DISEÑOS, OBRAS Y CONSULTAS
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO
“QUEBRADA LA GUAYANA”
COTA DE INUNDACION
PIEDECUESTA
AGOSTO DE 2013
CONDOMINIO MONTEARROYO
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TABLA DE CONTENIDO
CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................... 6
1.1 LOCALIZACIÓN ......................................................................................................... 7
1.2 CLIMA ....................................................................................................................... 8
1.3 VEGETACIÓN ............................................................................................................ 8
1.4 DRENAJE E INFILTRACIÓN ........................................................................................ 8
CAPITULO 2. MODELACION HIDROLÓGICA DE LA QUEBRADA GUAYANA ............ 10
1.5 ÁREA DE LA CUENCA. ............................................................................................. 11
2.1 SUELOS ................................................................................................................... 12
2.2 PENDIENTES: .......................................................................................................... 14
2.3 PRECIPITACIÓN SOBRE LA CUENCA ....................................................................... 14
2.3.1 Estación La Granja Piedecuesta. .......................................................................... 16
2.3.2 Tiempo de concentración .................................................................................... 18
2.3.3 Modelamiento Hidrológico HEC HMS. ................................................................ 19
CAPITULO 3. ESTUDIO HIDRÁULICO ................................................................... 25
3.1 GEOMORFOLOGÍA ................................................................................................. 25
3.2 DINÁMICA FLUVIAL ................................................................................................ 25
3.3 CALCULO DE CAPACIDAD HIDRÁULICA .................................................................. 26
3.3.1 DATOS GEOMÉTRICOS DE LOS CAUCES ............................................................... 27
3.4 PERFILES HIDRAULICOS .......................................................................................... 29
3.5 RESULTADOS DE CÁLCULO OBTENIDOS EN LA MODELACIÓN HIDRAULICA ......... 30
3.6 SECCIONES MODELADAS ....................................................................................... 31
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3.7 OBRAS PROPUESTAS. ............................................................................................. 33
3.8 CONCLUSIONES DEL MODELO. .............................................................................. 34
ANEXO 1. PLANOS ............................................................................................. 35
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Método utilizado para cálculo de caudal máximo. ................................................ 11
Tabla 2. Coeficiente CN. ...................................................................................................... 13
Tabla 3. Eso del Suelo ........................................................................................................... 14
Tabla 4. Determinación de pendientes por Taylor. ............................................................. 14
Tabla 5. Distribución estadística estación El Aserrío. .......................................................... 16
Tabla 6. Distribución temporal de la Lluvia. ......................................................................... 18
Tabla 7. Caudales de diseño. ................................................................................................ 24
Tabla 8. Coeficiente de Manning. ........................................................................................ 28
Tabla 7. Coeficiente utilizados. ............................................................................................ 29
Tabla 10. Tabla de Resultados modelación Hidráulica. ....................................................... 30
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Localización general del condominio Montearroyo. ............................................... 7
Figura 2. Área de la cuenca de la quebrada Guayana. ........................................................ 11
Figura 3. Área de la cuenca de la Quebrada Guayana, imagen satelital. ............................ 12
Figura 4. Uso de suelo cuenca de la quebrada Guayana. .................................................... 13
Figura 5. Distribución espacial de estaciones de IDEAM. ................................................... 15
Figura 6. Distribución de Gumbel Tipo I, Estación La Granja Piedecuesta. ......................... 16
Figura 7. Curva De Huff. Distribución Temporal de la Lluvia. Fuente, Ojeda, Guzman, Uis
2007. ..................................................................................................................................... 17
Figura 8. Hietograma con Probabilidad de Ocurrencia del 90%. ........................................ 18
Figura 9. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 10 años. .................................... 19
Figura 10. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 10 años. ....................... 20
