.4=

eU 187.0

84

Donde:

d = Diámetro característico de las partículas que componen el fondo (mm).

β = Coeficiente en función del periodo de retorno (Tr), asociado con el caudal de diseño,

cuya expresión fue propuesta para Tr entre 15 y 1500 años como:

)T(Ln03342.0+8416.0=β r

De igualar la ecuación de Vri con la de Ue, se tiene hsi de la siguiente forma:

Si mm8.2dmm05.0 84 ≤≤ :

03.0d+322.0

03.0d

28.0dβ7.4

3/5oi

hα=

sh

84

84

84

Si mm182dmm8.2 84 ≤≤ :

092.0d+223.0

092.0d

28.0dβ7.4

3/5oi

hα=

sh

84

84

84

Si mm1000dmm182 84 ≤≤ :

187.0d+191.0

187.0d

28.0dβ7.4

3/5oi

hα=

sh

84

84

84

Tomando un diámetro de partícula (d84) de 0.66 mm, se estimó la profundidad de

socavación (hs) sobre las márgenes y el centro de cada una de las secciones transversales

(ver Figura 73). Obteniendo la profundidad de socavación general a lo largo del río, incluso

en aquellos en los que el ancho se reduce en forma natural, así como en cualquier sección

localizada en una curva, protegida o no.




129

Figura 73. Esquema del perfil del terreno y de socavación teórico estimando por el método.

Tabla 20. Profundidades de socavación estimadas

TRAMO SOCAVACIÓN

MÁXIMA SOCAVACIÓN

MEDIA LOCALIZACIÓN

SOCAVACIÓN MÁXIMA (m) (m)

Colorado-Nechí 7.73 2.48 K10+954 Nechí-Santa Anita 3.84 1.39 K18+095 Santa Anita-San Jacinto 3.73 1.94 K24+023 San Jacinto-Astilleros 4.05 2.00 K41+880 Astilleros-Achí 2.77 2.04 K93+139

5.2.8 ANÁLISIS DE RESULTADOS

En la Figura 74 se muestra el perfil de ancho vs velocidad para el tramo Colorado – Achí,

donde se observa que la velocidad es inversamente proporcional al ancho de la sección. Los

resultados de la simulación para el periodo de retorno de los 100 años, muestran que las

mayores velocidades se presentan en la abscisa K17+962 y K93+139 con 2.17 y 2.22 m/s

respectivamente, en la primera sección está ubicada 200 m aguas abajo del casco urbano de

Nechí este aumento de la velocidad se presenta por que las secciones se encuentran entre

colinas presentando un ancho de 343 m y la segunda presenta un ancho de sección de

236m se encuentra ubicada a 150 m aguas abajo de Achí.




130

Figura 74. Perfil de anchos vs velocidades registrados entre Colorado – Achí.

5.2.8.1 COLORADO – NECHÍ

En este tramo ubicado desde la abscisa K0+000 hasta la abscisa K17+278 de acuerdo a la

simulación de 100 años de periodo de retorno, el agua supera el dique construido en el

sector Colorado – Nechí en todas las secciones, la altura máxima se presento en la abscisa

K9+648 con 0.7 m por encima del dique existente. A continuación se muestran estas

secciones y la altura promedio que el agua supera el dique (Tabla 21). Las velocidades más

altas se encontraron en la abscisa K10+954, K15+966 y K16+266 con 1.61, 1.55 y 1.7 m/s

respectivamente y sus respectivos anchos de banca de 306, 280 y 186 m.

Tabla 21. Altura de la lámina de agua que supera el dique con Q (Tr=100 años), río Cauca, sector Colorado-Nechí.

ABSCISA ALTURA (m)

ABSCISA ALTURA (m)

K2+403 0.17

K16+345 0.37

K4+964 0.48

K16+378 0.36

K5+182 0.48

K16+417 0.36

K5+516 0.47

K16+456 0.35

K6+012 0.47

K16+514 0.32

K6+529 0.51

K16+558 0.32

K6+694 0.54

K16+616 0.33

K6+936 0.57

K16+655 0.33

K7+369 0.57

K16+724 0.32

K7+384 0.58

K16+773 0.33

K8+181 0.67

K16+838 0.34

K9+156 0.7

K16+888 0.33

K9+648 0.75

K16+983 0.34

K10+954 0.68

K17+034 0.33

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

K4+9

64K5

+516

K6+5

29K6

+936

K7+3

84K9

+156

K10+

954

K16+

266

K16+

345

K16+

417

K16+

514

K16+

616

K16+

724

K16+

838

K16+

983

K17+

108

K17+

278

K17+

391

K17+

668

K17+

962

K18+

251

K18+

703

K21+

714

K23+

367

K25+

176

K26+

655

K37+

671

K39+

191

K40+

173

K40+

874

K41+

880

K45+

086

K48+

000

K70+

404

K76+

433

K80+

020

K80+

717

K83+

480

K85+

042

K85+

608

K85+

730

K85+

823

K86+

000

K86+

585

K88+

446

K90+

942

K92+

723

K93+

139

An

cho

(m

)

Abscisa

Ancho vs Velocidad

Ancho (m) Velocidad (m/s)




131

K15+966 0.33

K17+108 0.34

K16+266 0.31

K17+206 0.33

K16+305 0.35

K17+278 0.32

5.2.8.2 NECHÍ – LAS VARAS

Este recorrido se encuentra desde la abscisa K17+328 hasta la K70+404. La altura del

dique se incrementa aproximadamente 0.6 m, debido al caudal aportado por el río Nechí.

Este pequeño incremento en la altura se debe a que el dique está alejado de la orilla

alrededor de 800 m (Tabla 22). Las velocidades máximas en este tramo se encuentran en

las abscisas K17+668, K17+962 y K18+095 con 1.95, 2.17 y 2.08 m/s respectivamente.

Este aumento de velocidad es debido a que las secciones que se encuentran aguas abajo de

Nechí y el cerro Morroputo presentan anchos promedio de 376 m.

Tabla 22. Altura de la lámina de agua que supera el dique con Q (Tr=100 años), río Cauca, sector Nechí- Las Varas.

ABSCISA ALTURA (m)

ABSCISA ALTURA (m)

K17+328 0.22

K26+655 0.17

K17+391 0.23

K29+385 0.23

K17+575 0.24

K37+671 0.66

K17+668 0.25

K38+520 0.68

K17+806 0.75

K39+191 0.72

K17+962 0.18

K39+700 0.76

K18+095 0.17

K40+173 0.77

K18+251 0.17

K40+868 0.81

K18+440 0.15

K40+874 0.78

K18+703 0.14

K41+545 0.71

K19+184 0.17

K41+880 0.7

K21+714 0.29

K44+228 0.59

K23+105 0.15

K45+086 0.55

K23+367 0.1

K45+510 0.51

K24+023 0.05

K48+000 0.86

K25+176 0.07

K58+500 1.38

K25+410 0.1

K70+404 No dique




132

5.2.8.3 LAS VARAS – ACHÍ

Este recorrido se encuentra entre la abscisa K70+404 hasta la abscisa K93+139. En este

tramo se le adiciona el caudal del río Caribona y es el tramo donde el agua alcanza a

superar el dique construido en más de 4 m. Esto puede explicarse por que el ancho de las

secciones disminuye al tramo anterior pasando en promedio de 587 a 484 m, también

debido a que el dique se encuentra menos alejado de la orilla que el tramo anterior

pasando de 500 a 300 m; además la llanura de inundación sobre la margen derecha se

reduce por las estribaciones de la serranía de San Lucas (Tabla 23). Las velocidades

máximas se registraron en las abscisas K73+158, K92+214 y K93+139 con 1.77, 1.88 y 2.22

m/s, para anchos de 441, 320 y 236 m respectivamente.

Tabla 23. Altura de la lámina de agua supera el dique con Q (Tr=100 años), río Cauca, sector Las Varas – Achí.

ABSCISA ALTURA (m)

ABSCISA ALTURA (m)

K70+404 No dique

K85+743 3.74

K73+158 2.22

K85+823 3.72

K76+433 2.67

K85+903 3.75

K79+186 2.94

K86+000 3.67

K80+020 3.09

K86+111 3.71

K80+300 3.14

K86+585 3.81

K80+717 3.17

K87+690 4.05

K82+268 3.38

K88+446 4.18

K83+480 3.51

K89+975 4.47

K84+177 3.5

K90+942 4.62

K85+042 3.69

K92+214 4.7

K85+392 3.71

K92+723 2.07

K85+608 3.72

K92+851 2.45

K85+651 3.71

K93+139 No dique

K85+730 3.72




133

5.3 ANÁLISIS DE OBRAS EXISTENTES

Al diseño inicial de las obras propuestas por la Universidad Nacional en el año 2006, se le

realizaron muchos cambios:

Se redujo la altura del dique y consecuentemente la sección transversal.

Se eliminó el enrocado de protección de la cara húmeda (buscando reducir costos).

Se modificó el alineamiento horizontal para evitar problemas con los propietarios de

predios (Nuevo mundo, Santa Anita, Guaranda, etc.).

Por dificultades presupuestales, sólo se contrató la construcción de uno de los cinco (5)

diques fusibles programados, en Las Brisas, pero no se hizo la adecuación del canal de

evacuación por problemas de predios y falta de socialización del proyecto.

Se complementó la construcción del dique hasta llegar a Achí (aproximadamente

11 km más de lo proyectado).

La principal falla del proyecto fue la falta de los diques vertederos, desconociendo la

importancia vital de ellos para el sistema de protección concebido. Acercar el dique hacia

la orilla, además de representar una amenaza constante, implicaba obras de protección

adicionales que no estaban contempladas en el proyecto inicial y las que se implementaron

posteriormente no fueron diseñadas por la Universidad Nacional, probablemente

desconociendo la concepción general del proyecto de control de inundaciones.

En situaciones de emergencia (erosión de orillas amenazando la destrucción del jarillón

existente y retrasos en la construcción del dique) se realizaron obras de protección –

control adicionales (cierre de rompederos de Santa Anita, La Tea-Guaranda, Boca de Arelis,

Nuevo Mundo – Junín, control de vorticidad en San Jacinto). Se ejecutó un dragado en Boca

del Cura y en San Jacinto para ayudar al encauzamiento del flujo y retardar el problema de

erosión.

Sin embargo no se construyeron los diques de encauzamiento en San Jacinto, ni el canal de

excesos en Nechí. Ni se programó la construcción de la estación de bombeo, ni se contrató

la adecuación de caños para evacuación del flujo en los diques fusibles.

Los diques vertederos son parte esencial del sistema de protección de la Mojana ya que

permiten el drenaje parcial de las aguas del río Cauca a través de los efluentes naturales




134

(caños) que conforman el delta interior del río Cauca; de esta forma, la intervención es más

amigable con la dinámica propia del río.

Para la construcción de las obras para control de inundaciones y obras complementarias

financiadas por el CONPES Mojana (3416/2006) se subdividió la longitud total de la rivera

del Cauca entre Colorado y Achí (67.8 km) en cuatro (4) sectores o tramos y se asignaron

constructores diferentes para cada tramo, pero la interventoría general de toda la obra de

construcción, se asignó a una única empresa, Consorcio Interestudios MIG. Hasta la fecha

no se ha podido conseguir un informe de interventoría que explique las causas y

justificaciones de las modificaciones implementadas. Tampoco un informe de interventoría

que de fe de los ensayos de materiales para el control de las especificaciones de las obras

construidas.

5.3.1 OBRAS DE DERIVACIÓN PROPUESTAS PARA MITIGACIÓN DE INUNDACIONES

Las obras de derivación tienen como objetivo, permitir el paso controlado del exceso de

agua en épocas de crecientes del río Cauca, hacia el interior de la región de la Mojana, con el

fin de disminuir los niveles del flujo dentro del cauce principal del río, mitigando los riesgos

de inundación en los sectores adyacentes a la corriente y reduciendo la posibilidad de

deterioro completo del dique lateral contra inundaciones, que se encuentra sobre la

margen izquierda del canal del río.

La ubicación de las obras de derivación, diques vertederos y obras complementarias tales

como alcantarillas, obedece a un análisis de la dinámica evolutiva del río durante los

últimos años, donde se pudieron determinar los principales lugares críticos (rompederos)

a lo largo del recorrido entre la población de Colorado (Antioquia) y el municipio de Achí

(Bolívar).

5.3.2 ALCANTARILLAS

Una alcantarilla es un ducto de forma circular, rectangular o elíptica que permite el paso

controlado del agua de un lado a otro de una estructura (en este caso el dique), cuyos

principales factores al momento del diseño son: la capacidad hidráulica y resistencia

estructural. Estas estructuras pueden ser prefabricadas o construidas en sitio según los

requerimientos, por lo general, aquellas construidas en el sitio tienen forma cuadrada o

rectangular, mientras que las prefabricadas son circulares o elípticas. Suele construirse




135

pasos de dos o tres ductos en forma cuadrada o rectangular una al lado de la otra, o

“baterías de tubos” unos al lado de los otros (alcantarillas triples).

A lo largo del tramo de estudio se propone la construcción de una alcantarilla triple (Figura

75) localizada cerca al rompedero de Nuevo Mundo (K6+691); la cual consiste en tres

tuberías metálicas ubicadas en la parte inferior (pata) del dique, con compuertas sobre la

cara mojada del mismo, que permitirán la evacuación controlada del flujo hacia el caño

Barro. Las dimensiones de las tuberías son de 36”, equivalentes a un área efectiva de flujo

de 1.97 m2.

Actualmente se encuentra construida una alcantarilla simple sobre el dique entre Santa

Anita y San Jacinto, para abastecimiento de agua a las zonas de cultivo aledañas. La

alcantarilla está compuesta por una tubería de 36” y un estructura de encole y descole en

bloque macizo de concreto con recubrimiento en mortero, tal como se muestra en la Foto

58, Figura 75.

Foto 58. Alcantarilla simple. Izquierda: compuerta de la alcantarilla sobre la estructura de encole; Derecha: estructura de descole de la alcantarilla.




136

Figura 75. Esquema de la sección transversal típica de la alcantarilla triple.




137

5.3.3 DIQUES VERTEDEROS

Un dique vertedero es un terraplén de material seleccionado, diseñado para ser removido

de una manera controlada, que permite la evacuación de las crecientes superiores al caudal

de diseño (Q25); cuando esto sucede, el dique comienza a trabajar como un vertedero de

cresta ancha. Los excesos de agua, provenientes de la corriente principal (río Cauca) que

pasan a través del dique, son conducidas a un canal natural (caño), cuyo ancho define el

diseño del vertedero (dique vertedero).

A lo largo del tramo de estudio se localizaron un total de siete (7) diques vertederos en los

rompederos de Nuevo Mundo, Santa Anita, Potrero Nuevo, Tenche, Las Brisas (dique

vertedero existente), Caimital y La Tea (Figura 54).

El dique vertedero debe funcionar como una estructura de contención, de manera que

impida que las aguas del río (niveles inferiores a la creciente de diseño) invadan zonas

agrícola y/o urbanas.

El dique vertedero representa la alternativa más económica cuando se emplean estructuras

vertedoras en terraplenes o diques de contención. La Figura 76 muestra un esquema de los

diques vertederos proyectados.

Figura 76. Esquema de los diques vertederos proyectados.




