ESTUDIO HIDROLÓGICO DE LA CUENCA DEL RIO CHÍPALO. … · estar en constante búsqueda de mejores...
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ESTUDIO HIDROLÓGICO DE LA CUENCA DEL RIO CHÍPALO. OSCAR ROMÁN BECERRA VARGAS DIANA MARCELA QUIROGA GARZON UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS BOGOTÁ D.C – 2014
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ESTUDIO HIDROLÓGICO DE LA CUENCA DEL RIO CHÍPALO.
OSCAR ROMÁN BECERRA VARGAS
DIANA MARCELA QUIROGA GARZON
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2014
ESTUDIO HIDROLÓGICO DE LA CUENCA DEL RIO CHÍPALO.
OSCAR ROMÁN BECERRA VARGAS
DIANA MARCELA QUIROGA GARZON
Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos.
ASESOR: JORGE ALBERTO VALERO FANDIÑO
INGENIERO CIVIL, MSC.
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2014
Nota de aceptación
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______________________________________
Presidente del Jurado
______________________________________
Jurado
______________________________________
Jurado
Bogotá D.C., Diciembre de 2014
Dedicatoria
Gracias a Dios por darnos la vida, la capacidad, el entendimiento, la sabiduría, por
permitir que cumplamos cada una de las metas que nos hemos fijado en la vida, por mantenernos
firmes y perseverantes ante las dificultades y los malos momentos, gracias por ser el PILAR DE
NUESTRAS VIDAS.
Gracias a nuestras familias que nos motivan a querer ser mejores cada día y nos llevan a
estar en constante búsqueda de mejores oportunidades, porque son ellos quienes nos dan la
energía y nos impulsan, gracias por ser el MOTOR DE NUESTRAS VIDAS.
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN*....................................................................................................................................*12!
1! GENERALIDADES*DEL*TRABAJO*DE*GRADO*.....................................................................................*13!
1.1! LINEA!DE!INVESTIGACIÓN,!..............................................................................................................!13!1.2! PLANTEAMIENTO!DEL!PROBLEMA!...........................................................................................................!13!
1.2.1! Antecedentes+del+problema+....................................................................................................+13!1.2.2! Pregunta+de+investigación+......................................................................................................+14!
1.3! JUSTIFICACIÓN!....................................................................................................................................!14!1.4! OBJETIVOS!.........................................................................................................................................!15!
1.4.1! Objetivo+general+.....................................................................................................................+15!1.4.2! Objetivos+específicos+...............................................................................................................+15!
2! MARCOS*DE*REFERENCIA*...............................................................................................................*17!
2.1! MARCO!CONCEPTUAL!..........................................................................................................................!17!2.1.1! Caracterización+Morfo+métrica+de+una+cuenca+.......................................................................+17!2.1.2! Estimación+de+caudales+pico+...................................................................................................+18!2.1.3! Método+Racional+.....................................................................................................................+18!2.1.4! Hidrograma+unitario+...............................................................................................................+19!2.1.5! Software+a+utilizar+...................................................................................................................+19!
2.1.5.1! ARC!GIS!............................................................................................................................................!19!2.1.5.2! HEC@HMS!.........................................................................................................................................!20!
2.2! MARCO!GEOGRÁFICO!...........................................................................................................................!20!2.2.1! Aspectos+Generales+.................................................................................................................+20!2.2.2! Geología+..................................................................................................................................+22!2.2.3! Clima+.......................................................................................................................................+22!2.2.4! Hidrografía.+.............................................................................................................................+22!2.2.5! Hidrología+...............................................................................................................................+24!2.2.6! Hidrogeología+.........................................................................................................................+25!
2.3! MARCO!DEMOGRÁFICO!........................................................................................................................!25!
3! METODOLOGÍA*..............................................................................................................................*27!
4! ANALISÍS*DE*RESULTADOS*..............................................................................................................*29!
4.1! RECOLECCIÓN!DE!INFORMACIÓN!............................................................................................................!29!4.1.1! Información+Cartográfica+........................................................................................................+29!4.1.2! Información+Hidro+Meteorológica+..........................................................................................+31!
4.2! ANÁLISIS!DE!LA!INFORMACIÓN!...............................................................................................................!33!4.2.1! Delimitación+de+la+cuenca+hidrográfica+..................................................................................+33!4.2.2! Morfometría+...........................................................................................................................+35!
4.2.2.1! Jerarquización!de!la!red!fluvial!........................................................................................................!35!4.2.2.2! Leyes!de!Horton!y!Strahler!..............................................................................................................!36!4.2.2.3! Índices!morfo!métricos!....................................................................................................................!41!4.2.2.4! Tiempo!de!concentración!................................................................................................................!45!4.2.2.5! Curva!hipsométrica!..........................................................................................................................!47!4.2.2.6! Elevaciones!......................................................................................................................................!48!4.2.2.7! Altitud!media:!..................................................................................................................................!49!4.2.2.8! Pendiente!media!de!la!Cuenca!........................................................................................................!50!4.2.2.9! Pendiente!del!cauce!principal!.........................................................................................................!50!4.2.2.10! Características!morfo!métricas!de!la!cuenca!.................................................................................!53!
4.2.3! Información+Hidro+meteorológica+...........................................................................................+54!4.2.4! Calculo+de+curvas+I.D.F.+...........................................................................................................+56!4.2.5! Cálculo+del+número+de+curva+...................................................................................................+59!4.2.6! Ajuste+de+valor+de+CN+por+condiciones+de+humedad+antecedente+..........................................+63!4.2.7! Tormenta+de+diseño+................................................................................................................+64!4.2.8! Método+Racional+.....................................................................................................................+66!4.2.9! Hidrograma+Unitario+triangular+SCS+.......................................................................................+67!4.2.10! Hidrograma+Unitario++SCS+.....................................................................................................+69!4.2.11! Tabla+de+compracion+por+los+tres+métodos+...........................................................................+72!
5! CONCLUSIONES*Y*RECOMENDACIONES*..........................................................................................*73!
* BIBLIOGRAFIA*................................................................................................................................*75!
ANEXOS*................................................................................................................................................*79!
LISTA DE FIGURAS
FIGURA!1!LOCALIZACIÓN!GENERAL!(HEYLEY!)!(WIKIPEDIA)!......................................................................................................!21!FIGURA!2!LOCALIZACIÓN!PERÍMETRO!URBANO!DE!IBAGUÉ!(HEYLEY!)!..........................................................................................!21!FIGURA!3!MAPA!TOPOGRÁFICO!DE!LA!CUENCA!......................................................................................................................!29!FIGURA!4!USOS!DE!SUELOS!................................................................................................................................................!30!FIGURA!5!TIPOS!DE!SUELO!.................................................................................................................................................!31!FIGURA!6!LOCALIZACIÓN!ESTACIONES!CERCANAS!A!LA!CUENCA!DE!ESTUDIO!.................................................................................!32!FIGURA!7!POLÍGONOS!DE!THIESSEN!.....................................................................................................................................!33!FIGURA!8!DELIMITACIÓN!DE!LA!CUENCA!...............................................................................................................................!34!FIGURA!9!PUENTE!EL!SILBADOR!PUNTO!DE!CONTROL!ESCOGIDO!PARA!EL!CIERRE!DENTRO!DE!LA!CUENCA!DEL!RIO!CHÍPALO!....................!34!FIGURA!10!.!ORDEN!DE!DRENAJES!DE!LA!CUENCA!DEL!RIO!CHÍPALO!SEGÚN!EL!CRITERIO!DE!STRAHLER!...............................................!36!FIGURA!11!COEFICIENTE!DE!BIFURCACIÓN!............................................................................................................................!38!FIGURA!12!CURVA!HIPSOMÉTRICA!Y!PARTES!DE!LA!CUENCA!ESTUDIO!..........................................................................................!49!FIGURA!13!TIPO!DE!CURVA!HIPSOMÉTRICA!(LLAMAS,!1993)!....................................................................................................!49!FIGURA!14!PENDIENTE!DEL!CAUCE!PRINCIPAL!........................................................................................................................!52!FIGURA!15!CURVAS!IDF!CUENCA!DE!ESTUDIO!........................................................................................................................!59!FIGURA!16!MAPA!DE!USOS!Y!TIPO!DE!SUELO!.........................................................................................................................!62!FIGURA!17!HIETOGRAMA!DE!PRECIPITACIÓN!.........................................................................................................................!65!FIGURE!18!HIETOGRAMA!PRECIPITACIÓN!EFECTIVA!................................................................................................................!66!FIGURA!19!HIDROGRAMA!UNITARIO!TRIANGULAR!..................................................................................................................!67!FIGURA!20!H.U!TRIANGULAR!CUENCA!DE!ESTUDIO!.................................................................................................................!68!FIGURA!21!HIDROGRAMA!UNITARIO!RESULTANTE!..................................................................................................................!69!FIGURA!22!MODELO!HIDROLÓGICO!EN!HEC@HMS!................................................................................................................!70!FIGURA!23!HIETOGRAMA!RESULTANTE!MODELACIÓN!HEC@HMS!..............................................................................................!71!
LISTA DE TABLAS TABLA!1!PRECIPITACIÓN!PROMEDIO!ANUAL!(HEYLEY!)!.............................................................................................................!24!TABLA!2!ESTACIONES!CERCANAS!A!LA!CUENCA!DE!ESTUDIO!.......................................................................................................!32!TABLA!3!COORDENADAS!PUNTO!DE!CIERRE!...........................................................................................................................!35!TABLA!4!RESUMEN!DE!LA!RED!DE!DRENAJE,!ORDEN,!NÚMERO!DE!CURSOS!Y!LONGITUD!DE!SEGMENTOS!EN!KM!....................................!36!TABLA!5!CÁLCULO!COEFICIENTE!DE!BIFURCACIÓN!...................................................................................................................!37!TABLA!6!FUENTE:!DELGADILLO!Y!PÁEZ!2008!........................................................................................................................!39!TABLA!7!ANÁLISIS!DE!LOS!ÍNDICES!MORFO!MÉTRICOS!.............................................................................................................!45!TABLA!8!PDH!.................................................................................................................................................................!45!TABLA!9!DATOS!CONSTRUCCIÓN!CURVA!HIPSOMÉTRICA!..........................................................................................................!48!TABLA!10!RESUMEN!DE!LOS!PARÁMETROS!E!ÍNDICES!MORFO!MÉTRICOS!DE!LA!CUENCA!DEL!RÍO!CHÍPALO!...........................................!53!TABLA!11!PESOS!POR!POLÍGONOS!THIESSEN!.........................................................................................................................!54!TABLA!12!VALORES!MÁXIMOS!ANUALES!EN!24!HORAS!............................................................................................................!55!TABLA!13!ANÁLISIS!DE!PRECIPITACIÓN!.................................................................................................................................!56!TABLA!14!VALORES!DE!COEFICIENTES!A,!B,!C!Y!D!PARA!EL!CÁLCULO!DE!LAS!CURVAS!IDF!PARA!COLOMBIA!..........................................!57!TABLA!15!VALORES!IDF!PARA!LA!CUENCA!DE!ESTUDIO!............................................................................................................!58!TABLA!16!DISTRIBUCIÓN!DE!LAS!COBERTURAS!IDENTIFICADAS!EN!LA!CUENCA!DEL!RIO!CHÍPALO!.......................................................!60!TABLA!17!TIPO!DE!SUELO!DE!LA!CUENCA!DEL!RIO!DEL!RÍO!CHÍPALO!............................................................................................!60!TABLA!18!CLASIFICACIÓN!DE!SUELOS!PARA!EL!MÉTODO!DE!LA!SCS!(GERMÁN,!2001)!...................................................................!60!TABLA!19!VALORES!DE!CN!(NAVARRO!HEVIA)!......................................................................................................................!61!TABLA!20!CÁLCULO!DEL!NUMERO!CURVA!TOTAL!PARA!LA!CUENCA!DEL!RÍO!CHÍPALO!....................................................................!63!TABLA!21!RESULTADOS!DE!LA!MODELACIÓN!HEC@HMS!..........................................................................................................!72!TABLA!22!TABLA!DE!COMPARACIÓN!DE!CAUDALES!PICO!...........................................................................................................!72!TABLA!23!INFORMACIÓN!IDEAM!ESTACIÓN!CRUZ!ROJA!.........................................................................................................!79!TABLA!24!INFORMACIÓN!IDEAM!ESTACIÓN!INTERLAKEN!–!CRET!..............................................................................................!80!TABLA!25!INFORMACIÓN!IDEAM!ESTACIÓN!LA!ESMERALDA!....................................................................................................!81!
