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ESTUDIOS, ANALISIS Y RECOMENDACIONES PARA EL ORDENAMIENTO
AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE LA MOJANAConvenio Interadministrativo UN-DNP No. 336/2011FACULTAD DE MINAS SEDE MEDELLN
FACULTAD DE INGENIERA SEDE BOGOT
Bogot, 23 de Abril de 2012
ESTUDIOS, ANALISIS Y RECOMENDACIONES PARA ELORDENAMIENTO AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE
LA MOJANAConvenio Interadministrativo UN-DNP No. 336/2011
INFORMEFINAL
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ESTUDIOS, ANALISIS Y RECOMENDACIONES PARA EL ORDENAMIENTO AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE LA MOJANAConvenio Interadministrativo UN-DNP No. 336/2011
EL CONVENIO UN-DNP 336/2001
Objeto
Aunar esfuerzos para Ia formulacin de estrategias de corto plazo que requiere ELORDENAMIENTO AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE LA REGION DE LA
MOJANA, particularmente Ia realizacin de estudios, anlisis y recomendaciones sobre
las obras de infraestructura necesarias y prioritarias en Ia regin.
Actividades a desarrollar
A. Revisin, evaluacin y propuestas o concepto tcnico para el diseo y la
construccin del dique marginal del Cauca entre Nech y Ach.
B. Estudio de la construccin de un canal paralelo a la va existente entre San Marcos -
Majagual Ach.
C. Identificacin y priorizacin de caos receptores de las aguas del Cauca querequieren limpieza.
D. Diagnstico de las prcticas e instrumentos desarrollados para la planificacin del
desarrollo y el ordenamiento territorial, la gestin ambiental del recurso hdrico, y
del riesgo de desastre en todos los municipios de la regin de La Mojana.
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Enfoque Conceptual para el desarrollo del Convenio
EVALUACIN SISTMICADE LA DIMENSIN AMBIENTAL
Integra aspectos geofsicos, ecolgicos, sociales,
econmicos e institucionales, Evala Impactos
Ambientales y Define Lineamientos para el
Ordenamiento Ambiental y el Desarrollo Territorial
MODELACINMATEMTICA
Determina comportamientos hidrulicos,
sedimentolgicos y de calidad en cuerpos de agua
IDENTIFICACIN DE INFORMACIN, EVALUACIN,ANLISIS Y DEFINICIN
DE OBRASPara la evaluacin del Dique Marginal, la viabilidad del
Canal Paralelo y la Priorizacin de Caos
RESULTADOS ESTUDIOA. Evaluacin Dique Marginal
B. Viabilidad Canal Paralelo
C. Priorizacin Caos
D. Diagnstico prcticas e
instrumentos de gestinDIAGNSTICO DE PRCTICAS E INSTRUMENTOS
DE GESTINPara entender cmo los procesos de planificacin de
regin han impactado la gestin del riesgo.
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Equipo UN_Mojana
Direccin y Coordinacin:Diego Hernndez Posada. Director General del Convenio UN-DNP
Leonel Vega Mora. Coordinacin y Edicin General del Proyecto UN_Mojana
Lilian Posada. Coordinacin Actividades A y C: Evaluacin Dique Marginal y Priorizacin Caos.
Luis Alejandro Camacho Botero. Coordinacin Actividad B: Viabilidad Canal Paralelo.
Vernica Botero. Coordinacin Actividad D: Diagnstico de Prcticas e Instrumentos de Gestin.
Profesores UN:Gabriel Pinilla Agudelo. Especialista Biologa y Limnologa.
Humberto Caballero Acosta. Especialista en Geomorfologa y Gestin de Riesgos.
Jaime Ignacio Vlez U. Especialista en Hidrologa y Planificacin de Cuencas.
Jaime Ivn Ordez Ordoez. Especialista Hidrulica y Sedimentologa.
Kim Gregory Robertson. Especialista en Geomorfologa.
Leonel Vega Mora. Especialista en Evaluacin de Impacto Ambiental.Lilian Posada Garca. Especialista en Hidrulica Fluvial y Transporte de Sedimentos.
Luis Alejandro Camacho Botero. Especialista en Modelacin Matemtica.
Mara Isabel Mesa Snchez. Especialista en Geologa y Geomorfologa.
Vernica Botero F. Especialista en Geomtica, Teledeteccin y Gestin de Riesgos.
Yamile Valencia. Especialista en Geotecnia y Suelos.