138

5.3.3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO

Caudal

Para calcular las dimensiones de la estructura que evacua el caudal transportado por el

caño receptor, se usó la ecuación general de un vertedero lateral:

2

3

d hg2bC3

2=Q

Donde Q (m3/s) es el caudal evacuado por el vertedero; Cd es el coeficiente de descarga; b

(m) es el ancho del vertedero (base de la sección trapezoidal) y h (m) es la lámina de agua

sobre la cresta del vertedero. Para un vertedero Cipolleti se toma Cd = 0.63 (en el sistema

internacional de unidades) y la aceleración de la gravedad, g = 9.8 m/s²; reemplazando

estos valores en la ecuación anterior se tiene:

2

3

hb859.1=Q

El ancho del vertedero se evalúa a partir de hmax, según la ecuación:

BLNNr=hd25max

Donde hmax es la altura máxima de la lámina de agua [m], Nr es la cota [m] de la rasante del

dique carreteable, N25 es el nivel [m] de la creciente de diseño (o cota del vertedero) y BL es

el borde libre (asumido de 0.6 m para todos los casos).

Para el dimensionamiento de los diques vertederos, se tomó un ancho promedio del

vertedero de 45 m, controlando que quepa dentro del canal actual de los caños definidos

como receptores, o que exigieran la menor excavación posible. De igual forma, se controló

que la altura del vertedero (P), definida inicialmente como la altura de la creciente de los

25 años de periodo de retorno, tuviese como mínimo una altura de 1.8 m y verificando que

los caudales de excesos evacuados no fueran demasiado grande.

Estabilidad

Las fuerzas actuantes en la estructura del vertedero en gaviones son: el peso de la

estructura, la subpresión, la fuerza hidrostática producida por la carga de agua del lado del

río y la fuerza de fricción (Figura 77). La magnitud de la subpresión y la fuerza hidrostática

se hacen mínimas debido a la permeabilidad de la estructura en gaviones.




139

Los momentos actuantes en la estructura en gaviones son: la fuerza hidrostática aplicada

en el tercio inferior de la lámina de agua, el peso de la estructura y la subpresión aplicada

en el centro de la estructura. Dado que los momentos que provocan el volcamiento

(hidrostático y subpresión) son inferiores al aplicado por el peso de la estructura, entonces

la estructura es estable ante el volcamiento.

Figura 77. Fuerzas actuantes en la estructura escalonada en gaviones.

Figura 78. Sección transversal típica del dique vertedero.




140

Foto 59. Estructura del dique vertedero. Dique vertedero existente de Las Brisas.




141

Tabla 24. Características principales de los diques vertederos propuestos.

VARIABLE UNIDAD DIQUE FUSIBLE

Nuevo Mundo Santa Anita Potrero Nuevo Tenche Las Brisas Caimital la Tea

Abscisa --- K6+691.1 K21+553.15 K40+284.19 K53+105.11 K57+172.78 K66+820.33 K74+643.33

Cota Terreno msnm 36.30 32.94 30.62 29.70 28.47 26.26 26.23

Cota Rasante Dique msnm 40.50 36.64 34.68 33.85 32.35 29.26 29.23

Cota Nivel 25 años msnm 38.57 34.96 33.03 31.82 30.83 26.30 25.78

Cota Nivel 100 años msnm 39.01 35.33 33.44 32.18 30.18 26.87 26.41

Caño Receptor ---

Rio Cauca -

Canal -

CañoGrande -

Caño Barro -

Ayapel

Caño Cedro -

canal -

cienaga -

canal caño

Muñoz -

Ayapel

Caño Coroncoro

- Cienaga - Caño

San Matias (San

Isaias) - Viloria

Cauca - Canal -

Mojaescopeta

- Caño Largo -

Rabón -

Viloria -

Cauca - caño

las Brisas -

Gramalote -

Mojana -

Caño los

Moncholos -

Gramalote -

Mojana -

Cauca - canal

- Mojana

Viejo -

Mojana -

Altura a Rasante Dique m 4.20 3.70 4.06 4.15 3.88 3.00 3.00

Altura Lámina Q25 m 2.27 2.02 2.41 2.12 2.36 0.04 -0.45

Altura Lámina Q100 m 2.71 2.39 2.82 2.48 1.71 0.61 0.18

P (altura del vertedero) m 1.80 1.80 1.80 1.80 2.36 0.61 -0.45

Hmax (lámina en el vertedero) m 1.80 1.30 1.66 1.75 0.93 1.79 NO

Longitud Corona dique fusible m 40.00 60.00 45.00 55.00 27.67 50.00 40.00

Long. Rampa acceso dique fusible m 12.87 11.20 11.00 13.53 10.17 19.73 23.00

Longitud total dique fusible m 65.73 82.40 67.00 82.07 48.00 89.47 86.00

Caudal a Evacuar Verificado 2006-2010 m3/s 200 200 200 240 45 240 75

Cota cresta libre rebosadero m 38.1 35.32 32.9 31.8 30.83 28.67 26.5

Caudal Total a Evacuar m3/s 1200

Nota: el abscisado de las estructuras se encuentra referenciado respecto al alineamiento definido sobre el río Cauca con cero (K0+000) en la población de Colorado,

Antioquia.




142

Foto 60. Empalme entre el dique carreteable y el dique vertedero. Dique vertedero existente de Las Brisas.




143

6. COMPONENTE DE GEOTECNIA

Para la realización de los estudios geotécnicos de los tramos del dique de la Mojana entre

Colorado – Achí, se procedió a consultar la información bibliográfica disponible de las

actividades de diseño y de construcción del dique, con el objeto de tener una visión clara de

las características del mismo, considerando las diferentes geometrías de diseño, los

materiales de conformación y los procedimientos constructivos implementados. Esta

información se consultó en los informes de diseño y en los reportes de interventoría y

permitió cotejar los cambios implementados en la construcción con respecto a las

recomendaciones de diseño. Adicionalmente, se procedió a identificar los puntos en donde

el dique ha sufrido fallas, cuantificando las longitudes y el grado de afectación,

relacionando este aspecto con las secciones de diseño del dique para poder identificar, los

factores geotécnicos que pudiesen estar involucrados con el rompimiento del dique.

Se realizó un plan de trabajo de campo, que incluyó visitas de reconocimiento a la zona y en

particular a cada uno de los puntos críticos. En la primera visita se realizó un

reconocimiento general que permitió referenciar los puntos a estudiar y definir

características relevantes que aportasen una clara idea de los procesos de inestabilidad del

dique. Se recolectó información que permitiera emitir un concepto técnico, en donde se

registraron las características de cada rompedero, tales como construcción de obras de

mitigación, dimensiones geométricas, características superficiales de los materiales, niveles

del río, infraestructura existente, etc.

Se visitaron los siguientes puntos:

Rompedero Laredo.

Rompedero Nuevo Mundo.

Nechí.

Rompedero Pedro Ignacio.

Rompedero Santa Anita.

El Brazuelo

Rompedero Malabeth o Caregato.

Rompedero Boca del Cura.

Rompedero Potrero Nuevo.

San Jacinto del Cauca.

Tenche.

Achí.

Recorrido del dique tramos Nechí-Nuevo Mundo y Guaranda- Cerro la Astilleros

Recorrido Tenche – Las Brisas y cerro Mamaraya

Vista general del dique a lo largo del río Cauca




144

Con los análisis anteriores, se programaron dos campañas de exploración de campo, que

brindara información suficiente para definir las condiciones geotécnicas generales de todo

el dique, entre Colorado-Achí. Estas campañas incluyeron la recuperación de muestras en

los puntos de interés para realizar ensayos de clasificación de los materiales y definir las

características geomecánicas.

Los objetivos del estudio geotécnico son los siguientes:

a) Realizar una descripción del proceso de muestreo de suelos y de las investigaciones de laboratorio

adelantadas en el dique de la Mojana que permitan caracterizar los materiales de construcción en los

puntos aleñados a los rompederos y en algunos sitios críticos; así como identificar posibles opciones de

obras de protección.

b) Profundizar en el estudio de los procesos desestabilizantes que ocurren en el dique, los cuales permiten

que el río al impactar sobre éste, cree los rompederos y zonas críticas.

c) Recuperar muestras de suelo de los sitios donde se proyecta la recuperación del dique para la

realización de ensayos de laboratorio que permitan análisis de estabilidad.

A continuación se presenta un breve resumen de los puntos inspeccionados, las

condiciones generales y los sondeos realizados.

6.1 ROMPEDERO LAREDO

Ubicado hacia el oriente, aguas abajo de la localidad de Colorado, al Suroccidente del

Municipio de Nechí, este rompedero se encuentra muy cercano a la vía que comunicaba al

Municipio de Caucasia con Nechí.

En el sitio se identificó una falla de una longitud superior a los 50 metros que permitió el

paso de agua y la formación de un estanque. En la Foto 61, se observa claramente en los dos

costados del dique, barreras de arena producto de la depositación del río.




145

Foto 61. Rompedero Ladero.

El dique aledaño al rompedero presenta un estado de deterioro bastante significativo, pues

el talud de la cara húmeda ha fallado y continúa avanzando hacia el interior del dique,

observándose grietas de tracción en la corona. El resto del dique se encuentra con

vegetación y sin evidencia de procesos de inestabilidad.

En el lado fallado de la cara húmeda se pudo observar la parte interna del dique y realizar

una evaluación básica de las condiciones de los materiales de construcción. Se identificó un

perfil relativamente homogéneo con las capas de construcción bien marcadas de un

espesor aproximado de 0.5 m. En este rompedero se realizaron dos (2) apiques (AP-1, AP-

2) en cara húmeda del dique y en la cara seca. A continuación se presenta una descripción

de cada uno de ellos.

AP-1 (Cara húmeda), Profundidad: 1.5 m




146

Foto 62. Apique cara húmeda rompedero Laredo

Foto 63. Apique cara húmeda rompedero Laredo. Recuperación de muestra inalterada.

Material arcilloso de color pardo rojizo con algún contenido de gruesos, tamaño gravas. El

material fino presenta plasticidad alta, humedad media alta y consistencia baja. La relación

entre la matriz y los fragmentos es aproximadamente 85/15. También se identificó una

porción de un material fino de color gris oscuro diferente al material que aflora en todo el

perfil.

AP-2 (Cara seca). Profundidad: 1.2 m

Superficialmente se encuentra una capa de 20 cm de materia orgánica de color gris oscuro

con humedad y plasticidad alta y consistencia baja. Por debajo de esta capa se encuentra un

material fino de color pardo rojizo de humedad media, plasticidad media alta y consistencia

baja. Éste alberga fragmentos de material pétreo, tamaño grava.

Foto 64. Apique cara cara seca rompedero Laredo.




147

6.2 ROMPEDERO NUEVO MUNDO

Ubicado en la margen izquierda del río Cauca, entre la localidad de Colorado y el municipio

de Nechí. En el río se observan una serie de tablestacados que están distanciados del dique

(Foto 65), mostrando que éste no era marginal, sino que existía una vía entre el

tablestacado de protección y el dique en mención. Según versiones de los habitantes del

sector, el dique no presentaba continuidad y donde ocurrió la falla existía un terraplén de

protección de características estructurales inferiores a las del dique actual.

Se puede inferir que la falla ocurrió sobre la estructura de la vía, en los puntos en donde el

dique perdió continuidad y en donde había protecciones con materiales con condiciones de

resistencia precarias. Es de esperar, que el río haya socavado el material de los terraplenes

hasta el punto de adentrarse por detrás de los tablestacados, erosionando los materiales de

la parte posterior y anulando la función de protección de estas obras.

Foto 65. Rompedero Nuevo Mundo.

Actualmente el dique se encuentra en contacto con el cauce del río Cauca, evidenciando

fenómenos de socavación lateral de base y agrietamientos en la corona. Los taludes de la

cara húmeda presentan una inclinación casi vertical, facilitando la formación de procesos

de falla. Es importante mencionar, que estos procesos tienden a seguir evolucionando con

el tiempo máxime cuando el río continúa erodando sin control alguno.

En la cara seca del mismo se observó deterioro como consecuencia del sobrepastoreo y la

presencia de agua. El dique fue proyectado para convertirlo en un dique carreteable por lo

cual en su corona presenta un ancho de aproximadamente 8.0 metros. En superficie se

observa un material predominantemente granular con una matriz fina de apariencia

arcillosa y con un espesor de aproximadamente 0.3 m.

Tablestacado, antiguo

borde de río. Obra

Marginal




148

En este punto se realizaron dos (2) apiques (AP-3 Y AP-4) en la cara húmeda y en la cara

seca respectivamente. A continuación se presenta una descripción de cada uno de ellos.

AP-3 (Cara húmeda). Profundidad: 1.5 m

Material fino de color rojizo con algunas intercalaciones de material gris, el cual envuelve

algunos fragmentos de material pétreo. Este material presenta humedad y plasticidad

media.


En los primeros 0.5 m se observa un material predominantemente gris con intercalaciones

de rojo, presenta humedad y plasticidad alta y consistencia baja. Luego de esta capa se

encuentra un material rojo pardo con una humedad alta y consistencia baja, dicho material

envuelve algunos fragmentos de material pétreo. La plasticidad de este material es media

alta, siendo mucho más plástico el material del primer estrato.

Foto 66. Apique cara seca rompedero Nuevo Mundo.

6.3 ROMPEDERO PEDRO IGNACIO

Ubicado en cercanías del municipio de Nechí, aguas abajo del mismo. El dique presenta

fenómenos erosivos y mucha caída de fragmentos de suelo, como consecuencia de la

pérdida de soporte por la socavación que se genera en la base de las orillas (Foto 67).

También se observó la formación de grietas de tracción y zonas de empozamiento que

facilitan la infiltración y aumentan las presiones de poros, disminuyendo la resistencia al

cortante del material del dique.




149

Foto 67. Rompedero Pedro Ignacio.

El material presente en el rompedero tiene características similares a las primeras capas

identificadas en el rompedero Santa Anita. También se identificó un material oscuro de

color gris que puede estar relacionado con una antigua vía existente en el sector. Para

realizar una descripción de estos materiales y obtener muestras de los mismos se

efectuaron dos apiques (AP-11 y AP-12).

AP-11 (Cara húmeda). Profundidad: 1 m

Material fino de color rojizo que envuelve un material granular de tamaño grava, este

material presenta características similares al identificado en el rompedero de Santa Anita.

Foto 68. Apiques cara húmeda rompedero Pedro Ignacio.

Foto 69. Perfil cara húmeda rompedero Pedro Ignacio.

Dique

margi

Dique

margi




150

AP-12 (Cara húmeda) Profundidad 1.5 m

Material fino de color gris oscuro en la base del dique con la presencia de algunas arenas

finas, de plasticidad baja a media, humedad media.

6.4 ROMPEDERO SANTA ANITA

Está ubicado aguas abajo del municipio de Nechí y es uno de los rompederos de mayor

importancia por su magnitud. Actualmente en este sector se encuentran realizando

trabajos para controlar el efecto invasivo del río (Foto 70).

Foto 70. Rompedero Santa Anita.

Este sitio corresponde a un punto crítico, el río orienta parte de su flujo hacia el dique

donde actualmente se encuentra el rompedero, generando grandes presiones en la barrera

de tablestacado que se está construyendo. Esta situación se agrava por la existencia de una

barrera natural, cerro Santa Anita, que está en contacto con el río y genera corrientes en

dirección perpendicular al tablestacado.

El tablestacado hará las veces de barrera rígida y detrás de la barrera de tablestacados

existe una amplia zona cenagosa.

En el dique se presentan fenómenos erosivos que tienden a evolucionar con el tiempo. En

los materiales de construcción del dique se pueden distinguir tres (3) capas con

propiedades particulares; se realizaron dos (2) apiques (AP-9 y AP-10) extrayendo

muestras de cada uno de los estrato identificados. A continuación se describirá el perfil de

suelo encontrado en un talud de cara húmeda y sobre el cual se realizaron los apiques.