Figura 11. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 25 años. .................................. 20
Figura 12. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 25 años. ....................... 21
Figura 13. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 50 años. .................................. 21
Figura 14. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 50 años. ....................... 22
Figura 15. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 100 años. ................................ 22
Figura 16. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 100 años. ..................... 23
Figura 17. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 500 años. ................................ 23
Figura 18. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 500 años. ..................... 24
Figura 19. Modelo tridimensional de la Quebrada Guayana. .............................................. 26
Figura 20. Planta modelo HEC-RAS. ..................................................................................... 27
Figura 21. Perfil Hidráulico Existente ................................................................................... 29
Figura 22. Caudal de la modelación ..................................................................................... 29
Figura 23. Perfil de Velocidades. ......................................................................................... 30
Figura 24. Localización Muro de contención. ...................................................................... 33
Figura 25. Muro recomendado para protección de vía ....................................................... 33
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LISTA DE FOTOGRAFIAS
Fotografía 1. Visita al sitio en estudio, entrada al condominio Montearroyo. ..................... 8
Fotografía 2. Fotografía característica de la zona. ................................................................. 9
Fotografía 3. Sección típica de la quebrada Guayana. ......................................................... 26
Fotografía 4. Material característico de la quebrada. ......................................................... 28
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CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN
Este estudio está encaminado al aseguramiento y buen funcionamiento de la vía de
acceso al conjunto residencial Monte Arroyo ante eventos extraordinarios de
precipitación de la quebrada Guayana teniendo en cuenta el comportamiento hidrológico
e hidráulico de la misma.
En términos generales la zona de estudio se caracteriza por poseer factores locales de
mediana escala originados por la accidentalidad geográfica, presenta pendientes entre el
0 % y el 85 %. El régimen de precipitación de la zona es bimodal, relacionado con el paso
de la zona de convergencia intertropical (ZCIT). La Quebrada Guayana, objeto de estudio,
tiene un área aproximada de 5Km2, hace parte de red hídrica del municipio de
Floridablanca, y pertenece a la micro cuenca de Mensulí.
Para la evaluación hidrológica se realiza la estimación de valores máximos de precipitación
diaria (IDEAM) para diferentes periodos de retorno de 10, 100 y 500, ajustados a una
distribución de probabilidad tipo Gumbel Type l, Log Pearson y Pearson tipo III, evaluación
de los coeficientes de escurrimiento con base en los usos de suelo que se encuentran en
los Planes de Ordenamiento Territorial (POT’s), cálculo de parámetros morfológicos de las
cuencas, evaluación de tiempos de residencia, modelos de lluvia-escurrimiento. La fase
hidráulica tiene como objetivo evaluar los caudales calculados con los modelos de lluvia
en la quebrada Guayana utilizando el software HEC – RAS 4.0. Acto seguido se dan
recomendaciones de obras necesarias para la protección de las estructuras propuesta
(Muros de contención).
Los estudios hidrológicos e hidráulicos asociados a las fases de diseño son parte
fundamental de estas para cumplir con el objetivo de brindar obras que aseguren la
seguridad de los usuarios, ya que es bien conocido el poder devastador que tienen las
corrientes superficiales de agua en zonas montañosas.
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1.1 LOCALIZACIÓN
El condominio Monte Arroyo localizado a 7:02´45´´ N y 73:04´10´´, se accede al mismo
desde la autopista Piedecuesta – Floridablanca, 250 metros después de la Universidad
Pontificia Bolivariana aproximadamente. La vía de entrada al condominio limita con la
quebrada Guayana localizada frente al conjunto.
Figura 1. Localización general del condominio Montearroyo.
La entrada al condominio Monte Arroyo se ha visto afectada por los últimos eventos de
lluvias, que han generado el colapso de muro de protección de vía de acceso al
condominio, por lo que se han colocado sacos de suelo para evitar que la quebrada
derrumbe la vía de acceso.
A Floridablanca
A Piedecuesta
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Fotografía 1. Visita al sitio en estudio, entrada al condominio Montearroyo.
1.2 CLIMA
Las principales características del clima de la zona son las siguientes:
Temperatura: La temperatura promedio es de 22: a 24:.
Precipitación: Es de tipo bimodal es decir que se presentan dos temporadas
lluviosas al año: la primera se extiende desde mediados de abril a mitad del mes de
Junio y la segunda de mitad de Agosto hasta mediados de noviembre, el resto del
año presenta periodos secos. Presenta precipitaciones promedio anuales que
varían de 1200 a 1400 mm.