Profesionales Asesores Externos:Javier Valencia, Ingeniero de Obras Hidrulicas. Marcelo Garca, Universidad de Illinois. Mario DazGranados, Universidad de Los Andes.
Martha C. Cardona, Sociloga. Miriam Benjumea, Consultora. Nelson G. Patio, Bilogo.
Estudiantes de Apoyo:Carlos M. Merchn, Carlos M. Rojas Solano, Claudia P. Mnera, Emerson Parra, Estefana Muoz, Hermann A. Luna, John F. Torres, Jorge A.
Arvalo, Jos J. Snchez, Jos M. Mojica, Juan C. Pea, Laura N. Martnez, Laura Posada, Leandro E. Rendn, Manuel Crdenas, Mauricio
Zapata, Renata C. Siabato, Wilson Velsquez.
Personal de Apoyo:Adriana M. Montaez, Juan C. Giraldo, Mara Victoria Anta, Mauricio Gonzlez, Omar Hmez, Roco Gmez.
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Actividades realizadas, resultados y recomendaciones generales
MODELACIN MATEMTICADELA MOJANA
La modelacin matemtica es la herramienta de apoyo para el planeamiento, diseo y evaluacin dealternativas de manejo hidrosedimentolgico del sistema hdrico, superficial y lagunar.
La herramienta se encuentra a nivel operativo de usuario primario de MATLAB/SIMULINK.
Los resultados ms importantes del modelo tienen que ver con la verificacin del comportamiento
hidrulico de los diques vertederos en los siete sitios que se proponen en el Ro Cauca en la alternativa con
control.
Las corridas del modelo indicaron que con los siete vertederos originales, y la adecuacin de los caos
receptores.
La alternativa propuesta es viable hidrulicamente y reduce las inundaciones en cerca de 25,150 millones
de metros cbicos, comparando con la situacin de 2010.
El sistema es capaz de mantener el rea sin inundaciones para los caudales de diseo utilizados, que llegan
hasta el nivel de la avenida de 50 aos de periodo de recurrencia. Para un nivel de proteccin ms alto, por
ejemplo el de 100 aos de periodo de recurrencia, sera necesario ampliar y mejorar ms los canales y
modificar las estructuras de vertimiento, elevando el dique a una cota mayor.
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EVALUACIN DIQUE MARGINALDELRO CAUCA
El Dique Marginal del ro Cauca fue diseado inicialmente con acierto por la Universidad
Nacional, pero finalmente fue construido en forma deficiente y sin seguir muchos de los
lineamientos establecidos.
Se dise como un dique multipropsito, a una distancia considerable del lecho menor del
ro. Contaba con estructuras de vertimiento, (diques fusibles o vertederos), para el caso en
que se sobrepasaren los niveles que generen desborde. Fueron diseados inmersos en laestructura misma del dique, (terrapln), construidos con materiales permeables.
El anlisis ambiental de los caos y ecosistemas confirm la necesidad de regresar los
caudales a la regin para detener el deterioro causado por la falta de conectividad del ro con
los humedales. Se decidi entonces ingresar una cantidad mayor de agua a travs de diques
vertedero pero adecuando los caos receptores.
El anlisis de los puntos crticos del dique actual llev al diseo de refuerzos para el terrapln
y a la recomendacin de protecciones para las bancas del canal, donde el dique -aun en buen
estado- se ve amenazado por la socavacin y erosin de las bancas. En los tramos ms
deteriorados se redisearon nuevos diques, ms alejados de la orilla.
Actividades realizadas, resultados y recomendaciones generales
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VIABILIDAD CANAL PARALELO
Con los estudios se determin que el cao Rabn cumple con las condiciones que se buscan
de tener un canal paralelo a la va, dado que lo es en la mayor parte de su recorrido.
La ampliacin del cao Rabn, o la construccin de un canal que lo remplace o suplemente no
sera suficiente para impedir las inundaciones.
No resulta viable la idea del Canal Paralelo a la carretera San Marcos Ach, ni tampoco el
mejoramiento un solo canal de los existentes.
La mejor forma de organizar el sistema de drenaje es priorizando el arreglo de los caos
desde aguas arriba hacia aguas abajo, dado que los primeros son los que verdaderamente
pueden prevenir las inundaciones hacia aguas abajo, derivando paulatinamente los caudales
de exceso en el ro Cauca.
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PRIORIZACIN CAOS
De acuerdo con la caracterizacin ambiental, el gran humedal de La Mojana comprende un
sistema de caos interconectados con cinagas y algunos entre s, que realizan el drenaje de
las aguas del ro Cauca hacia la cuenca del ro San Jorge, a la cinaga de Ayapel y al ro
Magdalena.
