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PROPUESTA DE UBICACIÓN NODOS DE BIODIVERSIDAD MEDIANTE
MODELACIÓN HIDROLÓGICA EN LA MICROCUENCA LA CHORRERA,
LOCALIDAD DE CHAPINERO, A PARTIR DE UN SIG.
DIEGO FERNANDO MEDINA CÓD.: 560352
ANDREA YOJANA GUTIERREZ GUTIERREZ CÓD.: 560345
JOSE GERMAN CETINA CÓD.: 560337
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2017
II
PROPUESTA DE UBICACIÓN NODOS DE BIODIVERSIDAD MEDIANTE
MODELACIÓN HIDROLÓGICA EN LA MICROCUENCA LA CHORRERA,
LOCALIDAD DE CHAPINERO, A PARTIR DE UN SIG.
DIEGO FERNANDO MEDINA CÓD.: 560352
ANDREA YOJANA GUTIERREZ GUTIERREZ CÓD.: 560345
JOSE GERMAN CETINA CÓD.: 560347
TRABAJO DE GRADO PARA OBTENER EL TÍTULO DE ESPECIALISTA EN
RECURSOS HÍDRICOS.
DIRECTOR: CARLOS DANIEL MONTES
Ingeniero Civil Magister Recurso Hidráulicos
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2017
III
IV
Nota de aceptación
El Proyecto final titulado
“PROPUESTA DE UBICACIÓN NODOS DE
BIODIVERSIDAD MEDIANTE MODELACIÓN
HIDROLÓGICA EN LA MICROCUENCA LA CHORRERA,
LOCALIDAD DE CHAPINERO, A PARTIR DE UN SIG”,
presentado por Diego Medina, German Cetina y
Andrea Gutierrez., en cumplimiento del requisito para optar
Al título de Especialista en Recursos hídricos fue aprobado por:
__________________________________________________
Firma Jurado
__________________________________________________
Firma Asesor y Revisor
Bogotá, 20 Mayo de 2017
V
Tabla de contenido
1. Generalidades del trabajo ____________________________________________________ 2
1.1 Línea de investigación ________________________________________________________ 2
1.2 Planteamiento del problema ___________________________________________________ 2 1.2.1 Antecedentes del problema ..................................................................................................................... 2 1.2.2 Pregunta de investigación ........................................................................................................................ 4
1.3 Justificación ________________________________________________________________ 4 1.3.1 Objetivo general ....................................................................................................................................... 6 1.3.2 Objetivos específicos ............................................................................................................................... 6
2. Marco de referencia _________________________________________________________ 7
2.1 Caracterización Morfométrica de la cuenca: _______________________________________ 7
2.2 Determinación de caudales pico. ________________________________________________ 8
2.3 Hidrograma unitario __________________________________________________________ 8
2.4 Polígonos de Thiessen ________________________________________________________ 8
2.5 Método de número curva (CN) _________________________________________________ 8
2.6 Tiempo de concentración ______________________________________________________ 9
2.7 Curvas de intensidad duración y frecuencia IDF ____________________________________ 9
2.8 Hietograma de bloque alterno _________________________________________________ 10
2.9 Software a utilizar___________________________________________________________ 10 2.9.1 ArcGIS..................................................................................................................................................... 10 2.9.2 Hec-Hms ................................................................................................................................................. 11
2.10 Marco geográfico: ___________________________________________________________ 11 2.10.1 Aspectos Generales ........................................................................................................................... 11 2.10.2 Geología............................................................................................................................................. 12
2.10.2.1 Formación Plaeners (K2p) ............................................................................................................. 12 2.10.2.2 Formación Arenisca de Labor y Tierna (K2t) ................................................................................. 13 2.10.2.3 Formación Sabana (Q1sa) ............................................................................................................. 14
2.10.3 Geomorfología. .................................................................................................................................. 14 2.10.4 Uso potencial del suelo. .................................................................................................................... 15 2.10.5 Uso de suelo. ..................................................................................................................................... 15
2.11 Marco Climatológico y de Vegetación ___________________________________________ 16
2.12 Hidrografía ________________________________________________________________ 18
2.13 Hidrogeología ______________________________________________________________ 20
2.14 Marco Demográfico. _________________________________________________________ 20
3. Metodología ______________________________________________________________ 22
4. Análisis y resultados de la información ________________________________________ 24
4.1 Recolección de información. __________________________________________________ 24 4.1.1 Información cartográfica ........................................................................................................................ 24 4.1.2 Información hidrometereológica ........................................................................................................... 24
VI
4.2 Análisis de la Información Morfométrica de la Cuenca _____________________________ 25 4.2.1 Delimitación de la cuenca ...................................................................................................................... 25 4.2.2 Morfometría .......................................................................................................................................... 27 4.2.3 Jerarquización de la red fluvial ............................................................................................................... 27 4.2.4 Leyes de Horton y Straler. ...................................................................................................................... 28
4.2.4.1 Coeficiente de bifurcación. ........................................................................................................... 28 4.2.4.2 Densidad de drenaje ..................................................................................................................... 29 4.2.4.3 Coeficiente de torrencialidad ........................................................................................................ 29 4.2.4.4 Coeficiente de estabilidad. ............................................................................................................ 30 4.2.4.5 Alejamiento medio. ....................................................................................................................... 30
4.2.5 Índices morfométricos. .......................................................................................................................... 30 4.2.6 Curva Hipsométrica ................................................................................................................................ 31 4.2.7 Elevaciones ............................................................................................................................................ 33 4.2.8 Partes de la cuenca ................................................................................................................................ 34 4.2.9 Altitud media ......................................................................................................................................... 34 4.2.10 Pendiente media de la cuenca ........................................................................................................... 34
4.3 Resultados ________________________________________________________________ 35 4.3.1 Resultados aplicación ArcGIS ................................................................................................................. 36
4.3.1.1 Mapa Geológico ............................................................................................................................ 36 4.3.1.2 Mapa Geomorfológico. ................................................................................................................. 37 4.3.1.3 Mapa hidrogeológico .................................................................................................................... 38 4.3.1.4 Mapa suelo .................................................................................................................................... 38 4.3.1.5 Mapa uso de suelo o uso potencial. .............................................................................................. 39 4.3.1.6 Mapa uso Actual. .......................................................................................................................... 39 4.3.1.7 Mapa conflicto uso de suelo ......................................................................................................... 41 4.3.1.8 Mapa estructura ecológica principal ............................................................................................. 41 4.3.1.9 Mapa Barrios ................................................................................................................................. 43 4.3.1.10 Reclasificación de mapas. ............................................................................................................. 44 4.3.1.11 Mapa ubicación nodos de biodiversidad ...................................................................................... 46
4.3.2 Resultados de la hidrología .................................................................................................................... 46 4.3.2.1 Calculo de m precipitación máxima mensual multianual ............................................................. 46 4.3.2.2 Cálculo de curva número .............................................................................................................. 48 4.3.2.3 Cálculo de tiempo de concentración ............................................................................................. 52 4.3.2.4 Determinación de hidrogramas unitario curvilíneo de Mockus .................................................... 54 4.3.2.5 DETERMINACIÓN DE CURVAS IDF ................................................................................................. 58 4.3.2.6 CALCULO DEL HIETOGRAMA DE BLOQUE ALTERNO ...................................................................... 62 4.3.2.7 CALCULO DE PRECIPITACION EFECTIVA. ........................................................................................ 68
4.3.3 MODELACIÓN HEC HMS......................................................................................................................... 73
5. Conclusiones _____________________________________________________________ 84
6. Glosario _________________________________________________________________ 86
7. Bibliografía y Referencia ____________________________________________________ 88
8. Apéndices ________________________________________________________________ 91
VII
Lista de tablas
Tabla 1 Unidades geomorfológicas ............................................................................................................. 15 Tabla 2. Estructura Ecológica principal para Colombia ............................................................................... 16 Tabla 3. Características de los elementos biofísicos del sector. ................................................................. 17 Tabla 4. Barrios en trámite de legalización localidad Chapinero en la microcuenca la Chorrera ............... 21 Tabla 5. Estaciones Hidrometeorológicas ................................................................................................... 25 Tabla 6. Resumen red de drenaje, número de cauces y longitud ............................................................... 28 Tabla 7. Relación de bifurcación ................................................................................................................. 28 Tabla 8. Resumen de índices morfométricos del sector hidrológico de la Chorrera .................................. 30 Tabla 9. Construcción de curva hipsométrica ............................................................................................. 32 Tabla 10. Escenarios de estudio .................................................................................................................. 36 Tabla 11. Resultados del cálculo de M ....................................................................................................... 47 Tabla 12. CN Uso Potencial del Suelo .......................................................................................................... 49 Tabla 13. CN Uso Actual del Suelo .............................................................................................................. 50 Tabla 14. CN Uso Actual con Nodos ............................................................................................................ 51 Tabla 15. Tiempo de Concentración Uso Potencial ..................................................................................... 52 Tabla 16. Tiempo de Concentración Uso Actual. ........................................................................................ 53 Tabla 17. Tiempo de Concentración Uso Actual Con Nodos. ...................................................................... 53 Tabla 18. Tiempos al pico y caudales al pico para cada escenario. ............................................................. 54 Tabla 19. Hidrograma Unitario Escenario Uso Potencial. ............................................................................ 55 Tabla 20. Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual ................................................................................. 56 Tabla 21. Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual con Nodos ............................................................... 57 Tabla 22. Curvas IDF Uso Potencial. ............................................................................................................ 59 Tabla 23. Curvas IDF Uso Actual .................................................................................................................. 60 Tabla 24. Curvas IDF Uso Actual con Nodos. ............................................................................................... 61 Tabla 25. Hietograma de Bloque Alterno Uso Potencial. ............................................................................ 63 Tabla 26. Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual. ................................................................................. 64 Tabla 27. Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual con Nodos. ............................................................... 65 Tabla 28. Caudales Máximos por Escenario. ............................................................................................... 68 Tabla 29 Precipitación Efectiva Uso Potencial. ............................................................................................ 69 Tabla 30 Precipitación Efectiva Uso Actual.................................................................................................. 70 Tabla 31 Precipitación Efectiva Uso Actual con Nodos. .............................................................................. 71 Tabla 32 Resultados HMS Uso Potencial. .................................................................................................... 75 Tabla 33 Resultados HMS Uso Actual. ......................................................................................................... 79 Tabla 34 Resultados HMS Uso Actual con Nodos. ...................................................................................... 82
VIII
Lista de ilustraciones