LISTA DE ECUACIONES
ECUACIÓN!1!FORMULA!DEL!MÉTODO!RACIONAL!....................................................................................................................!18!ECUACIÓN!2!COEFICIENTE!DE!BIFURCACIÓN!..........................................................................................................................!37!ECUACIÓN!3!DENSIDAD!DE!DRENAJE!....................................................................................................................................!38!ECUACIÓN!4!COEFICIENTE!DE!TORRENCIALIDAD!......................................................................................................................!39!ECUACIÓN!5!COEFICIENTE!DE!ESTABILIDAD!............................................................................................................................!40!ECUACIÓN!6!ALEJAMIENTO!MEDIO!......................................................................................................................................!41!ECUACIÓN!7!FACTOR!DE!FORMA!.........................................................................................................................................!42!ECUACIÓN!8!ÁREA!DEL!CIRCULO!..........................................................................................................................................!42!ECUACIÓN!9!DEDUCCIÓN!DE!LA!FÓRMULA!DE!COEFICIENTE!DE!COMPACIDAD!...............................................................................!43!ECUACIÓN!10!COEFICIENTE!DE!COMPACIDAD!........................................................................................................................!43!ECUACIÓN!11!ÍNDICE!DE!ALARGAMIENTO!.............................................................................................................................!43!ECUACIÓN!12!ÍNDICE!DE!HOMOGENEIDAD!............................................................................................................................!44!ECUACIÓN!13!TC!KIPRICH!..................................................................................................................................................!46!ECUACIÓN!14!TC!TEMEZ!...................................................................................................................................................!47!ECUACIÓN!15!TC!PASINNI!..................................................................................................................................................!47!ECUACIÓN!16!ALTITUD!MEDIA!...........................................................................................................................................!49!ECUACIÓN!17!PENDIENTE!MEDIA!DEL!CAUCE!PRINCIPAL!...........................................................................................................!51!ECUACIÓN!18!FORMULA!DÍAZ@GRANADOS!IDF!.....................................................................................................................!56!ECUACIÓN!19!CORRECCIÓN!CURVA!NUMERO!S.C.S.!..............................................................................................................!64!ECUACIÓN!20!CALCULO!DE!ABSTRACCIONES!S.C.S.!................................................................................................................!65!ECUACIÓN!21!INFILTRACIÓN!POTENCIAL!...............................................................................................................................!65!ECUACIÓN!22!MÉTODO!RACIONAL!......................................................................................................................................!66!ECUACIÓN!23!TIEMPO!AL!PICO!...........................................................................................................................................!67!ECUACIÓN!24!TIEMPO!BASE!..............................................................................................................................................!67!ECUACIÓN!25!CAUDAL!PICO!...............................................................................................................................................!67!
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RESUMEN
Este trabajo muestra la caracterización Morfométrica de la parte alta de la cuenca del rio
Chípalo, utilizando el sistema de información geográfica (SIG). Además se realiza un análisis de
la información hidrológica con el fin de determinar el caudal máximo con periodo de retorno 50
años para el punto de control escogido, el cual se verifica mediante la utilización del programa
HEC RAS, con el fin de plantear posibles medidas para dar solución a los problemas que se han
presentado en este sector en materia ambiental.
Palabras clave: Cuenca, Chipalo, Morfometría, Sistemas de Información Geográfica,
Caudal de diseño, HEC-RAS
ABSTRACT
This work shows the Morphometric characterization of the upper river basin Chipalo,
using the geographic information system (GIS). Further analysis of hydrological information in
order to determine the design flow up to 50 years return period for the chosen control point,
which is verified by using the HEC RAS program in order to propose possible measures to solve
the problems is performed that have occurred in this sector in environmental matters.
Keywords: Cuenca, Chipalo, Morphometry, Geographic Information Systems, Design
flow, HEC-RAS.
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INTRODUCCIÓN
El presente trabajo pretende caracterizar y zonificar una parte de la cuenca del Rio
Chípalo ubicada en el departamento del Tolima en el municipio de Ibagué, por ser un sector en el
que atreves de los años ha presentado problemas ambientales por aumentos súbitos de caudal e
invasión a las rondas de protección del Rio Chípalo evidenciándose la falta de planificación y
ordenamiento del territorio , constituyéndose en el componente de base sobre el cual se empieza
a edificar toda la planificación e implementación de la sub cuenca escogida.
Este estudio puede convertirse en base para la ordenación de esta parte de la cuenca del
rio Chípalo, la cual puede ser tenida en cuenta dentro del Plan de ordenamiento Territorial del
municipio de Ibagué para contribuir al planteamiento de soluciones a los problemas y
necesidades que se presentan , en materia de conservación y protección del medio ambiente.
Dentro del contenido del trabajo se encuentra el análisis de los parámetros
morfométricos, ubicación e hidrológia. Información básica que permitirá definir y cuantificar el
conjunto de indicadores que servirán de línea base para el seguimiento, monitoreo y evaluación
de resultados e impactos de los planes, programas o proyectos de manejo y gestión que se
realicen dentro de la cuenca delimitada por parte de las autoridades municipales y ambientales.
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1 GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO
1.1 LINEA DE INVESTIGACIÓN,
Saneamiento de comunidades.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.2.1 Antecedentes del problema
Dentro de la cuenca del Río Chipalo el único estudio hidrológico que se ha realizado
corresponde al Estudio Estimación de las áreas de Protección Ambiental en la zona urbana del
vergel - municipio de Ibagué, cuenca del Río Chípalo, realizado por la Universidad Nacional de
Colombia sede Manizales. En este estudio hidrológico se estimaron los caudales máximos para
diferentes periodos de retorno, en la zona urbana del Vergel Municipio de Ibagué,
específicamente en micro cuencas de las quebradas Ambalá, La Balsa y Las Panelas, las cuales
hacen parte de la cuenca del Río Chípalo, y un estudio hidráulico, por medio del cual se
determinaron las manchas de inundación ocasionadas por los eventos extremos y dando
parámetros para determinar los “buffer” o retiros mínimos de protección que se deben tener con
respecto a las márgenes de los cauces que atraviesan la zona; así mismo aporta herramientas a
quienes toman las decisiones que ayudan a dirimir algunos conflictos existentes en la zona
urbana del Vergel, relacionados con dichas áreas de protección. (CorTolima)
Por otro lado La Corporación Autónoma Regional del Tolima “CORTOLIMA” mediante
diferentes contratos de prestación de servicios y OJOS VERDES, uno de los proyectos más
importantes de Corporación, busca no sólo recuperar las fuentes hídricas, sino que propiciar que
las alcaldías reubiquen a las familias que viven en las zonas aledañas a los cauces y que están en
riesgo. Las visitas técnicas realizadas a la cuenca del Rio Chípalo en la zona urbana, en su gran
mayoría han sido solicitadas por la comunidad que se encuentra en zonas vulnerables. En el
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desarrollo de las visitas técnicas se evidenciaron los problemas a los que se ven expuestos los
habitantes de las zonas aledañas al cauce del Río Chípalo, por la invasión a las zonas de
protección de las fuentes hídricas, además de la contaminación dentro del cauce y los altos y
demarcados índices de deforestación, más la pérdida de la cobertura vegetal nativa, la cual es
necesaria para permitir la conservación del suelo y la retención de material de arrastre en el
momento de las precipitaciones. La información producto de las visitas ha sido consignada en los
diferentes informes técnicos que reposan en la Corporación , dentro de los que se resaltan
conclusiones y recomendaciones, direccionadas a la importancia de adelantar acciones
relacionadas con la reubicación de la totalidad de las viviendas afectadas por acción del invierno,
producto de deslizamientos y por estar localizadas en suelos saprolíticos de alta permeabilidad,
poco recomendados para adelantar asentamientos urbanos y a encauzar a las autoridades de turno
del municipio para que se dé una acción definitiva de reubicación y el respaldo de una
legislación que trabe o anule definitivamente los lotes de engorde que a la postre generan
invasiones y población desplazada por la violencia. (CorTolima)
1.2.2 Pregunta de investigación
¿Cuál es el caudal máximo de la cuenca del rio Chipalo en el punto de control llamado
puente del silbador, teniendo en cuenta la información meteorológica de la zona?
1.3 JUSTIFICACIÓN
Los estudios hidrológicos e hidráulicos son las herramientas que tanto los entes
territoriales como las Autoridades Ambientales requieren crear políticas de planeamiento y
ordenamiento territorial, en cuanto a la restricción en el asentamiento de las comunidades dentro
de las zonas de protección de las fuentes hídricas, las cuales han sido invadidas haciéndolas
susceptibles a inundaciones, generando numerosos daños y pérdidas tanto materiales como
humanas en las épocas de invierno y precipitaciones máximas.
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Para este trabajo se escogió la cuenca del Río Chípalo por ser esta fuente hídrica una de
las zonas dentro del municipio de Ibagué que más problemas presenta en materia ambiental;
contaminación, invasión de la zona de protección, desestabilización de suelos. Lo anterior se ha
determinado a través de la innumerables visitas que la Corporación Autónoma Regional del
Tolima “CORTOLIMA” ha realizado con su equipo técnico, evidenciando que existe una gran
parte de la población que se ha asentado en las zonas aledañas al cauce, y la necesidad que existe
de reubicar las viviendas y de adelantar actividades de recuperación, además de implementar
políticas que restrinjan la proyección urbanística dentro de esta zonas y así definir las rondas de
protección y conservación de la Cuenca del Río Chípalo.
La importancia de establecer las zonas de protección del Río Chípalo radica en que esta
fuente podría llegar a aumentar la oferta hídrica para el municipio de Ibagué que actualmente
depende un alto porcentaje del Río Combeima para el abastecimiento de su acueducto,
disminuyéndose así la presión sobre esta fuente y aumentando por ende su caudal ambiental. Por
lo anterior es importante para iniciar el proceso de ordenación de la cuenca y definir estrategias,
programas que permitan su recuperación (reubicación de viviendas y descontaminación) y
conservación (programas de reforestación, protección de nacederos).
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo general
- Realizar el estudio Hidrológico de la cuenca del Rio chípalo, con el fin de conocer
los caudales máximos en el punto de control denominado puente el silbador
1.4.2 Objetivos específicos
- Recolectar y analizar la información disponible de la zona de estudio necesaria
para la modelación hidrológica.
16
- Estimar los caudales máximos para la cuenca del Río Chípalo utilizando,
diferentes metodologías.
- Proponer las áreas de protección ambiental del río chípalo.
17
2 MARCOS DE REFERENCIA
2.1 MARCO CONCEPTUAL
2.1.1 Caracterización Morfo métrica de una cuenca
Una cuenca es un área definida topográficamente, drenada por un curso de agua o un
sistema conectado de cursos de agua, tal que todo el caudal efluente es descargado a través de
una salida simple.
Las cuencas hidrográficas están delimitadas por las características topográficas de la
zona, la cual debe cumplir la siguiente condición, que toda gota de lluvia que cae sobre esta área
debe ser drenada hacia un punto de salida.
La morfo metría es el estudio cuantitativo de las características físicas de una cuenca, en
la que se estudia el tamaño, la forma, longitud del cauce principal, elevación, pendiente del cauce
y de la cuenca, densidad de drenaje, orden del drenaje, orientación de cuenca entre otras.
El análisis y evaluación de estos parámetros permite conocer el funcionamiento del
sistema hidrológico de la región en estudio.
Los parámetros morfo métricos pueden ser obtenidos mediante herramientas
computacionales como ARC GIS, AUTO CAD entre otros o se pueden obtener por análisis
básico de planos topográficos.
18
2.1.2 Estimación de caudales pico
Es el cálculo del máximo caudal dado en una unidad de tiempo en un punto de estudio
determinado, este caudal depende de las condiciones hidrológicas de región y de las
características físicas de la cuenca., producido por la escorrentía superficial.
Para este trabajo se realizó el cálculo del caudal pico a partir de las curvas IDF
construidas por el método de propuesto en el manual de INVIAS, el caudal se calcula por el
método racional y por el método de hidrograma unitario.
2.1.3 Método Racional
Se utiliza para calcular el caudal máximo producido por la escorrentía en una cuenca
determinada.
Formula del método racional: Ecuación 1
! !3! = ! ∗ ! ∗ ! !!ℎ ∗ ! !"2
Ecuación 1 Formula del método Racional
Q: Caudal pico [m3/s]
C: Coeficiente de escorrentía [adimensional]
A: Área de la cuenca [Km2]
K: Factor de conversión k= 0.278 dado el área en [Km2]
K: 0.00278 dado área en [ha]
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Este método es generalmente aplicado a cuencas con áreas menores de 2.5 km2, sin
embargo dado que muchos factores influencian el proceso de infiltración – escorrentía, se
recomienda chequear por otros métodos para cuencas de más de 10 km2 (Germán, 2001)
2.1.4 Hidrograma unitario
Se define como el hidrograma de escurrimiento directo que se produce por una lluvia
efectiva o en exceso, de duración d y repartida uniformemente en la cuenca. (Aparicio Mijares,
2013)
Se llama hidrograma unitario a la función de respuesta del pulso unitario para un sistema
hidrológico lineal. Propuesto por primera vez por (SHERMAN, 1932) el hidrograma unitario
(conocido originalmente como grafica unitaria) de una cuenca, se define como el hidrograma de
escorrentía directa (DRH, por si siglas en ingles) resultante de 1pulgada (usualmente tomada
como 1 cm para unidades del SI) de exceso de lluvia generado uniformemente sobre el área de
drenaje a una tasa constante a lo largo de una duración efectiva
2.1.5 Software a utilizar
2.1.5.1 ARC GIS
Es el nombre de un conjunto de productos de software en el campo de los Sistemas de
Información Geográfica o SIG. Producido y comercializado por ESRI, bajo el nombre genérico
ArcGIS se agrupan varias aplicaciones para la captura, edición, análisis, tratamiento, diseño,
publicación e impresión de información geográfica. Estas aplicaciones se engloban en familias
temáticas como ArcGIS Server, para la publicación y gestión web, o ArcGIS Móvil para la
captura y gestión de información en campo. (Wikipedia)
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Es un modelo de datos geográficos (organizar datos geoespaciales) que representa
información espacial asociada a bases de datos, este es un software de caja negra entendiendo
que es lo que hace pero no como lo hace.
Este software se utilizara para el manejo de la información espacial, cálculo de
parámetros morfo métricos de la cuenca en estudio.