1.3 VEGETACIÓN
El lote estudiado la vegetación consiste en pastos, hierbas que han nacido en forma
silvestre y algunos árboles.
1.4 DRENAJE E INFILTRACIÓN
El drenaje superficial en las áreas circunvecinas es bueno, debido a la pendiente alta del
terreno que facilita la escorrentía.
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Fotografía 2. Fotografía característica de la zona.
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CAPITULO 2. MODELACION HIDROLÓGICA DE LA QUEBRADA GUAYANA
En este capítulo, se realiza un análisis y valoración de las precipitaciones de la zona, las
estación que se trabajó para hacer la modelación fueron La Granja, a partir del análisis de
los datos se determina la tormenta de diseño, hidrogramas unitarios y caudales de la
cuenca.
En Colombia, no siempre es posible obtener hidrogramas, o lecturas directas de
caudales, aún en ríos con cuencas considerables, por lo que se hace necesario estimar
dichos escurrimientos a partir de otros métodos no convencionales, Uno de dichos
métodos es el conocido con el nombre de curva número, propuesto por la US. SCS. Dicha
metodología se fundamenta en la estimación directa de la escorrentía superficial de una
lluvia aislada, a partir de las características del suelo, su topografía, el uso que se hace de
él, y su cobertura vegetal; adicionalmente supone que cada uno de los complejos suelo-
vegetación se comporta de una misma manera frente a la Infiltración. A cada uno de
estos complejos suelo-vegetación se le asigna un valor llamado número de curva, o
número hidrológico, que representa cada una de las condiciones hidrológicas frente a la
Infiltración, que indirectamente da el escurrimiento.
Para el cálculo del histograma de caudales para la precipitación de diseño se utilizó el
software HEC-HMS Hydrologic Modeling System, desarrollado por el U.S. Army Corps of
Engineers.
El análisis inició con la introducción del modelo de la cuenca y sus respectivas
propiedades, tales como área, pendiente, etc. La cuenca se caracterizó de acuerdo a los
siguientes sistemas:
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Métodos utilizados para el análisis de caudales
Parámetro Método utilizado
Pérdidas Curva No. – Soil Conservation Service
Método de Transformación Hidrograma Unitario – Soil Conservation
Service Flujo Base -Ninguno-
Tabla 1. Método utilizado para cálculo de caudal máximo.
1.5 ÁREA DE LA CUENCA.
La quebrada Guayana, cuenta con un área drenada de 5.0 km2, que comprende territorios
de los de Floridablanca.
Figura 2. Área de la cuenca de la quebrada Guayana.
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Figura 3. Área de la cuenca de la Quebrada Guayana, imagen satelital.
2.1 SUELOS
El método de la SCS, clasifica los diferentes tipos de suelo según su comportamiento
hidrológico así:
Grupo A: Suelo que ofrece la menor escorrentía, es decir de alta permeabilidad
(conductividad Hidráulica), incluso saturados.
Grupo B: Incluye suelos de permeabilidad moderada cuando se encuentran
saturados.
Grupo C: Asigna esta clasificación a los suelos que presentan poca permeabilidad
cuando están saturados.
Grupo D: Corresponde a los suelos que ofrecen mayor escorrentía. Al contrario de los
otros, muy impermeables.
Para la zona de estudio, se observa una distribución de suelos amplia y diversa, como se
ve en el respectivo mapa de suelos, de igual forma, el uso del suelo se ve reflejada en las
labores culturales que se practican en la cuenca, predominando el uso agro pecuario.
FUENTE: POT DE FLORIDABLANCA, MAPA USO DE SUELOS.
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Figura 4. Uso de suelo cuenca de la quebrada Guayana.
FUENTE: FUNDAMENTO DE LA HIDROLOGÍA “APARICIO”, pág. 189
DESCRIPCIÓN TIPO
A B C D
Bosques Normales 56 75 86 91
Pastizales 39 61 74 84
Caminos 72 82 87 89
Cultivos 77 86 91 94
Tabla 2. Coeficiente CN.