151

AP-9, AP-10 (Cara húmeda). Profundidad: 1.0 m y 1.5 m respectivamente

Se identifica un perfil de tres (3) capas, la primera corresponde a una capa granular de

aproximadamente siete centímetros, envuelta en una matriz rojiza de textura arcillo

arenosa, de humedad media, plasticidad media y consistencia media. Seguido a esta capa se

encuentra un material fino de un color muy similar a la matriz del material anterior, tiene

una consistencia alta y una humedad media. La última capa es un suelo proveniente de

saprolito de roca metamórfica de un color rojizo con blanco, con una humedad alta,

consistencia baja y plasticidad media alta y compactada en el sitio.

Foto 71. Apiques cara húmeda Rompedero Santa Anita.

Foto 72. Estratigrafía dique rompedero Santa Anita.

6.5 PUNTO CRÍTICO CAREGATO (MALABETH)

Localizado aguas arriba del municipio de San Jacinto del Cauca, Caregato (conocido

también como Malabeth) es un punto crítico que se ha visto continuamente afectado por la

dinámica del río (Foto 74). En este lugar, el dique no ha presentado falla, pero estructuras

aledañas a él sí, como es el caso de una vía que fue erosionada por el río y que desapareció

casi en su totalidad (Foto 74). En Caregato existen unas estructuras de protección tipo

tablestacado para disminuir la energía del flujo, buscando que el impacto del río sobre las

orillas sea mínimo.

Como este punto está ubicado en una de las curvas del río, se convierte en un sitio donde la

energía del flujo es tal que los procesos erosivos son muy acelerados y más aún en las




152

temporadas donde el río tiene niveles muy altos. Se observó que las estructuras de

protección no han funcionado óptimamente, una de ellas se encuentra considerablemente

alejada del dique, permitiendo el paso del agua por la parte posterior. Los taludes de la cara

húmeda evidencian la presencia marcada de fenómenos erosivos y de agrietamiento en la

parte superior.

Foto 73. Rompedero Malabeth o Caregato (vía existente).

Foto 74. Rompedero Malabeth o Caregato.

En este sector se realizaron dos (2) apiques (AP-7 y AP-8), el primero en la cara húmeda

del dique, y el segundo en una porción de la vía anterior que subyace el dique. Se presenta

un lleno de material rojizo de apariencia arcillosa, el cual subrayase unas capas que

aparentan ser parte del material de depositación del río, pues está constituido por arenas

finas de color gris con algunos lentes de arcillas y/o limos.

AP-7 (Cara húmeda). Profundidad: 1.2 m

Foto 75. Apique en estructura de vía existente rompedero Malabeth.

Foto 76. Apiques en rompedero Malabeth.




153

Material rojizo pardo con algunas zonas de color amarillo, que presenta una humedad

media, consistencia alta en las zonas secas, baja en las húmedas y plasticidad media alta.

Ésta matriz envuelve fragmentos de saprolito de roca sedimentaria y algunas arenas finas.

AP-8 (Cara húmeda - vía). Profundidad: 1.5 m

6.6 TENCHE

Tenche es una localidad ubicada aguas abajo del municipio de San Jacinto del Cauca, en

donde el dique presenta en buen estado y donde no se han generado rompimientos. La

visita a este lugar se realizó con la intención de obtener muestras que permitieran

comparar las diferencias entre los materiales de los rompederos y los materiales del dique

que no han presentado problemas. En este punto se realizó un (1) apique (AP-6) (Foto 77).

Se encontró una matriz en limo proveniente de suelo residual de roca metamórfica de un

color gris oscuro que envuelve fragmentos grandes de material pétreo de apariencia

esquistosa. La matriz presenta una humedad media y una plasticidad media alta. En general

se identifica que el material del dique corresponde a un lleno con el saprolito de las rocas

metamórficas del sector (cerro Mamarraya y Astilleros).


Foto 77. Rompedero Tenche.




154

6.7 ROMPEDERO BOCA DEL CURA

El rompedero está ubicado en la margen izquierda del río Cauca, al norte del municipio de

Guaranda. Actualmente se están llevando a cabo obras de protección y mitigación del

impacto del río sobre el dique (Foto 78). La longitud del dique fallado es de unos 100 m,

boquete reparado con material dragado del río. Es importante tener en cuenta que las

arenas de río con las que fue rellenado el rompedero no son adecuadas para cumplir la

función de dique porque tienden a ser muy erodables. Hacia atrás de la cara seca del dique

se ha formado una ciénaga como producto de las aguas que invadieron los terrenos

aledaños.

Foto 78. Rompedero Boca del cura.

En el río es posible observar una antigua estructura de protección tipo tablestacado, que no

funcionó adecuadamente o no tuvo la continuidad suficiente para evitar el rompimiento del

dique en este sector. A manera de corrección se está construyendo un sistema de

tablestacados rellenos con bolsacretos con el fin de mitigar el impacto del río. Se

identificaron algunos sectores del dique que están comenzando a sufrir procesos de

socavación lateral de su base, lo cual genera el desconfinamiento de los taludes y una

posible ocurrencia de fallas (Foto 79).




155

Foto 79. Rompedero Boca del cura (punto aguas abajo).

A 200 metros aguas abajo de éste rompedero se realizó un apique en la cara húmeda del

dique (AP-5).

AP-5 (Cara húmeda) foto 147-156. Profundidad: 1.0 m

Foto 80. Apique rompedero Boca del Cura.

Material predominantemente fino con algún contenido de arenas finas, con raíces. El color

del material es gris pardo con algunas vetas rojas, presenta humedad media baja,

consistencia media y plasticidad media alta.

El trabajo de campo en los sitios críticos brindó la información necesaria para un

diagnóstico geotécnico preliminar que incluyó identificación de procesos morfodinámicos

activos en el dique, las características superficiales de los materiales y además las nociones

para realizar un plan de ensayos de laboratorio que permitiese determinar propiedades




156

geotécnicas de los suelos (relacionadas con el comportamiento ante la presencia de agua en

crecientes del río). En la Tabla 25 se presenta el plan de ensayos realizados y una breve

descripción del objetivo de cada uno de ellos.

Tabla 25. Objeto de los ensayos de suelos.

ENSAYO OBJETO DEL ENSAYO

Clasificación de los suelos

Esta actividad incluye ensayos de determinación de los límites de consistencia y ensayos de granulometría, que permiten clasificar el

material a partir de su plasticidad y su tamaño de partículas.

Relación de Vacios Permite tener una idea de la estructura del suelo, lo cual puede ser

relacionado con el comportamiento hidráulico de los materiales.

Proctor Modificado

Ensayo que permite obtener la densidad seca máxima y la humedad óptima de compactación, estos valores son importantes para

compararlos con las densidades del terreno y determinar si los suelos están en las condiciones adecuadas.

Pinhole

Ensayo que describe el grado de dispersividad y/o erodabilidad del suelo, según observaciones visuales y medida de caudales. Este ensayo es importante para determinar la afectación de los materiales ante el

flujo de agua y evaluar proceso de tubificación.

Desagregación Este ensayo permite determinar el potencial de desagregación del suelo

al contacto con agua.

Corte Directo UU (Cuerpo del dique)

Ensayo que permite obtener los parámetros de resistencia de cohesión y ángulo de fricción para modelar las principales características esfuerzo

deformación de los materiales. Específicamente la resistencia al corte. Al ser no consolidado y no drenado está simulando las condiciones del

dique en donde no existen características de drenaje y las cargas aplicadas sobre los materiales serán mínimas.

Corte Directo CU (Base del dique)

Ensayo que permite obtener los parámetros de resistencia de cohesión y ángulo de fricción para modelar las principales características esfuerzo

deformación de los materiales. Específicamente la resistencia al corte. Al ser consolidado y no drenado está simulando las condiciones de la

fundación del dique en donde existirán cargas de consolidación pero no presentarán condiciones de drenaje.

Como se puede observar, los ensayos que se realizaron se encaminaron a la caracterización

de los materiales, orientando la investigación a un diagnóstico del potencial erosivo, pues

se consideró como uno de los principales fenómenos causantes del rompimiento del dique.




157

Los resultados obtenidos permitieron definir si el comportamiento de los materiales ante la

presencia de agua como agente erosivo tiene relevancia en los procesos de rompimiento.

Además, permiten determinar las medidas que se deberán implementar para evitar que

estos procesos se vuelvan a presentar en el momento de reconstruir el dique.

Los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio y la interpretación de los mismos se

presentarán en el anexo de “ensayos de laboratorio”.

6.8 INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA PARA SELECCIÓN DE DIQUES VERTEDEROS

A partir de diferentes criterios inicialmente hidráulicos e hidrológicos se definieron de

manera preliminar 6 sitios para la entrada controlada del agua del río Cauca que

posteriormente fueron replanteados, ellos son:

Nuevo Mundo (rompedero histórico de gran longitud aproximadamente 550 m,

actualmente con entrada de agua a través de él).

Santa Anita (rompedero histórico, actualmente se está terminando una obra de cierre

en tablestacado metálico con relleno en bolsacreto).

San Jacinto (Dique y compuerta existente. Se proyecta la interrupción del dique para la

construcción del dique vertedero).

Tenche (Dique existente en buenas condiciones; se proyecta la interrupción del dique

para la construcción del dique vertedero).

Las Brisas (actualmente se encuentra construido un dique vertedero en buen estado).

Caimital (Dique existente en buenas condiciones; se proyecta interrumpir el dique para

la construcción del dique fusible).

Con la definición de estos puntos, se procedió a plantear otra campaña exploratoria que

permitiese identificar en campo las condiciones geotécnicas generales de cada uno de los

puntos aptos para diques vertederos, y además de ello obtener muestras para la realización

de ensayos que permitiesen la determinación de algunas propiedades mecánicas, con miras

a el diseño de las excavaciones, a la estabilidad de los taludes y a la estimación de las

capacidades portantes y asentamientos. A continuación se presenta un resumen de los

trabajos de campo realizados sobre los puntos elegidos para construir los diques

vertederos.




158

6.8.1 NUEVO MUNDO

Figura 79. Ubicación rompedero Nuevo Mundo.

Se realizó la excavación manual de dos (2) apiques en el borde norte del dique roto por el

río. Es importante informar los daños antrópicos generados hacia la parte norte del

rompedero sobre la cara húmeda del dique, donde se realizó una excavación desde el nivel

del río hasta la corona para dar acceso a equipos de minería y ganado.

6.8.2 SANTA ANITA

En este sitio se construye actualmente una barrera en tablestacado metálico con relleno en

bolsacreto (Foto 81), que se encuentra cerrando el rompedero. Detrás de la barrera de

tablestacados existe una amplia zona cenagosa. Se realizó la excavación manual de tres (3)

apiques, dos sobre la cara seca del dique y uno en la base del mismo tomando muestra del

suelo de la llanura de inundación.

Figura 80. Ubicación rompedero Santa Anita.

N

N




159

En este sitio se construye actualmente una barrera en tablestacado metálico con relleno en

bolsacreto (Foto 81), que se encuentra cerrando el rompedero. Detrás de la barrera de

tablestacados existe una amplia zona cenagosa. Se realizó la excavación manual de tres (3)

apiques, dos sobre la cara seca del dique y uno en la base del mismo tomando muestra del

suelo de la llanura de inundación.

Adicionalmente, se encuentra que el cierre con tablestacados empalma con el dique antiguo

que es un terraplén conformado con material aluvial finogranular de la zona (Figura 81), en

apariencia sin controles técnicos de compactación, como se muestra en la Foto 81.

Foto 81. Empalme del tablestacado con el dique (terraplén sin compactar con material aluvial finogranular de la zona).

Figura 81. Esquema de ubicación de dique en material finogranular del río.

N




160

6.8.3 POTRERO NUEVO (SAN JACINTO DEL CAUCA)

Potrero Nuevo está ubicado en cercanías del municipio de San Jacinto del Cauca como se

observa en la Figura 82.

En la zona cercana a Potrero Nuevo y San Jacinto se revisaron tres (3) puntos para

diferentes aspectos.

a) Descripción del sitio para ubicación de dique vertedero y características de compuerta existente:

Figura 82. Planta Potrero Nuevo y Municipio de San Jacinto.

Se ubicó una compuerta en el dique entre San Jacinto y Potrero Nuevo, y a 50 metros al sur

se realizó la excavación de apiques para la recuperación de muestras que permitieran el

diseño del dique fusible. La compuerta se encuentra en buen estado aunque es evidente

que no ha sido operada en meses (Foto 82). Ésta compuerta es metálica de unos 3 metros

de altura y se mueve verticalmente para descubrir una tubería de 36 pulgadas embebida en

el terraplén (dique) con una obra trasversal en mampostería estructural. Según los

habitantes del sector la compuerta fue construida posteriormente al dique en un sitio a

menos de 20 m de una vivienda.

N




161

Foto 82. Compuerta ubicada en Potrero Nuevo.

A unos 50 metros al suroccidente en dirección a Nechí se realizó la excavación de dos

apiques que sirvieron para reconocer el material existente y recolectar muestras para

ensayos de laboratorio, como se observa en la Foto 83. En este sitio se proyecta la

construcción de un dique vertedero.

Dique en material aluvial finogranular de cierre para brazo formado por el río Cauca al frente de San

Jacinto, (Figura 83), (N 8°14'17,275" W 74°44'34,919"). Este dique fue construido por un contratista

particular.

El cierre que se muestra en la Figura 83 presentada a continuación no funcionó, puesto que

el río lo destruyó en menos de un año.

El brazo del río está afectando la población de San Jacinto del Cauca por su costado

suroccidental, ante los cual se han construido algunas barreras y soluciones de mitigación y

protección de riberas que se describen a continuación.

Figura 83. Brazo del río Cauca que afecta al municipio de San Jacinto del Cauca.

Cierre

Sacos rellenos con

cisco de arroz

N




162

Revisión de protección de orillas con costales rellenos con cisco de arroz.

Como consecuencia del problema expuesto anteriormente (literal a), se han construido

soluciones alternativas de protección de riberas como la ubicada hacia la parte sur

occidental del municipio de San Jacinto, mostrada en la Foto 83. La solución consiste en un

arreglo de hasta ocho (8) costales apilados uno encima del otro, llenos de cisco de arroz

que alcanzan alturas de cinco metros, encerrados por un tablestacado metálico empotrado

en la orilla. Para evitar la flotación de los costales, se instaló sobre ellos una cama de

piedras de unos 20 cm de espesor contenida por una malla eslabonada metálica recubierta

de plástico.

Foto 83. Protección de orilla con costales rellenos de cisco de arroz, municipio de San Jacinto del Cauca.

Las costuras de los costales están sometidas a esfuerzos ocasionados por los movimientos

oscilantes de la corriente del agua, que se incrementan por la sobrecarga que representa la

cama de piedra colocada encima. Por estas razones los costales se han abierto y dejan

expuesto el cisco que poco a poco se va perdiendo y reduce la vida útil de la obra.

6.8.4 TENCHE

En una visita anterior se recuperó una muestra del material constitutivo del dique que

luego de someterlo a ensayos permitió clasificarlo como una grava limosa (grupo GM del

Sistema Unificado), por lo tanto en esta ocasión, no se recuperó muestra de este sitio. Sin

embargo, si se recuperó muestra inalterada de un apique realizado en la zona plana seca

donde se apoya la estructura.




163

6.8.5 LAS BRISAS

Las Brisas es una localidad ubicada entre Tenche y el cerro Astilleros, en la cual ya existe un

dique vertedero construido con bloques de concreto prefabricados y amarrados entre sí,

apilados de forma semejante a una presa como se observa en la Foto 84.

El objetivo de este tipo de obras es permitir el paso de cierta cantidad de agua al interior de

la región de la Mojana, especialmente en épocas de crecientes del río Cauca cuando el canal

no tiene suficiente capacidad para transportar todo el caudal.