2.1.5.2 HEC-HMS
El Sistema de Modelación Hidrológica (HEC-HMS) está diseñado para simular los
procesos hidrológicos completos de sistemas de cuencas dendríticas. El software incluye muchos
procedimientos de análisis hidrológico tradicionales tales como la infiltración evento,
hidrogramas unitarios, y el enrutamiento hidrológico. HEC-HMS también incluye los
procedimientos necesarios para la simulación continua incluyendo la evapotranspiración, la
fusión de la nieve, y la contabilidad de la humedad del suelo (US Armi Corps of Enginiers)
2.2 MARCO GEOGRÁFICO
2.2.1 Aspectos Generales
El municipio de Ibagué se encuentra ubicado dentro de las coordenadas geográficas 4°
15’ y 4° 40’ latitud norte, y los 74° 00’ y 75° 30’ longitud oeste del meridiano de Greenwich, en
la parte central de la región andina de Colombia (figura 1). Geográficamente se localiza en las
estribaciones de la cordillera Central, sobre una meseta que se extiende hasta el valle del río
Magdalena (Figura2). Su tamaño de 149,800 hectáreas es relativamente grande entre los
municipios de la región andina. Se halla situado en la parte alta del valle del Río Magdalena.
Geográficamente, según la catalogación IGAC, se encuentra en la depresión del río Magdalena.
21
Figura 1 Localización General (Heyley ) (Wikipedia)
Figura 2 Localización perímetro urbano de Ibagué (Heyley )
22
2.2.2 Geología
La ciudad de Ibagué está localizada sobre depósitos sedimentarios de origen volcánico,
fluvio-volcánico y aluvial, es cruzada por el río Combeima que nace en el volcán activo nevado
del Tolima, es atravesada por la Falla de Ibagué, también activa, y sus costados norte, occidente
y sur limitan con cerros de laderas inclinadas conformadas por roca en diverso estado de
descomposición, situaciones que reflejan una condición natural de amenaza. (Heyley )
Dentro del perímetro urbano hay zonas con procesos morfodinámicos activos de diversa
magnitud, relacionados fundamentalmente con el entorno físico, tales como inestabilidad de
laderas, flujos torrenciales e inundaciones. (Heyley )
2.2.3 Clima
La cuenca se localiza en un ambiente tropical húmedo, régimen térmico variable de
templado a cálido, con temperatura media anual de 23ºC en los barrios bajos como El Topacio,
ubicado a 1000 metros de altitud, y de 21ºC en los más altos como La Pola, localizado a unos
1335 m.s.n.m. Con base en registros de las estaciones hidro meteorológicas, aeropuerto Perales
(IDEAM) y Chapetón (Federación de Cafeteros), el valor característico de temperatura media
anual se pueden incrementar un máximo de 10 a 12°C y disminuir a una mínima de 8°C a 10°C
en promedio (Barreto, Carrillo , Moreno, & Ojeda , 2001)
La humedad relativa media es del 72%, con una máxima del 83% y una mínima del 44%
(Camara de Comercio , 2003)
2.2.4 Hidrografía.
La red fluvial tiene como corriente principal el río Combeima el cual drena el flanco
oriental de la cordillera Central y nace en el volcán nevado del Tolima. Es una corriente
23
torrencial con 55 km de longitud, 270 Km2 de área de drenaje y la principal captación de agua
para el acueducto de Ibagué y la más importante fuente de abastecimiento para atender las
necesidades de riego de la meseta de Ibagué. (Heyley )
La parte noroccidental de Ibagué es drenada por el río Chípalo, a donde desembocan las
siguientes quebradas torrenciales que descienden de la zona montañosa: Alaska, Alaskita,
Chipalito, El Pañuelo, Los Alpes, 20 de Julio, Ancón, Cristales, Calambeo, San Antonio,
Ambalá, Las Panelas, La Saposa y La Tuza. (Heyley )
La parte nororiental del perímetro urbano de Ibagué es drenada por el río Alvarado, a
donde confluyen corrientes que vienen de la parte montañosa, entre las que se destacan las
quebradas San Roque, Paujil, Santa Rosa y Chembe. (Heyley )
En la parte sur de la ciudad se destaca la quebrada El Tejar, principal afluente del río
Combeima, y sus tributarios La Volcana, El Salero, Los Granates, Aguas Negras, Agua Fría y
La Arenosa. (Heyley )
La quebrada Zanjón Hato de La Virgen es una corriente rectilínea, controlada por La
Falla de Ibagué, que desemboca a la quebrada Chípalo en el barrio el Topacio y su caudal está
alimentado por aguas residuales. (Heyley )
Las quebradas afluentes del río Chípalo y del río Alvarado tienen alto gradiente
hidráulico y longitud relativamente corta. (Heyley )
Pertenecen a Ibagué: La cuenca del río Combeima, la cuenca del río Cócora, la cuenca
del río Chípalo, afluente del río Alvarado, la cuencas del río Opia, afluente del río Piedras El
cañón del río Coello en su margen norte, el cañón del río la China en su margen sur y los
nacimientos del río Recio en su margen sur. (Heyley )
24
2.2.5 Hidrología
En el perímetro urbano de Ibagué se presentan lluvias medias anuales entre 1500 y 2000
mm y en el sector montañoso entre 2000 y 2500 (Vergara., 1992) en ambos casos en régimen
interanual de precipitación bimodal.
Con base en hietogramas multianuales de las estaciones hidrometeorológicas de Perales y
Chapetón ver Tabla 1, se obtiene la siguiente relación:
a) En la estación Perales, representativa del régimen pluviométrico de la ciudad, se
presenta un máximo de lluvias en los meses de abril y mayo, correspondiente a un 25% de las
precipitaciones anuales promedio, mientras que septiembre, octubre y noviembre señalan las
máximas secundarias con aproximadamente 35% del total.
b) En Chapetón, estación representativa del sector montañoso aledaño a Ibagué, las
máximas primarias son en marzo, abril, mayo y junio, con un 45% de total de lluvias, y
septiembre, octubre y noviembre con un 35% (Vesga, 1978)
Tabla 1 Precipitación promedio anual (Heyley )
Estudios realizados para el río Combeima (Himat, 1990), revelan que para períodos de
retorno de 2, 20 y 100 años se deben esperar caudales máximos de 50, 130 y 180 m3/s,
respectivamente. Sin embargo, (Vergara., 1992) estiman caudales del orden de 200 a 250 m3/s
para una creciente ocurrida en 1959. (Heyley )
ESTACIÓN COORDENADAS ALTITUD INSTALACIÓN PRECIPITACIÓN
Chapetón 75°17’N 4°27’W 1.300 m En 1954 1.980 mm
Perales 75°9’N 4°26’W 928 m En 1970 1.725 mm
25
2.2.6 Hidrogeología
La Meseta o Abanico de Ibagué, que es la unidad geomorfológica donde se localiza la
mayor parte de la ciudad, es un acuífero donde se almacena agua infiltrada de las lluvias. El agua
subterránea se mueve lentamente, con desplazamiento hacia el oriente hasta chocar con la barrera
de rocas de Gualanday. (Heyley )
Las perforaciones efectuadas en los sectores de la meseta con mayor elevación, como por
ejemplo en el perímetro urbano, muestran niveles de agua subterránea a más de 90 m de
profundidad, hacia el centro de la meseta el nivel freático se encuentra a unos 60 m y en las
partes más alejadas del ápice, es decir la zona distal como en Doima, que es topográficamente
más baja, los niveles estáticos se elevan considerablemente y aparecen a profundidad de 10 m en
promedio. (Heyley )
Los pozos de la parte alta producen caudales del orden de 30 l/s, mientras que en Doima
su productividad se aproxima a 90 l/s (Perez Salazar, 2007) En el sector urbano de la ciudad,
especialmente entre La Pola y Cádiz, se encuentran sitios con niveles freáticos colgados a
profundidades variables entre 1.5 m y 7.0 m. (Heyley )
2.3 MARCO DEMOGRÁFICO
En la cuenca del Río Chípalo, encontramos seis veredas en la zona rural y cerca de 88
barrios que hacen parte de las comunas 1, 2, 3, 4, 5 y 6 de la zona urbana de Ibagué, a
continuación se presentan los barrios que conforman cada una de las comunas que se localizan
dentro de la cuenca objeto de estudio: Comuna 1: Pola parte alta, La Pola, Pueblo Nuevo,
Interlaken, Centro, Darío Echandia. Comuna 2: 20 de Julio, 7 de Agosto, Alaska, ancón, Belén,
Belencito, Centenario, Cerro Pan de Azúcar, Clarita Botero, La Aurora, La Paz, La Sofía, La
Trinidad, Malabar, Paraíso, San Diego, Santa Bárbara, santa Cruz, VI Brigada, Villa de
Calambeo, Villa Adriana.; Comuna 3: Antonio Nariño, Belarcazar, Calambeo, Carmenza Rocha,
El Carmen, Fenalco, Gaitán parte alta, Inem, La Esperanza, La Granja, Las Acacias, San Simón
26
parte Alta, San Simón parte baja, Villa Ilusión, Villa Pinzón, Villa Valentina, Viveros; Comuna
4: Restrepo, Villa Teresa, Alfonso López, Condominio Caracolí, Los cambulos, San Carlos,
Villa Marlen II, Jakaranda, Calarcá, Toscana Pijao, Gaitán, Urbanización Castilla, Onzaga, san
Luis, El Triunfo, José María Córdoba, Sorrento, José María Córdoba parte baja, San
Antonio;Comuna 5: El Edén, Jordán VII etapa, Jordán VIII etapa, La Campiña, Las Orquídeas,
Arkamonica.;Comuna 6: Urbanización Fuentes Los Rosales 1 y 2, Ambala, Torre Fuente de Los
Rosales, Urbanización Ibagué 2000, Fuente de Los Rosales, Conjunto cerrado Ambala, Los
Ángeles, Villa Gloria, Urbanización Ambala, Los Ciruelos, Urbanización Los Alpes, Caminos de
Juan Pablo II, El Mirador, El Triunfo, Las Delicias (Alcaldia de Ibagué, 2000)
Teniendo en cuenta la información suministrada por el DANE, el índice de densidad
poblacional para la zona urbana del Municipio de Ibagué, es de 71 habitantes por hectárea.
(Alcaldia de Ibagué, 2000)
La zona rural del municipio de Ibagué que hace parte de la cuenca del Río Chípalo,
corresponde a las siguientes veredas: Alaska, Ancón Tesorito parte baja, Ancón Tesorito sector,
Los Pinos, Calambeo, San Antonio, Ambala Sector El triunfo. Estas veredas hacen parte del
Corregimiento No. 10 Calambeo. (Alcaldia de Ibagué, 2000)
El índice poblacional para el área rural del municipio de Ibagué es de aproximadamente
56 habitantes por Kilómetro cuadrado, lo equivalente a una densidad de 0,6 habitantes por
hectárea. (Alcaldia de Ibagué, 2000)
Con la información anterior se puede estimar que la población que se ubica dentro del
área de estudio corresponde a 60.000 habitantes, de los cuales 59.376 se localizan dentro de la
zona urbana de Ibagué (Alcaldia de Ibagué, 2000)
27
3 METODOLOGÍA
La metodología utilizada para la realización de este estudio fue la siguiente:
• Recopilación de información cartográfica del sector en estudio, mapas físicos y
digitales de topografía, uso de suelos tipo de suelos y localización de las estaciones de
información hidro meteorológicas adscritas al IDEAM.
• Construcción de la línea de parte aguas, a partir de la información topográfica de
la zona de estudio, mediante la utilización de la herramienta ARC GIS. ver Figura 9.
• Análisis de información cartográfica, hidrológica, topográfica y cálculo los
diferentes parámetros morfo métricos de la cuenca de estudio.
• Solicitud de información al IDEAM (Bogotá) de series históricas y datos
disponibles en la zona de estudio incluyendo las estaciones automáticas.
• Determinación de las zonas de influencia de cada estación por la metodología de
los Polígonos de Thiessen mediante la utilización de la herramienta ARGIS. Ver Figura 7.
• Análisis de la información de las estaciones suministrada por el IDEAM, tomando
sólo la información de las que presentan los datos completos.
• Construcción de las curvas IDF a partir de la información seleccionada, utilizando
la metodología simplificada propuesta por el manual de Invias, para la construcción de las curvas
IDF en zonas donde no se cuenta con información de pluvíografos. Ver Figura 15
28
• Construcción del Hietograma de precipitación, por el método de bloques alternos
con la información obtenida de las curvas IDF a partir del cálculo de las abstracciones que se
calculó por el método SCS, ver Figura 17,
• Cálculo del numero curva propuesto por US Soil Conservation Service a partir de
la información encontrada en los mapas de uso y tipo de suelos.
• Cálculo del caudal pico para el punto de estudio por la metodología del
hidrograma unitario triangular, y el método racional.
• Verificación de cálculos realizados mediante la modelación con el software HEC
HMS por el método del hidrograma unitario SCS.
• Elaboración de conclusiones teniendo en cuenta los resultados obtenidos.
29
4 ANALISÍS DE RESULTADOS
4.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
4.1.1 Información Cartográfica
Se recopiló información de mapas físicos y digitales, la cual incluye mapa topográfico
con sus respectivas las curvas de nivel, los cuales indican la localización del parte aguas de la
cuenca de la zona de estudio, ver Figura 3
Figura 3 Mapa topográfico de la cuenca
Dentro de la información cartográfica consultada se encuentra el mapa de uso de suelos,
el cual permite determinar el tipo de cobertura y su influencia en la relación precipitación
escurrimiento, ver Figura 4
30
Figura 4 Usos de suelos
El mapa de tipo de suelos indica desde el punto de vista de estructura del suelo como es
su comportamiento frente la tasa de infiltración y/o su permeabilidad, ver Figura 5, se muestran
los dos tipos de suelos que se encontraron dentro de la cuenca de acuerdo con la pendiente y
grado de erosión: el MQDf1 que presenta pendientes entre 50- 75%, erosión ligera (Subclase
VII, por su capacidad de uso), y el PWDbp: fase de pendientes 3-7%, pedregosa
31
Figura 5 Tipos de suelo
4.1.2 Información Hidro Meteorológica
Se realizó la determinación de las zonas de influencia de cada estación a la cuenca objeto
de estudio, tal como se muestra en la Tabla 2 y Figura 6, de estas estaciones se realizó consulta al
IDEAM sobre la disponibilidad de datos para valores máximos mensuales de precipitación en 24
horas. Con las estaciones disponibles se realizó la localización en el mapa y se conoció la
proximidad a la cuenca en estudio tal como se muestra Figura 6, posteriormente se realizó
análisis por la metodología de polígonos de Thiessen para seleccionar las estaciones más
próximas a la cuenca en estudio, ver Figura 7
Se realiza la construcción de polígonos de Thiessen tal como se muestra en la Figura 7
método que permitió establecer que las estaciones que influyen en la cuenca de estudio son las
presentadas en Anexos Tabla 23, Tabla 24 y Tabla 25.