Para el cálculo del Coeficiente Número (CN) de la Curva Número del SCS, en la cuenca se
determinó el uso del suelo y su porcentaje de cobertura, basándose en la información de
las visitas realizadas a la cuenca, por parte de los Ingenieros.
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El grupo de suelo se determinó basándose en la geología, seleccionando el grupo C como
el que más se ajusta a las condiciones existentes.
De acuerdo a lo observado se estima que la cobertura vegetal de la cuenca se divide en lo
siguiente:
Uso del suelo para la cuenca del Quebrada Guayana.
Cuenca Cobertura vegetal
Cultivos y rastrojo Pastizales Desprovisto de vegetación
Q. Guayana 60.0% 30.0% 10.0%
Tabla 3. Eso del Suelo
De acuerdo con el SCS, el número de escurrimiento para el área cubierta de vegetación es
igual a:
2.82100
54*1074*3091*60N
2.2 PENDIENTES:
Se determina cada una de las pendientes en la zona de estudio, mediante el método de
Tylor, teniendo como resultado:
Cuenca Puente Guayana
Pendiente (%) 16.9
Tabla 4. Determinación de pendientes por Taylor.
2.3 PRECIPITACIÓN SOBRE LA CUENCA
Como no se encuentran estaciones meteorológicas sobre la cuenca es necesario utilizar
estaciones cercanas. La estación más cercana en funcionamiento encontrada fue La
Granja de Piedecuesta.
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Figura 5. Distribución espacial de estaciones de IDEAM.
Para el análisis se tomó la estación La Granja Piedecuesta la cual es la más cercana a la
cuenca en estudio.
El procesamiento de esta información, se realiza aplicando las funciones de probabilidad
para valores extremos, Pearson III, Log Pearson Tipo III, y Gumbell TI. Teniendo como
resultados para diferentes periodos de retorno y probabilidad de ocurrencia.
Para las estaciones meteorológicas el IDEAM proporciona la información. Se analiza
estadísticamente los datos correspondiente a la precipitación máxima anual, por los
métodos de valores extremos, Gumbell tipo I, Pearson y Log Pearson tipo III, obteniendo
los siguientes resultados para cada una de las estaciones, con diferentes períodos de
retorno.
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2.3.1 Estación La Granja Piedecuesta.
ESTACION METEREOLOGICA LA GRANJA PIEDECUESTA
GUMBEL TIPO I Log Pearson III Pearson III
TR PREDICCION
mm. DESV
ESTAN PREDICCION
mm. DESV
ESTAN PREDICCION
mm. DESV
ESTAN
500 159.42 16.73 169.40 31.77 158.06 24.45
100 147.94 14.68 145.44 19.12 139.02 16.19
50 136.43 12.63 134.98 14.76 130.32 12.94
25 124.83 10.59 124.32 11.08 121.18 9.99
10 109.19 7.90 109.58 7.36 108.09 6.77
5 96.81 5.88 97.48 5.49 96.94 5.16
3 86.98 4.45 87.52 4.57 87.49 4.53
2 78.12 3.46 78.24 3.99 78.47 4.18
Tabla 5. Distribución estadística estación El Aserrío.
Para la estación de la Granja de Piedecuesta, la distribución de probabilidad que más se
acomoda corresponde a la Gumbel Tipo I, la cual presenta valores de desviación estándar
menores, como se observa en la curva siguiente.
Figura 6. Distribución de Gumbel Tipo I, Estación La Granja Piedecuesta.
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El modelamiento se realiza entonces para un período de retorno de TR 10, 100 y 500
años, obteniendo del análisis estadístico los siguientes valores para la estación
meteorológica La Granja.
Tomando como valores a ingresar al modelo los arrojados por los diferentes métodos que
mejor ajustan a la estación meteorológica estudiada, se tiene una distribución temporal
de distribución de la Precipitación para un periodo de retorno de 100 y 200 Años.