Ilustración 1 Zona de estudio. ..................................................................................................................... 12 Ilustración 2. Costado derecho vía a la Calera a la altura de la Quebrada Quebradita. Afloramiento arcillolitas de color gris amarillento, con laminación plano paralela, Formación Plaeners ....................... 13 Ilustración 3. Costado Noreste de la cuenca, Areniscas Formación Arenisca de Labor y Tierna ................ 14 Ilustración 4. Hidrografía de la zona de estudio. ......................................................................................... 19 Ilustración 5. Evidencia fotográfica de la contaminación en los canales de desagüe a la izquierda y a la derecha la de la quebrada Morací .............................................................................................................. 20 Ilustración 6. Metodología para la ubicación de los nodos de biodiversidad mediante la modelación mediante modelación hidrológica en la microcuenca la Chorrera, localidad de chapinero, a partir de un sig.Fuente: Los autores ............................................................................................................................... 23
Ilustración 7. Cuenca la Chorrera y drenajes delimitados a a través de DEM en Arcgis .......................... 26 Ilustración 8 Orden de los drenajes del sector hidrológico La Chorrera ..................................................... 27 Ilustración 9. Distribución del Coeficiente de bifurcación .......................................................................... 29 Ilustración 10. Construcción de la curva hipsométrica e identificación de sus partes ............................... 33 Ilustración 11. Tipo de curva hipsométrica (Lamas, 1993) ......................................................................... 33 Ilustración 12. Pendientes sector hidrológico de la Chorrera ..................................................................... 35 Ilustración 13. Sistema de coordenadas Magna Colombia Bogotá – proyección transversal Mercator ..... 36 Ilustración 14. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para la geología. ........................................... 37 Ilustración 15. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para la geomorfología .................................. 37 Ilustración 16 Esquema de los Campos creados en ARCGIS para la hidrogeología .................................... 38 Ilustración 17. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para los suelos .............................................. 38 Ilustración 18. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para el uso de lo suelo ................................. 39 Ilustración 19. Sector hidrológico con mapa base de google Earth y polígonos del sector urbano ........... 40 Ilustración 20. Propiedades de los polígonos que componen el mapa de uso actual ................................ 40 Ilustración 21. Superposición de mapa uso actual y uso potencial ............................................................ 41 Ilustración 22. Distancia euclidiana para los drenajes presentes en el sector hidrológico la Chorrera ...... 42 Ilustración 23. Mapa de ronda hídrica ........................................................................................................ 42 Ilustración 24. Mapa de zonas ecológicas ................................................................................................... 43 Ilustración 25. Categorías del shape de estructura ecológica principal ...................................................... 43 Ilustración 26. Categorías del shape de zonas probables ........................................................................... 44 Ilustración 27. Mapa de zonas probables ................................................................................................... 44 Ilustración 28. Superposición de raster (Franco) ....................................................................................... 45 Ilustración 29. Poligonos de Theissen para el sector hidrológico la Chorrera............................................ 47 Ilustración 30. Hidrograma Unitario Escenario Uso Potencial .................................................................... 56 Ilustración 31. Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual. ........................................................................ 57 Ilustración 32. Curvas IDF Uso Potencial ..................................................................................................... 60 Ilustración 33. Curvas IDF Uso Potencial ..................................................................................................... 61 Ilustración 34. Curvas IDF Uso Actual con Nodos. ...................................................................................... 62 Ilustración 35. Hietograma de Bloque Alterno Uso Potencial. .................................................................... 64 Ilustración 36. Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual. ........................................................................ 65 Ilustración 37 Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual con Nodos ........................................................ 66 Ilustración 38 Precipitación Efectiva Uso Potencial. ................................................................................... 70 Ilustración 39 Precipitación Efectiva Uso Actual. ........................................................................................ 71 Ilustración 40 Precipitación Efectiva Uso Actual con Nodos. ...................................................................... 72 Ilustración 41 . Resultados HMS Uso Potencial en mm. ............................................................................. 74 Ilustración 42 . Resultados HMS Uso Potencial en m3. ............................................................................... 74
IX
Ilustración 43 Grafico 15. Grafico de Resultados HMS Uso Potencial. ........................................................ 75 Ilustración 44 Resultados HMS Uso Actual en mm. .................................................................................... 77 Ilustración 45 Resultados HMS Uso Actual en m3. ..................................................................................... 78 Ilustración 46 Gráfico de Resultados HMS Uso Actual. ............................................................................... 78 Ilustración 47 Resultados HMS Uso Actual con Nodos en mm. ................................................................. 80 Ilustración 48 Resultados HMS Uso Actual con Nodos en m3. ................................................................... 81 Ilustración 49 Gráfico de Resultados HMS Uso Actual con Nodos. ............................................................. 81
Lista de Apéndices
Apéndice A. Mapa de drenajes y puntos de corroboración en campo ....................................................... 91 Apéndice B. Mapa Geológico ...................................................................................................................... 92 Apéndice C. Mapa geomorfológico ............................................................................................................. 93 Apéndice D. Mapa Hidrogeológico ............................................................................................................. 94 Apéndice E. Mapa de Suelo ........................................................................................................................ 95 Apéndice F. Mapa de usos de suelo ............................................................................................................ 96 Apéndice G. Mapa de Uso Actual de Suelo ................................................................................................. 97 Apéndice H. Mapa Conflicto de Uso de Suelo ............................................................................................ 98 Apéndice I. Mapa de Estructura Ecológica principal. ................................................................................. 99 Apéndice J. Reclasificación de Mapas – Mapa Geológico Reclasificado ................................................... 100 Apéndice K. Reclasificación de Mapas – Mapa Geomorfológico Reclasificado ........................................ 101 Apéndice L. Reclasificación de Mapas – Mapa Hidrogeológico Reclasificado .......................................... 102 Apéndice M. Reclasificación de Mapas – Mapa Conflicto Uso del suelo Reclasificado ............................ 103 Apéndice N. Reclasificación de Mapas – Mapa Estructura Ecológica Reclasificada ................................. 104 Apéndice O. Reclasificación de Mapas – Mapa de Drenajes Reclasificado............................................... 105 Apéndice P. Reclasificación de Mapas – Mapa de Barrios Reclasificado .................................................. 106 Apéndice Q. Mapa de ubicación de Nodos de Biodiversidad. .................................................................. 107 Apéndice R. Sistema De Información Hidrológica Acueducto De Bogotá Santa Ana ................................ 108 Apéndice S. Sistema De Información Hidrológica Acueducto De Bogotá San Luis ................................... 110 Apéndice T. Sistema De Información Hidrológica Acueducto De Bogotá Planta Wiesner ........................ 112 Apéndice U. Tabla Información Geográfica de los Nodos ........................................................................ 113
X
Resumen
El presente trabajo se desarrolla en el sector hidrológico de la quebrada la Chorrera entre
las localidades de Chapinero y Usaquén, específicamente en la vía que de Bogotá conduce al
municipio de La Calera, Cundinamarca, zona donde se ha realizado asentamientos urbanos de
tipo ilegal afectando un 42% del total del área de estudio, con pérdida de cobertura vegetal y
donde actualmente se presentan inundaciones en la parte media y baja del sector hidrológico.
Para este sector se realiza un análisis hidrológico para determinar los caudales máximos
en un periodo de retorno de 10 años y mediante el uso de SIG realizar la propuesta de ubicación
de los Nodos de Biodiversidad, que funcionarán como estructuras vegetales con las que se busca
amortiguar parte de la escorrentía superficial del sector hidrológico, aumentando el tiempo de
respuesta del sector a una lluvia determinada.
Posteriormente se busca identificar si la ubicación de los Nodos de Biodiversidad
propuestos según la modelación en SIG es correcta, para lo cual se trabaja tres escenarios
diferentes, el primero corresponde al análisis hidrológico con el uso potencial del suelo, es decir
la respuesta del sector hidrológico si no se encontraran los asentamientos urbanos ilegales, el
segundo escenario corresponde al análisis con el uso actual del suelo y el ultimo escenario
corresponde al análisis con el uso actual del suelo pero vinculando los Nodos de Biodiversidad,
que al ser comparados generan un estimado del 19% de incremento en la infiltración y por ende
un porcentaje igual en disminución de la escorrentía superficial.
Para el análisis hidrológico se trabaja el método de Hidrogramas unitario sintético y su
confirmación se realiza con el uso del programa de modelación HEC-HMS.
XI
Abstract
We develop the present work in the hydrological sector of Quebrada La Chorrera
between Chapinero and Usaquén localities, specifically on the road between Bogota and the
municipality of La Calera, Cundinamarca, where illegal urban settlements are affecting 42% of
the total area of study, generating loss of vegetation cover and currently floods in the middle and
lower part of the hydrological region.
For this sector, we carried out a hydrological analysis to determine the maximum flow
rates in a return period of 10 years and through the use of GIS we realize the proposal of location
of Renaturalization Nodes, which function as vegetables structures seeking to dampen part of the
surface runoff, increasing the response time of the area to a determined rainfall.
Subsequently, we tried to identify if the proposed location of the Renaturalization Nodes
according to the GIS modeling is adequate, for which we defined three different scenarios, the
first one corresponds to the hydrological analysis with the potential use of the soil, that is the
response Of the hydrological sector if the illegal urban settlements were not found, the second
scenario corresponds to the analysis with the current use of the soil and the third scenario
corresponding to the analysis with the current use of the land but linking the Renaturalization
Nodes, which generated Increase in infiltration of 19% and therefore an equal percentage in
decrease of surface runoff.
For the hydrological analysis we used the synthetic unit hydrographs method and its
confirmation was done using the HEC-HMS modeling program.
1
Introducción
La ciudad de Bogotá es un destino obligado para nacionales y extranjeros siendo la
capital con mayor importancia para el desarrollo del país, gracias a este potencial de desarrollo
muchos habitantes de diferentes regiones se mudan a la capital en busca de mejores
oportunidades, esto implica que aumente la demanda de terreno para vivienda y aquellos con
menores recursos económicos inician procesos de construcción en zonas de alto riesgo por
inundación, remoción en masa o deslizamientos y zonas de protección creando lo que conocemos
como barrios de invasión o en estado de ilegalidad.
Los asentamientos desordenados modifican la red de drenajes y la cobertura del suelo
aumentando la escorrentía superficial, los caudales de las quebradas e inundaciones en las zonas
de pendientes bajas, por este motivo se planteó dentro de esta investigación el uso de un
programa adelantado por el Jardín Botánico de Bogotá JCM, llamado nodos de biodiversidad, el
cual pretende aumentar la cobertura vegetal del suelo convirtiéndose en retardante de flujos de
agua superficiales evitando las inundaciones aguas abajo y la disminución de la escorrentía
generada por intensas lluvias.
La presente investigación se centra en una zona de los cerros orientales de Bogotá los
cuales han presentado asentamientos urbanos ilegales desde hace más de 40 años, éstos cerros se
distribuyen desde la localidad de Usme al sur de la ciudad hasta la localidad de Usaquén al norte
de la ciudad, sin embargo para asuntos del proyecto el interés se centra en la localidad de
chapinero en la microcuenca la Chorrera en la cual se hallarán zonas adecuadas para ubicar
nodos de biodiversidad que mitiguen las inundaciones que se presentan en épocas de lluvia.
Para alcanzar el objetivo se realizó el análisis hidrológico de la microcuenca,
identificando las condiciones actuales de la zona, drenajes naturales, uso y conflicto del suelo,
para esto se utilizará información histórica de caudales, precipitación, intensidades máximas
curvas IDF y modelación de la misma partir de HEC-HMS y ArcGIS, logrando dar respuesta al
objetivo propuesto. Es importante indicar que la investigación no entra en el detalle del nodo, no
define las especies vegetales a utilizar, ni realiza trabajo con la comunidad para apropiación y
protección, simplemente propone las zonas específicas de ubicación.
2
1. Generalidades del trabajo
1.1 Línea de investigación
Saneamiento de comunidades
1.2 Planteamiento del problema
1.2.1 Antecedentes del problema
Desde los primeros asentamientos de poblaciones en los cerros orientales de Bogotá se
han presentado problemáticas en lo referente al ordenamiento territorial, entre ellos se
encuentran los conflictos de usos del suelo, perdida de cobertura vegetal, el crecimiento
desordenado de infraestructuras urbanas, entre otras; problemáticas que no han sido tratadas a
fondo y que en la actualidad continúan generando afectación al territorio.
En la localidad de chapinero existen varios asentamientos de población ubicados sobre
los cerros orientales en barrios considerados como ilegales, donde la preocupación del Estado se
ha centrado en los temas sociales y de infraestructura, pero muy poco enfocados en temas
medioambientales. (Hospital de Chapinero ESE, 2010)
Los primeros estudios realizados en la zona de los cerros orientales en los que se tuvo en
cuenta la localidad de Chapinero y Usaquén fue realizado por la Fundación Estación Biológica
Bachaqueros en conjunto con el Departamento Técnico Administrativo del Medio Ambiente
DAMA, hoy Secretaria Distrital de Ambiente, quienes elaboraron el Protocolo Distrital de
Restauración Ecológica en el año 2000 que también fue conocido como la guía para la
restauración de ecosistemas nativos en las áreas rurales de Bogotá, dentro del protocolo se dio a
conocer la dinámica y variedad de la cobertura vegetal de los cerros orientales y las
características de los suelos, dando una primera idea sobre cómo podría ser el comportamiento
del recurso hídrico de la zona. (Bachaqueros, 2000)
Durante los años siguientes no se realizaron más estudios sobre el sector en temas
ambientales, debido a que la discusión se centró en la legalización de los barrios aumentando la
cobertura de servicios públicos y los accesos viales.