Foto 84. Dique vertedero Las Brisas.

Esta estructura necesita mantenimiento y limpieza. Los habitantes de la zona informan que

el nivel del río ha estado en contacto con el dique pero no lo ha superado.

6.8.6 CAIMITAL (LOS MONCHOLOS)

El sitio explorado está ubicado entre los cerros Astilleros (sur) y Mamarraya (norte),

prácticamente en la base de este último. En este punto se proyecta la construcción de un

nuevo dique vertedero. El terraplén encontrado está constituido por grava-limosa

proveniente de la explotación de los cerros cercanos; en términos generales el terraplén

tiene una buena compactación. Este material es similar al encontrado en el dique de

Tenche.

Se realizó la exploración de dos apiques, uno de ellos en la cara húmeda y el otro en la base

del dique.




164

6.8.7 COMPUERTA GUARANDA

Adicionalmente se describe la condición de una compuerta ubicada entre la población de

San Rafael y Guaranda, hacia el norte del cerro Mamarraya (Foto 85). El cabezal de la

estructura es de concreto reforzado y presenta dos (2) pasos circulares en tubería de 24

pulgadas, uno de los cuales tiene una compuerta metálica manual. Se observan aguas

estancadas a la entrada y salida de la compuerta.

La estructura de concreto se encuentra en buen estado, pero se requiere la instalación de

una nueva compuerta metálica circular.

Foto 85. Compuerta en Guaranda.

Luego del trabajo de campo se procedió a planear un programa de ensayos de laboratorio

para allegar información acerca de las características esfuerzo-deformación de los

materiales, y modelar las condiciones de los mismos y la respuesta ante la aplicación de

cargas.

En la Tabla 25 se describen los ensayos realizados y los objetivos de cada uno de ellos.

Con los resultados obtenidos de la evaluación de la resistencia mecánica de los materiales

se procedió a realizar las modelaciones de esfuerzo-deformación de las obras a construir y

los análisis de estabilidad de las excavaciones. Lo anterior, para efectuar recomendaciones

sobre procedimientos constructivos adecuados que brinden estabilidad a largo plazo.




165

6.8.8 CONCLUSIONES DEL ESTADO DE LOS SITIOS CRÍTICOS Y DEL DIQUE

Los resultados de los ensayos de Desagregación y Pinhole fueron determinantes en la

caracterización de las condiciones geotécnicas de los materiales componentes del dique. A

continuación se hacen observaciones al respecto de las condiciones de estabilidad de los

suelos al contacto con el agua y su potencial erosivo.

6.9 SITIOS CRÍTICOS

6.9.1 LAREDO

Los materiales presentes en el rompedero Laredo corresponden a limos de alta

compresibilidad con un contenido apreciable de partículas tamaño grava. Las condiciones

granulométricas del suelo tienen gran incidencia en el comportamiento hidráulico del

mismo. El contenido de gruesos facilita la formación de zonas de debilidad con la matriz

fina, por donde el agua puede tener incidencia generando desconfinamiento, con posterior

disminución de la resistencia del material ante el aumento de presiones.

En conclusión, aunque el suelo se mostró como no dispersivo, su configuración

granulométrica permite que se generen zonas de debilidad para la acción del agua, las

cuales pueden desconfiar el material y permitir la formación de presiones de poros

positivas. Estas presiones generan fuerzas sobre las partículas, que terminan por exceder la

resistencia de la estructura y la rompen.

Este suelo puede llegar a evidenciar procesos de erosión como consecuencia de las fuerzas

físicas que interactúan en él cuando existe contacto con el agua.

6.9.2 NUEVO MUNDO

Los materiales evaluados en este rompedero se clasificaron como limos de baja

compresibilidad, por su alto contenido de arenas y algunas gravas. Es posible evidenciar

que aunque presentan un menor contenido de partículas finas, tienen unas propiedades

similares a las de los suelos del rompedero Laredo y su origen podría provenir de la misma

fuente. El ensayo de desagregación presentó una fracturación parcial con agrietamientos y

desmoronamientos, se puede concluir que los procesos que priman en la alteración y

erodabilidad del suelo son físicos y están íntimamente relacionados con la configuración

granulométrica y la porosidad.




166

En síntesis, el dique del rompedero Nuevo Mundo está constituido por materiales que no

son dispersivos, pero que por su contenido de gruesos pueden presentar problemas de

desagregación, al tener zonas de debilidad para la acción del agua.

6.9.3 PEDRO IGNACIO

En este punto se presenta una situación similar a la encontrada en Caregato, donde los

materiales del sitio no son homogéneos y tienen variaciones según los procesos antrópicos

que se llevan a cabo en el dique. A rasgos generales, se identificó un material muy fino

correspondiente a limos de baja compresibilidad y otro suelo areno limoso con un

contenido considerable de material grueso. Los resultados obtenidos en los ensayos de

laboratorio muestran que los suelos pueden presentar fenómenos de erodabilidad y

desagregación; en conclusión, el suelo tiene la tendencia a presentar un comportamiento

erosivo, con marcada influencia de fuerzas físicas que generan presiones sobre las

superficies y disminuyen la resistencia de los materiales.

6.9.4 SANTA ANITA

En la exploración realizada y en los resultados de los ensayos de laboratorio, se

identificaron dos suelos con respuesta ante la acción del agua muy diferente. El primero

perteneciente al estrato más superficial (AP 9, limo rojo muy denso), tanto en el ensayo de

Pinhole como en el de desagregación, mostró claros indicios de ser un suelo erodable y

hasta de carácter dispersivo, mostrando desmoronamientos y lavado de materiales. El

segundo material encontrado en el estrato subyacente (AP 10, limo arcilloso rosado), con

un contenido representativo de finos, presenta una permeabilidad aparentemente baja y un

comportamiento muy estable ante la acción del agua. En el ensayo de Pinhole, no presentó

cambios en el proceso de carga y descarga, sugiriendo un comportamiento estable.

6.9.5 CAREGATO

Es posible inferir que los suelos tienen una tendencia a presentar procesos de tubificación

al contacto con el flujo, mientras que pueden presentar un comportamiento más estable

ante presiones de agua. Lo anterior puede estar relacionado con la granulometría del

material, ya que al ser un suelo fino puede poseer una permeabilidad relativamente baja, la

cual no permite fácilmente la percolación del agua y evita la generación de presiones, pero




167

en el caso de generarse una zona de debilidad el material podrá ser arrastrado por el flujo

de agua.

6.9.6 BOCA DEL CURA

El material presente en el dique de Boca del Cura está caracterizado por ser un limo de alta

compresibilidad con bajo contenido de arenas. Al realizar el ensayo de Pinhole la muestra

presentó taponamiento; lo que da una idea de la inestabilidad física del material antes las

fuerzas producidas por el flujo, la cual difiere de la estabilidad ante presiones estáticas, en

donde la posible baja permeabilidad del suelo restringe el flujo de agua.

6.10 RESUMEN OBSERVACIONAL DEL ESTADO GENERAL DEL DIQUE

Se relacionan a continuación las observaciones del estado del dique a partir de los informes

de interventoría para la construcción del dique marginal al río Cauca, los recorridos de

campo y resultados de ensayos de laboratorio realizados por el componente de Geotecnia.

Para la elaboración del presente informe se tomó como información básica sólo un (1)

informe de interventoría por cada uno de los cuatro (4) tramos de construcción del dique.

Los informes de interventoría mencionados fueron la única fuente de información de la

construcción.

En el presente estudio no se realizó levantamiento topográfico. Las secciones construidas

mostradas a continuación se estiman a partir de mediciones aproximadas y observaciones

de campo, además de recopilación de relatos y versiones de personas de la zona que dicen

haber trabajado en la construcción del dique.

6.10.1 TRAMO 1

INTERVENTORÍA PARA LA CONSTRUCCION OBRAS DE MEJORAMIENTO DEL DIQUE

CARRETEABLE COLORADO – NUEVO MUNDO Y CONSTRUCCIÓN DE OBRAS PARA EL

CONTROL DE INUNDACIONES ENTRE EL SECTOR NUEVO MUNDO Y LA POBLACIÓN DE

NECHI, ANTIOQUIA-REGION DE LA MOJANA.

Consiste en la construcción del dique de empalme entre el dique de cierre de Colorado y el

dique marginal, realce del dique entre el K0+040 y el K3+700 y la construcción de un dique

nuevo y refuerzo de jarillón desde el K4+900 al K13+365, cabecera municipal de Nechí.




168

A continuación se observan las Figura 84 y Figura 85 con las secciones de los diseños

iniciales informados por la interventoría aplicables para este tramo.

Figura 84. Sección Transversal inicial del Dique Marginal - Tramo 1 (seccion Tipo 1).

Esta sección se utilizará en los sectores donde no exista Jarillón artesanal.

Figura 85. Sección Transversal inicial del Dique Marginal - Tramo 1 (seccion Tipo 2 ).

El dique construido no fue como el presentado en las figuras anteriores de las secciones de

los diques, éste se construyó con una corona de cinco metros (5 m) y una altura de 4.5 m

con talud de 1.5H:1V.




169

Figura 86. Sección Transversal del Dique Marginal construido en Tramo 1

Entre Laredo (Colorado K0+040) y Nechí (K13+365) el material utilizado en el dique es

limo gravo-arenoso rojizo, que en general se muestra susceptible de erosión. El dique en el

sector de Nuevo Mundo (K3+405) comenzó su proceso de falla cuando las aguas

alcanzaron el nivel de la vía en la cual empalmaba en un nivel superior.

6.10.2 TRAMO 2

INTERVENTORÍA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL DIQUE MARGINAL DESDE COLORADO

HASTA ACHÍ K0+000 AL K67+800, CONTRATO No 3409/2006 – TRAMO 2,

CONSTRUCCIÓN DE DIQUE MARGINAL DESDE COLORADO HASTA GUARANDA DEL

K12+000 AL K25+000 Y DEL K52+000 AL K67+800.

Tramo comprendido entre el K12+000 y K25+000 entre el municipio de Nechí y el sector

del Brazuelo (Bolívar) y entre K52+160 y K67+800 entre el Cerro de las Brisas (Astilleros)

y el municipio de Achí (Bolívar).

En el sector del Municipio Nechí y el Brazuelo el dique marginal se proyectó tratando de

reducir al máximo los costos de las obras siguiendo las instrucciones impartidas por el

ministro de Transporte y las secciones transversales confirmadas en comités de abril y

mayo de 2008, en reunión conjunta entre INVIAS, UNAL – Medellín, Interventoría y

Contratista.




170

Entre (K13+635) Nechí y Santa Anita (pasando por El Brazuelo en el K25+00) el material

corresponde a limo arcilloso rojo aparentemente de buena compactación, sin embargo

fácilmente afectado por los agentes de lluvia y escorrentía, generando una superficie

altamente deformada.

Por otro lado, se construyeron dos (2) diques de cierre: uno, entre el cerro del Aguacate y la

cabecera municipal de Guaranda, con una longitud de 3.68 km, y el otro entre la cabecera

municipal de Guaranda y Boca Del Cura, con una longitud de 4,34 km. Estos diques se

construyeron a partir del jarillón existente ubicando un contradique con material de

préstamo lateral de arenas con deficientes características de compactación.

Entre el cerro Las Brisas (o Astilleros) y el municipio de Guaranda el dique fue construido

con limo arenoso de color rojizo con algunas gravas, material proveniente de la parte norte

del cerro Las Brisas. El terraplén presenta compactación aparentemente buena.

La Figura 87 muestra la sección inicial propuesta para la construcción del dique, la cual fue

posteriormente modificada por cuestiones relacionadas con problemas de predios y

presupuesto.

Figura 87. Sección Transversal inicial del Dique Marginal Tramo 2.

En diciembre del 2007 se realizó un comité técnico con el fin definir las secciones

transversales y alineamientos a utilizar en los tramos de acuerdo a los criterios

anteriormente expuestos orientados a reducir los costos.




171

Para este tramo se definió la sección mostrada en la Figura 88 y con núcleo de arcilla en el

centro para las zonas donde se destruyó el jarillón, pero con una corona de cinco metros (5

m) de ancho.

Figura 88. Sección Transversal del Dique a utilizar Tramo 2 (Tipo 1).

La seccion mostrada en la Figura 89 se utilizaría en los sectores donde no existiera Jarillón

artesanal.

Figura 89. Sección Transversal del Dique a utilizar en Tramo 2 con Dique(Tipo 2).




172

Para la sección donde no se utiliza el dique actual como parte de la estructura, éste tiene a

su lado al jarillón actual, el cual funciona como una protección del lado húmedo del dique

marginal construido, mientras que del lado seco se colocó un material de préstamo menos

costoso con un recubrimiento adecuado para cobertura vegetal. Este sector está

comprendido del K13+560 al K25+010, con una longitud de 11,45 km, con un realce en

sectores del cuerpo del dique de hasta 4.5 m, con actividades que comprenden localización

y replanteo, desmonte y limpieza, excavación en sección aprobadas en actas, suministro

transporte, colocación, compactación de material impermeable de núcleo desde un nivel de

1.50 m para diente del dique, pata, o cimentación y algunas capas de realce.

Figura 90. Sección transversal del dique a utilizar en Tramo 2 - Sector Guaranda.

Al dique carreteable existente se le realizó desmonte y limpieza de ambos taludes y de la

corona en donde lo requiera; se escarificó el lado seco de dicho terraplén para garantizar

adherencia de los materiales.

6.10.3 TRAMO 3

INFORME FINAL DE INTERVENTORÍA MARZO 2010, INTERVENTORÍA PARA LA

CONSTRUCCIÓN DEL DIQUE MARGINAL DESDE COLORADO HASTA ACHÍ K0+000 AL

K67+800, CONTRATO No 3416/2006 – TRAMO 3, DESDE EL K25+000 HASTA K38+000.

El Tramo 3 se ubica del K25+000 al K38+000 comprendido entre el sector del Brazuelo y el

Municipio de San Jacinto del Cauca (Bolívar).

Se reportan las siguientes secciones construidas (Figura 91 a Figura 96).




173

Figura 91. Sección transversal del dique a utilizar en Tramo 3 entre K25+000 – K26+260.



1/11/1

1/11/1

1:1

1/1

1:1

1/1




174


Figura 95. Sección transversal del dique a utilizar en Tramo 3 entre K34+000 K35+500.


1:1.5

1/1

1:1.5

1/1




175

Entre El Brazuelo (K25+000) pasando por Santa Anita y San Jacinto de Cauca en el

K38+000, el material utilizado para la conformación del dique es un limo de color rojizo

fácilmente excavable, evidenciando baja compactación.

Adicionalmente la interventoría manifestó las siguientes observaciones:

La Interventoría deja constancia que no se pudo llegar a cota roja este tramo del dique marginal, por falta de recursos.

El dique marginal no se pudo empalmar con el jarillón existente en la cabecera municipal de San Jacinto del Cauca, porque las viviendas que se encuentran sobre el jarillón existente, entre la entrada y a la salida del municipio, hacia el corregimiento de Tenche, no fueron reubicadas.

6.10.4 TRAMO 4

INFORME FINAL DE INTERVENTORÍA DE MARZO DE 2010, INTERVENTORÍA PARA LA

CONSTRUCCIÓN DEL DIQUE MARGINAL DESDE COLORADO HASTA ACHÍ K0+000 AL

K67+800, CONTRATO No 3412/2006 – TRAMO 4, DESDE EL K38+000 AL K52+000

El Tramo 4 está comprendido entre el K 38+000 al K52+000, entre el Municipio de San

Jacinto del Cauca y el sector del cerro las Brisas (Astilleros).