La variación temporal de la lluvia se distribuye de acuerdo con las curvas de Huff, de
acuerdo con Lopez-Ojeda y Guzman (2007). Se tiene dicha distribución mostrada en la
siguiente figura.
Figura 7. Curva De Huff. Distribución Temporal de la Lluvia. Fuente, Ojeda, Guzman, Uis 2007.
Y el respectivo Hietograma para una Probabilidad de Ocurrencia del 90% (Et Al), será:
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Figura 8. Hietograma con Probabilidad de Ocurrencia del 90%.
VARIACIÓN TEMPORAL DE LA PRECIPITACIÓN PARA LAS ESTACIONES
ESTACION LA GRANJA PIEDECUESTA
PERIODO DE DISEÑO 10
Años 25
Años 50
Años 100
Años 500
Años
% Tiempo desde el inicio
% Pr 109.19 124.83 136.43 147.94 159.42
10 25 27.3 31.21 34.11 36.99 39.86
20 23 25.11 28.71 31.38 34.03 36.67
30 21 22.93 26.21 28.65 31.07 33.48
40 17 18.56 21.22 23.19 25.15 27.1
50 2.5 2.73 3.12 3.41 3.7 3.99
60 3 3.28 3.74 4.09 4.44 4.78
70 2.5 2.73 3.12 3.41 3.7 3.99
80 1.5 1.64 1.87 2.05 2.22 2.39
90 2.5 2.73 3.12 3.41 3.7 3.99
100 2 2.18 2.50 2.73 2.96 3.19
Tabla 6. Distribución temporal de la Lluvia.
2.3.2 Tiempo de concentración El tiempo de concentración se calculó mediante la metodología diferente, incluyendo
recomendaciones dado por Kirpich. De acuerdo con lo anterior, el tiempo de
concentración puede ser calculado mediante la siguiente ecuación:
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min7.29496.0000325.0 tc Kirpich 385.0
77.0
horasS
L
Dónde:
L = Longitud del cauce principal = 5600.0 m
S = Pendiente promedio del cauce principal = 16.9%
S es estimada a partir de la topografía general de la cuenca y el cauce.
El tiempo de retraso tr se estima como 0.6 veces el tiempo de concentración tc, por el cual
es igual a 29.7 minutos.
2.3.3 Modelamiento Hidrológico HEC HMS. Una vez compilada la información requerida por el método SCS, se procede a realizar el
modelamiento del complejo cuenca, mediante la herramienta digital HEC-HMS, teniendo:
Resultados del modelamiento con el software HEC-HMS.
El software realizó un análisis que proporciona los caudales producidos por la
precipitación efectiva en la cuenca.
A continuación se presentan los resultados:
Figura 9. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 10 años.
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Figura 10. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 10 años.
Figura 11. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 25 años.
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Figura 12. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 25 años.
Figura 13. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 50 años.
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Figura 14. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 50 años.
Figura 15. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 100 años.
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Figura 16. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 100 años.
Figura 17. Caudal de diseño para un periodo de diseño de 500 años.
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Figura 18. Hidrógrama de avenida para un periodo de diseño de 500 años.
De acuerdo al análisis realizado se obtienen los siguientes resultados:
PERIODO DE RETORNO (Años)
CAUDAL DE DISEÑO (m3/s)
10 46.2
25 52.4
50 63.6
100 70.1
500 81.6
Tabla 7. Caudales de diseño.
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CAPITULO 3. ESTUDIO HIDRÁULICO
El objetivo del presente capítulo es analizar y verificar el funcionamiento de la sección
hidráulica del rio y su afectación sobre la vía y obras proyectadas, comprobando su buen
funcionamiento considerando parámetros hidrológicos de la región, topografía y
dimensiones de las estructuras existentes utilizando el software HEC – RAS 4.0.
3.1 GEOMORFOLOGÍA
La geomorfología describe las formas del terreno y el relieve; el modelado de la superficie
de la tierra es un proceso dinámico en el cual intervienen fuerzas internas (movimientos
tectónicos) y externas (vientos, corrientes de agua y actividades antrópicas).