3
Durante el año 2013 el Jardín Botánico José Celestino Mutis de Bogotá diseño el
programa Nodos de Biodiversidad el cual busca realizar el ordenamiento territorial de los barrios
en torno del agua, uno de estos nodos se proyectó para un sector de los Cerros Orientales. El
Nodo de Cerros Orientales pretende identificar el manejo de la biodiversidad, la gestión integral
del riesgo y la recuperación de los espacios del agua, desde el enfoque de la biodiversidad con
apropiación social en el sector de los barrios. Este proyecto tiene su enfoque en los cerros del sur
de la ciudad y fue puesto en marcha principalmente en los cerros de Usme, actualmente no se
contempla su aplicación en los cerros de la localidad de chapinero (Botànico, 2013)
En el año 2014 la Secretaria Distrital de Ambiente y la Alcaldía Local de Chapinero
volvieron su vista a los cerros orientales de Chapinero y dieron inicio a la investigación y
posterior publicación del libro Proyecto Recuperación Integral de las Quebradas de Chapinero,
historia ambiental y recuperación integral de los territorios asociados a quebradas y ríos en
Bogotá (caso Chapinero), con la cual se realizó la recuperación de las quebradas Las Delicias,
Chico, La Vieja, Pozo Claro, San Antonio, Puente Piedra, La Sureña y Morací, realizando
recuperación total de la quebrada Morací, Las Delicias, Chico y una pequeña intervención en las
demás nombradas, algunas pertenecientes a microcuenca de la quebrada La Chorrera que no fue
tenida en cuenta en el estudio debido que pertenece a la localidad de Usaquén, la cual hace parte
fundamental de la presente investigación. (Proyecto Recuperación Integral de las Quebradas de
Chapinero, 2014)
Actualmente se adelanta un proyecto desde la Alcandía Mayor de Bogotá conocido como
Sendero Ecológico de los Cerros Orientales, que busca diseñar y construir un sendero ecológico
que pase por los cerros orientales y que sirva de corredor para actividades de ecoturismo y
disfrute al aire libre, este sendero busca recuperar las quebradas principalmente en los puntos
donde corta con el sendero y realizar un embellecimiento paisajístico, sin embargo a la fecha aún
no se conoce el texto final del proyecto.
Todas las investigaciones realizadas hasta el momento han tenido que ver con la
recuperación y protección de la cobertura vegetal y la recuperación de quebradas en temas de
calidad del agua, sin embargo no se ha tenido en cuenta los sucesos que ocurren en épocas de
lluvias por el incremento de los caudales y la capacidad de las quebradas para transportar la
cantidad de agua que recoge en su trayecto, así como las posibles inundaciones que pueden
4
presentarse en el sector, es por esta razón que esta investigación da un enfoque diferente y
pretende vincular los nodos de biodiversidad para que contribuyan a la mitigación del riesgo de
inundaciones en el sector de los cerros de Chapinero y Usaquén.
1.2.2 Pregunta de investigación
¿Cuáles son los drenajes naturales de escorrentía de la microcuenca la Chorrera y en qué zonas
específicas se deben ubicar los nodos de biodiversidad para el control de flujos superficiales de
escorrentía?
1.3 Justificación
La microcuenca La Chorrera se compone de una red de drenajes conformada por las
quebradas, Quebradita, San Antonio, Morací, Sureña, Puente Piedra y pozo claro, mostradas en
la Ilustración 1 alimentan el cauce principal conocido como la quebrada La Chorrera de la cual
se deriva el nombre de la microcuenca.
Ilustración 1. Quebradas del sector microcuenca la Chorrera
Fuente: IDECA
La falta de cobertura vegetal y la desaparición de rondas hídricas a causa de los
asentamiento de viviendas impacta de manera negativa las actividades del sector en épocas de
lluvia, esto debido a que las aguas de escorrentía no logran llegar a los cauces definidos por las
quebradas nombradas anteriormente y como consecuencia los flujos superficiales toman caminos
que por su pendiente se convierten en drenajes y donde encuentren menor resistencia, por tanto
las vías principales (superficies duras) y las vías secundarias (superficies blandas) se convierten
5
en las vías de desplazamiento de los flujos superficiales logrando altas velocidades y arrastrando
todo el sedimento que se encuentre a su paso.
Los flujos que se transportan por las vías finalmente llegan a los puntos donde se
encuentran las quebradas con el cauce principal y es en estos puntos precisamente donde la
cantidad de agua y sedimentos regeneran el desbordamiento de las quebradas y la inundación de
las zonas aledañas. En estos puntos la pendiente disminuye drásticamente y el tiempo de
retención del agua en estas zonas es alto. (Ver Foto 1)
Foto 1. Evidencia fotográfica del sector la Capilla, barrio San Isidro
Fuente: Los Autores
Es claro que los asentamientos de familias sobre las rondas hídricas genera un impacto
alto sobre la escorrentía, sin embargo existe un agravante a la situación y corresponde a la
desaparición paulatina de la cobertura vegetal del sector, ya que la cobertura vegetal funciona
como un retardante del flujo de escorrentía, y logra que las aguas inicien su flujo superficial en
diferentes momentos después del inicio de la precipitación y disminuyen la velocidad del mismo.
(Zambrano, 2002). Por esta razón el Jardín Botánico de Bogotá trabaja en el proyecto Nodos de
Biodiversidad aplicado en los cerros orientales de la localidad de Usme, fundamentan su
iniciativa hacia el manejo integrado del agua y es por este motivo que se pretende vincular esta
6
iniciativa a la localidad de chapinero por medio de trabajos de investigación como el descrito en
el presente documento. (JBB-JCM, 2013)
Finalmente este trabajo se fundamenta en determinar mediante Modelos Digitales de
Terreno utilizando Sistemas de Información Geográfica, cuáles deben ser los drenajes naturales
de la microcuenca la Chorrera para vincular a este la propuesta de ubicación de nodos de
biodiversidad que contribuyan a controlar los flujos superficiales de escorrentía, evitando de esta
forma los desbordamientos y disminuyan la cantidad de sedimentos.
1.3.1 Objetivo general
Establecer cuáles son los drenajes naturales de escorrentía de la microcuenca la Chorrera y
determinar a través de la implementación de un SIG en qué zonas específicas se deben ubicar los
nodos de biodiversidad para el control de flujos superficiales de escorrentía, analizando su
posible respuesta mediante la modelación hidrológica.
1.3.2 Objetivos específicos
Establecer el análisis morfométrico de la microcuenca.
Generar el modelo de redes de drenaje de la microcuenca la Chorrera a partir de un
SIG
Generar mapas derivados (mapa de pendientes, mapa de uso de suelo y mapa uso
actual de suelo, mapa conflicto de uso).
Realizar la modelación hidrológica para determinar los caudales máximos en un
periodo de retorno y evaluar su comportamiento.
Sugerir la ubicación de los nodos de biodiversidad en el área de estudio.
7
2. Marco de referencia
De acuerdo con los antecedentes la situación del inadecuado ordenamiento territorial de los
barrios de los cerros orientales desde Usme hasta Usaquén hace que los habitantes que llegan a
estos territorios se asienten en los lugares donde se desconoce los componentes ambientales que
puedan afectar ya sea la cobertura vegetal, el recurso hídrico y el suelo.
Este proceso urbanizador modifica profundamente el territorio en términos de recurso
hídrico, generando cambios drásticos en los cauces naturales, afectando la capacidad de desagüe
y favoreciendo las inundaciones, lo anterior sumado a un alto porcentaje de pendiente, la alta
impermeabilidad de los suelos y la poca cobertura vegetal, da como consecuencia un incremento
en las velocidades de flujo, la disminución de la infiltración y por tanto el incremento de los
flujos de agua que circulan de manera superficial. (Zambrano, 2002)
2.1 Caracterización Morfométrica de la cuenca:
Una cuenca es una zona de la superficie terrestre en dónde las gotas de lluvia que caen
sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de
salida. (Aparicio, 1992)
Las características físicas de una cuenca tienen una relación estrecha con el
comportamiento de los caudales que transitan por ella. El análisis morfométrico es el estudio de
un conjunto de variables lineales, de superficie, de relieve y drenaje; que permite conocer las
características físicas de una cuenca, lo cual permite realizar comparaciones entre varias cuencas,
así como ayuda a la interpretación de la funcionalidad hidrológica y en la definición de las
estrategias para la formulación de su manejo. (Cardona, s.f.)
Los parámetros morfométricos fueron obtenidos mediante las herramientas de ArcGIS,
AutoCAD y SWAT.
8
2.2 Determinación de caudales pico.
El cálculo de caudales pico tiene como finalidad determinar cuál será el máximo caudal
que se presenta en una unidad de tiempo para un sector determinado y a partir de él se determina
los diseños que se deben plantear para la construcción de cualquier estructura de control de flujo
incluido los nodos de biodiversidad.
Para la determinación de caudales picos se trabajó con el método propuesto por el manual
de INVIAS, específicamente el método de Hidrogramas Unitario aplicable para cuencas entre 2.5
km2 y hasta 20 km2. (Sherman, 1932)
2.3 Hidrograma unitario
Se define como el Hidrograma de escurrimiento directo, que se produce como
consecuencia de una lluvia efectiva o en exceso de lámina unitaria generalmente de un
milímetro, de duración de y repartida uniformemente en la cuenca, este método fue desarrollado
inicialmente por Sherman (Mijares, 2013)
Para el caso de la microcuenca en estudio se determinó usar el Hidrograma Unitario tipo
sintético curvilíneo desarrollado por (Mockus, 1950) donde mediante el uso de condiciones de
tiempo al pico Tp y caudal al pico Qp se puede determinar el hidrograma resultante, necesario
para la determinación de las curvas de intensidad duración y frecuencia.
2.4 Polígonos de Thiessen
Con las precipitaciones máximas multianuales de cada estación se utiliza el método de
polígonos de Thiessen para determinar la influencia de cada estación en el área de estudios
logrando dar un peso porcentual a cada estación de acuerdo al área que ocupa su influencia,
finalmente al realizar la suma de estos porcentajes se obtiene la M o máximo de precipitación
para el área de estudio. Para el desarrollo de los polígonos se hace indispensable el uso del
programa de modelación ArcGIS.
2.5 Método de número curva (CN)
El método de número curva establecido por la US Soil Conservation Service SCS de los
Estados Unidos, denominado número de curva de escorrentía CN, permite calcular con base en la
9
información extraída de los mapas de uso y tipos de suelo las abstracciones de una tormenta, las
cuales incluyen la intercepción, la detención superficial y la infiltración propiamente dicha,
dando como resultado u valor que se encuentra entre 0 y 100 que influye en la determinación de
los tiempos de concentración (Invias)
Los mapas usados para el análisis de curva número fueron obtenidos en el Instituto
Geográfico Agustín Codazzi IGAC (IGAC)en escala 1:100.000 entre los cuales se encuentra el
mapa geológico, el de uso actual y potencial del suelo.
2.6 Tiempo de concentración
El tiempo de concentración se define como el tiempo necesario para que todos los puntos
de una cuenca estén aportando agua de escorrentía de forma simultánea al 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.
Para la determinación del tiempo de concentración se requiere de la morfometría de la
micro cuenca hallada por medio del programa ArcGIS y confirmada con el programa de
modelación SWAT, sin embargo existen diferentes métodos para determinar el tiempo de
concentración, motivo por el cual se realizó la determinación por los métodos de KIRPICH,
TEMEZ, WILLIAM, JOHNSTONE, GIANDOTTI, VENTURA HERAS, CHOW, US ARMY y
SCS, y con el número de parámetros requeridos por cada método se realizó un ponderado
determinado el tiempo de concentración final.
2.7 Curvas de intensidad duración y frecuencia IDF
La Curva Intensidad Duración Frecuencia, representa la intensidad (I) o magnitud de una
lluvia fuerte expresada en milímetros por hora, para una duración (D) determinada, que
usualmente puede ser 10, 20, 30, 60 o 180 minutos y que se estima tiene una probabilidad de
ocurrencia, o frecuencia (F) expresada en años, lo que también se conoce como periodo de
retorno. (IDEAM, 2017)
Para la construcción de las IDF se requiere conocer la ubicación de la cuenca en la
región, debido que dependiendo de ellos existen las constantes de cálculo, siendo la ubicación
del caso de estudio en la región andina R1 con constantes a=0.94, b=0.18, c=0.66 y d=0.83,
10
constantes que ingresan a la fórmula de cálculo junto con la precipitación máxima mensual
multianual determinada en M por la metodología de polígonos de Thiessen, dando como
resultado los milímetros de intensidad de lluvia en cada periodo de retorno seleccionado.