32
Figura 6 Localización estaciones cercanas a la cuenca de estudio
Tabla 2 Estaciones cercanas a la cuenca de estudio
CODIGO NOMBRE TIPO CLASE CATE DPTO MUNICIPIO CORRIENTE LATITUD LONGITUD INF DATOS
21245010 PERALES,HATO,OPIA, CON MET CO TOLIMA IBAGUE OPIA 4.423139 :75.087472 P:T 1988:2013
21245040 APTO,PERALES, CON MET SS TOLIMA IBAGUE OPIA 4.430111 :75.148417 P:T 1992:2011
21210230 CRUZ,ROJA, CON MET PM TOLIMA IBAGUE COMBEIMA 4.4345 :75.21875 P 1992:2012
21210240 INTERLAKEN, CON MET PM TOLIMA IBAGUE COMBEIMA 4.436389 :75.233889
21210120 LA,ESMERALDA, CON MET PG TOLIMA IBAGUE Q.,CAY 4.490917 :75.239417
21210110 EL,PLACER, CON MET PG TOLIMA IBAGUE COMBEIMA 4.520944 :75.277889
21220040 PIEDRAS, CON MET PM TOLIMA PIEDRAS OPIA 4.537333 :74.880556 P 1992:2012
21240030 SAN,JUAN,DE,CHINA, CON MET PM TOLIMA IBAGUE LA,CHINA 4.542444 :75.075389 P 1992:2012
21240080 ALVARADO CON MET PM TOLIMA ALVARADO ALVARADO 4.567889 :74.951306 P 1992:2012
21210220 EL,PALMAR, CON MET PG TOLIMA IBAGUE COMBEIMA 4.580111 :75.325667
21210260 EL,SILENCIO,,, CON MET PG TOLIMA IBAGUE COMBEIMA 4.633333 :75.383333
21240070 ANZOATEGUI, CON MET PM TOLIMA ANZOATEGUI LA,CHINA 4.6375 :75.09
21250460 VENADILLO, CON MET PM TOLIMA VENADILLO VENADILLO 4.663806 :74.91775
21255110 STA,ISABEL, CON MET CO TOLIMA STA,ISABEL RECIO 4.70175 :75.131889 P:T 1988:2013
21245140 STA,ISABEL, CON MET ME TOLIMA STA,ISABEL TOTARE 4.711944 :75.094444 P:T 1988:2013
21240110 LA,BODEGA, CON MET PM TOLIMA SANTA,ISABEL RECIO 4.735833 :75.138889
26135140 LA,LAGUNA, CON MET CO RISARALDA PEREIRA OTUN 4.779222 :75.400583
21250050 ALTO,DEL,OSO, CON MET PM TOLIMA MURILLO RECIO 4.85 :75.25
33
Figura 7 Polígonos de Thiessen
4.2 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
4.2.1 Delimitación de la cuenca hidrográfica
Consiste en definir la línea de divortium aquarum, ver Figura 8 que es una línea curva
cerrada que parte y llega al punto de captación o salida mediante la unión de todos los puntos
altos e interceptando en forma perpendicular a todas las curvas de altitudes del plano o carta
topográfica, por cuya razón a dicha línea divisoria también se le conoce con el nombre de línea
neutra de flujo. La longitud de la línea divisoria es el perímetro de la cuenca y la superficie que
encierra dicha curva es el área proyectada de la cuenca sobre un plano horizontal. (Faustino,
2006)
34
Figura 8 Delimitación de la cuenca
La cuenca hidrográfica objeto de estudio corresponde a la del Río Chípalo y se delimitó
usando como base imagen Raster, utilizando el programa ARGIS 10.1, para la cual se tomó
como punto de cierre el Puente el Silbador que se encuentra ubicado dentro del casco urbano de
Ibagué, ver Figura 9 , sector en el cual se han presentado problemas en materia ambiental, debido
a la intervención de las zonas de protección aguas arriba.
El punto de cierre de la cuenca estudio del Río Chípalo se encuentra ubicado en las
siguientes coordenadas ver Tabla 3.
Figura 9 Puente el silbador punto de control escogido para el cierre dentro de la cuenca del Rio Chípalo
35
Tabla 3 Coordenadas punto de cierre
4.2.2 Morfometría
La morfometría en cuencas es el estudio cuantitativo de las características físicas de una
cuenca hidrográfica, y se utiliza para analizar la red de drenaje, las pendientes y la forma de una
cuenca a partir del cálculo de valores numéricos.
4.2.2.1 Jerarquización de la red fluvial
Para analizar cuantitativamente una cuenca, en primer lugar hay que jerarquizar la red de
drenaje, de modo que a cada cauce se le asigne un orden según su importancia relativa en la red.
A partir de la jerarquización propuesta por (HORTON, 1945;56) y (SCHUMM)), que
definen que «todo cauce sin afluentes es de orden 1, en la confluencia de dos cauces de orden U
se origina un segmento de cauce de orden u + 1", se obtuvo que la cuenca del Rio Chípalo es del
tercer (3) orden.
Luego de jerarquizada la red de drenaje de la cuenca alta del rio Chípalo se obtuvo la
siguiente información: ver Tabla 4 y Figura 10.
LONGITUD LATITUD ALTURA M.S.N.M
04º 26’ 50.6” 75º 11’ 41.7” 1.083
36
Tabla 4 Resumen de la red de drenaje, orden, número de cursos y longitud de segmentos en Km
Figura 10 . Orden de drenajes de la cuenca del Rio Chípalo según el criterio de Strahler
4.2.2.2 Leyes de Horton y Strahler
Coeficiente de bifurcación
A la relación existente entre el número de segmentos de cauce de un orden dado y el
número de segmentos de cauce del orden inmediatamente superior se le denomina relación de
bifurcación o confluencia (Rb), es decir: Ecuación 2
ORDEN&(&U) NUMERO&DE&CURSOS&(UN) LONGITUD&SEGMENTOS&(&LU)
1 11 14,955
2 4 5,915
3 1 4,321
37
!" = !"(!" + 1)!!
Ecuación 2 Coeficiente de Bifurcación
Las relaciones de bifurcación varían entre 3.0 y 5.0 para cuencas en las cuales las
estructuras geológicas no distorsionan el modelo de drenaje. El valor mínimo teóricamente
posible de 2.0 difícilmente se alcanza en condiciones naturales y en general el valor promedio es
del orden de 3.50.
La relación de bifurcación para la cuenca del rio Chípalo que tiene 11 cauces de orden 1,
4 cauces del orden 2 y un cauce del orden 3, el Rb es de 2.58, ver Tabla 5 y Figura 11, siendo
este su grado de ramificación lo que también indica que la cuenca presenta un escaso relieve
Además se encontró que la mayor probabilidad de disponibilidad del recurso hídrico se
encuentra en las corrientes de segundo orden.
Tabla 5 Cálculo coeficiente de bifurcación
ORDEN No'DE'CURSOS Rb
1 11 2.75
2 4 4
3 1 1
TOTAL 16 7.75
PROMEDIO 2.58
38
Figura 11 Coeficiente de bifurcación
Densidad de drenaje
La Densidad de drenaje puede definirse como la relación entre la longitud total de los
cauces de una cuenca y el área de ésta, Ecuación 3
!" = !∑!"! !!!!!!!!!!!!!!!!" = !25.19!18.84! = 1.34
Ecuación 3 Densidad de drenaje
Donde:
Dd: densidad de drenaje [Km/Km2],
ΣLu: longitud total de cauces [Km]
S: área total de la cuenca [Km2].
Este parámetro representa la longitud de cauces por unidad de superficie. Su valor está
controlado por las características litológicas (muy especialmente la permeabilidad, hasta el punto
de aportar una impresión cualitativa sobre ésta) y estructurales de los materiales, por el tipo y
39
densidad de vegetación y por factores climáticos. Las mayores densidades de drenaje se
encuentran en rocas blandas de baja permeabilidad y en regiones con escasa cobertura vegetal,
sobre todo allí donde la precipitación se distribuye en aguaceros intensos y espaciados.
Tabla 6 Fuente: Delgadillo y Páez 2008
Es decir que existen 1.336 cauces por km² dentro de la Cuenca del rio Chípalo y se
encuentra dentro de la categoría Moderada según Tabla 6.
Coeficiente de Torrencialidad
Mide el grado de Torrencialidad de la cuenca, mediante la relación del número de cauces
de orden uno con respecto al área total de la misma, Ecuación 4. A mayor magnitud, mayor
grado de Torrencialidad presenta una cuenca.
!" = !1!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" =
1118.84! = 0.58
Ecuación 4 Coeficiente de torrencialidad
Donde:
n1: Corrientes de orden 1
DENSIDAD'DE'DRENAJE'(Km/km2) CATEGORIA
<"1 Baja
1"a"2 Moderada
2"a"5 Alta
>"3 Muy"Alta
40
AC: Área de la cuenca [Km²]
El valor del índice de Torrencialidad de 0.58 indica que la cuenca del rio Chípalo es una
cuenca con bajo índice de Torrencialidad por ser < 2.6. Lo que traduce en que tiene un bajo
potencial erosivo. Los valores bajos, menores a cinco, corresponden a zonas donde los suelos son
muy resistentes a la erosión o suelos con elevada permeabilidad, y la cobertura vegetal es buena.
Coeficiente de Estabilidad
La constante de estabilidad de un río, es el inverso de la densidad de drenaje, esta
constante representa, físicamente, la superficie de cuenca necesaria para mantener condiciones
hidrológicas estables en una unidad de longitud de canal. Puede considerarse, por tanto, como
una medida de la erodabilidad de la cuenca Ecuación 5 como se presenta a continuación:
! = !"!" !!!!!!!!!!!!!!!!!! =
18.8425.19 = 0.75
Ecuación 5 Coeficiente de estabilidad
Donde:
C: constante de estabilidad del cauce
Ac: es el área total de la cuenca [Km²]
ΣLu: es la longitud total de cauces [Km]
Los rangos de valores van:
Muy alta: mayores a 0.2
Alta: entre 0.2 y 0.07
Media: entre 0.07 y 0.007
Baja: menores a 0.007
41
Para la cuenca del rio Chipalo se obtuvo un valor de 0.75 del coeficiente de estabilidad,
siendo este un valor alto, que indica que la cuenca posee una relativamente buena cobertura
vegetal, suelos permeables, y baja susceptibilidad a la erosión.
Alejamiento medio
El alejamiento medio es un coeficiente adimensional que representa la relación entre el
curso de agua más largo y la superficie de la cuenca, Ecuación 6. Viene definido por la siguiente
expresión:
@ = !√!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!@ = 8.35
√18.84 = 1.92
Ecuación 6 Alejamiento medio
Donde:
@: Alejamiento medio.
L: la longitud del curso de agua más largo [km]
Ac: la superficie de la cuenca [km²]
El valor de este parámetro nos indica que esa es la distancia media de un punto cualquiera
en la cuenca respecto a su cauce principal.
4.2.2.3 Índices morfo métricos
Factor de forma
Factor de forma de Horton (Hf) El factor de forma expresa la relación existente entre el
área de la cuenca, y un cuadrado de la longitud máxima o longitud axial de la misma, Ecuación
7. La ecuación que se utiliza para el cálculo de este parámetro es la siguiente:
42
!" = !"!"#!² !!!!!!!!!!!!!!!!!!" =
18.846.60!² = 0.43!!!
Ecuación 7 Factor de forma
Donde:
Ff: Factor de forma de Horton
Ac: Área cuenca [Km2]
La: longitud axial [Km]
El Factor de forma de Horton de la cuenca del Rio Chipalo es de (0.43), el cual indica que
tiene tendencias a ser moderadamente redonda y que no tiene tendencia a concentrar el
escurrimiento de una lluvia intensa
Coeficiente de compacidad
El coeficiente de compacidad se define como el cociente del perímetro de la cuenca y la
circunferencia de un círculo con área igual al tamaño de la cuenca, Ecuación 8 Ecuación 9
Ecuación 10. La ecuación que se utiliza para el cálculo de este parámetro es la siguiente:
! = !! ∗ !!²!!!!!!!!!!!!!!!!!! = √!!
Ecuación 8 Área del circulo
Donde:
A: área de un circulo, igual al área de la cuenca
r: radio de un círculo, de igual área de la cuenca
43
! = !!!"#$!%!!!"#!$%& =
!2 ∗ !! ∗ !! !!!= !!!!
!
2 ∗ ! ∗ !!!!!= √!
2 ∗ ! ∗!√!