Para obtener información se trabajó sobre mapas topográficos escala 1:25000, se
analizaron la distribución y sistemas de drenaje como apoyo para caracterizar y definir las
zonas, además se realizaron chequeos de campo durante los cuales se definieron zonas
con características morfológicas similares que conllevan a unidades que tienen origen y
evolución muy similares.
3.2 DINÁMICA FLUVIAL
Existen zonas donde la pendiente de los cauces es alta pero es su mayoría es pendiente
media y se manifiesta en regímenes torrenciales medio a alto, asociados al arrastre de
materiales de granulometría alta y bloques de roca de alguna magnitud muy evidente en
el sector, ocasionando socavación y profundización del cauce..
En zonas donde hay movimientos lentos se presenta acumulación de aguas ocasionando
el deterioro del material de construcción de las estructuras existentes. En la siguiente
fotografía se puede observar fenómenos de socavación lateral que evidencia el arrastre de
material.
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Fotografía 3. Sección típica de la quebrada Guayana.
3.3 CALCULO DE CAPACIDAD HIDRÁULICA
Para el análisis de las cotas de inundación para la precipitación de diseño se utilizó el
software HEC-RAS River Analysis System Versión desarrollado por el U.S. Army Corps of
Engineers.
Figura 19. Modelo tridimensional de la Quebrada Guayana.
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3.3.1 DATOS GEOMÉTRICOS DE LOS CAUCES
El software permite ubicar a lo largo de cada río un número indefinido de secciones
transversales, especificando la separación aguas abajo entre una y otra, así como la
rugosidad (Manning) en el canal y en sus márgenes izquierda y derecha.
Para este caso se utilizaron un total de 9 secciones (véase figura) procesadas mediante
HEC-RAS y obtenidas a partir de la topografía levantada de la zona.
Figura 20. Planta modelo HEC-RAS.
La quebrada Guayana no ha presentado desbordamiento en la zona de estudio sin
embargo provocó el derrumbe de un muro de contención sobre la vía y se hace necesario
evaluar el comportamiento de la misma para poder recomendar una estructura que no
disminuya la capacidad hidráulica de la sección y que proteja la vía de acceso, razón por la
cual se evaluara la quebrada con el caudal correspondiente a 100 años de retorno con el
fin de dar más confiabilidad en los resultados.
PARAMETROS DE CÁLCULO
CAUDAL DE DISEÑO: 70.1 m3/seg (método SCS)
PENDIENTE LONGITUDINAL: 4%
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TIPO DE FLUJO: SUPERCRITICO
TERRENO NATURAL
PERIODO DE RETORNO 100 AÑOS.
Para determinar el coeficiente de manning se tuvo en cuenta el tipo y tamaño de los
materiales que componen el cauce y las planicies de inundación, La forma e
irregularidades tanto del canal como la planicie de inundación.
Fotografía 4. Material característico de la quebrada.
Teniendo en cuenta lo anterior, se utilizó un coeficiente de manning de 0.035 para toda la
sección del canal ya que la literatura recomienda que:
Tabla del coeficiente de rugosidad \ n de Manning
Material del revestimiento Ven Te Chow I. Carreteras
Metal liso 0,010 -
Hormigón 0,013 1/60 - 1/75
Revestimiento bituminoso - 1/65 - 1/75
Terreno natural en roca lisa 0,035 1/30 - 1/35
Terreno natural en tierra con poca vegetación 0,027 1/25 - 1/30
Terreno natural en tierra con vegetación abundante 0,080 1/20 - 1/25 Tabla 8. Coeficiente de Manning.
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Valores de rugosidad de Manning (n) utilizados para la quebrada Guayana.
ZONA RUGOSIDAD
N. IZQUIERDA N .CANAL N. DERECHA
1 0.035 0.035 0.035
Tabla 9. Coeficiente utilizados.
A continuación se presenta la modelación de la Quebrada Guayana.
3.4 PERFILES HIDRAULICOS
Figura 21. Perfil Hidráulico Existente
Figura 22. Caudal de la modelación
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Figura 23. Perfil de Velocidades.