Para la cuenca en estudio se trabaja las curvas IDF en periodos de 15 minutos y se estima
conocer las intensidades para los periodos de retorno 2, 5, 10, 20, 30 y 50 años.
2.8 Hietograma de bloque alterno
Con los resultados de intensidades obtenidos de las curvas IDF, se utiliza el Hietograma
del bloque alterno para ordenar la precipitación, como primera medida se calcula la curva de
masas, posteriormente, con base en estas curvas de masas, se deberán calcular los hietogramas de
las lluvias puntuales determinadas para cada periodo de retorno y por medio del método del
Bloque Alterno, se ordenan los incrementos de lluvia de los hietogramas de la siguiente manera:
el valor más bajo se colocará en el primer lugar, el segundo valor en orden creciente se colocará
en último lugar, el tercer valor en tal orden se ubicará en segundo lugar, el cuarto valor en el
penúltimo lugar, y así sucesivamente, el resultado final será cada lluvia ordenada.
Con los valores ordenados de la lluvia resultante del hietograma, se da paso a la
determinación de la lluvia efectiva y del caudal máximo, para lo cual se realiza la multiplicación
de matrices en Excel donde el resultado final debe ser un caudal máximo en un periodo de
retorno o se puede simular en HEC-HMS. Para este caso de estudio en particular se realizaron
tanto en Excel como en HEC-HMS.
2.9 Software a utilizar
2.9.1 ArcGIS
Comprende una serie de aplicaciones, que utilizadas en conjunto, permiten realizar
funciones que alimentan y administran un Sistema de Información Geográfica (SIG), desde
creación de mapas, manejo y análisis de información, edición de datos, metadatos y publicación
de mapas en la Internet.
11
Este software se utilizó para el manejo de la información espacial, cálculo de parámetros
morfométricos de la cuenca en estudio al igual que SWAT una extensión de Arcgis.
2.9.2 Hec-Hms
HEC-HMS está indicado para la modelación de los procesos hidrológicos más habituales
que se dan en una cuenca.
El software incluye muchos procedimientos de análisis hidrológicos 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)
2.10 Marco geográfico:
2.10.1 Aspectos Generales
La micro cuenca La Chorrera está ubicada en los cerros nororientales en la localidad de
Chapinero y se encuentra en la provincia fisiográfica de la Cordillera Oriental, está limitada al
Este por el municipio de la Calera, y comprende específicamente los barrios San Luis (Altos del
cabo), San Isidro, La Sureña, La Esperanza y Bosques de Bella Vista, ubicados sobre la vía La
Calera antes del peaje de los patios.
En la Ilustración 1 se puede observar la localización geográfica de la zona de estudio
12
Ilustración 1 Zona de estudio.
Fuente: Los autores.
2.10.2 Geología.
En el área de la microcuenca la Chorrera afloran rocas sedimentarias de la formación
Plaeners, Formación Arenisca de Labor y Tierna y Formación Sabana que abarcan edades desde
el Mesozoico hasta el Cuaternario, las rocas presentan una dirección principal noreste-sureste.
2.10.2.1 Formación Plaeners (K2p)
La formación Plaeners, aflora en la parte sureste de la microcuenca ocupa el 5.97% del
área total de la cuenca, está conformada principalmente por lodolitas, limolitas y arcillolitas, con
algunas intercalaciones de arenas. Las arcillolitas son de color gris amarillento, con laminación
plano paralela, mientras las limolitas presentan tonalidades grises. La arena se caracteriza por
ser de grano muy fino, fino y medio, moderadamente calibradas, con granos redondeados y
subredondeados; las arenitas están muy bien cementadas y localmente presentan glauconita.
13
Ilustración 2. Costado derecho vía a la Calera a la altura de la Quebrada Quebradita. Afloramiento
arcillolitas de color gris amarillento, con laminación plano paralela, Formación Plaeners
.
Estratigráficamente la Formación Plaeners que se observa en la Ilustración 2, se
encuentra supra yaciendo a la formación Arenisca dura e infra yace a la Formación Arenisca de
Labor y Tierna.
2.10.2.2 Formación Arenisca de Labor y Tierna (K2t)
La Formación Arenisca de Labor y Tierna, ver Ilustración 3, aflora en la parte norte, sur y
este de la cuenca ocupa el 60.44% del área total de la microcuenca. Está constituida por
cuarzoarenitas en capas tabulares o lenticulares delgadas hasta muy gruesas, frecuentemente con
laminación inclinada son de tamaño de grano arena muy fina, fina y media; los granos son
redondeados a subangulares con buena selección.
Intercaladas con las capas de arenitas se encuentran capas delgadas y medias de liditas
color amarillo grisáceo o gris oscuro; se observan además limolitas de color amarillo grisáceo,
ocasionalmente arenosas. A lo largo de la unidad ocurren algunas intercalaciones de arcillolitas
de color gris claro (localmente violeta, ocre y marrón) en láminas o capas muy delgadas con
laminación plano-paralela.
14
Ilustración 3. Costado Noreste de la cuenca, Areniscas Formación Arenisca de Labor y Tierna
2.10.2.3 Formación Sabana (Q1sa)
La formación Sabana es una unidad del periodo Cuaternario que aflora principalmente en
la parte oeste de la cuenca y ocupa el 33% del área total de la cuenca, está constituido
principalmente por depósitos de capas de arcillas lacustres, con intercalaciones de capas de
arenas y arcillas arenosas, ocasionalmente con gravas.
2.10.3 Geomorfología.
La expresión geomorfológica en el área de estudio se caracteriza por pendientes suaves
en donde se encuentra aflorando la Formación Plaeners, mientras que en las zonas donde se
presentan Formación Arenisca de Labor y Tierna, se observan escarpes fuertes producto de la
competencia de las rocas. En los depósitos de la Formación Sabana se observan morfologías
onduladas suavemente inclinadas de aspecto aterrazado.
Tomando como referencia la plancha Geomorfológica del Ingeominas 2004, se
establecieron para el área de estudio las siguientes 10 unidades Geomorfológicas las cuales se
describen a continuación.
15
Tabla 1
Unidades geomorfológicas
Código Geoformas
Dlpc Planchas estructurales denudadas - espolones estructurales
Acn
Canteras: excavación escarpada de 5 –20 de altura de formas irregulares, terrazas
hechas en laderas para la extracción de materiales realizadas para la extracción
de arcillas comúnmente llamadas chircales.
Ssle Laderas estructurales sinclinales residuales: laderas definidas por estratos
inclinados en favor de la pendiente del terreno. Rocas blandas a intermedias.
Sscp
Ladera de contrapendiente de sierra homoclinal denudada: laderas definida por la
inclinación de los estratos en contra de la pendiente, de longitud moderada a
larga, de formas cóncavas a irregulares escalonadas y con pendientes escarpadas
Dco
Conos y lóbulos coluviales y de solifluxión: geoforma en forma de cono. Se
originan por acumulación de materiales sobre las laderas por escorrentía
superficial como por flujo
Dlfb Flujos torrenciales: lóbulos y abanicos de morfología alomada de longitudes muy
largas a extremadamente largas, de formas convexas abruptas a muy abruptas.
Gshle
Ladera estructural de sierra homoclinal glaciada: laderas definidas por la
inclinación de los estratos en favor de la pendiente (> 35°), de longitud moderada
a larga de formas rectas a irregulares y con pendientes escarpadas a muy
escarpadas.
Gshcp Ladera de contrapendiente de sierra homoclinal glaciada: blandas. Es común la
presencia de procesos de extracción (plucking) y gelifracción
2.10.4 Uso potencial del suelo.
Tomando como referencia la plancha IGAC 228-III-C (IGAC, 2000), se establecieron
para el área de estudio 5 áreas de uso potencial de suelo de la siguiente forma.
Vlle-1. Reforestación, protección y conservación de la vida silvestre
Vllp-1. Bosque de producción y protección
Vllpc-3. Reforestación y conservación de la vida silvestre
VIIIps-1. Conservación y producción de fauna silvestre
Urb. Área Urbana.
En esta división la que mayor área es ocupada por el bosque de producción y protección
cubriendo un 60.53% del área total de la cuenca.
2.10.5 Uso de suelo.
16
Tomando como referencia la plancha IGAC 228-III-C de suelos (IGAC, 2000), se
establecieron para el área de estudio 6 áreas con el fin de definir desde el punto de vista
composicional cual puede ser el comportamiento del terreno frente a la tasa de infiltración o
permeabilidad.
MGFf Rocas clásticas limo arcillosas y arenosas: Relieve ligeramente fuerte a escarpado, con
pendientes de 25 a 75%, afectado en sectores por erosión hídrica laminar en grado ligero, suelos
bien a excesivamente drenados.
MLKd Depósitos clásticos gravigénicos: Relieve ligero ha moderadamente quebrado, con
pendientes de 7 a 12% y 12 a 25%, afectado por erosión laminar hídrica ligera y frecuentemente
pedregosidad superficial, suelos profundos a moderadamente profundos, bien drenados con
texturas medias a moderadamente gruesas.
ME Misceláneo erosionado
MLVe Rocas clásticas arenosas, limo arcillosas: Relieve moderadamente quebrado a
moderadamente escarpado, con pendientes de 12 a 75%, afectado en sectores por erosión hídrica
ligera y moderada, suelos profundos a superficiales, bien a moderadamente bien drenados, de
texturas finas a moderadamente gruesas.
MLSg Rocas clásticas limo arcillosas: Relieve fuertemente empinado, con pendientes
superiores a 75%, afectado en sectores por erosión hídrica laminar ligera, suelos superficiales a
profundos, bien a moderadamente bien drenados, con texturas moderaderadamente finas a
moderadamente gruesas.
2.11 Marco Climatológico y de Vegetación
La
Tabla 2 muestra las zonas predominantes en nuestra zona y a partir de las cuales desarrollaremos
nuestros productos
Tabla 2.
Estructura Ecológica principal para Colombia
17
Altura (m.s.n.m) Zona Vegetación y relieve
2500 - 2800 Bosque andino bajo Bosque natural, El cordón de
Ericáceas
2800 - 3200 Zona baja del páramo, el
Subpáramo Sobresalen el Cinturón de
Ericáceas y los Bosques
Enanos, musgos, está
desapareciendo y se propone
protección pues juegan un
papel importante en el
cambio climático, laderas
erosionadas
3200 - 4000 Páramo Vegetación tipo matorral
arbustivo, pradera y matorral
de montaña.
Fuente: Estructura Ecológica principal para Colombia primera aproximación (IDEAM M. d.)
Es importante resaltar que muchas de estas especies han desaparecido en primera
instancia por el cambio del uso del suelo y en segunda por la explotación de algunas especies.
Otro factor que influyó e influye en la disminución de la cobertura vegetal es la perdida
permanente de espacios verdes y explotación de madera que se vende para chimeneas en la
Tabla 3, se encuentra un resumen de algunas características de la microcuenca la Chorrera
Tabla 3.
Características de los elementos biofísicos del sector.
ELEMENTO BIOFÍSICO CARACTERÍSTICA
Clima Frío, subhúmedo
Altura (msnm) 2.850 mínima, 3.100 máxima
Temperatura promedio
anual 10 °C
Precipitación 900 a 1500 mm
Humedad relativa
74 - 77% en los meses
lluviosos
66 - 74% en los meses secos
18
Régimen de vientos Período de calma 77%
Velocidad media de los
vientos 0,4 m/s (máximo 2,4 m/s)
2.12 Hidrografía
La microcuenca de la quebrada la Chorrera está compuesta por las siguientes quebradas,
Ilustración 4:
La quebrada Puente Piedra
La quebrada Pozo Claro
La quebrada Morací
La quebrada La Sureña
La quebrada Quebradita
La quebrada la Chorrera que luego se convierte en la quebrada los Molinos donde
desembocan las anteriores quebradas.
19
Ilustración 4. Hidrografía de la zona de estudio.
Fuente: los Autores
El estado de estas quebradas es un alto grado de contaminación ya que el sistema de
alcantarillado es precario, muchas casas no tienen alcantarillado y arrojan los desechos
directamente a las quebradas, la quebrada la Sureña está en estado muy crítico, mientras que la
recuperable es la quebrada Morací (Ilustración 5); todo el sistema de alcantarillado desemboca en
la quebrada la Chorrera.