En este tramo se construyó el dique marginal desde inmediaciones de San Jacinto del Cauca

(a 2 km, aguas abajo, K38+000) hasta el cerro Las Brisas, en el K52+000; el dique de Cierre

de Caimital desde el cerro Las Brisas hasta el cerro Mamarraya (vereda de Caimital; el

dique de cierre desde Boca del Cura hasta la cabecera municipal de Achí, en donde se

construyó un realce o refuerzo de jarillón con material limoso llamado importado (de

préstamo) y un control de filtraciones a partir de una geomembrana; por otro lado, se

construyeron dos espolones en Boca del Cura, como protección de orilla. En el comité de

abril de 2008, celebrado entre la Subdirección Marítima y Fluvial, la consultaría de la

Universidad Nacional de Colombia, la Interventoría y el Contratista de obra se definen las

secciones del dique que remplazarán a las inicialmente diseñadas donde la finalidad

primordial es disminuir cantidades de obra para la optimización de recursos. En la Figura

97 se muestra la sección típica proyectada inicialmente para el dique en este tramo, y en la

Figura 98 se muestra la finalmente construida.




176

Figura 97. Sección transversal típica inicial del dique marginal Tramo 4.

Figura 98. Sección transversal típica construida en el dique marginal, Tramo 4.

En la Figura 99 y Figura 100 se muestran las secciones construidas en el dique de cierre de

Caimital.

Figura 99. Sección transversal construida en dique de cierre Caimital K0+000-K0+400.




177

Figura 100. Sección transversal construida en dique de cierre Caimital K0+400-K2+400

En general entre San Jacinto del Cauca, en el K37+940, y el cerro Las Brisas o Astilleros, en

el K51+702 (incluyendo el dique de cierre de 2 km en Caimital, entre los cerros Mamarraya

y Astilleros) los materiales utilizados son gravas y arenas producto de la meteorización de

las rocas metamórficas de los cerros Mamarraya y Caimital, que permiten altos porcentajes

de compactación lo cual refleja un buen comportamiento del dique.

Entre Guaranda y Achí el material corresponde a una arena limosa de color café; pertenece

a un jarillón previo sobre el cual fue construido un contradique con material de préstamo

lateral en arenas con deficientes características de compactación. En este tramo deberá ser

construido un dique nuevo junto al jarillón con una altura mínima de 3.5 m, y con la sección

definida en el Capítulo 15 “CONTROL DE INUNDACIONES EN LA REGIÓN DE LA MOJANA”,

realizado por la Universidad Nacional de Colombia en el año 2006 para el INVIAS -

MINTRANSPORTE mediante el contrato 073-2002.

Aunque los resultados obtenidos de los ensayos de laboratorio fueron determinantes para

identificar las características de los materiales y las posibles consecuencias de los

rompimientos del dique, se llegó a la conclusión de que la presiones que ejerce el río sobre

éstos cuando su nivel aumenta considerablemente, son tan altas que, independientemente

de las propiedades de los materiales y de las condiciones en que se encuentre, pueden

llegar a generar rompimiento. Se pudo observar que varios puntos pertenecientes a las

zonas de los rompederos, presentan problemas de erodabilidad y desagregación, lo cual

facilita el inicio de procesos morfodinámicos y la pérdida gradual de las propiedades

mecánicas del dique; pero adicionalmente, fue posible identificar también, que varios

materiales no presentaron problemas, demostrando que no solo las propiedades de los

materiales dominan la estabilidad de los diques, sino que existen fuerzas hidráulicas que

superan en gran medida la resistencia de los materiales y producen fallas en la estructura.




178

En general, los cuerpos de los terraplenes en presencia del agua tienden a ser estables con

porcentajes de compactación de 100% de la energía del Proctor Modificado. Según la

información suministrada por la interventoría de la construcción del dique (la firma

Interestudios) el porcentaje de compactación máximo conseguido a lo largo del dique es de

95%, lo cual sugiere ocurrencia de procesos de inestabilidad con consecuente generación

de falla. Sin embargo, en el presente estudio no se tuvo acceso a los resultados detallados

de los ensayos de densidad de campo y de compactación de los materiales utilizados en el

dique.

No es posible asumir que el dique ha fallado sólo por motivos de baja compactación, debido

a que la dinámica fluvial del río, especialmente en estos puntos de rompedero, muestran

que históricamente el río se ha desbordado en general por estos mismos sitios, indicando

que una buena opción en estos lugares son los diques vertederos recomendados por la

Universidad Nacional.

Se evidenció en los recorridos que se realizaron, que en los sitios en los cuales el dique está

en contacto directo con el río Cauca se presentan problemas de socavación en la base con la

consecuencia caída del bloque de material. Resulta claro entonces, como fue mencionado

anteriormente, que cualquier estructura en terraplén por sí sola no es suficiente ante el

impacto del agua, por lo tanto cada problemática en meandros o curvas del río deberá

manejarse implementando soluciones hidráulicas integrales de protección, como geotubos,

geoesteras o similares, así como bolsas de arena-cemento en la cara húmeda del dique para

protegerlo del problema de socavación, ya que los tablestacados construidos hasta el

momento no han funcionado efectivamente. Adicionalmente se deberá construir un

contradique lateral al existente y en contacto directo en su cara seca, que actúe como

refuerzo y proteja la zona contra el impacto generado por la energía del río. Aunque si bien,

existen puntos del dique que se encuentran en buenas condiciones y están cercanos al río

(distancias menores a 500 metros), por ejemplo el tramo del dique entre San Jacinto y

Guaranda (pasando por Tenche) donde se utilizó como material constitutivo el extraído de

los cerros Mamarraya y Astilleros, la dinámica fluvial en este tramo no ha tenido un

impacto tan fuerte en esta zona como en otros sitios tales como Laredo, Nuevo mundo,

Santa Anita, Caregato, Pedro Ignacio, Potrero Nuevo, Boca del Cura (aguas arriba), tramo

Guaranda - Achí (aguas abajo).

Por todo lo anterior, se determinó como solución general a parte de las obras de

protección, construir obras en ciertos puntos en donde fuese posible la evacuación

controlada del agua tanto en épocas de creciente y de aguas bajas, facilitando la disipación

de las presiones generadas, estas obras consisten en diques vertederos y compuertas




179

respectivamente. A continuación se presenta una tabla resumen de las condiciones

actuales del dique por tramos y los tratamientos sugeridos por este estudio.

Las obras descritas en la Tabla 26, así como la ubicación y característica de los diques

vertederos son especificadas en el numeral 0




180

Tabla 26. Resumen de estado actual del dique y soluciones propuestas por tramos.

TRAMO UBICACIÓN ESTADO SECCIÓN CONSTRUIDA OBRAS

PROPUESTAS

TRAMO 1 Dique de

empalme entre

el dique de

cierre de

Colorado y el

dique marginal

K0+040 -

K3+700

Refuerzo de

jarillón desde

el K4+900 al

K13+365

El dique en los

rompederos de

Laredo y Nuevo

Mundo comenzó

su proceso de

falla cuando las

aguas alcanzaron

el nivel de la vía

por debajo del

nivel del dique..

El material

utilizado en el

dique es limo

gravo-arenoso

rojizo, que en

general se

muestra

susceptible de

erosión

Realce en 1.3 m en

toda la longitud del

tramo.

Construcción

refuerzo con

contradique y

protección de la

cara húmeda con

geoestera de20 cm

de espesor en

K3+200-K5+798




181


PROPUESTAS

TRAMO 2 K12+000 y

K25+000 entre

el municipio de

Nechí y el

sector del

Brazuelo

(Bolívar).

Entre (K13+635)

Nechí y

Rompedero

Santa Anita

(pasando por El

Brazuelo en el

K25+00) el

material

corresponde a

limo arcilloso

rojo

aparentemente

de buena

compactación,

sin embargo

fácilmente

afectado por los

agentes de lluvia

y escorrentía,

generando una

superficie

altamente

deformada.

Sección Transversal del Dique a utilizar Tramo 2 (Tipo 1)

Realce en 1.0 m en


tramo.

Construcción

refuerzo con

contradique y

protección de la

cara húmeda con

geoestera de20 cm

de espesor en

K17+420-

K18+641, y

K19+867 –

K21+402

Sección Transversal del Dique a utilizar Tramo 2 con Dique(Tipo 2)




182


PROPUESTAS

Entre K52+160

y K67+800

entre el Cerro

de las Brisas

(Astilleros) y el

municipio de

Achí (Bolívar).

Entre el cerro

Las Brisas (o

Astilleros) y el

municipio de

Guaranda el

dique existente

fue construido

con limo arenoso

de color rojizo

con algunas

gravas, material

proveniente de la

parte norte del

cerro Las Brisas.

El terraplén

presenta

compactación

aparentemente

buena.

Entre Guaranda

y Boca Del Cura,

con una longitud

se construyó un

dique de cierre a

partir del jarillón

existente

ubicando un

contradique con

Sección Transversal del Dique a utilizar Tramo 2 Sector Guaranda

En este tramo se

Construcción

refuerzo con

contradique y

protección de la

cara húmeda con

geoestera de20 cm

de espesor en

K66+015 –

K68+272 y

K74+298 –

K72+806

El dique ubicado

entre Guaranda y

Achí corresponde a

un jarillón previo y

deberá ser

construido un

dique nuevo junto

al jarillón con la

sección definida en

el estudio de la

Universidad

Nacional de 2006




183


PROPUESTAS

material de

préstamo lateral

en arenas con

deficientes

características de

compactación.

con una altura

mínima de 3.5

metros.

TRAMO 3 El Tramo 3 se

ubica del

K25+000 al

K38+000

comprendido

entre el sector

del Brazuelo y

el Municipio de

San Jacinto del

Cauca

(Bolívar).

Entre El

Brazuelo

K25+000

pasando por el

rompedero Santa

Anita, y San

Jacinto de Cauca

en el K38+000, el

material

utilizado para la

conformación del

dique es un limo

de color rojizo

fácilmente

excavable,

evidenciando

baja

K25+000 – K26+260

K26+260 – K27+900

Realce en 1.3 m en


tramo.

Construcción

refuerzo con

contradique y

protección de la

K27+900 – K28+630

K28+630 – K34+000

1/11/1

1/11/1

1:1

1/1

1:1

1/1




184


PROPUESTAS

compactación.

K34+000 K35+500

K36+220 – K38+000

cara húmeda con

geoestera de20 cm

de espesor en

K25+402 –

K30+296, y

K35+920 –

K36+928

TRAMO 4

El Tramo 4 va

del K 38+000

al K52+000

comprendido

entre el

Municipio de

San Jacinto del

Cauca y el

sector del

Entre San Jacinto

en el K37+940 y

El cerro Las

Brisas o

Astilleros en el

K51+702

(incluyendo el

dique de cierre

de 2 kilómetros

Sección transversal típica inicial del Dique

Marginal Tramo 4

Sección transversal típica construida en el

Dique Marginal Tramo 4

Realce en 1.5 m en


tramo.

1:1.5

1/1

1:1.5

1/1




185


PROPUESTAS

Cerro las

Brisas

(Astilleros).

en Caimital entre

los cerros

Mamarraya y

Astilleros) los

materiales

utilizados son

gravas y arenas

producto de la

meteorización de

los neises de los

cerros

Mamarraya y

Caimital que

permiten altos

porcentajes de

compactación lo

cual refleja un

buen

comportamiento

del dique.

Sección transversal construida en dique de

cierre Caimital K0+000-K0+400

Sección transversal construida en dique de

cierre Caimital K0+400-K2+400

Construcción

refuerzo con

contradique y

protección de la

cara húmeda con

geoestera de20 cm

de espesor en

K25+402 –

K30+296, y

K35+920 – 36+928




186

6.11 ANÁLISIS GEOTÉCNICO DE ESTABILIDAD DE TALUDES DEL DIQUE

En esta sección se realiza un análisis de estabilidad geotécnica de las secciones del

dique utilizando como método de análisis, los fundamentos del equilibrio límite,

(principios de la estática y un factor de seguridad) basado en el método de las

dovelas, que discretiza la masa potencial de deslizamiento, en dovelas verticales.

6.11.1 ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS GEOTÉCNICOS

Cada uno de los tramos analizados del dique, presentan características similares en

cuanto a las propiedades de los materiales de construcción. Por lo anterior, y

basados en la interpretación de campo y en los resultados de la exploración

geotécnica, se construyeron perfiles típicos del dique para cada uno de los tramos.

De acuerdo a estos perfiles estratigráficos y con los análisis de los resultados de los

ensayos de laboratorio efectuados sobre las muestras recuperadas durante las

exploraciones de campo, se estimaron los parámetros más representativos de cada

estrato de interés, con el fin de dar respuesta al modelo de análisis de estabilidad y

estimar las alternativas de construcción adecuadas. Se debe considerar que las

propiedades de los llenos del realce se estimaron con los resultados de laboratorio

y teniendo en cuenta que su comportamiento geotécnico debe mejorar al estar

compactados al 100% de la densidad máxima. Ver Tabla 27.

Tabla 27. Parámetros geotécnicos del dique proyectado para cada Tramo considerado

Tramo Material Υ[kN/m3] c [kPa]

Tramo 1

Núcleo 17 22 15

Dique actual 16 14 24

Base dique 16 14 21

Contradique Proyectado 17 19 28

Tramo 2

Núcleo 17 25 13


Base dique 16 14 21


Tramo 3


Base dique 16 28 6


Tramo 4

Núcleo 17 30 18


Base dique 17 2 19





187

6.11.2 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD

La estabilidad de los diques se analizó mediante el software SLIDE V 6,0,

desarrollado por ROCSCIENCE, el cual emplea el método básico de las dovelas y el

equilibrio de fuerzas mediante diversas consideraciones. Con base a la

información suministrada por el diseño hidráulico, se eligió la sección más crítica y

una elevación del dique para cada tramo, teniendo en cuenta los niveles máximos

para un periodo de retorno de 100 años y considerando un borde libre de 0,6 m.

Posteriormente, las geometrías de las secciones a analizar fueron introducidos al

software y se asignaron las propiedades correspondientes a cada tipo de suelo

basados en los resultados de los ensayos de corte directo y clasificación (Ver Anexo

2.), simulando además, el efecto del agua en la creciente de los 100 años.

El análisis de estabilidad geotécnica utiliza el método de los fundamentos del

equilibrio límite, (principios de la estática y un factor de seguridad) basado en el

método de las dovelas, que discretiza la masa potencial de deslizamiento, en

dovelas verticales.

Se determinan factores de seguridad con respecto al equilibrio de momentos y

equilibrio de fuerzas horizontales, por los métodos de:

Spencer, 1967.

Morgenstern and Price, 1965.

Con los modelos establecidos, se procedió a realizar el análisis para conocer el

factor de seguridad que representará la condición de estabilidad del dique.

Adicionalmente y dado que se pretende que el dique sea carreteable, se modela el

tránsito sobre el dique como una carga seudo-estática distribuida de 41kN/m2,

correspondiente a la carga transmitida por eje de un camión de pequeño porte (2

ejes). Así mismo, se modeló la estabilidad del dique en la condición más

desfavorable que sería la ocupación total de la calzada por una carga de 4.1

toneladas.

Es preciso mencionar que el factor de seguridad que garantice estabilidad está

entre 1,05 y 1,50 de acuerdo con el Reglamento Colombiano de Construcción

Sismo Resistente (Decreto 926 de 2010), presentado en la Tabla 28.

En la Tabla 29 se presentan los rangos de clasificación de los factores de seguridad

para el caso estático y seudo-estático, dados por la US Army Corps of Engineers.




188

Tabla 28. Factores de seguridad mínimos directos.