3.5 RESULTADOS DE CÁLCULO OBTENIDOS EN LA MODELACIÓN HIDRAULICA
Tabla 10. Tabla de Resultados modelación Hidráulica.
Como se puede observar el flujo del canal para un periodo de retorno de 100 años
es supercrítico y presenta velocidades altas lo que indica que no muestra problemas
de represamiento, es decir no hay peligro de inundaciones futuras, sin embargo si
presenta problemas de arrastre de material que puede afectar la estabilidad de
estructuras en los bordes. A continuación se presentan las secciones tipo de la
quebrada modelada.
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3.6 SECCIONES MODELADAS
Sección 1 Sección 2
Sección 3 Sección 4
Sección 5 Sección 6
CONDOMINIO MONTEARROYO
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PUENTE EXISTENTE
Sección Aguas Arriba y Aguas Abajo
Sección 7 Sección 8
Sección 9
Teniendo en cuenta la topografía levantada en Campo se modelaron 140 metros de
longitud y se observó que no hay zonas inundables y la cota máxima a la que llega la
quebrada Guayana en un periodo de retorno en la zona afectada (entre las secciones 5 y
6) es la 975,8.
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3.7 OBRAS PROPUESTAS.
Teniendo en cuenta que la quebrada presenta problemas de arrastre de material se
propone colocar un muro de contención en la margen derecha desde la sección 5 hasta el
puente, con el fin de proteger la vía de acceso al condominio Monte Arroyo. No se debe
disminuir la sección hidráulica de tal forma que no se afecte el comportamiento de la
quebrada.
Figura 24. Localización Muro de contención.
A continuación se presenta la sección tipo de la zona afectada y el muro propuesto para
proteger la estabilidad de la vía sin afectar la sección de la quebrada.
Figura 25. Muro recomendado para protección de vía
Se recomienda la construcción de muro de protección de ladera de acceso al conjunto el
cual debe tener como mínimo 3.0 metros de altura medidos a partir del fondo de la
cañada y un dentellón en concreto ciclópeo de protección para la socavación que debe
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alcanzar una profundidad de mínima 1.5 metros por debajo del nivel más bajo de la
cañada. Las dimensiones del Muro dependen del diseño estructural que se proponga para
cumplir con los requerimientos del mismo. En caso que el muro a construir sea un muro
en gaviones debe recubrirse en concreto para aumentar la vida útil del mismo.
3.8 CONCLUSIONES DEL MODELO.
El estudio se realizó con el fin de analizar el comportamiento hidráulico de la quebrada
Guayana y verificar los niveles del flujo en las secciones transversales en un tramo de
140m. Fue necesario tener en cuenta la topografia del terreno, las secciones transversales
en corte y la estación pluviográfica La Granja.
En el análisis hidrológico se determinaron caudales de diseño basado fundamentalmente
en la Información obtenida en el IDEAM, y se determinaron caudales para periodos de
retorno de 10, 25, 50, 10 y 500 años con el fin de observar el comportamiento hidrológico
de la zona en estudio sin embargo para la modelación hidráulica de la quebrada se trabajó
con un periodo de retorno de 100 años.
Para el modelo hidráulico realizado se tomaron secciones a lo largo del rio y una lluvia con
periodo de retorno de 100 obteniendo una lámina de agua de 2.04 metros en el sector
donde se proyecta la construcción de un muro de contención y una cota de inundación
correspondiente a 975.8 m.s.n.m. Se recomienda que dichas obras estén construidas a un
nivel de 1.0 metro por encima del nivel máximo de creciente de la quebrada Guayana.
El muro de contención propuesto debe tener una altura de 3 m de altura medidos a partir
del nivel mínimo de la Quebrada y una longitud de aproximadamente 20 metros,
localizado en la zona de afectación a la vía de acceso al condominio y un dentellón en
concreto ciclópeo de protección para la socavación que debe alcanzar una profundidad de
mínima 1.5 metros por debajo del nivel más bajo de la cañada., como se muestra en la
figura 25.
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