20
Ilustración 5. Evidencia fotográfica de la contaminación en los canales de desagüe a la izquierda y a la
derecha la de la quebrada Morací
Fuente: Los Autores
2.13 Hidrogeología
Tomando como referencia el mapa Hidrogeológico de Santafé de Bogotá
(INGEOMINAS, 1996), a escala 1.50000, el área de estudio se divide en dos zonas, la primera
de rocas porosas fracturadas que se caracterizan por ser un complejo acuífero de extensión
regional de tipo confinado a semiconfinado con un espesor de hasta 250 metros, está conformado
por la Formación Arenisca Labor y Tierna, la cual está compuesta por areniscas de color gris
claro, grano fino a grueso, con esporádicas intercalaciones de liditas silíceas.
La segunda zona la conforman rocas fracturadas de un complejo acuífero de extensión
regional de tipo confinado a semiconfinado, con espesor promedio de 600 metros, está
conformado por la formación Plaeners, constituida por lodolitas, limolitas y arcillolitas, con
algunas intercalaciones de arenas.
2.14 Marco Demográfico.
Inicialmente la vereda se llamaba el Páramo, en 1971 se inicia el procesos de
poblamiento, para 1985 se invaden áreas de los cerros consideradas como reserva e inicia la
21
sustracción de la reserva forestal. En 1990 se genera el Acuerdo 61998 se determina el POT de la
zona y se genera la UPZ de mejoramiento integral urbano.
Actualmente los barrios se encuentran en trámite de legalización según la Secretaría
Distrital de Planeación ver Tabla 4, información que se encuentra disponible en la página de la
entidad, está abierta al público para su verificación y se muestra en la tabla siguiente:
Tabla 4.
Barrios en trámite de legalización localidad Chapinero en la microcuenca la Chorrera
N Desarrollo UPZ Área Has. N° Lotes
1 Bosques de Vella Vista
89
1,63 103
2 La Esperanza Nororiental * 10,09 57
3 La Sureña 8,48 401
4 San Isidro 67,13 586
5 San Luis Altos del Cabo 46,22 873
Nota: El Barrio la Esperanza nororiental se encuentra en trámite, los demás son trámites antiguos
Fuente: Secretaría Distrital de Planeación 2016
22
Ilustración 2. Mapa de Distribución de los barrios UPZ 89 a lo largo de la zona de estudio
Fuente: Los autores
3. Metodología
A continuación, en la Ilustración 6, se enuncian las actividades para proponer la
ubicación de los nodos de biodiversidad mediante la modelación hidrológica en la microcuenca
la Chorrera, localidad de Chapinero, a partir de un SIG.
23
Ilustración 6. Metodología para la ubicación de los nodos de biodiversidad mediante la modelación mediante modelación hidrológica en la
microcuenca la Chorrera, localidad de chapinero, a partir de un sig. Fuente: Los autores
24
4. Análisis y resultados de la información
4.1 Recolección de información.
4.1.1 Información cartográfica
Para el procesamiento de la información se recopiló información de mapas físicos y
digitales como:
Mapa topográfico escala 1:25000 (www.ideca.gov.co/es/servicios/mapa-de-referencia/tabla-
mapa-referencia)
Mapa geológico escala 1:100.000 (INGEOMIAS, 2008)
Mapa geomorfológico 1:25000 (INGEOMINAS, 2004)
Mapa uso potencial de suelo escala 1:100000 (IGAC, 2000)
Mapa uso de suelo escala 1:100000 (IGAC, 2000)
Mapa hidrogeológico escala 1:500000 (INGEOMINAS, 1996)
Para la modelación de todos mapas en ArcGIS inicialmente se recurrió a IDECA para
descargar las curvas de nivel las cuales permitieron realizar el DEM y con éste poder delimitar la
cuenca como primera medida, a partir de ahí se podrán generar los demás mapas necesarios para
llegar al objetivo general de este proyecto.
4.1.2 Información hidrometereológica
Los datos de precipitación fueron tomados de estaciones hidrometeorológicas
pertenecientes a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, con presencia en el
municipio de La Calera gracias a la ubicación del Embalse de San Rafael, conocida como planta
Wiesner, y otras dos estaciones ubicadas en Bogotá cercanas al área de estudio.
25
Tabla 5
Estaciones Hidrometeorológicas
Estación Altitud
msnm
Coordenadas
(m)
Fecha de
Instalación
20111 (p-009 )
Usaquén Santa Ana 2647
E:1.005.790,181
N:1.010.242,315 1929
20040 (p-041 )
San Luis
2959 E:1.004.129,918
N:1.005.377,941 1936
20642 (p-076 )
Planta Wiesner 2795
E:1.009.004,875
N:1.010.262,159 1987
Para la determinación del caudal máximo M mensual multianual para iniciar los cálculos
del método del Hidrograma Unitario se trabajó con los datos de precipitación de las tres
estaciones nombradas en la Tabla 5 con datos desde el año 1987. Es importante aclarar que no
fue necesario completar datos ya que los datos suministrados por el acueducto ya fueron
corregidos en la oficina de Hidráulica Aplicada. Los datos utilizados se pueden observar en el
Apéndice Q, Apéndice R, Apéndice S.
4.2 Análisis de la Información Morfométrica de la Cuenca
4.2.1 Delimitación de la cuenca
Mediante ArcGIS se realizó la delimitación de la línea neutra de agua en la cuenca y el
área, para ello se utilizó el DEM (con celdas llenas) para obtener la dirección de flujo, con éste
se halló la acumulación de flujo y por último la cuenca. Es importante tener en cuenta que el
DEM debe tener las celdas llenas y se puede verificar utilizando la herramienta fill que se
encuentra en hidrolody de Spatial Analyst Tools.
26
A partir de ahí se procede a generar la dirección de flujo, acumulación de flujo,
herramientas también dentro hidrology, para luego generar la red de drenaje con raster
calculator ver Ilustración 7, con la dirección de flujo también se puede obtener las cuencas que
fluyen sobre el área de estudio. Estos productos, drenajes y cuencas, también pueden ser hallados
por medio de SWAT, una extensión del programa ARGIS, sin embargo los datos obtenidos con
ambos fueron similares, el área y el perímetro de la cuenca son 7,03 Km2 y 14,83 Km
respectivamente.
Ilustración 7. Cuenca la Chorrera delimitada a través de DEM y drenajes generados a partir de ARRCGIS
Una vez hallada el área se observa que según (Jiménez, 1986) Sistemas de clasificación
de cuencas hidrográficas el área de estudio se clasifica como un sector hidrológico y no como
microcuenca pues tiene un área entre 5 y 20 Km2.
Con la visita a campo se tomaron putos de control con GPS sobre las quebradas, con el
fin de corroborar la información arrojada por el SIG y tener información fiable. El resultado
obtenido de los drenajes se puede apreciar en la Ilustración 7, nos muestra el área de la cuenca
obtenidos con dicho procedimiento y en el Apéndice A, se observa la ubicación de los puntos
tomados con GPS y los drenajes generados por SIG.
Con esta, podemos obtener la información morfométrica de la cuenca la Chorrera que
será descrita a continuación:
27
4.2.2 Morfometría
La morfometría es un análisis cuantitativo de las características físicas de una cuenca,
brinda información acerca del drenaje, pendientes y de su forma permitiendo aplicar dichos
resultados en modelos
4.2.3 Jerarquización de la red fluvial
En este punto debemos asignarle un orden según su importancia relativa en la red, esto
se hace con la metodología propuesta por (Horton & Schumm, 1945), siguiendo dicha
metodología se obtuvo que el sector hidrológico La Chorrera es de orden cuatro como se observa
en la Ilustración 8 y Tabla 6
Ilustración 8 Orden de los drenajes del sector hidrológico La Chorrera
28
Tabla 6
Resumen red de drenaje, número de cauces y longitud
Orden de
la cuenca
(O)
#Cauce
(n)
Longitud
Lu(m)
1 46,0 15048,4
2 12,0 7599,1
3 4,0 2067,7
4 1,0 3226,8
4.2.4 Leyes de Horton y Straler.
4.2.4.1 Coeficiente de bifurcación.
Es la relación que existe entre el número de segmentos de cauce de un orden específico
con el número de segmentos del orden inmediatamente superior, según la Tabla 7
Relación de bifurcación y la Ilustración 9, se puede decir que la mayor riqueza hídrica de la
zona de estudio se encuentra en las quebradas de orden 1 y 3 con una media superior a 3.
Tabla 7
Relación de bifurcación
Orden de la
cuenca (O)
# Cauces
(n) Rb
1 46 3,8
2 12 3,0
3 4 4,0
4 1 1,0 Ẋ 3,0
29
Ilustración 9. Distribución del Coeficiente de bifurcación
4.2.4.2 Densidad de drenaje
La densidad del drenaje es la relación que existe entre la longitud total de los cauces de
una cuenca y el área de ésta, Ecuación 1
Dd=∑ Lu
S=
27,94
7,03= 3,97
Ecuación 1 Densidad de drenaje.
Para el sector hidrológico de la Chorrera según (Delgadillo & Pérez, 2008), la densidad
de drenaje mayor a tres se categoriza como muy alta y puede deberse a la escasa cobertura
vegetal de la zona.
4.2.4.3 Coeficiente de torrencialidad
Este coeficiente mide la torrencialidad del sector hidrológico mediante la relación del
número de cauces de orden 1 con respecto al área total del mismo, a mayor magnitud mayor
grado de torrencialidad. Ecuación 2
It=𝑛1
S=
46
7,03= 6,54
Ecuación 2 Índice de torrencialidad
El It >3, lo cual indica que la torrencialidad para el sector hidrológico de la Chorrera es
muy alta.
3.8
3.0
4.0
1.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
1 2 3 4
Rb
Orden de la cuenca
Coeficiente de bifurcación
Ẋ= 3
30
4.2.4.4 Coeficiente de estabilidad.
Esta relación constante representa la superficie de cuenca (S) necesaria para mantener
condiciones hidrológicas estables en una unidad de longitud de canal ∑ Lu, es una medida de la
erodabilidad de la cuenca. Ecuación 3
It=𝑠
∑ Lu=
7.03
27,94= 0,25
Ecuación 3. Coeficiente de estabilidad
4.2.4.5 Alejamiento medio.
El alejamiento medio es un coeficiente adimensional y representa la relación entre el
curso de agua más largo y la superficie de la cuenca, Ecuación 4. Definida de la siguiente
manera:
Am𝐿
√𝐴𝑐=
5,85
7,03= 2,20 𝑚
Ecuación 4. Coeficiente de estabilidad
El valor de este parámetro nos indica que 2, 20m esa es la distancia media de un punto
cualquiera en la cuenca respecto a su cauce principal.
4.2.5 Índices morfométricos.
Los índices morfométricos de una cuenca son las características físicas de la misma y
tienen una estrecha relación con estrecha con los caudales que la transitan, en la Tabla 8,
Tabla 8
Resumen de índices morfométricos del sector hidrológico de la Chorrera
PARÁMETRO MORFOMETRICO RESULTADO
Longitud cauce principal (km). 5,85
Cota máxima msnm 3290
Cota mínima msnm 2561
Área de la cuenca Km2 7,03
31
Área de la cuenca Ha 7030
Perímetro de la cuenca 14.83
Pendiente 0,12
Pendiente % 12,88
Pendiente en m/km 126,34
Pendiente Media 12.88
Longitud Axial 3,08
Factor De Forma 0,73
Coeficiente De Compacidad 1,57
Rff/Kc 0,46
S1 6,99
S2 12,33
Lmax 3,975
amax 3,102
Ih 0,56
Ia 1,28
PDH MEDIA
FORMA OVALADA
PROCESO POCO HOMOGÉNEA
DEPOSICIONAL
Factor de forma Ff OVAL REDONDA MA-PDH
Coeficiente de compacidad KC OVAL OBLONGA BM-PDH
Índice de homogeneidad lh POCO HOMOGÉNEA
DEPOSICIONAL
Índice de alargamiento Ia OVAL REDONDA MA-PDH
4.2.6 Curva Hipsométrica
La curva hipsométrica es una representación gráfica del relieve medio de la cuenca,
indica el porcentaje de la cuenca que existe por encima o por debajo de cierta cota determinada,
en la Tabla 9 observamos las áreas entre las cotas obtenidos a partir de ArcGIS.