Se corrobora la necesidad de conectar adecuadamente la regin de la Mojana con el ro Cauca
a travs de los caos, pero en forma controlada mediante la construccin de siete sistemas de
interconexin Diques Vertederos Caos Receptores, en los sitios que histricamente han
presentado mayor nmero de desbordamientos, (rompederos).
Los caos receptores tendrn la capacidad mxima de evacuacin de las aguas que ingresansin que lleguen a derramar por la planicie.
Actividades realizadas, resultados y recomendaciones generales
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DIAGNSTICO PRCTICASE INSTRUMENTOSDE GESTIN
El anlisis de los instrumentos de planificacin del desarrollo y del ordenamiento territorial
demuestra que no existe articulacin entre lo regional y lo local, lo que lleva a una planificacin
fragmentada del territorio.
Existe una alta vulnerabilidad en la poblacin por sus condiciones de exposicin a la amenaza
de inundacin, y su fragilidad socioeconmica. Los municipios presentan una baja capacidad de
gestin del riesgo.
La dependencia de los municipios del Sistema General de Participaciones, y la alta escasez de
ingresos corrientes, pone en cuestin la eficacia del proceso de descentralizacin fiscal en
todos los municipios de la Mojana.
Se recomienda revisar el actual sistema de gestin y disear un nuevo modelo institucional ypoltico que enmarque todos sus aspectos dentro de una Poltica Nacional de Riesgo
debidamente instrumentalizada, con un marco normativo actualizado con la legislacin
desarrollada a partir de la Constitucin de 1991, y que cuente con soporte financiero y con un
buen sistema de informacin.
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EVALUACIN SISTMICADELA DIMENSIN AMBIENTAL
Mediante el proceso de evaluacin sistmica de la dimensin ambiental en la
Mojana, fue posible la identificacin, valoracin y anlisis cualitativo de impactos
ambientales para cuatro escenarios de manejo antrpico considerados: Condicin
Antigua, Condicin Actual, Condicin Mejorada y Condicin Ambientalmente
Sostenible. Este ejercicio permiti la calibracin conceptual del modelo de evaluacin
ambiental, como paso previo para la evaluacin de impactos y riesgos de las obras y
acciones que se decida ejecutar.
Una vez de definan las obras y acciones a ejecutar, se recomienda continuar el
proceso de Evaluacin Sistmica del Impacto Ambiental hasta el nivel de anlisis
cuantitativo, que permita definir las medidas de manejo ambiental ms costoefectivas que mitiguen, compensen y/o eliminen los impactos y riesgos ambientales
que dichas obras y acciones generen.
Actividades realizadas, resultados y recomendaciones generales
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Lineamientos, Cantidades de Obra y Presupuestos
CONOCIMIENTODEL SISTEMADE DRENAJE
Instrumentacin hidrometeorolgica de la red Ideam.
Levantamiento altimtrico Lidar de ros y caos de la Mojana.
Levantamiento topobatimtrico de cinagas.
Campaas de calidad del agua para calibracin del modelo integrado (IDEAM).
Actualizacin modelo matemtico integrado con datos topobatimtricos de campaas Ro
Cauca.
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Lineamientos, Cantidades de Obra y Presupuestos
RECONSTRUCCIN DIQUE MARGINALSe recomienda la reconstruccin inmediata del Dique Marginal a partir de la construccin de 7 Diques Vertederos
permeables y de las obras complementarias de refuerzo del Dique, as como de las obras de adecuacin de los caos
receptores, segn siguiente Tabla.