CONDICIÓN FSBM FSUM

Diseño Construcción Diseño Construcción

Carga Muerta + Carga viva Normal

1.50 1.25 1.80 1.40

Carga Muerta + Carga viva Máxima

1.25 1.10 1.40 1.15

Carga Muerta + Carga viva normal + sismo de diseño pseudo estático

1.10 1.00 No se

permite No se permite

Taludes-condición estática y agua subterránea normal

1.50 1.25 1.80 1.40

Taludes-condición seudo-estática con agua subterránea normal coeficiente sísmico de diseño

1.05 1.00 No se

permite No se permite

Tabla 29. Rangos de clasificación de factores de seguridad para el caso estático y dinámico (US Army Corps of Engineers, Octubre 2003).

CLASIFICACIÓN F.S. ESTÁTICO F.S. SEUDO ESTÁTICO

Inadmisible <0,75 <0,50

Muy bajo 0,75 – 1,00 0,50 – 0,75

Bajo 1,00 – 1,25 0,75 – 1,00

Aceptable 1,25 – 1,50 1,00 – 1,25

Ideal >1,50 >1,25

Este análisis de estabilidad se realizó sólo para el estado estático, dado que la zona de estudio es de sismicidad baja y los movimientos en el dique por causa de sismos son improbables.

Se aceptarán pendientes de la cara del contradique que permitan factores de seguridad superiores al establecido como ideal en la Tabla 29 para estado seudo-estático de 1.25.

Tramo 1

La siguiente sección representa la condición actual del dique según la

documentación consultada en los informes de interventoría.




189

Figura 101. Sección típica Tramo 1.

En el tramo de estudio se obtuvo una altura de realce de 1.3 m, según las

estimaciones hidráulicas realizadas. Teniendo en cuenta lo anterior, la nueva

configuración geométrica del dique estará compuesta por una corona de 8 metros

y una pendiente del talud de cara seca de 1.5H:1V, garantizando un espesor

mínimo de 2 metros que permita realizar las secciones de compactación. La

pendiente de cara húmeda del dique se conserva ya que corresponde al dique

existente.

El análisis de estabilidad teniendo en cuenta los parámetros presentados

anteriormente arrojó los siguientes resultados:

Figura 102. Análisis de estabilidad Tramo 1.

Se puede observar que el factor de seguridad se encuentra por encima de los

límites recomendados y teniendo en cuenta que la situación asumida supone la

condición del suelo en una inundación. Lo anterior muestra que el

comportamiento del terraplén es adecuado y más si se considera, que lo supuesto




190

corresponde a eventos extremos que podrían manejar un factor de seguridad

menor.

Tramo 2

Del mismo que en el análisis anterior, se consultó en los informes de interventoría

la condición de construcción del dique obteniendo la siguiente sección de dique.


Según las estimaciones hidráulicas, para este tramo se recomendará el realce del

dique existente considerando 0.8 metros y teniendo en cuenta un borde libre de

0.6 m. Para realizar dicho contradique, se recomendó un lleno de 8 metros en la

corona y considerando un pendiente de 1H:1V. La pendiente de cara húmeda del

dique se conserva ya que corresponde al dique existente. El análisis de estabilidad

realizado sobre esta sección presentó resultados satisfactorios, obteniendo un

factor de seguridad por encima del exigido. En este análisis también se asumió una

condición crítica, considerando un panorama mecánico en el momento de una

inundación.





191

Tramo 3

A continuación se presenta la sección de construcción del tramo 3, con la cual se

realizaron lo análisis de estabilidad y sobre la cual se proyectó el contradique.


De acuerdo con la modelaciones hidráulicas este tramo tendrá un nivel máximo de

0.65 m por encima del dique actual. Por lo cual se propone la construcción del

contradique con un realce de 1.3 m, garantizando un borde libre de 0.6 m. Para

realizar dicho contradique, se recomendó un lleno de 8 metros en la corona y

considerando un pendiente de 1H:1V. La pendiente de cara húmeda del dique se

conserva ya que corresponde al dique existente.

El análisis de estabilidad muestra una condición de estabilidad muy positiva y

totalmente aceptable, evidenciando que los cortes involucrados son propicios para

la estabilidad general.


1:1

1/1

1:1

1/1




192

Tramo 4

La sección de construcción del Tramo 4 es igual a la del Tramo 2, pero las

condiciones del flujo en este sitio son evidentemente diferentes y un poco más

críticas, pues los niveles de agua son mucho mayores.


En esta sección se proyectó un terraplén con 8 metros de ancho en la corona, tras

una altura de realce de 1,5 m e implementando pendiente en el talud de cara seca

de 2H:1V. La pendiente de cara húmeda del dique se conserva ya que corresponde

al dique existente. Esta geometría proporciona un factor de seguridad de 1.38, pero

si se considera que los casos asumidos son condiciones extremas es posible

trabajar con este factor de seguridad.


A rasgos generales es posible concluir que los taludes proyectados son estables y

que las potenciales superficies de falla que se exhiben son muy profundas e

involucran hasta el suelo de fundación, lo cual es poco probable que ocurra.




193

Es importante tener en cuenta que los análisis de estabilidad anteriormente

mencionados no consideran las propiedades hidráulicas y el potencial erosivo de

los suelos y simplemente realizan un análisis de equilibrio de fuerzas y momentos

considerando las presiones y parámetros estimado de los materiales. Lo anterior

debe ser tenido en cuenta, pues el agua tiende a generar comportamiento

negativos en los suelos, cambiando su consistencia, alterando su estructura y

degradando sus propiedades mecánicas.

En los ensayos de potencial erosivo realizados fue posible identificar muchos

materiales con problemas de erodabilidad, confiriéndole al dique un

comportamiento mecánico peculiar y de sumo cuidado.

Por lo anterior se recomienda que a pesar de los resultados obtenidos en los

análisis de estabilidad, se realicen el mayor número de obras de control contra la

erosión y se efectúe un continuo mantenimiento de dicha obras.




194

7. ADECUACIÓN CAÑOS RUTAS VERTEDEROS

Figura 109. Localización general rutas vertederos




195

7.1 DISEÑOS PROPUESTO ADECUACIÓN CAÑOS

Alternativa 1: Sección considerando geocontenedores

Figura 110. Alternativa 1. Adecuación canales considerando Geocontenedor

Alternativa 2: Sección sin considerar geocontenedores

Figura 111. Alternativa 2. Adecuación canales sin considerar Geocontenedor




196

7.2 PRESUPUESTO ADECUACIÓN CAÑOS MOJANA

Alternativa 1: Sección considerando geocontenedores

Tabla 30. Alternativa 1. Costos con geocontenedores

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO TOTAL BÁSICO

Excavación lateral cauce m3 37927917.5 $ 5,600.00 $ 212,396,337,826.40

Dragado fondo del cauce m3 28332856.3 $ 10,000.00 $ 283,328,562,600.00

Colocación Geocontenedores (1.8mx1.8mx1m) Un 1085004.44 $ 297,476.00 $ 322,762,782,115.56

Descapote (20 cm espesor) m2 93536268 $ 1,200.00 $ 112,243,521,642.60

Excavación de material común de préstamo para conformación de zanjas m3 19408725.8 $ 3,895.00 $ 75,596,986,796.25

Colocación geotextil no tejido en zanja de préstamo (Geotextil GEOTEX SYNTEX 451 NT) m2 17982345.6 $ 4,184.00 $ 75,238,133,989.84

Riego de liga con emulsión asfáltica m2 17982345.6 $ 1,031.00 $ 18,539,798,313.46

Descargas en PVC 4'' @ 200 m m 45957.25 $ 46,000.00 $ 2,114,033,500.00

Lleno zanja con material sobrante de excavación m3 19408725.8 $ 5,000.00 $ 97,043,628,750.00

Conformación de orilla (Terraplenes) m3 43336633.6 $ 5,296.50 $ 229,532,479,751.17

TOTAL $ 1,428,796,265,285.28

Considerando 30% costo total $ 428,638,879,585.59

Nota: Dado que las cantidades de obra se estimaron tomando como base las secciones de aforos de los caños, debido a que no hay

información topográfica de los mismos y que por tanto se está sobreestimando la magnitud de las obras de adecuación de caños; se

considera técnicamente que el costo total de adecuación del total de los caños esta en aproximadamente el 30% del costo estimado.




197

Alternativa 2: Sección sin considerar geocontenedores

Tabla 31. Alternativa 2. Costos sin geocontenedores

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO TOTAL BÁSICO

Excavación lateral cauce m3 37927917.5 $ 5,600.00 $ 212,396,337,826.40

Dragado fondo del cauce m3 28332856.3 $ 10,000.00 $ 283,328,562,600.00

Descapote (20 cm espesor) m2 93536268 $ 1,200.00 $ 112,243,521,642.60

Excavación de material común de préstamo para conformación de zanjas m3 19408725.8 $ 3,895.00 $ 75,596,986,796.25

Colocación geotextil no tejido en zanja de préstamo (Geotextil GEOTEX SYNTEX 451 NT) m2 17982345.6 $ 4,184.00 $ 75,238,133,989.84

Riego de liga con emulsión asfáltica m2 17982345.6 $ 1,031.00 $ 18,539,798,313.46

Descargas en PVC 4'' @ 200 m m 45957.25 $ 46,000.00 $ 2,114,033,500.00

Lleno zanja con material sobrante de excavación m3 19408725.8 $ 5,000.00 $ 97,043,628,750.00

Conformación de orilla (Terraplenes) m3 43336633.6 $ 5,296.50 $ 229,532,479,751.17

TOTAL $ 1,106,033,483,169.73

Considerando 30% costo total $ 331,810,044,950.92

Nota: Dado que las cantidades de obra se estimaron tomando como base las secciones de aforos de los caños, debido a que no

hay información topográfica de los mismos y que por tanto se está sobreestimando la magnitud de las obras de adecuación de

caños; se considera técnicamente que el costo total de adecuación del total de los caños esta en aproximadamente el 30% del

costo estimado.




198

7.3 RESUMEN COSTOS TOTAL ADECUACIÓN

Tabla 32. Resumen costos alternativas

ALTERNATIVAS COSTO TOTAL CONSIDERANDO EL 30% DEL

COSTO TOTAL

Alternativa 1: Con Geocontenedores $ 1,428,796,265,285 $ 428,638,879,585

Alternativa 2: Sin geocontenedores $ 1,106,033,483,169 $ 331,810,044,950

7.4 PARÁMETROS GEOMETRICOS E HIDRÁULICOS DE LOS CAÑOS QUE SE VAN A

ADECUAR

7.4.1 CAÑOS ROMPEDERO NUEVO MUNDO

Los caños que se van adecuar para evacuar las aguas del Cauca que ingresan al vertedero

de Nuevo Mundo son: Caño Grande y Caño Barro.

Figura 112. Ruta vertedero Nuevo Mundo




199

Tabla 33. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero Nuevo Mundo

PARÁMETROS ROMPEDERO NUEVO MUNDO

Características Caños

existentes

Corriente Caño Grande - Caño Barro

Cota terreno inicio (msnm) 36.0

Cota terreno final (msnm) 18.0

Área actual sección caño (m2) 125.9

Longitud (m) 64742.0

Pendiente caños (m/m) 0.000278

Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 34.0

Base Superior (m) 41.3

Altura (m) 3.7

Talud 1:1

Área (m2) 123.2

Parámetros hidráulicos

canal

Caudal a evacuar (m3/s) 200.0

Sf (m/m) 0.00014

n 0.019

Profundidad hidráulica (m) 3.1

Velocidad (m/s) 1.7

Área mojada (m2) 116.6

Perímetro mojado (m) 42.9

Radio hidráulico (m) 2.7

Dimensiones zanja

trapezoidal a excavar

Base inferior zanja (m) 7.0

Profundidad zanja (m) 1.5

Talud 1:3

Margen zanja Izq - Der

Distancia de la orilla del canal 10.0

Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq - Der

Altura de realce (m) 0.5

Longitud orilla realce (m) 34.5

Cantidades de obra

Área dragado (m2) 18.7

Área excavación lateral (m2) 23.0

Volumen dragado (m3) 1212617.7

Volumen excavación (m3) 1489713.4

Geocontenedores (UN) 143871.1

Descapote 0.2 m (m2) 4472377.4

Volumen excavación zanjas (m3) 2233599.0

Geotextil no tejido en zanja (m2) 2199523.1

Riego de liga (m2) 2199523.1

Descargas PVC 4'' @ 200 m (m) 6474.2

Lleno zanja con material sobrante de excavación (m3)

2233599.0

Conformación de orilla (Terraplenes) (m3) 2589.7




200

7.4.2 CAÑOS ROMPEDERO SANTA ANITA


de Santa Anita son: Caño Cedro y Caño Muñoz.

Figura 113. Ruta vertedero Santa Anita




201

Tabla 34. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero Santa Anita

PARÁMETROS ROMPEDERO SANTA ANITA


existentes

Corriente Caño Cedro Caño Muñoz

Cota terreno inicio (msnm) 33.5 33.0

Cota terreno final (msnm) 33.0 16.0

Área actual sección caño (m2) 131.8 228.4

Longitud (m) 10720.0 51440.0

Pendiente caños (m/m) 0.000044 0.000330

Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 44.0 44.0

Base Superior (m) 50.9 51.5

Altura (m) 3.5 3.8

Talud 1:1 1:1

Área (m2) 164.7 179.6


canal

Caudal a evacuar (m3/s) 200.0 200.0

Sf (m/m) 0.00014 0.00014

n 0.019 0.021

Profundidad hidráulica (m) 4.68 2.72

Velocidad (m/s) 0.88 1.58

Área mojada (m2) 228.03 127.00

Perímetro mojado (m) 57.25 51.69

Radio hidráulico (m) 3.98 2.46

Dimensiones zanja


Base inferior zanja (m) 10.0 10.0

Profundidad zanja (m) 1.5 1.5

Talud 1:3 1:3

Margen zanja Izq - Der Izq - Der

Distancia de la orilla del canal 10.0 10.0

Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq - Der Izq - Der

Altura de realce (m) 0.5 0.5

Longitud orilla realce (m) 58.5 157.4

Cantidades de obra

Área dragado (m2) 22.5 23.8

Área excavación lateral (m2) 43.3 140.8

Volumen dragado (m3) 240706.9 1223757.6

Volumen excavación (m3) 463886.6 7242237.6

Geocontenedores (UN) 23822.2 114311.1

Descapote 0.2 m (m2) 1254818.9 16191254.4

Volumen excavación zanjas (m3) 466320.0 2237640.0

Geotextil no tejido en zanja (m2) 428517.7 2056245.4

Riego de liga (m2) 428517.7 2056245.4

Descargas PVC 4'' @ 200 m (m) 1072.0 5144.0


466320.0 2237640.0

Conformación de orilla (Terraplenes) (m3) 161089.4 5857987.2




202

7.4.3 CAÑOS ROMPEDERO POTRERO NUEVO

Los caños que se van adecuar para evacuar las aguas del Cauca que ingresan al vertedero de Potrero Nuevo: Caño Coroncoro, Caño San Matías y Caño Viloria.