32
Tabla 9
Construcción de curva hipsométrica
intervalo entre curvas de nivel (msnm)
área entre curvas
(m2) (ai)
(ai)*(ei) porcentaje
del área total %
% de área acumulado
% del área
sobre la curva
inferior
2568,0 2590,4 153087,0 394843328 2,18 2,18 100 2590,8 2612,9 71187,0 185215939 1,01 3,19 97,82 2613,5 2635,7 60387,0 158492286 0,86 4,05 96,81 2636,7 2658,2 61287,0 162252926 0,87 4,92 95,95
2658,4 2680,7 64887,0 173219910 0,92 5,84 95,08 2681,0 2702,7 85587,0 230385452 1,22 7,06 94,16 2703,4 2725,8 127887,0 347167230 1,82 8,88 92,94 2726,0 2748,4 134187,0 367296388 1,91 10,79 91,12 2748,7 2771,0 125187,0 345495841 1,78 12,57 89,21 2771,1 2793,4 115287,0 320758945 1,64 14,21 87,43 2793,6 2816,2 134187,0 376381988 1,91 16,12 85,79 2816,4 2838,7 268287,0 758589025 3,82 19,94 83,88 2838,8 2861,3 297987,0 849274626 4,24 24,17 80,06 2861,3 2883,7 296187,0 850796471 4,21 28,39 75,83 2884,0 2906,4 338487,0 979996058 4,81 33,20 71,61
2906,5 2928,8 346587,0 1011222954 4,93 38,13 66,80 2929,0 2951,5 416787,0 1225467389 5,93 44,06 61,87 2951,6 2974,1 382587,0 1133543307 5,44 49,50 55,94 2974,1 2996,6 452787,0 1351728433 6,44 55,94 50,50 2996,7 3019,2 481587,0 1448595002 6,85 62,79 44,06 3019,3 3041,8 566187,0 1715856796 8,05 70,85 37,21 3041,9 3064,3 450987,0 1376914950 6,42 77,26 29,15 3064,4 3086,9 392487,0 1207139236 5,58 82,85 22,74 3087,0 3109,4 318687,0 987358110 4,53 87,38 17,15 3109,7 3132,0 276387,0 862560102 3,93 91,31 12,62 3132,1 3154,6 194487,0 611339828 2,77 94,08 8,69
3154,7 3177,1 153087,0 484657819 2,18 96,26 5,92 3177,6 3199,5 106287,0 338901471 1,51 97,77 3,74 3199,9 3220,7 59487,0 190971068 0,85 98,61 2,23 3222,9 3243,6 42387,0 137046448 0,60 99,22 1,39 3245,4 3266,2 32487,0 105771648 0,46 99,68 0,78 3268,0 3290,0 22587,0 74063181,1 0,32 100,00 0,32 m2 7029984 2,0763E+10 100 1541,21
33
Ilustración 10. Construcción de la curva hipsométrica e identificación de sus partes
4.2.7 Elevaciones
A partir de la curva hipsométrica Ilustración 10, se obtuvo la elevación 2975 msnm,
siendo ésta el punto de mayor probabilidad de concentración de caudal en el sector hidrológico
la Chorrera, y con la curva que se presenta en catalogamos la cuenca como tipo B como lo indica
la Ilustración 11 es decir el sector hidrológico está en equilibrio, fase de madurez.
Ilustración 11. Tipo de curva hipsométrica (Lamas, 1993)
256826182668271827682818286829182968301830683118316832183268
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Alt
ura
MSN
M
Porcenaje de área acumulado
Curva Hipsometrica
CB
CM
CA
34
4.2.8 Partes de la cuenca
De la gráfica de la curva hipsométrica Ilustración 10 inferimos que la cuenca baja CB del
sector hidrológico la Chorrera se encuentra localizada entre las cotas 2568 m.s.n.m. y 2816
m.s.n.m., la cuenca media CM entre las cotas 2816 m.s.n.m. y 3019 m.s.n.m., y la cuenca alta
CA entre las cotas 3019 m.s.n.m, y 3290 m.s.n.m
4.2.9 Altitud media
La altitud media de la cuenca la obtenemos de la Ecuación 5:
𝑬 =∑(𝒂𝒊 ∗ 𝒆)
𝑨𝒄
𝑬 =𝟐, 𝟎𝟕𝟔𝟑𝑬 + 𝟏𝟎
𝟕𝟎𝟐𝟗𝟗𝟖𝟒= 𝟐𝟗𝟓𝟑 𝐦𝐬𝐧𝐦
Ecuación 5 Altura media
Donde:
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 dos curvas de nivel (m.s.n.m)
Ac: área de la cuenca (km2)
4.2.10 Pendiente media de la cuenca
Mediante el software ArcGIS se calcula el mapa de pendientes a partir del DEM, el sector
hidrológico presenta una pendiente media de 28.46% como lo muestra la Ilustración 12
35
Ilustración 12. Pendientes sector hidrológico de la Chorrera
4.3 Resultados
Con el fin de alcanzar el objetivo del proyecto fue necesario realizar tres análisis
diferentes para evaluar una posible efectividad de los nodos de biodiversidad identificando
cuanta lluvia son capaces de amortiguar, como primera medida se generaron los mapas y la
hidrología correspondiente al uso potencial del suelo, es decir lo que uso adecuado sin los barrios
ilegales y al cual se conocerá como escenario de uso potencial, como segunda medida se
generaron mapas y la hidrología para el uso actual del suelo en el cual los asentamientos urbanos
superan el 42% del total del área de estudio, haciendo que los parámetros se vean afectados, a
este escenario lo llamaremos uso actual y por último se generan mapas y la hidrología ubicando
dentro del área actual urbana ilegal los nodos de biodiversidad, buscando recuperar algo del uso
potencial y mejorando la infiltración, escenario final que llamaremos nodos.
La Tabla 10 especifica los escenarios de los que se habló y con los cuales se trabajará de
aquí en adelante, luego se presentarán los resultados obtenidos mediante la modelación en
ArcGIS y luego el proceso realizado para hallar a la modelación con HEC-HMS
36
Tabla 10
Escenarios de estudio
Escenario Nombre Comentario
1 Uso potencial Uso de acuerdo a la capacidad del
suelo
2 Uso Actual Uso en conflicto debido a la
urbanizaciones ilegales
3 Nodos Áreas posibles para ubicar los nodos
de biodiversidad
4.3.1 Resultados aplicación ArcGIS
Los mapas base para la ubicación de nodos, geología, geomorfología e hidrogeología,
suelos y uso potencial del suelos fueron georreferenciados y digitalizados a partir de archivos en
formato .pdf, el sistema de coordenadas con el cual se trabajó se muestra en la Ilustración 13, los
mapas producto se presentan a una escala 1:25000
Ilustración 13. Sistema de coordenadas Magna Colombia Bogotá – proyección transversal Mercator
4.3.1.1 Mapa Geológico
Luego de digitalizar la geología se identifican las tres formaciones Q1sa Formación
Sabana, K2t Formación Labor – Tierna y K2p Formación Plaeners de las cuales anteriormente se
37
había descrito la litología, para manejar adecuadamente la información, como se observa en la
Ilustración 14 en ArcGIS se crean las respectivas características del shape geología en la tabla
de propiedades, nombre, código y descripción, la casilla Susceptib se aclara más adelante.
Ilustración 14. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para la geología.
El mapa geológico que se obtuvo encuentra en el Apéndice A.
4.3.1.2 Mapa Geomorfológico.
Dentro de la zona de estudio encontramos nueve geoformas, canteras, conos y lóbulos
coluviales y de solifluxión, flujos torrenciales, planchas estructurales denudadas, planicies y
deltas lacustrinos, ladera de contrapendiente de sierra homoclinal glaciada, ladera estructural de
sierra homoclinal glaciada, ladera de contrapendiente de sierra homoclinal denudada y laderas
estructurales sinclinales residuales.
Cada una de estas geoformas posee un código, descripción y una casilla de
susceptibilidad en Argis como se muestra en la Ilustración 15, el mapa geomorfológico que se
obtuvo encuentra en el Apéndice C.
Ilustración 15. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para la geomorfología
38
4.3.1.3 Mapa hidrogeológico
En cuanto a la hidrología encontramos tres sectores sedimentos porosos rocas porosas
fracturadas rocas fracturadas, y para cada una de ellas se crearon las propiedades que se
observan en la Ilustración 16, el mapa geomorfológico que se obtuvo encuentra en Apéndice D.
Mapa Hidrológico.
Ilustración 16 Esquema de los Campos creados en ARCGIS para la hidrogeología
4.3.1.4 Mapa suelo
Los suelos que se encuentran alrededor del sector hidrológico son seis misceláneo
erosionado, Suelos moderadamente superficiales texturas finas, suelos afectados por erosión
hídrica laminar texturas medias a gruesas, suelos afectados por erosión hídrica laminar ligera
texturas finas, suelos afectados por erosión hídrica ligera texturas fina y urbano, cada uno de
ellos con su respectiva información en ArcGIS ver Ilustración 17. El mapa generado puede verse
en el Apéndice E.
Ilustración 17. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para los suelos
39
4.3.1.5 Mapa uso de suelo o uso potencial.
Este mapa nos muestra el uso potencial del suelo, es decir el uso adecuado que debería
tener el suelo a lo largo del sector hidrológico de la Chorrera. Al realizar este mapa se
encontraron siete categorías: urbano, conservación y producción de fauna silvestre, reforestación
protección y conservación de vida silvestre, conservación y producción de fauna silvestre,
bosque de protección y producción, bosque de protección y producción, reforestación y
conservación de la vida silvestre, también se crearon los respectivas características del shape
que se pueden ver en Ilustración 18
El mapa de uso potencial generado puede verse en el Apéndice F, donde se observa
claramente que la mayor parte de la cuenca, para ser más precisos el 96.08% debería ser de
conservación y solo un 3.92% ubicado en la parte baja del sector hidrológico debería ser
destinada a urbano.
El mapa de suelo y el mapa de uso de suelo generan las áreas de cada categoría y son la
base para el escenario 1, dichas áreas se utilizarán para hallar el valor de la curva número para
luego hacer el análisis hidrológico de este escenario, de esto se hablará a detalle a partir del
numeral 4.3.2
Ilustración 18. Esquema de los Campos creados en ARCGIS para el uso de lo suelo
4.3.1.6 Mapa uso Actual.
Para generar este mapa se recurrió a fotointerpretación de la imagen de Google Earth
Ilustración 19 y la superposición de shapes de los barrios que componen el sector hidrológico de
40
la Chorrera, junto con el mapa de uso potencial obtenemos el mapa de uso actual con las
siguientes categorías: Urbano, Bosque de protección y producción, reforestación y conservación
de la vida silvestre.
Ilustración 19. Sector hidrológico con mapa base de google Earth y polígonos del sector urbano
También se generó la respectiva tabla de atributos para el uso actual y puede ver en la
Ilustración 20
Ilustración 20. Propiedades de los polígonos que componen el mapa de uso actual
En el mapa de uso actual que se encuentra en el Apéndice G, donde se puede ver que el
área urbana aumentó de un 4% a un 43%, lo que lleva a suponer que al unir el mapa de uso
potencial y uso actual los conflictos sean alto.
41
4.3.1.7 Mapa conflicto uso de suelo
Este mapa como ya se mencionó, fue adquirido a partir de la unión de los mapas de uso
actual y de uso potencial obteniendo la tabla que se observa en la Ilustración 21, se crea un
nuevo campo llamado conflicto para valorar como muy alto en polígonos donde su uso actual no
corresponde a su uso potencial y bajo para zonas que tienen correspondencia en uso actual y uso
potencial.
Ilustración 21. Superposición de mapa uso actual y uso potencial
Ya se tienen los mapas base para el escenario 2, ahora se generarán los mapas base que
luego se reclasificarán dando como resultado el mapa de ubicación de nodos, último escenario
nodos
4.3.1.8 Mapa estructura ecológica principal
Para generar este mapa se realizó la suma de dos mapas, el primero es el mapa de ronda
hídrica que para la zona se tomó de 30 metros y el segundo el mapa de zonas ecológicas.