VARIABLE UnidD I Q U E V E R T E D E R O
Nuevo
Mundo Santa Anita Potrero Nuevo Tenche Las Brisas Caimital La TeaAbscisa --- K6+691.1 K21+553.2 K40+284.2 K53+105.1 K57+172.8 K66+820.3 K74+643.3Cota Terreno msnm 36.30 32.94 30.62 29.70 28.47 26.26 26.23Cota Rasante Dique msnm 40.50 36.64 34.68 33.85 32.35 29.26 29.23Cota Nivel 25 aos msnm 38.57 34.96 33.03 31.82 30.83 26.30 25.78Cota Nivel 100 aos msnm 39.01 35.33 33.44 32.18 30.18 26.87 26.41
Cao Receptor ---Cao Grande -
Cao Barro
Ayapel
Cao Cedro-
Cao Gil - -
cinaga - Cao
Muoz -
Ayapel
Cao Coroncoro
Cao San Matias
CaoViloria
Cinaga Grande
Cao Mojaesco
peta - Cao Largo
- Cao Rabn
Cao Viloria
Cinaga Grande
Cao Las Brisas
Cao Gramalote
Cao Mojana
Ro Magdalena
Cao los Moncho
los Cao
Gramalote Cao
Mojana Ro
Magda lena
Cao
Mojana
Viejo Cao
Mojana
Ro
MagdalenaAltura a Rasante Dique m 4.20 3.70 4.06 4.15 3.88 3.00 3.00Altura Lmina Q25 m 2.27 2.02 2.41 2.12 2.36 0.04 -0.45Altura Lmina Q100 m 2.71 2.39 2.82 2.48 1.71 0.61 0.18P (altura del vertedero)
m
1.80
1.80
1.80
1.80
2.36
0.61
-0.45
Hmax (lmina en el vertedero) m 1.80 1.30 1.66 1.75 0.93 1.79 NOLongitud Corona dique vertedero m 40.00 60.00 45.00 55.00 27.67 50.00 40.00Long. Rampa acceso dique vert. m 12.87 11.20 11.00 13.53 10.17 19.73 23.00Longitud total dique vertedero m 65.73 82.40 67.00 82.07 48.00 89.47 86.00Caudal a Evacuar Verificado m3/s 200 200 200 240 45 240 75Cota cresta libre rebosadero m 38.1 35.32 32.9 31.8 30.83 28.67 26.5Longitud cao receptor m 64742 52160 87355 116872 99764 9475 47884Caudal Total a Evacuar m3/s 1200
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Lineamientos, Cantidades de Obra y Presupuestos
RECONSTRUCCIN DIQUE MARGINALLas cantidades de obra y presupuestos aproximados para la construccin de los Diques Vertedero y las obras
complementarias de reforzamiento del dique planteadas en el Volumen 2 se presentan en la siguiente Tabla.
UNIDAD CANTIDAD V UNIT V TOTAL
m3 35,181 289,400 10,181,265,640
m3 211,084 434,100 91,631,390,760
m3 532,949 69,500 37,039,969,400
m3 102,320 69,500 7,111,240,000
m3 259,037 361 93,512,263
m3 186,000 35,000 6,510,000,000
ml 18,600 55,600 1,034,160,000
ml 12,400 54,300 673,320,000
un 3 5,000,000,000 15,000,000,000
un 1 187,500,000 187,500,000
m3 15,609 11,093 173,150,637
un 6 2,956,250,000 17,737,500,000
m3 5,400,000 10,000 54,000,000,000
un 2 100,000,000 200,000,000
241,573,008,700
Descapote y limpieza
Adecuacin de caos receptores
Construccin de compuertas
TOTAL PRESUPUESTO PRECIOS ACTUALES
ITEM
Instalacin de geoestera pare refuerzo
de cara hmeda de dique E = 0,20 m
(incluye geotextil tejido)
Instalacin de geoestera para
proteccin de ribera E = 0,40 m
(incluye geotextil tejido)
Construccin de contradique en tierra
Construccin de dique en tierra
Diques Vertederos
Afirmado para capa de rodadura del
dique
Cunetas en suelo cemento
Canal escalonado de drenaje diques
Batera de espolones en curvas
(Nuevo Mundo, Pedro Ignacio yCare atoProteccin de ribera en San Jacinto
del Cauca
Excavacin para Diques Vertederos
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Lineamientos, Cantidades de Obra y Presupuestos
ADECUACIN CAOS RECEPTORES
DESCRIPCIN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO TOTAL BSICOExcavacin lateral cauce m3 37927917.5 $ 5,600.00 $ 212,396,337,826.40Dragado fondo del cauce m3 28332856.3 $ 10,000.00 $ 283,328,562,600.00Colocacin Geocontenedores (1.8mx1.8mx1m) Un 1085004.44 $ 297,476.00 $ 322,762,782,115.56Descapote (20 cm espesor) m2 93536268 $ 1,200.00 $ 112,243,521,642.60Excavacin de material comn de prstamo para
conformacin de zanjas m3 19408725.8 $ 3,895.00 $ 75,596,986,796.25Colocacin geotextil no tejido en zanja de