Ecuación 9 Deducción de la fórmula de coeficiente de compacidad
!" = 0.28 ∗ !√!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!" = 0.28 ∗ 28.31
18.84 = 1.83
Ecuación 10 Coeficiente de compacidad
Donde:
Kc: Coeficiente de compacidad de Gravelius
P: Perímetro [Km]
Ac: Área cuenca [Km2]
El Coeficiente de compacidad de Gravelius de la Cuenca del Río Chipalo, es de 1,83
indicando que posee una forma rectangular oblonga, lo que se traduce en que tiene una baja
tendencia a concentrar volúmenes de agua y de producir crecientes con mayores picos
(caudales).
Índice de alargamiento
Este índice propuesto por Horton, relaciona la longitud máxima encontrada en la cuenca,
medida en el sentido del río principal y el ancho máximo de ella medido perpendicularmente; se
lo calcula de acuerdo a la Ecuación 11.
!" = !"#$!"!#! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" =
6.944.32! = 1.61
Ecuación 11 Índice de alargamiento
44
Donde:
Lmax: Longitud máxima cuenca [Km]
Amax: Ancho máximo cuenca [Km]
Cuando (La) toma valores mucho mayores a la unidad, se trata seguramente de cuencas
alargadas, mientras que para valores cercanos a 1, se trata de una cuenca cuya red de drenaje
presenta la forma de abanico y puede tenerse un río principal corto.
En la cuenca estudio del rio chípalo el valor del índice de alargamiento es igual a 1,61 lo
que indica que es una cuenta moderadamente alargada.
Índice de homogeneidad
Es el resultado de dividir el área de la cuenca con la de un rectángulo que tiene por eje
mayor la longitud máxima de la cuenca y por lado menor el ancho máximo de la misma
Ecuación 12, se calcula:
!ℎ = !1!2 !!!!!!!!!!!!!!ℎ =
18.846.94 ∗ 4.32! = 0.62
Ecuación 12 Índice de homogeneidad
Ih: S1/S2
S1: Ac
S2: Lmax*amax
Se puede deducir que la forma de la cuenca del Río Chípalo asemeja más a un rectángulo
en el cual el lado mayor corresponde a la longitud de la cuenca y es paralelo a la longitud del
cauce principal en dirección a la línea Nor oriente – Sur Occidente; y el lado menor corresponde
al ancho de la cuenca y es paralelo a la línea Nor occidente – Sur Oriente, ver Tabla 7 y Tabla 8.
45
En resumen al realizar el análisis de los índices morfo métricos de la cuenca del Rio
Chípalo, se pudo determinar que la cuenca objeto de estudio presenta una forma oval redonda y
una probabilidad de disponibilidad del recurso hídrico de baja a media.
Tabla 7 Análisis de los índices Morfo métricos
Tabla 8 PDH
4.2.2.4 Tiempo de concentración
El tiempo de concentración de una cuenca, se define como el tiempo mínimo necesario
para que todos los puntos de una cuenca estén aportando agua de escorrentía de forma
simultánea al punto de salida, punto de desagüe o punto de cierre. Está determinado por el
tiempo que tarda en llegar a la salida de la cuenca el agua que procede del punto
hidrológicamente más alejado, y representa el momento a partir del cual el caudal de escorrentía
es constante.
El tiempo de concentración de la cuenca es muy importante porque en los modelos lluvia-
escorrentía, la duración de la lluvia se asume igual al tiempo de concentración de la cuenca,
puesto que es para esta duración cuando la totalidad de la cuenca está aportando al proceso de
escorrentía, por lo cual se espera que se presenten los caudales máximos. Las diversas
SUBCUENCA
0,52 Oval Redonda 4 M-A PDH
1,83 Alargada 1 B PDH
1,61 Oval Oblonga 2 B-M PDH
0,62 Poco Homogénea Depositaria
Ff
Rio Chípalo
Kc
La
Ih
2 Oval Oblonga B-M PDH
FORMA
46
metodologías existentes para determinar el tiempo de concentración de una cuenca a partir de sus
parámetros morfométricos, fueron determinadas a partir de ajustes empíricos de registros
hidrológicos
Existen una serie de fórmulas que permiten el cálculo de este tiempo desarrolladas por
diversos autores.
Algunas de las fórmulas que se emplean para el cálculo de este tiempo son las siguientes:
Kirpich:
!!" = 0.06626 ∗ (!!!!!!)!!.!"#
Donde:
Tc: Tiempo de concentración [min]
L: Longitud máxima a la salida [m]
S: Pendiente media del lecho [%]
Ecuación 13 tc Kiprich
Temez:
!!" = 0.126 ∗ ( !!!.!"
!!)!!.!"
Donde:
Tc: Tiempo de concentración [h]
L: Longitud curso principal [km]
S: Pendiente media del curso principal [%]
47
Ecuación 14 tc Temez
Pasinni:
!" = @ ∗ !"!!!.!
!!!!!!!!!!!!!!!!@ = !
√! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" =1.92! !!18.84! ∗ 8.35!
15.24!!.!!/!
= 2.67
Ecuación 15 tc Pasinni
Donde:
T: tiempo de concentración [horas]
P: pendiente media del cauce principal [%],
S: área de la cuenca [km²],
L: longitud del cauce principal [km],
@: alejamiento medio
En este trabajo se ha utilizado la Ecuación 15 por ser una ecuación eficiente y fácil de
emplear. El tiempo de concentración por el método de Pasinni es igual a 2.67 horas
4.2.2.5 Curva hipsométrica
Representa gráficamente las elevaciones del terreno en función de las superficies
correspondientes. La curva hipsométrica se construye determinando el área entre curvas de nivel
y representando en una gráfica el área acumulada por encima o por debajo de una cierta
elevación, en función de tal cota ver Tabla 9 y Figura 12.
De acuerdo a la tendencia de la curva hipsométrica se determina qué tipo de rio es.
48
Tabla 9 Datos construcción curva Hipsométrica
4.2.2.6 Elevaciones
A partir de la curva Hipsométrica se obtuvo la elevación mediana de la cuenca alta del río
Chípalo dando como resultado 1283.894 m.s.n.m. donde se encuentra el 50 % del área
acumulada catalogándose esta como una curva que representa a un río en etapa de equilibrio y
madurez como se aparece en Figura 13.
ai % e ai%*%e a%Acumu a%Acumu%%
2358 2351 0.0028546 0.000 2355 6.721266296 0.0028546 0.02%2347 2302 0.0437713 0.002 2325 101.7462797 0.0466259 0.25%2300 2252 0.1008642 0.005 2276 229.5669085 0.1474901 0.78%2250 2201 0.1217983 0.006 2226 271.0620575 0.2692884 1.43%2200 2152 0.1198952 0.006 2176 260.891894 0.3891835 2.07%2150 2101 0.1646180 0.009 2126 349.8955258 0.5538015 2.94%2100 2051 0.1826974 0.010 2076 379.1884667 0.7364989 3.91%2050 2001 0.2293233 0.012 2026 464.4943695 0.9658222 5.13%2000 1951 0.2302749 0.012 1976 454.9079847 1.1960971 6.35%1950 1901 0.2635791 0.014 1926 507.5214848 1.4596762 7.75%1900 1851 0.3282844 0.017 1876 615.6974039 1.7879606 9.49%1850 1801 0.3406545 0.018 1826 621.8648468 2.1286151 11.30%1800 1751 0.3454123 0.018 1776 613.2795054 2.4740274 13.13%1750 1701 0.3749103 0.020 1726 646.9077442 2.8489377 15.12%1700 1651 0.3501700 0.019 1676 586.7098874 3.1991077 16.98%1650 1601 0.4044083 0.021 1626 657.365712 3.6035160 19.12%1600 1551 0.4006021 0.021 1576 631.1486479 4.0041182 21.25%1550 1501 0.4662590 0.025 1526 711.2781045 4.4703772 23.72%1500 1451 0.6118460 0.032 1476 902.778773 5.0822232 26.97%1450 1401 0.7621908 0.040 1426 1086.502914 5.8444139 31.02%1400 1351 0.9934172 0.053 1376 1366.445341 6.8378311 36.29%1350 1301 1.7432378 0.093 1326 2310.661638 8.5810689 45.54%1300 1251 2.4559480 0.130 1276 3132.561674 11.0370169 58.57%1250 1201 2.9631235 0.157 1226 3631.307849 14.0001404 74.30%1200 1151 2.7985055 0.149 1176 3289.643215 16.7986459 89.15%1150 1101 1.7803481 0.094 1126 2003.781815 18.5789940 98.60%1100 1068 0.2635791 0.014 1084 285.7197038 18.8425730 100.00%
18.842573 1.000 18.8426 100.00%
ALTITUD'MEDIA 1386.204047 MEDIANA'DE'ALTITUD 1283.894229
RANGOALTIMETRICO
TABLA'DE'CONSTRUCCION'DE'CURVA'HIPSOMETRICA
49
Figura 12 Curva hipsométrica y partes de la cuenca estudio
Figura 13 Tipo de curva hipsométrica (Llamas, 1993)
4.2.2.7 Altitud media:
! = ∑ !!! ∗ !!" !!!!!!!!!!!!!!!!!! = 26119.65
18.84 = 1386.39
Ecuación 16 Altitud media
50
Dónde:
E: Elevación media de la cuenca [m.s.n.m]
ai: área i entre curvas de nivel [Km2]
e: cota media del área i, delimitada por 2 curvas de nivel [m.s.n.m.]
Ac: área de la cuenca [Km2]
La cota 1386,2040 es la altitud donde divide la cuenca en dos áreas iguales, según
análisis de la curva hipsométrica, es importante el cálculo de este parámetro el cual permite el
conocer la temperatura y así su efecto en la perdida de precipitación por evaporación.
Como la altitud media es mayor que la mediana, la distribución de áreas con respecto a la
altitud se considera asimétricamente positiva, (Silva, 1999), la superficie de la cuenca con
altitudes superiores a la media es menor que la superficie con altitudes inferiores a dicho valor
medio. (www.saber.ula.ve)
Partes de la cuenca
Ca: cuenca alta se localiza entre las cotas 2.358 m.s.n.m. y la cota1386, 204 m.s.n.m.
Cm: cuenca media se encuentra en la cota 1386,204 m.s.n.m.
Cb: cuenca baja se encuentra entre la cota 1386,204 m.s.n.m. y la cota 1.838.75 m.s.n.m
4.2.2.8 Pendiente media de la Cuenca
Mediante el software ARC GIS se calcula el mapa de pendientes y la pendiente media de
la cuenca el cual da un valor de 28.85 %
4.2.2.9 Pendiente del cauce principal
Pendiente media (Pm)
51
Es la relación entre la altura total del cauce principal (cota máxima menos cota mínima) y
la longitud del mismo Ecuación 17.
!" = !"#$ − !"#$! ∗ 100!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" = 2350− 1077
8350 ∗ 100 = 15,24!%
Ecuación 17 Pendiente media del cauce principal
Donde:
Pm: Pendiente media [m/m]
Hmax: Cota Máxima [m]
Hmin: Cota Mínima [m]
L: Longitud del Cause [m]
El resultado obtenido anteriormente es la pendiente media de la cuenca estudio, la cual se
encuentra en la parte alta de toda la cuenca del Chípalo, razón por la cual se presenta una
pendiente del 15,24 %, lo que representa una alta velocidad de las aguas que circulan por esta
área induciendo a la erosión, la socavación de los taludes aledaños y el consecuente transporte de
grandes cantidades de sedimentos.
52
Figura 14 Pendiente del cauce principal
53
4.2.2.10 Características morfo métricas de la cuenca
Tabla 10 Resumen de los parámetros e índices morfo métricos de la cuenca del río Chípalo
Área (km2) 18.84
Perimetro(km) 28.31
Longitud del cauce principal (Km) 8.35
Longitud axial (Km) 6.60
Longitud máxima (Km) 6.94
Ancho máximo (Km) 4.32
Longitud de los cauces secundarios (Km) 16,841
Coeficiente de bifurcación 2.58
Densidad de drenaje (km/Km2) 1.34
Coeficiente de Torrencialidad (und/Km2) 0.583
Coeficiente de estabilidad (km2/Km) 0.75
Alejamiento medio (Km) 1.92
Elevación media(m.s.n.m) 1,283.89
Altitud media (m.s.n.m) 1,386.89
Factor de forma (adimensional) 0.52
Coeficiente de compacidad (adimensional) 1.83
Índice de alargamiento (adimensional) 1.605
Índice de homogeneidad 0.62
Tiempo de concentración (horas) 2.67
Pendiente media de la Cuenca (%) 28.85
Pendiente media del cauce principal (%) 15.24
CARATERISTICAS MORFOMETRICAS DE LA CUENCA DEL RIO CHIPALO
54
4.2.3 Información Hidro meteorológica
Realizando la metodología de polígonos de Thiessen se calculan los pesos de las
estaciones en el área de la cuenca tal como se muestra en la Tabla 11.
Tabla 11 Pesos por polígonos Thiessen
Con la información suministrada por el IDEAM se realiza el análisis de los datos, solo es
utilizada la información que se encuentra completa, ya que en los datos entregados por el
IDEAM se encuentran años incompletos por lo que la información de estos años no se tuvo en
cuenta para los posteriores análisis. A continuación se presentan los datos de los máximos
valores anuales de cada estación los cuales contienen los datos completos, ver Tabla 12.
CODIGO ESTACION AREA,DE,INFLUENCIA %,AREA
21210230 %CRUZ%ROJA 6.781519 35.99%
21210240 INTERLAKEN;CRET 5.983069 31.75%
21210220 LA%ESMERALDA 6.07798 32.26%
TOTAL,AREA 18.842568
55
Tabla 12 Valores máximos anuales en 24 horas
Teniendo en cuenta la información de los datos completos de las estaciones seleccionadas
de precipitación máxima en 24 horas a nivel anual se calcula la media de los datos y se
multiplica por los pesos de las estaciones obtenidos en los polígonos de Thiessen ver Tabla 13.