El mapa de ronda hídrica se obtuvo aplicando al shape de drenajes una opción en ArcGIS
que se encuentra en Spatyal Analyst Tools, Distance, Euclidian Distance Ilustración 22, el raster
generado es reclasificado para que tengamos una sola categoría de 0 a 30 metros Ilustración 23.
42
Ilustración 22. Distancia euclidiana para los drenajes presentes en el sector hidrológico la Chorrera
Ilustración 23. Mapa de ronda hídrica
El segundo mapa se obtiene reclasificando el DEM en tres categorías de m.s.n.m, de 2568
a 2800 bosque andino de 2800 a 3200 subpáramo y >3200 páramo, en la Ilustración 24 se
observa el resultado, el 75 % del sector hidrológico la Chorrera se encuentra en zonas de páramo
y subpáramo.
43
Ilustración 24. Mapa de zonas ecológicas
Al cruzar éstos dos mapas obtenemos el mapa de estructura ecológica principal el cual
se puede ver Apéndice I, dicho mapa también tiene su respectiva tabla de atributos también con
un campo llamado susceptibi, Ilustración 25
Ilustración 25. Categorías del shape de estructura ecológica principal
4.3.1.9 Mapa Barrios
El shape de barrios dentro del sector hidrológico se tomó como un mapa de zonas
probables donde se pueden ubicar los nodos, es decir abarcar toda el área de estudio debido a que
potencialmente los suelos son de protección. Se realizó una unión entre la cuenca y los barrios
para obtener el mapa que se muestra en la Ilustración 27 de la misma manera que los anteriores
mapas, se creó el campo de susceptibilidad 1 para zonas probables para ubicar nodos y 0 para la
zona urbana. Ilustración 26.
44
Ilustración 26. Categorías del shape de zonas probables
Ilustración 27. Mapa de zonas probables
4.3.1.10 Reclasificación de mapas.
Cada uno de los mapas debe convertirse a raster para poder hacer operaciones entre ellos
con la herramienta raster calculator, sin embargo antes de hacerlo se debe reclasificarlos
utilizando el campo creado en cada uno de ellos llamado “suscepti” para manejarlos de manera
homogénea.
45
En Ilustración 28 es un ejemplo de tres capas que tienen diferentes valores en un inicio y
que luego se reclasificaron en términos de 1 y 0, después es posible sumarlos, multiplicarlos o
restarlos, en el caso de estudio la susceptibilidad 1 corresponde a las zonas en donde es probable
ubicar nodos y 0 para aquellas en donde no es posible hacerlo.
Ilustración 28. Superposición de raster (Franco)
Con el fin de obtener el mapa de ubicación de nodos se reclasificaron mediante el campo
“suscepti” los siguientes mapas y se presentan también en los Apéndices.
Apéndice J Reclasificación de Mapas – Mapa Geológico Reclasificado
Apéndice K Reclasificación de Mapas – Mapa Geomorfológico Reclasificad006F
Apéndice L Reclasificación de Mapas – Mapa Hidrogeológico Reclasificado
Apéndice M Reclasificación de Mapas – Mapa Conflicto Uso del suelo Reclasificado
Apéndice N Reclasificación de Mapas – Mapa Estructura Ecológica Reclasificada
Apéndice O Reclasificación de Mapas – Mapa de Drenajes Reclasificado
Apéndice P Reclasificación de Mapas – Mapa de Barrios Reclasificado
46
En cuanto a la geología la geomorfología y la hidrogeología para el caso de estudio todos
tienen susceptibilidad de uno ya que no vemos restricciones para ubicar nodos pues el objeto de
estudio no es el tipo de nodo que se ubicará sobre el área
El en caso de conflicto de uso, la categoría 1 es para las zonas con conflictos altos ya que
coincide con las áreas en donde se presentan inundaciones en épocas de lluvia.
La estructura principal tiene una susceptibilidad de 1 ya que debe protegerse al máximo
las rondas hídricas y el subpáramo.
Los drenajes se reclasificaron con 1 ya que pueden ser zonas potenciales para ubicar
nodos y se amplió la ronda hídrica a 50 metros debido a que la expansión de la urbanización es
activa en zona de subpáramo y se busca dar un área que detenga dicha expansión.
De la misma manera se reclasifica los barrios 1 para áreas en donde sea posible ubicarlos
y 0 los barrios actualmente construidos.
Una vez reclasificados procedemos a multiplicarlos mediante raster calculator y el mapa
obtenido es el mapa de ubicación nodos que se puede observar en el Apéndice Q.
4.3.1.11 Mapa ubicación nodos de biodiversidad
Este mapa es el objetivo principal del proyecto y es la base para hallar el valor de la curva
número del escenario 3 nodos, el área total que abarcarían los nodos es del 7.7% del área total de
la cuenca. En la siguiente tabla se presentan los centroides en X y Y, así como las áreas de los
117 lugares en donde sería posible ubicar los nodos de biodiversidad, obtenidos mediante el
procesamiento de mapas en SIG
4.3.2 Resultados de la hidrología
4.3.2.1 Calculo de m precipitación máxima mensual multianual
Los cálculos de la precipitación máxima mensual multianual se realizaron con datos
aportados por tres estaciones de la Empresa de acueducto y Alcantarillado de Bogotá y se realizó
la terminación de su área de influencia dentro de la microcuenca mediante polígonos de
Thiessen, como lo muestra la siguiente Ilustración 29
47
Ilustración 29. Polígonos de Thiessen para el sector hidrológico la Chorrera
Tabla 11
Resultados del cálculo de M
Estación Altitud
msnm Coordenadas
Prec. Max
24 h MA
%
ÁREAS Total
20111 (p-009 ) Usaquén
Santa Ana 2647
E:1.005.790,181
N:1.010.242,315 52,30 0,7267 38,00
20040 (p-041 )
San Luis 2959
E:1.004.129,918
N:1.005.377,941 56,20 0,0802 4,51
20642 (p-076 ) Planta
Wiesner 2795
E:1.009.004,875
N:1.010.262,159 45,72 0,1931 8,83
M 51,34
Este cálculo no se ve afectado de acuerdo al escenario, este cálculo es previo y puede
afectar cálculos expuestos a continuación del documento.
48
4.3.2.2 Cálculo de curva número
La curva numero cambia de acuerdo con cada escenario en el que se trabaje, debido que
está ligada directamente al uso y tipo de suelo, en la Tabla 12 se puede observar el valor de
curva número CN para el escenario de uso potencial el cual llega a los 49,02 siendo bajo de
acuerdo con la cobertura, este resultado nos indica que existe una alta probabilidad de que todo
lo que llueva se pueda infiltrar, adicionalmente en este escenario el área urbana impermeable
solo contempla el 3.92% del total del área.
Para el escenario 2 mostrado en la Tabla 13, de uso actual del suelo se puede observar
que el área urbana se incrementó ampliamente, pasando del 3.92% al 42.77%, afectando la
impermeabilidad del área de estudio y generando un incremento de la escorrentía, por lo cual la
curva numero obtuvo un valor de 60.76.
Para el caso del escenario 3 mostrado en la Tabla 14 con la ubicación de nodos, donde se
retiró espacio dentro del área urbana para su ubicación, se observa que el área urbana disminuyó
a 37.39%, mientras los Nodos obtuvieron un espacio dentro del área de estudio, principalmente
en el área urbana con el 7.7% del área total, bajo este porcentaje la curva número disminuyó su
valor pasando de 60.76 a 56.8 indicando que se incrementa la infiltración en un porcentaje que
será mostrado en la sección de modelación del presente documento.
49
Tabla 12
CN Uso Potencial del Suelo
Uso Potencial del Suelo Curva Número
Código Uso de Suelo % Inicial Tipo Geología Clasificación Infiltración final % Final CN Total
Vlle-1 Reforestación protección y
conservación de vida silvestre 22,44 Q2p Q2t C 1.27 - 3.81 22,44 73 1638,12
Vllp-1 Bosque de protección y producción 51,44 Q2t Q1sa Q2p A 7.62 - 11.43 51,44 36 1851,84
Vllpc-3 Reforestación protección y
conservación de vida silvestre 8,01
K2p B 3.81 - 7.62 3,15 60 189,00
K2t A 7.62 - 11.43 4,86 36 174,96
Vllp-1 Bosque de protección y producción 9,09 K2t A 7.62 - 11.43 9,09 36 327,24
Vlllps-1 Conservación y Protección de flora
y fauna silvestre 4,1 Q1sa D 1.27 - 3.81 4,1 79 323,90
Vlllps-1 Conservación y Protección de flora
y fauna silvestre 0,98 K2t A 7.62 - 11.43 0,98 36 35,28
Urb Urbana 3,92 Q1sa D 0 - 1.27 3,92 92 360,64
99,98 Total 4900,98
CN pond. 49,02
CNIII 68,86
Fuente: Autores.
50
Tabla 13
CN Uso Actual del Suelo
Uso actual del suelo Curva Numero
Código Uso de Suelo % Inicial Tipo Geología Clasificación Infiltración final % Final CN Total
llp-1 Bosque de protección y producción 48,98 Q2t Q1sa Q2p A 7.62 - 11.43 48,98 36 1763,28
Vllpc-3 Reforestación protección y
conservación de vida silvestre 8,25
K2p B 3.81 - 7.62 3,15 60 189
K2t A 7.62 - 11.43 4,86 36 174,96
Urb Urbana 42,77 Q1sa D 0 - 1.27 42,77 92 3934,84
99,76 Total 6062,08
CN pond. 60,76
CNIII 78,081
Fuente: Autores.
51
Tabla 14
CN Uso Actual con Nodos
Uso Actual con Nodos Curva Numero
Código Uso de Suelo % Inicial Tipo Geología Clasificación Infiltración final % Final CN Total
Vllp-1 Bosque de protección y producción 46,66 Q2t Q1sa Q2p A 7.62 - 11.43 46,66 36 1679,76
Vllpc-3 Reforestación protección y conservación de vida
silvestre 8,25
K2p B 3.81 - 7.62 3,15 60 189
K2t A 7.62 - 11.43 4,86 36 174,96
Vllpc-3 Nodos de Biodiversidad 7,71 K2t A 7,71 25 192,75
Urb Urbana 37,39 Q1sa D 0 - 1.27 37,39 92 3439,88
99,77 Total 5676,35
CN pond. 56,89
CNIII 75,22
Fuente: Autores.
52
Al final de cada tabla se vinculó el dato de curva número corregida con el CN III para
antecedentes húmedos de precipitación según se establece en el manual del Invias, esta
información se tiene en cuenta, tanto para la determinación de la precipitación efectiva como
para la modelación en HEC-HMS.
4.3.2.3 Cálculo de tiempo de concentración
El tiempo de concentración se tomó ponderado ejecutando cada uno de los métodos
descritos en la Tabla 15, dando como resultado un valor final que se tiene en cuenta para hallar
los tiempos al pico Tp de cada escenario, para el tiempo de concentración se cuenta con tres
tablas de resultados debido que el método SCS requiere el valor de curva número y como este
difiere dependiendo el escenario, por ende, se obtiene tres tiempos de concentración.
De manera adicional cada método de cálculo de tiempo de concentración requiere el uso
de diferentes parámetros provenientes de la morfometría de la cuenca, como son la pendiente, el
área, el perímetro y las cotas máximas y mínimas, las cuales se encuentran en la Tabla 15 y son
comunes para todos los escenarios propuestos.
A continuación, se muestran los diferentes tiempos de concentración obtenidos para cada
uno de los escenarios.
Tabla 15
Tiempo de Concentración Uso Potencial
Método Tc Minutos N Parámetros Tc inicial *N parámetros
KIRPICH 34,11 2 68,22
TEMEZ 42,40 2 84,80
WILLIAM 18,61 4 74,46
JOHNSTONE 112,54 2 225,08
GIANDOTTI 39,89 3 119,69
VENTURA HERAS 41,92 2 83,85
CHOW 97,74 2 195,49
US ARMY 94,94 2 189,88
SCS 215,08 3 645,24
Tiempo de Concentración 76,67 Minutos
53
Tabla 16
Tiempo de Concentración Uso Actual.