prstamo (GEOTEX SYNTEX 451 NT) m2 17982345.6 $ 4,184.00 $ 75,238,133,989.84Riego de liga con emulsin asfltica m2 17982345.6 $ 1,031.00 $ 18,539,798,313.46Descargas en PVC 4'' @ 200 m m 45957.25 $ 46,000.00 $ 2,114,033,500.00Lleno zanja con material sobrante de excavacin m3 19408725.8 $ 5,000.00 $ 97,043,628,750.00Conformacin de orilla (Terraplenes) m3 43336633.6 $ 5,296.50 $ 229,532,479,751.17
TOTAL $ 1,428,796,265,285.28Considerando 30% costo total $ 428,638,879,585.59
Alternativa 1. Costos Con Geocontenedores
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Lineamientos, Cantidades de Obra y Presupuestos
ADECUACIN CAOS RECEPTORES
Alternativa 2. Costos Sin Geocontenedores
DESCRIPCIN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO TOTAL BSICOExcavacin lateral cauce m3 37927917.5 $ 5,600.00 $ 212,396,337,826.40Dragado fondo del cauce m3 28332856.3 $ 10,000.00 $ 283,328,562,600.00Descapote (20 cm espesor) m2 93536268 $ 1,200.00 $ 112,243,521,642.60Excavacin de material comn de prstamo
para conformacin de zanjas m3 19408725.8 $ 3,895.00 $ 75,596,986,796.25Colocacin geotextil no tejido en zanja de
prstamo (GEOTEX SYNTEX 451 NT) m2 17982345.6 $ 4,184.00 $ 75,238,133,989.84Riego de liga con emulsin asfltica m2 17982345.6 $ 1,031.00 $ 18,539,798,313.46Descargas en PVC 4'' @ 200 m m 45957.25 $ 46,000.00 $ 2,114,033,500.00Lleno zanja con material sobrante de excavacin m3 19408725.8 $ 5,000.00 $ 97,043,628,750.00Conformacin de orilla (Terraplenes) m3 43336633.6 $ 5,296.50 $ 229,532,479,751.17
TOTAL $ 1,106,033,483,169.73Considerando 30% costo total $ 331,810,044,950.92
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Resumen Costos Totales
OBRA Cant.Alternativa 1:
Con
GeocontenedoresAlternativa 2:
Sin
Geocontenedores
Diques Vertedero6 x
$2,956,250,000 $17,737, 500,000 $17,737, 500,000Obras Complementarias de
Reforzamiento Dique $223,662,358,063 $223,662,358,063Adecuacin Caos (30%
del valor total)$ 428,638,879,585 $ 331,810,044,950
COSTO TOTAL $670,038,737,648 $573,209,903,013
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Mar Caribe
Serr
ana
del
Perij
Sierra Nevada deSanta Marta
Ro
Magdalena
o
Magdalena
Ro
San
Jorge
Regin de La Mojana
ad
eS
an
Mapa 1. Localizacin geogrfica de la regin
de La Mojana en el territorio colombiano
Golfo deMaracaibo
Golfo de Urab
Golfo de
Morrosquillo
Pennsula de laGuajira
Regin donde confluyen las aguas de los ros Nech, Cauca, San Jorge y Magdalena
(Brazo de Loba).
Regula nueve veces ms agua que la que regulan las principales represas del
pas.
Fuente: DNP, DDTS, 2011 y UNAL, 2011
Por qu es importante la Regin de la Mojana?
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Convenio DNP - UNAL
Resultados Esperados Convenio
Actualizacin de Modelo matemticoHdricode la Regin (1998)
Concepto y recomendaciones sobre el
Dique Marginalsobre el Ro Cauca entre
Colorado y Ach.
Entrega o propuesta UNAL:
Modelo matemtico de hidrulica y de calidad deagua que permite simular efecto de intervenciones
(infraestructura o limpieza de caos) y es fundamental
para conocer la dinmica hdrica de la regin.
Obras para proteccin del Dique Marginal :
Realce en toda la extensin del Dique
Construccin de jarillones y refuerzos del Dique
en algunos tramos
Construccin de 7 diques vertederos para la
evacuacin controlada del agua en pocas de
creciente y de sequias: Nuevo mundo, Santa
Anita, Potrero Nuevo, Tenche, las Brisas, caimital,la Tea.
Construccin de plantas de tratamiento de aguas
en los vertederos para reducir los niveles de
contaminacin.
Fuente: UNAL, 2012. Ver detalles por tramos
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ESTUDIOS ANALISIS Y RECOMENDACIONES PARA EL ORDENAMIENTO AMBIENTAL Y EL DESARROLLO TERRITORIAL DE LA MOJANA
Gracias