Figura 114. Ruta vertedero Potrero Nuevo




203

Tabla 35. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero Potrero Nuevo

PARÁMETROS ROMPEDERO POTRERO NUEVO


existentes

Corriente Caño

Coroncoro Caño San Matías

Caño Viloria

Cota terreno inicio (msnm) 30.8 26.0 17.0

Cota terreno final (msnm) 26.0 17.0 16.0

Área actual sección caño (m2) 121.4 114.3 239.5

Longitud (m) 9496.0 64368.0 13491.0

Pendiente caños (m/m) 0.000501 0.000140 0.000074

Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 44.0 44.0 44.0

Base Superior (m) 51.5 51.5 57.2

Altura (m) 3.8 3.8 6.6

Talud 1:1 1:1 1:1

Área (m2) 179.6 179.6 334.0


canal

Caudal a evacuar (m3/s) 200.0 200.0 200.0

Sf (m/m) 0.00012 0.00012 0.00012

n 0.019 0.021 0.020

Profundidad hidráulica (m) 2.26 3.52 4.13

Velocidad (m/s) 1.92 1.20 1.01

Área mojada (m2) 104.44 167.09 199.00

Perímetro mojado (m) 50.39 53.95 55.69

Radio hidráulico (m) 2.07 3.10 3.57

Dimensiones zanja


Base inferior zanja (m) 10.0 10.0 10.0

Profundidad zanja (m) 1.5 1.5 1.5

Talud 1:3 1:3 1:3

Margen zanja Izq - Der Izq - Der Izq - Der

Distancia de la orilla del canal 10.0 10.0 10.0

Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq - Der Izq - Der Izq - Der

Altura de realce (m) 0.5 0.5 0.5

Longitud orilla realce (m) 56.8 111.1 115.2

Cantidades de obra

Área dragado (m2) 20.9 93.3 82.4

Área excavación lateral (m2) 43.1 25.0 40.0

Volumen dragado (m3) 197991.6 6003603.4 1112063.1

Volumen excavación (m3) 409562.5 1611131.0 539100.4

Geocontenedores (UN) 21102.2 143040.0 29980.0

Descapote 0.2 m (m2) 1078365.8 14302569.6 3108056.6

Volumen excavación zanjas (m3) 413076.0 2800008.0 586858.5

Geotextil no tejido en zanja (m2) 379589.9 2573024.9 539284.7

Riego de liga (m2) 379589.9 2573024.9 539284.7

Descargas PVC 4'' @ 200 m (m) 949.6 6436.8 1349.1


413076.0 2800008.0 586858.5

Conformación de orilla (Terraplenes) (m3) 126106.9 4351276.8 967169.8




204

7.4.4 CAÑOS ROMPEDERO TENCHE


de Potrero Nuevo: Caño Mojaescopeta, Caño Largo, Caño Rabón y Caño Viloria.

Figura 115. Ruta vertedero Tenche




205

Tabla 36. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero Tenche

PARÁMETROS ROMPEDERO TENCHE

Características Caños existentes

Corriente Caño Mojaescopeta Caño Largo

Caño Rabón-arriba

Caño Rabón-abajo

Caño Viloria

Cota terreno inicio (msnm)

29.4 27.0 22.0 19.0 17.0

Cota terreno final (msnm)

27.0 22.0 19.0 17.0 14.0

Área actual sección caño (m2)

121.4 121.4 41030.0 413732.0 239509.0

Longitud (m) 1803.0 17290.0 32430.0 36626.0 28723.0

Pendiente caños (m/m)

0.001326 0.000289 0.000093 0.000055 0.000104

Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 64.0 64.0 64.0 64.0 64.0

Base Superior (m) 73.7 73.7 73.7 73.7 73.7

Altura (m) 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9

Talud 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1

Área (m2) 335.4 335.4 335.4 335.4 335.4

Parámetros hidráulicos canal

Caudal a evacuar (m3/s)

240.0 240.0 240.0 240.0 240.0

Sf (m/m) 0.00004 0.00004 0.00004 0.00004 0.00004

n 0.019 0.019 0.022 0.022 0.020

Profundidad hidráulica (m)

1.50 2.37 3.64 4.26 3.33

Velocidad (m/s) 2.44 1.53 0.97 0.83 1.07

Área mojada (m2) 98.23 157.37 246.31 291.07 223.86

Perímetro mojado (m)

68.24 70.71 74.30 76.06 73.41

Radio hidráulico (m)

1.44 2.23 3.32 3.83 3.05

Dimensiones zanja


Base inferior zanja (m)

10.0 10.0 10.0 10.0 10.0

Profundidad zanja (m)

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

Talud 1:3 1:3 1:3 1:3 1:3

Margen zanja Izq - Der Izq - Der Izq - Der Izq - Der Izq - Der

Distancia de la orilla del canal

10.0 10.0 10.0 10.0 10.0

Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq - Der Izq - Der Izq - Der Izq - Der Izq - Der

Altura de realce (m) 0.8 0.8 1.0 0.5 1.0

Longitud orilla realce (m)

111.1 111.1 112.7 116.0 118.7

Cantidades de obra

Área dragado (m2) 70.1 70.1 62.9 63.3 117.2

Área excavación lateral (m2)

114.9 114.9 169.8 59.9 127.3

Volumen dragado (m3)

126318.2 1211337.4 2038874.1 2318059.5 3365473.9




206

PARÁMETROS ROMPEDERO TENCHE

Volumen excavación (m3)

207218.8 1987139.7 5504992.5 2192798.6 3657586.8

Geocontenedores (UN)

4006.7 38422.2 72066.7 81391.1 63828.9

Descapote 0.2 m (m2)

400694.2 3842486.4 7310370.6 8494301.9 6816255.1

Volumen excavación zanjas

(m3) 78430.5 752115.0 1410705.0 1593231.0 1249450.5

Geotextil no tejido en zanja (m2)

72072.5 691144.7 1296346.0 1464075.5 1148163.6

Riego de liga (m2) 72072.5 691144.7 1296346.0 1464075.5 1148163.6

Descargas PVC 4'' @ 200 m (m)

180.3 1729.0 3243.0 3662.6 2872.3

Lleno zanja con material sobrante

de excavación (m3) 78430.5 752115.0 1410705.0 1593231.0 1249450.5

Conformación de orilla (Terraplenes)

(m3) 242124.9 2321874.1 5899665.6 2653920.0 5566804.6

7.4.5 CAÑOS ROMPEDERO LAS BRISAS


Las Brisas: Caño Las Brisas, Caño Gramalote y Caño Mojana.




207

Figura 116. Ruta vertedero Las Brisas




208

Tabla 37. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero Las Brisas.

PARÁMETROS ROMPEDERO LAS BRISAS


existentes

Corriente Caño Las

Brisas Caño Gramalote Caño Mojana

Cota terreno inicio (msnm) 28.5 19.0 16.0

Cota terreno final (msnm) 19.0 16.0 11.0


Longitud (m) 10149.0 50380.0 39235.0


Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 34.0 54.0 54.0

Base Superior (m) 41.0 66.8 66.8

Altura (m) 3.5 6.4 6.4

Talud 1:1 1:1 1:1

Área (m2) 131.3 386.6 386.6


canal

Caudal a evacuar (m3/s) 45.0 45.0 45.0

Sf (m/m) 0.00002 0.00002 0.00002

n 0.024 0.023 0.019


Velocidad (m/s) 1.25 0.5 0.7

Área mojada (m2) 35.97 96.3 67.9



Dimensiones zanja


Base inferior zanja (m) 10.0 10.0 10.0

Profundidad zanja (m) 1.5 1.5 1.5

Talud 1:3 1:3 1:3

Margen zanja Izq - Der Izq - Der Izq - Der

Distancia de la orilla del canal 10.0 10.0 10.0

Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq - Der Izq - Der Izq - Der

Altura de realce (m) 0.5 1.0 0.5

Longitud orilla realce (m) 91.6 151.7 61.2

Cantidades de obra

Área dragado (m2) 37.6 118.3 43.9

Área excavación lateral (m2) 61.2 192.3 24.5

Volumen dragado (m3) 381602.4 5958996.8 1723005.0

Volumen excavación (m3) 620824.5 9685655.8 960943.6

Geocontenedores (UN) 22553.3 111955.6 87188.9

Descapote 0.2 m (m2) 1858708.2 15281916.5 4802913.3

Volumen excavación zanjas (m3) 441481.5 2191530.0 1706722.5

Geotextil no tejido en zanja (m2) 405692.7 2013873.3 1568366.8

Riego de liga (m2) 405692.7 2013873.3 1568366.8

Descargas PVC 4'' @ 200 m (m) 1014.9 5038.0 3923.5


441481.5 2191530.0 1706722.5

Conformación de orilla (Terraplenes) (m3)

487872.6 13090386.5 694734.1




209

7.4.6 CAÑOS ROMPEDERO CAIMITAL


de Caimital: Caño Los Moncholos, Caño Gramalote y Caño Mojana.

Figura 117. Ruta vertedero Caimital




210

Tabla 38. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero Caimital

PARÁMETROS ROMPEDERO CAIMITAL


existentes

Corriente Caño Los

Moncholos Caño Gramalote Caño Mojana

Cota terreno inicio (msnm) 27.2 18 16

Cota terreno final (msnm) 18.0 16 11


Longitud (m) 9475.0 42923.00 39235.0


Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 34.0 54.00 54.00

Base Superior (m) 41.0 66.80 66.80

Altura (m) 3.5 6.40 6.40

Talud 1:1 1:1 1:1

Área (m2) 131.3 386.56 386.56


canal

Caudal a evacuar (m3/s) 240.0 240 240

Sf (m/m) 0.00002 0.00002 0.00002

n 0.019 0.023 0.019


Velocidad (m/s) 2.73 0.80 1.24

Área mojada (m2) 87.91 300.30 192.95



Dimensiones zanja



ESTA INCLUIDA EN LAS BRISAS

ESTA INCLUIDA EN LAS BRISAS


Talud 1:3

Margen zanja Izq


Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq



Cantidades de obra






Descapote 0.2 m (m2) 683431.8




Descargas PVC 4'' @ 200 m (m) 473.8


206081.3

Conformación de orilla (Terraplenes) (m3)

135634.6




211

7.4.7 CAÑOS ROMPEDERO LA TEA


de La Tea: Caño Mojana Viejo y Caño Mojana.

Figura 118. Ruta vertedero La Tea




212

Tabla 39. Parámetros geométricos e hidráulicos para adecuación caños. Vertedero La Tea

PARÁMETROS ROMPEDERO LA TEA


existentes

Corriente Caño Mojana Viejo Caño

Mojana

Cota terreno inicio (msnm) 26.1 16

Cota terreno final (msnm) 16.0 11

Área actual sección caño (m2) 121.4 89.1

Longitud (m) 47884.0 39235.0

Pendiente caños (m/m) 0.000210 0.000127

Dimensiones canal

trapezoidal

Base inferior (m) 34.0 54.00

Base Superior (m) 41.0 66.80

Altura (m) 3.5 6.40

Talud 1:1 1:1

Área (m2) 131.3 386.56


canal

Caudal a evacuar (m3/s) 75.0 75

Sf (m/m) 0.00002 0.00002

n 0.019 0.019

Profundidad hidráulica (m) 1.9 1.671

Velocidad (m/s) 1.1 0.806

Área mojada (m2) 68.2 93.047

Perímetro mojado (m) 39.4 58.727

Radio hidráulico (m) 1.7 1.584

Dimensiones zanja




Talud 1:3

Margen zanja Izq


Realce de orillas

Márgenes a realzar Izq



Cantidades de obra


ESTA INCLUIDA

EN LAS BRISAS





Descapote 0.2 m (m2) 3637747.5




Descargas PVC 4'' @ 200 m (m) 2394.2


1041477.0

Conformación de orilla (Terraplenes) (m3) 777396.7




213

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8.1 OBRAS LONGITUDINALES

En los sitios descritos en la Tabla 40 se proponen dos (2) tipos de obras longitudinales:

Desde el punto de vista geotécnico se requieren obras tanto para la recuperación del dique

como de la ribera izquierda del río Cauca. Las propuestas se describen más adelante.

A partir de los recorridos de campo y los levantamientos del dique existente y de la orilla

izquierda del río Cauca, se observan zonas en las cuales el río está cercano al dique y en

algunos casos se encuentra en contacto con él. Se define por parte de la componente

hidráulica una distancia de 250 m de la orilla izquierda del río como distancia crítica, por lo

cual tramos del dique que se encuentren a una distancia menor a ésta, serán objeto de

refuerzo y algunos tratamientos de protección de la cara húmeda y protección de riberas.

Estos sitios se muestran en la Tabla 40 con las longitudes a intervenir. En ella las abscisas

indicadas tienen origen en Laredo ubicado en el K53+520 del río Cauca con origen

Caucasia.

Tabla 40. Tramos para reforzamiento de dique y protección de riberas.

SITIO TRAMO DE

INTERVENCIÓN Inicio Fin

Longitud del

tramo (m)

Distancia promedio

crítica entre orilla y dique

(m)

Laredo - Nuevo Mundo TRAMO 1 K3+220 K4+150 930 250

Nuevo Mundo TRAMO 2 K4+150 K4+430 280 DIQUE ROTO

Nuevo Mundo - Nechí TRAMO 3 K4+430 K5+798 1.368 110-250

Nechí - Pedro Ignacio TRAMO 4 K17+420 K17+878 458 50-250

Pedro Ignacio TRAMO 5 K17+878 K18+354 476 DIQUE ROTO

Pedro Ignacio - Santa Anita

TRAMO 6A K18+354 K18+641 287 50-250

TRAMO 6B K19+867 K21+135 1.268 100-250

Santa Anita TRAMO 7 K21+135 K21+608 473 DIQUE ROTO

Santa Anita - El Brazuelo TRAMO 8 K23+738 K25+402 1.664 10-250

El Brazuelo - Caregato TRAMO 9 K25+402 K28+439 3.037 48-150

Caregato - Potrero Nuevo TRAMO 10 K28+439 K30+296 1.857 70-250

Potrero Nuevo - San Jacinto

TRAMO 11 K35+920 K36+928 1.008 120-200

San Jacinto - Tenche TRAMO 12 K37+873 K43+549 5.676 18-240




214

SITIO TRAMO DE

INTERVENCIÓN Inicio Fin

Longitud del

tramo (m)

Distancia promedio

crítica entre orilla y dique

(m)

Cerro Astilleros - Guaranda

TRAMO 13A K66+015 K68+272 2.257 30-240

TRAMO 13B K72+298 K72+806 508

Guaranda - Boca del Cura TRAMO 14 K75+376 K77+898 2.522 13-250

Boca del Cura - Achí TRAMO 15A K77+898 K79+936 2.038 7-70

TRAMO 15B K83+097 K84+052 955 5-250

TOTAL 27.062

8.2 REFORZAMIENTO DE DIQUE Y PROTECCIÓN DE RIBERAS

8.2.1 REFORZAMIENTO DEL DIQUE CON CONTRADIQUE

Reforzamiento del dique con un contradique (Figura 119) y una protección en su cara

húmeda con geoestera (o similar) rellena de grava de mínimo 3’’ o en su defecto de sacos

de arena cemento (Foto 86).

Para proteger la cara húmeda del talud del dique de la acción de las aguas en el evento de

inundación se propone revestirla con una malla tipo geoestera o similar, cubriendo en lo

posible hasta la corona del dique, y en la parte inferior dejando una longitud adicional de

mínimo 1.0 m sobre la rasante del terreno natural para controlar la posible ocurrencia de

socavación en la pata del dique. Adicionalmente, se deberá instalar entre la cara del talud y

la geoestera un geotextil tejido de bajo módulo simplemente para controlar la migración de

finos de la cara del talud.

Estos colchones flexibles de enrocado o bloques (sacos) de suelo cemento, del espesor

0.20 m, son manufacturados con un tipo de malla que se conforma con un geosintético

elaborado a partir de fibras de Poliéster de alta tenacidad PET recubiertas con un

copolímero, con capacidad de tolerar cualquier ambiente natural de degradación química,

biológica y mecánica. Son adecuadas para ambientes agresivos donde otros materiales se

deterioran rápidamente.

Este tipo de solución tiene las siguientes características:

Es una masa continua y flexible que se ajusta a la topografía del terreno.