ESTACION ESTACIONAÑO VR,ANUAL No,DATOS AÑO VR,ANUAL No,DATOS1999 136.00'mm 12 1983 107.60'mm 122002 95.00'mm 12 1984 130.00'mm 122005 65.00'mm 12 1985 123.00'mm 122007 79.00'mm 12 1986 90.00'mm 122011 126.00'mm 12 1988 105.00'mm 122012 105.60'mm 12 1989 104.20'mm 12
1991 93.00'mm 121993 59.30'mm 12
ESTACION 1994 100.30'mm 12AÑO VR,ANUAL No,DATOS 1995 60.60'mm 121995 92.70'mm 12 1996 116.00'mm 121998 91.70'mm 12 1998 63.10'mm 121999 125.60'mm 12 1999 61.30'mm 122000 74.10'mm 12 2000 45.90'mm 122001 106.20'mm 12 2001 49.20'mm 122002 82.70'mm 12 2002 45.00'mm 122003 71.50'mm 12 2004 85.20'mm 122004 93.10'mm 12 2005 69.30'mm 122005 74.60'mm 12 2006 60.00'mm 122006 60.30'mm 12 2008 40.00'mm 122007 101.40'mm 12 2009 100.00'mm 122008 69.80'mm 12 2011 90.00'mm 122011 135.00'mm 12 2012 96.00'mm 12
21210230,,CRUZ,ROJA
21210240,,INTERLAKEN9CRET
21210220,LA,ESMERALDA
56
Tabla 13 Análisis de precipitación
4.2.4 Calculo de curvas I.D.F.
Se utiliza el método simplificado propuesto por el Manual de drenaje para carreteras del
Ministerio de transporte.
La metodología simplificada de cálculo de las curvas intensidad – duración – frecuencia
se debe llevar a cabo siempre y cuando no se disponga de datos históricos de precipitación de
corta duración (datos pluviográficos). (Ministerio de Transporte, Instituto Nacional de Vias,
2009), Ecuación 18
La expresión resultante está dada por:
! = ! ∗ !! ∗!!
(! 60)! !!!!!!!!!!!! = 0.94 ∗ !!.!" ∗ 91.73!.!"(! 60)!.!!
Ecuación 18 Formula Díaz-Granados IDF
Dónde:
i: Intensidad de precipitación, en milímetros por hora [mm/h].
T: Periodo de retorno [años].
Nombre Media Peso Precipitacion
Estacion21 21210230%%CRUZ%ROJA 101.10 0.35990 36.386%mm
Estacion22 21210240%%INTERLAKEN:CRET 90.67 0.31753 28.790%mm
Estacion23 21210220%La:Esmeralda 82.35 0.32257 26.563%mm
VLAOR2TOTAL2DE2PRECIPITACION2 91.7392mm
57
M: Precipitación máxima promedio anual en 24 h a nivel multianual [mm]
t: Duración de la lluvia, en minutos [min].
a, b, c, d: Parámetros de ajuste de la regresión. Estos parámetros fueron regionalizados ver Tabla
14.
Tabla 14 Valores de coeficientes a, b, c y d para el cálculo de las curvas IDF para Colombia
A partir de la formula regionalizada para las curvas IDF para Colombia se cambian los
parámetros para la región andina donde se encuentra ubicada nuestra cuenca de estudio
obteniéndose la siguiente ecuación:
Se reemplazan los valores de (T) tiempo de retorno y (t) duración y se obtiene la Tabla 15
REGION CODIGO a b c d
Andina R1 0.94 0.18 0.66 0.83
Caribe R2 24.85 0.22 0.5 0.1
Pacifico R3 13.92 0.19 0.58 0.2
Orinoquia R4 5.53 0.17 0.63 0.42
58
Tabla 15 Valores IDF para la cuenca de estudio
2 5 10 20 25 50 75 100 5005 233.611 275.500 312.110 353.584 368.075 416.987 448.558 472.398 631.13510 147.847 174.358 197.528 223.776 232.947 263.902 283.883 298.970 399.43215 113.134 133.420 151.150 171.235 178.253 201.940 217.229 228.775 305.64920 93.569 110.348 125.011 141.623 147.427 167.018 179.663 189.212 252.79225 80.756 95.236 107.892 122.229 127.238 144.146 155.060 163.300 218.17430 71.600 84.439 95.659 108.371 112.812 127.803 137.480 144.786 193.43835 64.674 76.271 86.406 97.888 101.900 115.440 124.181 130.780 174.72640 59.218 69.837 79.117 89.630 93.303 105.702 113.705 119.748 159.98645 54.789 64.613 73.199 82.926 86.325 97.796 105.201 110.792 148.02150 51.108 60.273 68.282 77.356 80.526 91.227 98.134 103.349 138.07755 47.993 56.598 64.119 72.640 75.617 85.665 92.151 97.048 129.65960 45.314 53.440 60.541 68.586 71.397 80.884 87.008 91.632 122.42365 42.982 50.690 57.426 65.056 67.723 76.722 82.531 86.917 116.12370 40.931 48.270 54.684 61.951 64.490 73.060 78.591 82.768 110.58075 39.109 46.121 52.250 59.193 61.619 69.807 75.093 79.084 105.65880 37.478 44.198 50.071 56.725 59.050 66.896 71.961 75.786 101.25285 36.008 42.464 48.107 54.500 56.734 64.273 69.139 72.813 97.28190 34.675 40.892 46.326 52.482 54.633 61.893 66.579 70.118 93.67995 33.459 39.459 44.702 50.643 52.718 59.723 64.245 67.660 90.395100 32.345 38.145 43.214 48.957 50.963 57.735 62.107 65.408 87.386105 31.320 36.937 41.845 47.405 49.348 55.906 60.139 63.335 84.617110 30.373 35.820 40.580 45.972 47.856 54.215 58.320 61.420 82.058115 29.495 34.784 39.406 44.643 46.473 52.648 56.634 59.644 79.686120 28.678 33.821 38.315 43.406 45.185 51.190 55.065 57.992 77.479125 27.916 32.922 37.296 42.253 43.984 49.829 53.602 56.450 75.419130 27.203 32.080 36.343 41.173 42.860 48.556 52.232 55.008 73.492135 26.533 31.291 35.449 40.160 41.806 47.361 50.947 53.655 71.684140 25.904 30.549 34.609 39.207 40.814 46.238 49.739 52.382 69.984145 25.311 29.850 33.816 38.310 39.880 45.179 48.600 51.183 68.382150 24.751 29.189 33.068 37.462 38.998 44.180 47.525 50.050 66.869155 24.221 28.564 32.360 36.660 38.163 43.234 46.507 48.979 65.437160 23.719 27.972 31.689 35.900 37.371 42.337 45.543 47.963 64.080165 23.242 27.410 31.052 35.178 36.620 41.486 44.627 46.999 62.792170 22.789 26.875 30.446 34.492 35.905 40.677 43.757 46.082 61.567175 22.357 26.366 29.869 33.838 35.225 39.906 42.927 45.209 60.400180 21.945 25.880 29.319 33.215 34.576 39.171 42.137 44.376 59.287185 21.552 25.416 28.794 32.620 33.957 38.469 41.381 43.581 58.225190 21.176 24.973 28.291 32.051 33.364 37.798 40.659 42.820 57.209195 20.816 24.548 27.810 31.506 32.797 37.155 39.968 42.093 56.237200 20.471 24.141 27.349 30.984 32.254 36.540 39.306 41.395 55.305205 20.140 23.751 26.907 30.483 31.732 35.949 38.671 40.726 54.411210 19.822 23.376 26.483 30.002 31.231 35.382 38.060 40.083 53.552215 19.517 23.016 26.075 29.540 30.750 34.836 37.474 39.466 52.727220 19.223 22.670 25.682 29.095 30.287 34.312 36.910 38.871 51.933225 18.940 22.336 25.304 28.666 29.841 33.807 36.366 38.299 51.168230 18.667 22.014 24.939 28.254 29.411 33.320 35.843 37.747 50.432235 18.404 21.704 24.588 27.855 28.997 32.850 35.337 37.215 49.721240 18.150 21.404 24.249 27.471 28.597 32.397 34.850 36.702 49.035245 17.905 21.115 23.921 27.100 28.210 31.959 34.379 36.206 48.372250 17.667 20.835 23.604 26.741 27.837 31.536 33.923 35.726 47.731255 17.438 20.565 23.298 26.393 27.475 31.126 33.483 35.262 47.111260 17.216 20.303 23.001 26.057 27.125 30.730 33.056 34.813 46.511265 17.001 20.049 22.714 25.732 26.786 30.346 32.643 34.378 45.930270 16.792 19.804 22.435 25.416 26.458 29.974 32.243 33.957 45.367275 16.590 19.565 22.165 25.110 26.140 29.613 31.855 33.548 44.821280 16.394 19.334 21.903 24.814 25.830 29.263 31.479 33.152 44.291285 16.204 19.109 21.649 24.525 25.531 28.923 31.113 32.767 43.777290 16.019 18.891 21.402 24.245 25.239 28.593 30.758 32.393 43.277295 15.839 18.679 21.161 23.973 24.956 28.272 30.413 32.029 42.792300 15.664 18.473 20.928 23.709 24.681 27.960 30.077 31.676 42.320
TIEMPO(MIN)
PERIODO1DE1RETORNO1EN1AÑOS
59
A continuación se grafica la Tabla 15, generando las curvas Intensidad – Duración –
Frecuencia (IDF) mostradas en la Figura 15.
Figura 15 Curvas IDF cuenca de estudio
4.2.5 Cálculo del número de curva
El Soil Conservation Service de US, propone el método de curva número el cual consiste
en el cálculo de un coeficiente adimensional, que determina las abstracciones en función de la
precipitación total en la cuenca, teniendo en cuenta el tipo de suelo ver Figura 5, cuya
descripción se muestra en la Tabla 16 y usos de suelo ver Figura 4 cuya descripción se muestra
en Tabla 17.
60
Tabla 16 Distribución de las coberturas identificadas en la cuenca del Rio Chípalo
Tabla 17 Tipo de suelo de la cuenca del rio del río Chípalo
Para el cálculo del número de curva se debe dar un valor a cada tipo de suelo y uso de
suelo presente en la cuenca según tablas propuestas por el método ver Tabla 18 (Germán, 2001)
y Tabla 19, (Aparicio Mijares, 2013)
Tabla 18 Clasificación de suelos para el método de la SCS (Germán, 2001)
TIPO%DE%COBERTURA CODIGO CATEGORIA%DE%USO AREA%(Has) (%)
TERRITORIOS%ARTIFICIALIZADOS 1.1.1 Tejido)Urbano)Continuo 836.28 44.382
1.3.1.5 Explotación)de)materiales)de)construcción 3.47 0.184
TERRITORIOS%AGRICOLAS 2.1.4 Cultivo)de)hortalizas 2.64 0.140
2.3.1 Pastos)limpios 149.38 7.928
2.3.3 Pastos)Enmalezados)o)En)rastrojados 32.07 1.702
2.4.2 Mosaico)de)pastos)y)cultivos 114.12 6.056
2.4.4 Mosaico)de)pastos)con)especies)naturales 219.92 11.671
2.4.5 Mosaico)de)cultivos)con)especies)naturales 448.85 23.821
BOSQUES%Y%AREAS%SEMI%NATURALES 3.1.3.1 Bosque)fragmentado)con)pastos)y)cultivos 25 1.327
3.2.3.1 Vegetación)Secundaria)Alta 33.63 1.785
3.3.2 Afloramiento)rocoso 18.9 1.003
1884.26 100Total
Suelo Categoria,de,Uso Tipo,de,suelo
MQDf1 Explotación1de1materiales1de1construcción B
PWDbp Tejido1Urbano1Continuo A
TIPO%A ("Bajo%potencial%de%escorrentía).%Suelos"con"alta"tasa"de"infiltración"arenas"con"poco"limo"y"arcilla"y"gravas"profundas)
TIPO%B (Moderadamente%bajo%potencial%de%escorrentía).%Suelos"con"ratas"de"infiltración"moderadas,"con"texturas"moderadamente""finas"a"moderadamente","gruesas,"areans"finas"y"limos)
TIPO%C (Moderadamente%alto%potencial%de%escorrentía).%Suelos"de"infiltración"lenta","con"bajo"contenido"de"materia"orgánica"y"alto"contenido"de"arcilla,"arenas"arcillosas"poco"profundas"y"arcillas)
TIPO%D (Alto%potencial%de%escorrentía).%Suelos"de"infiltración"lenta","con"bajo"contenido"de"materia"orgánica"y"alto"contenido"de"arcilla,"arenas"arcillosas"poco"profundas"y"arcillas)
61
Tabla 19 Valores de CN (Navarro Hevia)
Tipo%de%vegetación Tratamiento Condición%Hidrológica
Tipo%de%suelo
A B C DBarbecho Desnudo . 77 86 91 94
CR Pobre 76 85 90 93CR Buena 74 83 88 90
Cultivos?alineados R Pobre 72 81 88 91R Buena 67 78 85 89R?+?CR Pobre 71 80 87 90R?+?CR Buena 64 75 82 85C Pobre 70 79 84 88C Buena 65 75 82 86C?+?CR Pobre 69 78 83 87C?+?CR Buena 64 74 81 85C?+?T Pobre 66 74 80 82C?+?T Buena 62 71 78 81C?+?T?+?CR Pobre 65 73 79 81C?+?T?+?CR Buena 61 70 77 80
Cultivos?no?alineados,?o?con R Pobre 65 76 84 88surcos?pequeños?o?mal?definidos R Buena 63 75 83 87
R?+?CR Pobre 64 75 83 86R?+?CR Buena 60 72 80 84C Pobre 63 74 82 85C Buena 61 73 81 84C?+?CR Pobre 62 73 81 84C?+?CR Buena 60 72 80 83C?+?T Pobre 61 72 79 82C?+?T Buena 59 70 78 81C?+?T?+?CR Pobre 60 71 78 81C?+?T?+?CR Buena 58 69 77 80
Cultivos?densos?de?leguminosas R Pobre 66 77 85 89o?prados?en?alternancia R Buena 58 72 81 85
C Pobre 64 75 83 85C Buena 55 69 78 83C?+?T Pobre 63 73 80 83C?+?T Buena 51 67 76 80
Pastizales?o?pastos?naturales . Pobres 68 79 86 89. Regulares 49 69 79 84. Buenas 39 61 74 80
Pastizales C Pobres 47 67 81 88C Regulares 25 59 75 83C Buenas 6 35 70 79
Prados?permanentes . . 30 58 71 78Matorral.herbazal,?siendo?el . Pobres 48 67 77 83matorral?preponderante . Regulares 35 56 70 77
. Buenas ≤30 48 65 73Combinación?de?arbolado?y . Pobres 57 73 82 86herbazal,?cultivos?agrícolas?leñosos . Regulares 43 65 76 82
. Buenas 32 58 72 79Montes?con?pastos? . Pobres 45 66 77 83(aprovechamientos?silvopastorales) . Regulares 36 60 73 79
. Buenas 25 55 70 77Bosques . I?Muy?pobre 56 75 86 91
. II?Pobre 46 68 78 84
. III?Regular 36 60 70 76
. IV?Buena 26 52 63 69
. V?Muy?buena 15 44 54 61Caseríos . . 59 74 82 86Caminos?en?tierra . . 72 82 87 89Caminos?con?firme . . 74 84 90 92Significado%de%las%abreviaturas:
C=Si?el?cultivo?se?realiza?siguiendo?las?curvas?de?nivelT=Si?se?trata?de?terrenos?aterrazados?(terrazas?abiertas?con?desagüe?para?la?conservación?de?suelos)
CR=Con?cubierta?de?residuos?vegetales?que?ocupe?al?menos?el?5%?de?la?superficie?del?suelo?durante?todo?el?año
R=Si?las?labores?de?la?tierra?(labrar,?gradear,?sembrar,?etc.)?se?realizan?en?línea?recta,?sin?considerar?la?pendiente?del?terreno
62
Este método se calcula teniendo en cuenta las áreas del tipo suelos y uso de suelos. En el
software Arc Gis se realizó la intersección de estas áreas obteniendo como resultado el mapa
representado en la Figura 16, cuyos valores de áreas se muestran en la Tabla 20, obteniéndose
como Numero Curva (CN) total de la cuenca del río Chípalo un valor de 75.52., este valor es alto
teniendo en cuenta que cerca del 43 % del área de la cuenca es urbana la cual incrementa los
caudales de precipitación efectiva.
Figura 16 Mapa de usos y tipo de suelo
63
Tabla 20 Cálculo del Numero Curva Total para la cuenca del Río Chípalo
4.2.6 Ajuste de valor de CN por condiciones de humedad antecedente
El valor de CN para cada condición de humedad Ecuación 19 es propio de cada cuenca y
se obtiene con base en el tipo de suelo y la condición hidrológica, que es un indicador de
cobertura vegetal y de la capacidad de infiltración del suelo.
Uso$suelo Tipo$Suelo Descripcion Tipo$se$suelo$
SCS CN Area_Km2 %$de$área CN
3.1.3.1 MQDf1 Bosque.fragmentado.con.pastos.y.cultivos B 68 0.25 0.01 0.902.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.01 0.00 0.062.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.03 0.00 0.132.4.5 PWDbp Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales A 64 0.13 0.01 0.432.4.5 PWDbp Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales A 64 0.00 0.00 0.012.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.00 0.00 0.002.3.3 MQDf1 Pastos.Enmalezados.o.En.rastrojados B 67 0.11 0.01 0.382.4.4 MQDf1 Mosaico.de.pastos.con.especies.naturales B 73 2.20 0.12 8.522.3.3 MQDf1 Pastos.Enmalezados.o.En.rastrojados B 67 0.08 0.00 0.291.1.1 MQDf1 Tejido.Urbano.Continuo B 85 2.66 0.14 12.011.1.1 PWDbp Tejido.Urbano.Continuo A 77 5.62 0.30 22.952.4.5 MQDf1 Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales B 75 2.80 0.15 11.152.4.5 PWDbp Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales A 64 0.19 0.01 0.652.3.3 MQDf1 Pastos.Enmalezados.o.En.rastrojados B 67 0.03 0.00 0.10
3.2.3.1 MQDf1 Vegetación.Secundaria.Alta B 60 0.20 0.01 0.652.1.4 MQDf1 Cultivo.de.hortalizas B 77 0.03 0.00 0.112.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.14 0.01 0.592.3.1 PWDbp Pastos.limpios A 68 0.20 0.01 0.722.3.3 MQDf1 Pastos.Enmalezados.o.En.rastrojados B 67 0.07 0.00 0.242.4.4 MQDf1 Mosaico.de.pastos.con.especies.naturales B 73 0.01 0.00 0.053.3.2 MQDf1 Afloramiento.rocoso B 77 0.07 0.00 0.272.4.5 MQDf1 Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales B 75 0.00 0.00 0.002.3.1 PWDbp Pastos.limpios A 68 0.00 0.00 0.002.4.2 MQDf1 Mosaico.de.pastos.y.cultivos B 73 0.38 0.02 1.482.4.2 PWDbp Mosaico.de.pastos.y.cultivos A 57 0.76 0.04 2.30
1.3.1.5 MQDf1 Explotación.de.materiales.de.construcción B 77 0.03 0.00 0.142.4.5 PWDbp Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales A 64 0.00 0.00 0.002.4.2 PWDbp Mosaico.de.pastos.y.cultivos A 57 0.00 0.00 0.003.3.2 PWDbp Afloramiento.rocoso A 77 0.00 0.00 0.023.3.2 PWDbp Afloramiento.rocoso A 77 0.12 0.01 0.492.3.3 MQDf1 Pastos.Enmalezados.o.En.rastrojados B 67 0.02 0.00 0.082.3.1 PWDbp Pastos.limpios A 68 0.00 0.00 0.003.3.2 PWDbp Afloramiento.rocoso A 77 0.00 0.00 0.012.4.5 MQDf1 Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales B 75 1.17 0.06 4.672.4.5 PWDbp Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales A 64 0.00 0.00 0.012.4.5 MQDf1 Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales B 75 0.01 0.00 0.022.4.5 PWDbp Mosaico.de.cultivos.con.especies.naturales A 64 0.19 0.01 0.642.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.03 0.00 0.112.3.1 PWDbp Pastos.limpios A 68 0.01 0.00 0.03
3.2.3.1 MQDf1 Vegetación.Secundaria.Alta B 60 0.07 0.00 0.232.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.13 0.01 0.562.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.06 0.00 0.252.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.54 0.03 2.272.3.1 MQDf1 Pastos.limpios B 79 0.48 0.03 1.99
18.84 1.00 75.52TOTAL
64
Al valor del CN total obtenido para la cuenca del rio Chípalo se le realizó la corrección
de tipo III asumiéndose que 5 días antes hubo lluvia de más de 5 cm, ya que es la condición más
crítica.
!"!!!!! = 23 ∗ !"!!!!10+ 0,13 ∗ !"!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!! = 23 ∗ 75.52
10+ 0,13 ∗ 75.52 = 87.65!
Ecuación 19 Corrección curva Numero S.C.S.
Dónde:
CNII: valor del número curva obtenido en la cuenca del río Chípalo
Obtiendose un nuevo valor de CN corregido igual a 87.65
4.2.7 Tormenta de diseño!
Para el punto de control ubicado en el puente silbador, se asumió para el análisis un
periodo de retorno de 50 años, calculamos el hietograma el cual es la representación gráfica de la
precipitación de una duración 5 horas con intervalos de tiempo de 30 minutos, estos datos son
suministrados por las curvas IDF para un periodo de retorno definido, se construye el hietograma
por el método de bloque alterno ver Figura 17.
65
Figura 17 Hietograma de precipitación
El cálculo de las abstracciones Ecuación 20, Ecuación 21 (cantidad de precipitación que
no se convierte en escorrentía) se realiza por el método de Soil Conservation Service (UCS) el
cual calcula
!" = (! − 0.2 ∗ !)!(! − 0.2 ∗ !)
Ecuación 20 Calculo de abstracciones S.C.S.
! = 25400!" − 254
Ecuación 21 Infiltración potencial
Dónde:
P: Lluvia acumulada [mm]
Pe: Exceso de lluvia [mm]
S: Infiltración potencial [mm]
CN: Curva No método S.C.S.
66
Utilizando las Ecuación 20 y Ecuación 21 se obtiene el hietograma de precipitación
efectiva ver Figure 18.
Figure 18 Hietograma Precipitación efectiva
4.2.8 Método Racional
Es el modelo más antiguo de la relación lluvia escurrimiento. Su origen se remonta a
1851 o 1889. Este modelo toma en cuenta, además del área de la cuenca, la altura o intensidad de
la precipitación y hoy en día es muy utilizado. (Aparicio Mijares, 2013), el cálculo se realiza por
medio de la formula presentada en la Ecuación 22
!" = ! ∗ ! ∗ ! ∗ !!!!!!!!!!!!!!!!!" = 0.278 ∗ 0.87 ∗ 42.33 ∗ 18.83 = 192.78!!3/!
Ecuación 22 Método racional
Donde
K: Factor de conversión para garantizar unidades 0.278 área [Km2] (Germán, 2001)
K: 00278 área en [ha] (Germán, 2001)
Qp: Caudal Pico [m3/s]
C: Coeficiente de escorrentía
67
A: Área de la cuenca [Km2]
i: Intensidad promedio de la lluvia curvas IDF [mm/h]
4.2.9 Hidrograma Unitario triangular SCS
Se define como el hidrograma de escurrimiento directo que se produce por una lluvia
efectiva o en exceso de lámina unitaria de duración d y repartida uniformemente en la cuenca,
ver Figura 19, (German, 2006)
Figura 19 Hidrograma unitario triangular
!! = !.! ∗ !! Ecuación 23 Tiempo al pico
!! = !.!" ∗ !!
Ecuación 24 Tiempo Base!
!! =0.2083 ∗ !
!!
Ecuación 25 Caudal pico
Dónde:
tp: Tiempo al pico [h]
tc: Tiempo de concentración de la cuenca [h]
68
tb: Tiempo base [h]
A: Área de la cuenca [K]m2
qp: Caudal pico [m3/s]
Para la cuenca de estudio los valores obtenidos para el hidrograma unitario triangular son:
Tp:1.85 [h]
Tc: 2.67 [h]
Tb: 4.94 [h]
A: 18.83 [Km2]
Qp: 2.12 [m3/s]
A continuación se presenta el hidrograma unitario triangular obtenido para la cuenca de
estudio, ver Figura 20.
Figura 20 H.U triangular cuenca de estudio
69
Al superponer el hidrograma unitario desplazándolo una duración d= 30 min según
hietograma de la cuenca presentado en la Figure 18, la gráfica resultante de esta superposición se
presenta en la Figura 21.
Figura 21 Hidrograma unitario resultante
De la Figura 21, se observa que el caudal máximo para el punto de estudio es de 165.39
m3/s
4.2.10 Hidrograma Unitario SCS
Se realizó el modelo hidrológico con el Software HEC HMS (US Army Corps of
Engineers, 2001), entrando como datos del modelo meteorológico el hietograma de precipitación
Figura 17, el software calcula en hietograma de precipitación efectiva Figura 23, el cual presenta
un caudal máximo de 167.42 m3/s Tabla 21 similar al modelo realizado por el hidrograma
unitario triangular, cuyo valor es de 165.39 m3/s
70
Figura 22 Modelo hidrológico en HEC-HMS
71
Figura 23 Hietograma resultante modelación HEC-HMS
72
Tabla 21 Resultados de la modelación HEC-HMS
4.2.11 Tabla de compracion por los tres métodos
Tabla 22 Tabla de comparación de caudales pico
METODO CAUDAL*PICO*m3/s
Hidrograma)Unitario)triangular)SCS 165.39
Hidrograma)Unitario))SCS 167.42
Metodo)Racional 192.78
73
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda generar usos mixtos en las zonas altas de la cuenca, en los sectores que se
presentan cultivos establecer zonas pequeñas de bosque de tal forma que permitan mayor
infiltración y evitar nuevos asentamientos humanos y desarrollo urbanístico en estas zonas.
Por ser una cuenca con el 44 % del área en zona urbana, se recomienda mantener limpio
el cauce de rio, para garantizar la libre circulación de las aguas sin ningún tipo de obstrucción
que pueda llegar a disminuir la sección hidráulica del cauce, lo cual ocasionaría
desbordamientos y afectaciones a la comunidad asentada en las márgenes de protección del
cauce del Río Chípalo.
Se recomienda a las autoridades ambientales y gubernamentales adelantar planes de
reubicación de la población que se encuentra invadiendo las zonas de protección de la cuenca del
Río Chípalo por ser estas zonas de alto riesgo, debido a los altos niveles que esta fuente trasporta
en épocas de precipitaciones máximas y que ya han sido las causantes de pérdidas materiales y
humanas en años anteriores.