Tiene alta capacidad de disipación de energía.

Permite el desarrollo de la vegetación integrándose al terreno de manera natural.




215

En ausencia de bolas de roca por su dificulta de consecución en la zona, se la utilización de

sacos de arena-cemento. Se podrá utilizar la arena producto de dragado del río o material

limo arenoso producto de la explotación de los cerros cercanos al proyecto tales como

Mamarraya y Astilleros.

Figura 119. Esquema de refuerzo del dique y protección de riberas.

8.2.2 PROTECCIÓN DE RIBERA

Protección de la ribera izquierda también con geoestera o similar, rellena de grava de

mínimo 3’’ o en su defecto de sacos de arena-cemento (Figura 119).

Para el control de socavación en la orilla izquierda se propone la instalación del mismo tipo

de malla que en el punto anterior, con espesor de 0.40 m y con longitudes mayores que

dependerán del perfil del suelo en dicha orilla y la profundidad de socavación. Se estima en

promedio una altura del talud de la orilla de 7 m y profundidad de excavación promedia de

5 m, con lo cual se calcula una longitud de sección de 15 m. En la Foto 86 se observa el tipo

de solución aplicado a protección de orillas.




216

Foto 86. Fotografía esquemática de solución de protección de riberas con geoestera.

8.2.3 AFIRMADO PARA CARPETA DE RODADURA

Para dar solución al problema de movilidad en la zona, se proyecta la instalación de una

carpeta de rodadura, que si bien el alcance de este proyecto no contempla el diseño de su

estructura, para recibir las cargas de tránsito del dique carreteable, se recomienda de un

espesor de 40 cm de afirmado en la corona del talud que permite una superficie limpia,

resistente y duradera.

Las fuentes recomendadas para extracción de materiales para afirmados, por sus mejores

posibilidades técnicas y económicas para este proyecto de acuerdo con estudios anteriores

son: Alto Cielo, material de excavación de los canales y fuentes del río Cauca.

La fuente Alto Cielo se recomienda para los afirmados del subsistema Barro, dada la corta

distancia existente para el acarreo de los materiales. El material se halla en buenas

condiciones para explotación y colocación. El volumen existente se considera suficiente

para este subsistema. Para los otros subsistemas se recomienda hacer una mezcla de

material de excavación de los canales y material granular del río Cauca, en las siguientes

proporciones en peso:

20% Material de excavación de canales o de préstamo lateral, libre de materia

orgánica y sustancias deletéreas.

80% Material granular de playas del río Cauca. El material a usar debe ser de

tamaños no mayores a 3”. Los sitios seleccionados son: La Isla Don Sergio, Isla El

Catorce e Isla El Brazuelo.




217

En forma opcional se recomienda, para uso en afirmados, el material de la fuente Margento,

el cual presenta excelentes características para este fin y existe suficiente volumen de la

fuente, pero se debe considerar en segunda instancia, debido al costo que representan las

distancias de acarreo.

En la fuente Granada también pueden habilitarse materiales para usos en terraplenes,

debiéndose eliminar los tamaños superiores al tamiz No.4, es decir, se desechará

aproximadamente entre el 50 y el 70% del volumen total disponible.

Las investigaciones y análisis del capítulo 13 del estudio “CONTROL DE INUNDACIONES EN

LA REGIÓN DE LA MOJANA”, realizado por la Universidad Nacional de Colombia en el año

2006 para el INVIAS - MINTRANSPORTE mediante el contrato 073-2002 permiten

establecer que los materiales disponibles son aptos para utilizarlos en los afirmados del

proyecto, porque cumplen con las especificaciones establecidas para tal fin. Este material

deberá extenderse en capas con un espesor compactado no mayor de 20 cm. La

compactación no deberá ser inferior al 90% de la densidad máxima del ensayo Proctor

Modificado, o sea superior a 1.7 ton/m y con un contenido de humedad cercano a la

humedad óptima del mismo ensayo, o sea entre el 7 y el 9%.

8.2.4 SISTEMA DE DRENAJE SUPERFICIAL

Dado que el dique tendrá fines carreteables se deberán tener consideraciones con respecto

al sistema de drenaje.

Se recomienda un bombeo de 2% y la construcción de cunetas perimetrales que por la

dificultad de adquisición de materiales agregados para elaborarlas en concreto, se sugiere

que sean fabricadas en sacos en suelo cemento a ambos de la banca en toda la longitud del

dique.

Adicionalmente se recomienda la construcción de canales escalonados cada 150 m que

reciban aguas de las cunetas para el control del agua en la corona del dique. Se propone

una sección de canal trapezoidal de 40 cm por 40 cm.

Dada la dificultad consecución de materiales agregados para la construcción de canales en

concreto, se propone la construcción de canales escalonados construidos sobre ambas

caras del dique utilizando membranas impermeables sintéticas en el fondo del canal para

impedir erosión del fondo y mantos compuesto por fibras sintéticas, no degradables,

filamentos, tipo Landlok TRM.




218

Estos TRM son mantos conformados por fibras sintéticas no degradables, filamentos o

mallas procesadas a través de una matriz tridimensional, con estabilización UV y

resistentes a los agentes químicos presentes en el ambiente natural del suelo. Este tipo de

mantos se instalan donde la vegetación natural, por sí sola, no es suficiente para resistir las

condiciones de flujo y no provee la protección suficiente para la erosión a largo plazo. Su

durabilidad o longevidad funcional va hasta los 50 años.

La aplicación de esta solución puede verse en la siguiente imagen en la cual también se

muestran las presentaciones de los TRM.

Figura 120. Iluistración de utilización de geomalla tipo Lanloc TRM

Esta geomalla deberá instalarse según las recomendaciones del proveedor en lo

relacionado al anclaje necesario a los lados de la sección del canal. La Figura 121 muestra

la disposición sobre la cara de un talud trapezoidal mostrando su anclaje sobre la corona

del talud.




219

Figura 121. Sistema de anclaje al terreno para uso de TRM en canal. Tomado de

http://geotextile.com/

8.3 RECONSTRUCCIÓN DE TRAMOS DEL DIQUE

Adicionalmente se tienen en cuenta las obras necesarias para recuperación de los tramos

de dique perdidos en los rompederos en las épocas de inundación. En la Tabla 41 se

observan las longitudes de dique a recuperar.

Tabla 41. Longitud de recuperación de diques en rompederos.

SITIO LONGITUD (m)

Laredo 50

Nuevo Mundo 280

Pedro Ignacio 752 Santa Anita 471

TOTAL DIQUE PARA RECUPERAR 1.553

Para estos tramos de reposición de dique se propone seguir los diseños presentados en

CONTROL DE INUNDACIONES EN LA REGIÓN DE LA MOJANA”, realizado por la

Universidad Nacional de Colombia en el año 2006 para el INVIAS - MINTRANSPORTE

mediante el contrato 073-2002. Los detalles de estos diseños se presentan en el Anexo 1 de

dicho informe.

Es necesario aclarar que aunque el dique es nuevo, se deberá darle tratamiento de refuerzo

con construcción de contradique y geoestera en la cara húmeda como lo especifica el

numeral anterior puesto que son puntos históricamente atacados por el río.

http://geotextile.com/




220

8.4 OBRAS TRASVERSALES

En los rompederos Nuevo Mundo y Caregato, para aumentar la protección de la ribera del

río y permitir que las obras longitudinales funcionen adecuadamente es necesario el diseño

de una solución que aleje las líneas de corriente de las mismas, para lo cual se propone la

construcción de batería de espolones cuyo esquema se propone en la Figura 122 y se

explica a continuación.

Figura 122. Esquema de tablestacado con geoesteras.

Se construirán dos hileras de tablestacados de tubería metálica arriostrados entres sí con

un ancho de 3.5 m, rellenándose el espacio entre ellos con un colchón de rocas envueltos en

la malla geoestera o similar, rellena de grava de mínimo 3’’. Para dinámicas fluviales con

alta tasa de depositación la experiencia demuestra que se requiere la implementación

estructuras sumergidas permeables, que por entre sus poros sea posible el paso de

partículas finas.

La profundidad de hincado de los pilotes depende de la profundidad de socavación y la

altura de la lámina de agua en época de creciente.




221

8.5 OBRAS ESPECIALES DE PROTECCIÓN

En la ribera del río en el municipio de San Jacinto del Cauca está construida una solución

con pilotes hincados que confinan un entramado de sacos con cisco de arroz bajo una cama

de piedra descrito en este informe.

Esta obra es temporal y en el mediano y largo plazo puede aumentar el deterioro que es

evidente en este momento, por lo cual se propone la protección de la ribera con una

solución longitudinal que involucra geotubos, geoesteras (o similiar) y pilotes hincados

como se muestra en la Figura 123.

Esta protección se implementará a lo largo de 500 m desde el K36+960 protegiendo la

rivera de la población de San Jacinto del Cauca.

Figura 123. Esquema de obra longitudinal especial en San Jacinto del Cauca.

8.6 CANTIDADES DE OBRA

Con base en las cantidades calculadas a partir de los resultados geotécnicos, hidráulicos e

hidrológicos comprendidos en el estudio se entregar un presupuesto aproximado para las

obra de recuperación del dique marginal al río Cauca.

Las cantidades que tiene que ver con el refuerzo del dique son calculadas a partir de las

secciones del dique de los resultados de análisis de estabilidad del capítulo 6.11.




222

Tabla 42. Cantidades de obra.

UNIDAD CANTIDAD V UNIT V TOTAL

m3 35,181 289,400 10,181,265,640

m3 211,084 434,100 91,631,390,760

m3 532,949 69,500 37,039,969,400

m3 102,320 69,500 7,111,240,000

m3 259,037 361 93,512,263

m3 186,000 35,000 6,510,000,000

ml 18,600 55,600 1,034,160,000

ml 12,400 54,300 673,320,000

un 3 5,000,000,000 15,000,000,000

un 1 187,500,000 187,500,000

m3 15,609 11,093 173,150,637

un 6 2,956,250,000 17,737,500,000

m3 5,400,000 10,000 54,000,000,000

un 2 100,000,000 200,000,000

241,573,008,700

Descapote y limpieza

Adecuación de caños receptores

Construcción de compuertas

TOTAL PRESUPUESTO PRECIOS ACTUALES

ITEM

Instalación de geoestera pare refuerzo

de cara húmeda de dique E = 0,20 m

(incluye geotextil tejido)

Instalación de geoestera para

protección de ribera E = 0,40 m

(incluye geotextil tejido)

Construcción de contradique en tierra

Construcción de dique en tierra

Diques Vertederos

Afirmado para capa de rodadura del

dique

Cunetas en suelo cemento

Canal escalonado de drenaje diques

Batería de espolones en curvas

(Nuevo Mundo, Pedro Ignacio y

Caregato)Protección de ribera en San Jacinto

del Cauca

Excavación para Diques Vertederos




223

8.7 OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES

Es evidente que en sitios como Caregato y San Jacinto, las obras están sometidas al impacto

del río que los va deteriorando, por lo cual se recomiendan mantenimientos como se debe

hacer en todas las obras construidas.

En los espolones donde se recomienda la geoestera rellena con bolas de roca, se tendrá

asentamientos generados por su propio peso actuando sobre un estrato compresible como

el fondo del río, por lo cual es recomendable mantener el nivel superior de las geoesteras

con la instalación de nuevas capas.

De igual manera se recomienda realizar mantenimiento periódico a las compuertas.

Se recomienda revisar las obras después de cada inundación para poder tomar correctivos

a tiempo que permitan afrontar la siguiente inundación con las obras trabajando

debidamente.

Es de gran importancia controlar la profundidad de hincado los pilotes acatando las

recomendaciones del estudio CONTROL DE INUNDACIONES EN LA REGIÓN DE LA

MOJANA”, realizado por la Universidad Nacional de Colombia en el año 2006 para el INVIAS

- MINTRANSPORTE mediante el contrato 073-2002.

De manera general en la construcción de las obras de terraplenes se debe garantizar la

utilización de materiales adecuados para la conformación del dique que permitan una

óptima compactación, asegurando la estabilidad del mismo.

Se deben seguir adicionalmente las consideraciones de uso de materiales y construcción de

diques vertederos y alcantarillas indicadas en el Capítulo 15, CONTROL DE INUNDACIONES

EN LA REGIÓN DE LA MOJANA”, realizado por la Universidad Nacional de Colombia en el

año 2006 para el INVIAS - MINTRANSPORTE mediante el contrato 073-2002, e informe

mensual de interventoría número 06 de julio de 2010 del contrato de INTERVENTORÍA

PARA LA CONSTRUCCION OBRAS DE MEJORAMIENTO DEL DIQUE CARRETEABLE

COLORDO – NUEVO MUNDO Y CONSTRUCCION DE OBRAS PARA EL CONTROL DE

INUNDACIONES ENTRE EL SECTOR NUEVO MUNDO Y LA POBLACION DE NECHI,

ANTIOQUIA REGION DE LA MOJANA respectivamente.




224

8.8 LIMITACIONES

A continuación, se presentan las limitaciones del presente estudio, partiendo de la

disponibilidad presupuestal y los tiempos contractuales:

En el estudio no se monitorearon variaciones del Nivel Freático a lo largo del dique

existente utilizando Sondeos Eléctricos Verticales (SEV) u otro tipo de exploración

geofísica, que permitieran realizar un análisis hidrogeotécnico variable más acertado.

No se tuvo acceso a los resultados detallados de los ensayos de densidad de campo y de

compactación de los materiales utilizados en el dique, realizados en la ejecución de las

obras.

No fue posible la ejecución de ensayos de densidad de campo a lo largo del dique marginal

entre Colorado y Achí, para revisar el porcentaje de compactación de los suelos que

conforman el dique, puesto que la densidad es un parámetro importante que debe ser

valorado.

No se presentan en este informe las especificaciones y cantidades definitivas con relación a

las soluciones propuestas, dado que no se cuenta aún con los diseños finales.

Los informes de interventoría mencionados fueron la única fuente de información de la

construcción que suministró el Instituto Nacional de Vías.

En el presente estudio no se realizó levantamiento topográfico; Las secciones mostradas se

estiman a partir de mediciones aproximadas y observaciones de campo, además de

recopilación de relatos y versiones de personas de la zona que dicen haber trabajado en la

construcción del dique.




225

9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BADILLO, JUÁREZ Y RODRÍGUEZ, RICO. Mecánica de suelos. Tomo I. Fundamentos de la

mecánica de suelos. 3ª edición. Editorial Limusa, , p. 622. Ciudad de México, 2000.

CHOW, V.T. Hidráulica de Canales Abiertos. McGrawHill Interamericana S.A. 1994

CVC / CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DEL VALLE DEL CAUCA. Caracterización y

modelación matemática del río Cauca-PMC, Fase II. Muestreo sedimentológico del material

de fondo del río Cauca y principales tributarios. Tramo Salvajina-La Virginia. Volumen II.

Universidad del Valle. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales

y del Ambiente (EIDENAR). Santiago de Cali, 2004.

IDEAM / INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES DE

COLOMBIA. Protocolo para el Monitoreo y Seguimiento del Agua. Ministerio de Ambiente,

vivienda y Desarrollo Territorial. Colombia, 2001.

POSADA, L. Curso de Obras de Control Fluvial. Universidad del Cauca. Colombia, 2003.

POSADA, L. Transporte de Sedimentos. Posgrado en Aprovechamiento de Recursos

Hidráulicos. Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, 1994.

ROUSE, H, INCE, S. “History of Hydraulics”. Constable and Company. 1957

WOLMAN, M.G. “A methods of sampling coarse river-bed material”. Transactions American

Geophysical Union 35: 951-956. 1954.

Vol2 Final 23abr2012final

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