Se hace necesario que se adelanten planes de recuperación ambiental, en los que se
tengan en cuenta el desarrollo de actividades como: descontaminación y recolección de residuos
sólidos, reforestación, asilamiento de las zonas de protección, implementación de obras civiles y
de bioingeniería para mitigar los efectos de procesos erosivos ya avanzados y evitar la aparición
de nuevos, además respetar las zonas de amortiguación
Realizar un levantamiento topográfico detallado del cauce del rio chípalo en el sector que
atraviesa el casco urbano con el fin de poder utilizar programas de modelación hidráulica que
permitan proyectar de una manera muy cercana el comportamiento real del rio Chípalo y así
poder definir las zonas de protección, y zonas de potenciales riesgos para que la administración
74
municipal y las autoridades ambientales tomen las medidas pertinentes de prevención y
mitigación.
Generar dentro del área urbana zonas de parque que aumenten la infiltración, y generar
estructuras de almacenamiento de aguas lluvias como lagos o pequeños embalses dentro de la
ciudad las cuales recojan y regulen las descargas al cauce del Rio Chipalo en tiempos mayores a
los presentados en la precipitación.
Los valores obtenidos en este estudio del caudal pico por los diferentes métodos
(Hidrograma unitario triangular SCS- 165.39 m3/s, Hidrograma unitario SCS 167 m3/s y Método
racional- 192.78m3/s) se encuentran dentro de los valores proyectados por el estudio realizado
por el Himat 1990, para períodos de retorno de 2, 20 y 100 años que dice que se deben esperar
caudales máximos de 50, 130 y 180 m3/s, respectivamente. Sin embargo, (Vergara., 1992)
estiman caudales del orden de 200 a 250 m3/s para una creciente ocurrida en 1959.
Al comparar los valores del caudal pico calculado por los tres métodos, se concluye que
tanto para el método del hidrograma unitario triangular S.C:S. y el hidrograma unitario S.C.S. los
resultados obtenidos son similares ya que los dos métodos tienen en cuenta la distribución de la
lluvia en el tiempo (hietograma) por el contrario el cálculo realizado por el método racional toma
la intensidad de la lluvia calculada con las curvas I.D.F. en un tiempo igual al tiempo de
concentración el cual indica que después de ese tiempo toda la cuenca esta aportando caudal al
punto de cierre. Y no tiene en cuenta la distribución temporal de la lluvia.
75
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79
ANEXOS
Tabla 23 Información IDEAM estación Cruz Roja
FECHA&DE&PROCESO :&&2014/10/22 ESTACION :&21210230&&CRUZROJA0 0 0 0 0 0 0
LATITUD 426 N TIPO&EST PM DEPTO&TOLIMA FECHA<INSTALACION&&&1997<JUNLONGITUD 7513 W ENTIDAD 01&&IDEAM MUNICPIO&&IBAGUE FECHA<SUSPENSIONELEVACION 1160 m.s.n.m REGIONAL 10&&TOLIMA CORRINTE&&COMBEIMA
0****** **** *** ******* * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * *********** *A#O EST ENT ENERO * FEBRE * MARZO * ABRIL * MAYO * JUNIO * JULIO * AGOST * SEPTI * OCTUB * NOVIE * DICIE * VR&ANUAL *
****** **** *** ******* * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * *********** *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1997 1 1 70 10 58 33 21 70 31998 1 1 80 104 49 55 60 31 50 32 75 43 97 104 31999 1 1 94 54 48 97 33 69 0.7 52 136 68 66 65 1362000 1 1 25 61 3 79 52 35 24 46 54 50 46 79 32001 1 1 32 43 46 70 35 64 105 105 32002 1 1 43 35 66 95 41 34 60 39 53 90 67 29 952003 1 1 19 35 45 33 55 41 30 55 32004 1 1 23 65 45 58 37 36 27 50 26 65 75 75 32005 1 1 65 46 40 43 39 36 9 27 14 22 33 35 652006 1 1 48 43 48 32007 1 1 40 7 36 79 50 43 42 16 12 70 20 39 792008 1 1 14 39 41 24 52 22 21 52 32011 1 1 32.2 54.4 56.8 44.5 61.3 42 34.4 22.3 24.6 36.5 126 44.3 1262012 1 1 62 42.5 56.3 36.2 39.6 8 8.7 12.3 25.5 105.6 35.2 55 105.62013 1 1 42 54.2 40.7 46.5 37.6 47.8 38.1 38.9 34.5 54.2 3
0MEDIOS 44.2 48.8 49.9 58.4 47.2 39.6 24.9 31 43.9 55.5 52.3 47.9 58.4MAXIMO 94 104 79 97 61.3 70 60 52 136 105.6 126 105 136MINIMO 14 7 36 24 33 8 10 12 22 20 36
I&D&EA&M&&<&INSTITUTO&DE&HIDROLOGIA,&METEOROLOGIA&Y&ESTUDIOS&AMBIENTALES
VALORES&MAXIMOS&MENSUALES&DE&PRECIPITACION&(mms)EN&24HORAS&
SISTEMA&DE&INFORMACION&NACIONAL&AMBIENTAL
80
Tabla 24 Información IDEAM estación Interlaken – Cret
FECHA&DE&PROCESO :&&2014/10/22 ESTACION :&21210240&&INTERLAKEN7CRET0 0 0 0 0 0 0
LATITUD 426 N TIPO&EST PM DEPTO&TOLIMA FECHA7INSTALACION&&&19947OCTLONGITUD 7514 W ENTIDAD 01&&IDEAM MUNICPIO&&IBAGUE FECHA7SUSPENSIONELEVACION 1210 m.s.n.m REGIONAL 10&&TOLIMA CORRINTE&&COMBEIMA
0****** **** *** ******* * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * *********** *A#O EST ENT ENERO * FEBRE * MARZO * ABRIL * MAYO * JUNIO * JULIO * AGOST * SEPTI * OCTUB * NOVIE * DICIE * VR&ANUAL *
****** **** *** ******* * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * *********** *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1994 1 1 50.9 3 40.1 14 50.9 31995 1 1 2 41.6 43.9 39.6 90 27.2 28 39.5 80.2 45.7 92.7 22 92.71996 1 1 32.3 39.3 30.1 56.1 76.5 37 9.2 48 48.8 30.6 68.9 76.5 31997 1 1 34.2 33.4 49.3 79.2 19.6 61.5 13.1 40.3 29.6 74 0.6 79.21998 1 1 25.6 30.1 56.9 62.9 74.7 19.2 51.1 30.2 48.4 45.9 51.5 91.7 91.71999 1 1 52.1 51.6 34.2 82.4 54.7 63.8 12.9 42.8 125.6 30.4 85.6 27.8 125.62000 1 1 27.8 54.5 49.3 74.1 49.9 29.2 9.1 52.1 46.8 56.7 48 39.1 74.12001 1 1 30 20.6 52.8 58.5 106.2 32.3 29.7 11.7 41.5 13.7 28.3 45.4 106.22002 1 1 22.2 21.7 55.4 73.1 19 31.3 50.7 34.2 82.7 80 49.1 29.6 82.72003 1 1 32.6 40.4 71.5 49.5 27 41.3 44.9 32.7 43 58.4 44 67.7 71.52004 1 1 37.7 84 44.7 93.1 56.6 28.6 46.7 5.1 35.4 29.9 55.3 73.1 93.12005 1 1 55.6 47.3 48.5 40.6 46.5 42 29.3 50.4 27.8 57 35.4 74.6 74.62006 1 1 30.5 47.6 47.8 37.1 56.5 41.1 44.6 26.8 47.1 26.9 53.2 60.3 60.32007 1 1 45.2 7.9 81.1 101.4 52.2 35 35.9 20.8 26.9 47.4 59.6 47 101.42008 1 1 17.4 59.7 33.8 55 69.8 30.8 36 55.5 62.3 61.8 40.5 47.7 69.82009 1 1 41.8 56.9 51.4 85.8 91 56 91 32010 1 1 81 3 56 26 85 70 3 115 115 32011 1 1 25 33 27 64 68 69 19 39 37 55 135 32 1352012 1 1 45 49 61 50 70 10 12 12 36 24 48 70 32013 1 1 83 135 7 25 3 135 3
0MEDIOS 32.8 42.3 51.2 68.7 57.5 40.1 30.3 31.8 54.1 46.2 60.3 46.3 68.7MAXIMO 55.6 84 83 135 106.2 81 56 55.5 125.6 80 135 91.7 135MINIMO 2 7.9 27 37.1 7 10 5.1 26.9 13.7 28.3 0.6 37.1
I&D&EA&M&&7&INSTITUTO&DE&HIDROLOGIA,&METEOROLOGIA&Y&ESTUDIOS&AMBIENTALES
VALORES&MAXIMOS&MENSUALES&DE&PRECIPITACION&(mms)EN&24HORAS&
SISTEMA&DE&INFORMACION&NACIONAL&AMBIENTAL
81
Tabla 25 Información IDEAM estación la Esmeralda
FECHA&DE&PROCESO :&&2014/10/22 ESTACION :&21210120&&ESMERALDA&LA0 0 0 0 0 0 0
LATITUD 429 N TIPO&EST PG DEPTO&TOLIMA FECHA:INSTALACION&&&1983:JUNLONGITUD 7514 W ENTIDAD 01&&IDEAM MUNICPIO&&IBAGUE FECHA:SUSPENSIONELEVACION 1965 m.s.n.m REGIONAL 10&&TOLIMA CORRINTE&&QDACAY
0****** **** *** ******* * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * *********** *A#O EST ENT ENERO * FEBRE * MARZO * ABRIL * MAYO * JUNIO * JULIO * AGOST * SEPTI * OCTUB * NOVIE * DICIE * VR&ANUAL *
****** **** *** ******* * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * ******** * *********** *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1982 1 1 13.4 32.8 0.7 58.4 119.3 50.5 71.4 119.3 31983 1 1 12.1 102.2 95.8 107.6 46.8 19.2 3 74.8 5.2 58 71.9 17.3 34.8 107.6 31984 1 1 40.8 130 66.1 39 48.5 51 46.1 111.8 48.1 38.7 71.8 72.2 1301985 1 1 26.2 16.1 74 74.5 101.1 39.5 34.5 86.7 123 56 25.3 25 1231986 1 1 30.3 38.5 35 90 51.1 3 60.3 5.6 41.1 33 34.3 70.9 19.2 90 31987 1 1 23.6 47.7 14.8 60.6 48.4 13.7 1 60.6 31988 1 1 25.4 29.9 51.2 77.4 28.6 35.9 38.2 74.2 57.9 37.5 105 28.3 1051989 1 1 47 20.6 1 99.3 104.2 53.2 25.2 1 16 22.2 17.2 22.3 40.7 27.3 104.21990 1 1 25.1 1 66.2 1 55.3 1 25.6 1 24.8 9.2 15.8 45.7 24.8 1 41.2 1 15.3 66.2 31991 1 1 10.3 93 12.7 15.9 13 15.6 10.5 12.3 13 19 39.5 22.2 931992 1 1 7.5 11.7 8 13.2 12.6 11.3 15.3 3 10.5 31 28 31 31993 1 1 48 28 52.1 59.3 45.6 3.1 48 5 40 18 46.5 8.9 59.31994 1 1 64.4 19.7 60.4 100.3 82 36.2 60.5 5.6 61.2 31.5 8.5 73.5 3 100.3 31995 1 1 9.5 16.8 60.6 30.5 9.4 30.4 60 35.2 60.5 11 11.8 29 60.61996 1 1 44.5 24.4 11.5 40.4 43.8 40.5 20.5 50.5 116 50 29.8 24.3 1161997 1 1 36 28 36.8 27.6 47.9 6 2.7 3.4 38.9 26.8 6.8 47.91998 1 1 41.5 28.1 48 48.2 40.2 23.7 25.2 52.3 27.9 63.1 20.6 22.3 63.11999 1 1 61.3 30.2 45.1 48.6 29 49 25.7 48.3 45.2 22.4 30.6 23 61.32000 1 1 20 20.2 45.9 27.7 35.7 45.9 32.9 39 20 41 10.1 20.1 45.92001 1 1 21 30.4 32 32 49.2 32 8.2 14.2 8.2 22 39 25.2 49.22002 1 1 15.9 25 40 40 42 22.4 25 12 45 20 20.2 22 452003 1 1 25 40.1 49.2 39 11.2 12 49.6 12 62.3 12 62.3 32004 1 1 35 75 25 16.2 40.7 20.9 40 49.2 25 85.2 3 70 60.2 85.2 32005 1 1 55 69.3 65.1 39 65 40 42.1 49.2 31.1 40 50 40 69.32006 1 1 50 19 41 40 28 45 30 30 51 39 60 26 602007 1 1 15 7 32 22 17 20 23 25 23 16 24 32 32008 1 1 17 10 21 40 16 22 27 23 16 30 3 39 38 40 32009 1 1 34 48 43 21 30 23 40 49 100 76 46 14 1002010 1 1 26 43 48 50 16 34 29 69 25 3 69 32011 1 1 16 29 77 90 57 68 80 89 73 86 41 46 902012 1 1 49 86 39 76 96 11 90 13 13 18 3 12 10 3 96 3
00
MEDIOS 31.1 41.1 46.2 50.2 42.9 28.4 33.6 37.6 42.5 42.8 36.7 30.7 50.2MAXIMO 64.4 130 99.3 107.6 101.1 68 90 111.8 123 119.3 105 73.5 130MINIMO 7.5 7 8 13.2 9.4 3.1 2.7 0.7 8.2 11 6.8 13.2
I&D&EA&M&&:&INSTITUTO&DE&HIDROLOGIA,&METEOROLOGIA&Y&ESTUDIOS&AMBIENTALES
VALORES&MAXIMOS&MENSUALES&DE&PRECIPITACION&(mms)EN&24HORAS&
SISTEMA&DE&INFORMACION&NACIONAL&AMBIENTAL