Método Tc Minutos N Parámetros Tc inicial *N
parámetros
KIRPICH 34,11 2 68,22
TEMEZ 42,40 2 84,80
WILLIAM 18,61 4 74,46
JOHNSTONE 112,54 2 225,08
GIANDOTTI 39,89 3 119,69
VENTURA HERAS 41,92 2 83,85
CHOW 97,74 2 195,49
US ARMY 94,94 2 189,88
SCS 159,78 3 479,36
Tiempo de Concentración 69,13 Minutos
Tabla 17
Tiempo de Concentración Uso Actual Con Nodos.
Método Tc Minutos N Parámetros Tc inicial *N
parámetros
KIRPICH 34,11 2 68,22
TEMEZ 42,40 2 84,80
WILLIAM 18,61 4 74,46
JOHNSTONE 112,54 2 225,08
GIANDOTTI 39,89 3 119,69
VENTURA HERAS 41,92 2 83,85
CHOW 97,74 2 195,49
US ARMY 94,94 2 189,88
SCS 176,23 3 528,69
Tiempo de Concentración 71,37 Minutos
Como se puede observar en las Tabla 15, Tabla 16 y Tabla 17el tiempo de
concentración varia con respecto a la curva número, siendo el escenario de uso potencial el que
presenta mayor tiempo de concentración con 76.67 minutos, debido a que existe menor
54
porcentaje de área urbana, por su parte el escenario de uso actual presenta un tiempo de
concentración menor con valor de 69.13 minutos debido al incremento de la zona urbana y el
ultimo escenario con los nodos ubicados presento un nuevo incremento del tiempo de
concentración llegando a los 71.37 minutos, lo cual nos podría mostrar un mejoramiento en lo
que ocurre con la velocidad con la que se genera el escurrimiento en el área de estudio.
4.3.2.4 Determinación de hidrogramas unitario curvilíneo de Mockus
Para el uso del Hidrograma Unitario Sintético de Mockus de tipo curvilíneo se requiere
determinar para cada escenario los tiempos al pico Tp y los caudales al pico Qp, que se obtienen
con los datos de tiempo de concentración y datos de la morfometría de la cuenca.
Los datos obtenidos de tiempo al pico Tp y caudal al pico Qp para cada escenario fueron:
Tabla 18
Tiempos al pico y caudales al pico para cada escenario.
Escenario 1 Uso Potencial
del Suelo
Escenario 2 Uso Actual
del suelo
Escenario 3 Uso Actual
con Nodos
Tp (Minutos) 84.33 76.04 78.51
Qp (m3/s) 1.04 1.15 1.11
Mediante el uso del hidrograma general del método curvilíneo de Mockus es posible
generar el Hidrograma Unitario específico de la microcuenca de estudio. A continuación, se
muestra los resultados del hidrograma para cada uno de los escenarios.
55
Tabla 19
Hidrograma Unitario Escenario Uso Potencial.
HIDROGRAMA UNITARIO
Hidrograma estimado
cada 15 m HU GENERAL HU DE LA CUENCA
T/TP Q/qp T=(t/tp)*Tp Q=(Q/Qp)*Qp T Q (m3/s)
0 0 0 0 0.00 0
0.1 0.03 8.43 0.031 16.87 0.10
0.2 0.1 16.86 0.10 33.74 0.32
0.3 0.19 25.30 0.19 50.60 0.68
0.4 0.31 33.73 0.32 67.47 0.96
0.5 0.47 42.16 0.48 84.34 1.04
0.6 0.66 50.60 0.68 101.21 0.96
0.7 0.82 59.03 0.85 118.07 0.81
0.8 0.93 67.47 0.96 134.94 0.70
0.9 0.99 75.90 1.02 151.81 0.405
1 1 84.33 1.04 168.68 0.29
1.1 0.99 92.77 1.02 185.54 0.21
1.2 0.93 101.20 0.96 202.41 0.15
1.3 0.86 109.63 0.89 219.28 0.11
1.4 0.78 118.07 0.81 236.15 0.08
1.5 0.68 126.50 0.70 253.01 0.05
1.7 0.46 143.37 0.47 269.88 0.04
1.8 0.39 151.80 0.40 286.75 0.03
1.9 0.33 160.24 0.34 303.62 0.02
2 0.28 168.67 0.29 320.48 0.01
2.2 0.207 185.54 0.21 337.35 0.01
2.4 0.147 202.41 0.15
Tp (Minutos)
84.33
Qp (m3/s)
1.04
2.6 0.107 219.27 0.11
2.8 0.077 236.14 0.08
3 0.05 253.01 0.05
3.2 0.04 269.88 0.04
3.4 0.029 286.74 0.03
3.6 0.021 303.61 0.02
3.8 0.015 320.48 0.01
4 0.011 337.35 0.01
4.5 0.005 379.51 0.005
5 0 421.68 0
56
Ilustración 30. Hidrograma Unitario Escenario Uso Potencial
Tabla 20
Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual
HIDROGRAMA UNITARIO
Hidrograma estimado
cada 15 m HU GENERAL HU DE LA CUENCA
T/TP Q/qp T=(t/tp)*Tp Q=(Q/Qp)*Qp T Q
(m3/s)
0 0 0 0 0.00 0
0.1 0.03 7.60 0.03 15.21 0.11
0.2 0.1 15.20 0.11 30.42 0.35
0.3 0.19 22.81 0.21 45.63 0.76
0.4 0.31 30.41 0.35 60.83 1.07
0.5 0.47 38.02 0.54 76.04 1.15
0.6 0.66 45.62 0.76 91.25 1.07
0.7 0.82 53.23 0.94 106.46 0.89
0.8 0.93 60.83 1.07 121.67 0.78
0.9 0.99 68.43 1.14 136.88 0.44
1 1 76.04 1.15 152.09 0.32
1.1 0.99 83.64 1.14 167.30 0.32
1.2 0.93 91.25 1.07 182.50 0.16
1.3 0.86 98.85 0.99 197.71 0.16
1.4 0.78 106.46 0.89 212.92 0.08
1.5 0.68 114.06 0.78 228.13 0.05
1.7 0.46 129.27 0.53 243.34 0.05
1.8 0.39 136.87 0.44 258.55 0.03
1.9 0.33 144.48 0.38 273.76 0.02
2 0.28 152.08 0.32 288.97 0.01
2.2 0.207 167.29 0.23 304.17 0.01
2.4 0.147 182.50 0.16
Tp (Minutos)
2.6 0.107 197.71 0.12
2.8 0.077 212.92 0.08
3 0.05 228.13 0.05
3.2 0.04 243.33 0.04
3.4 0.029 258.54 0.03
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 100 200 300 400 500
Cau
dal
m3
/s
Tiempo M
Hidrograma Unitario Uso Potencial
HU
57
3.6 0.021 273.75 0.02 76.04
Qp (m3/s)
1.15
3.8 0.015 288.96 0.01
4 0.011 304.17 0.01
4.5 0.005 342.19 0.005
5 0 380.21 0
Ilustración 31. Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual.
Tabla 21
Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual con Nodos
HIDROGRAMA UNITARIO
Hidrograma estimado
cada 15 m HU GENERAL HU DE LA CUENCA
T/TP Q/qp T=(t/tp)*Tp Q=(Q/Qp)*Qp T Q (m3/s)
0 0 0 0 0.00 0
0.1 0.03 7.85 0.03 15.70 0.11
0.2 0.1 15.70 0.11 31.40 0.34
0.3 0.19 23.55 0.21 47.11 0.73
0.4 0.31 31.40 0.34 62.81 1.03
0.5 0.47 39.25 0.52 78.51 1.11
0.6 0.66 47.10 0.73 94.21 1.03
0.7 0.82 54.95 0.91 109.91 0.87
0.8 0.93 62.80 1.03 125.62 0.75
0.9 0.99 70.65 1.10 141.32 0.435
1 1 78.51 1.11 157.02 0.31
1.1 0.99 86.36 1.10 172.72 0.23
1.2 0.93 94.21 1.03 188.42 0.16
1.3 0.86 102.06 0.96 204.13 0.11
1.4 0.78 109.91 0.87 219.83 0.08
1.5 0.68 117.76 0.75 235.53 0.05
1.7 0.46 133.46 0.51 251.23 0.04
1.8 0.39 141.31 0.43 266.93 0.03
1.9 0.33 149.16 0.36 282.64 0.02
2 0.28 157.02 0.31 298.34 0.01
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Cau
dal
m3
/s
Tiempo M
Hidrograma Unitario Uso Actual
HU
58
2.2 0.207 172.72 0.23 314.04 0.01
2.4 0.147 188.42 0.16
Tp (Minutos)
78.51
Qp (m3/s)
1.11
2.6 0.107 204.12 0.11
2.8 0.077 219.82 0.08
3 0.05 235.53 0.05
3.2 0.04 251.23 0.04
3.4 0.029 266.93 0.03
3.6 0.021 282.63 0.02
3.8 0.015 298.33 0.01
4 0.011 314.04 0.01
4.5 0.005 353.29 0.005
5 0 392.55 0
Ilustración 3. Hidrograma Unitario Escenario Uso Actual con Nodos.
Par todos los escenarios el hidrograma unitario presento un comportamiento similar por
lo que se decidió trabajar la posterior modelación con intervalos de tiempo de 15 minutos en
todos los casos.
4.3.2.5 DETERMINACIÓN DE CURVAS IDF
Con los valores obtenidos de tiempo del Hidrograma Unitario, se elaboran las curvas IDF
utilizando las constantes de la región andina R1, a=0.94, b=0.18, c=0.66 y d=0.83, con periodos
de retorno de 2, 5, 10, 20, 30 y 50 años, siendo nuestro periodo de retorno de interés 10 años.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Cau
dal
m3
/s
Tiempo M
Hidrograma Unitario Uso Actual con Nodos
HU
59
El periodo de retorno se definió por 10 años, debido a la fragilidad que representa el nodo
de biodiversidad, ya que al tratarse de un material vegetal plantado en una zona que nunca ha
tenido un especial cuidado por la naturaleza, se espera que lograr el desarrollo total del nodo
requiera un tiempo y su apropiación por parte de la comunidad otro tiempo importante, según
datos obtenidos de la oficina de biodiversidad del Jardín Botánico de Bogotá JBBJCM , podría
llevar para su desarrollo hasta 2 años.
Existe un segundo factor determinante para definir el periodo de retorno y corresponde al
porcentaje de área que puede ser usada en el sector urbano para la ubicación de los Nodos,
debido a que según se observa en el mapa de uso actual del suelo Apéndice G, se observa que la
comunidad asentada ilegalmente no respeto las rondas de río, áreas que corresponden a los sitios
principales donde se pretende ubicar los Nodos.
De acuerdo con el tiempo de desarrollo y con su área limitada es difícil que el Nodo
pueda soportar una precipitación máxima probable para un periodo de retorno de 50 o 100 años,
por lo cual se determinó trabajar un periodo más corto de retorno tomando el de 10 años.
A continuación, se presentan las tablas y gráficos de resultados de las curvas IDF.
Tabla 22
Curvas IDF Uso Potencial.
Curvas IDF Intensidad mm/h
Tiempo Periodo de Retorno
2 5 10 20 30 50
16.9 64.67 76.27 86.40 97.88 105.30 115.44
33.7 40.93 48.27 54.68 61.95 66.64 73.06
50.6 31.32 36.94 41.84 47.40 50.99 55.90
67.5 25.90 30.55 34.61 39.21 42.17 46.24
84.3 22.36 26.36 29.87 33.84 36.40 39.90
101.2 19.82 23.38 26.48 30.00 32.27 35.38
118.1 17.90 21.11 23.92 27.10 29.15 31.96
134.9 16.39 19.33 21.90 24.81 26.69 29.26
151.8 15.17 17.89 20.26 22.96 24.69 27.07
168.7 14.15 16.69 18.90 21.41 23.04 25.25
185.5 13.29 15.67 17.75 20.11 21.63 23.71
202.4 12.54 14.79 16.76 18.99 20.42 22.39
60
219.3 11.90 14.03 15.90 18.01 19.37 21.24
236.1 11.33 13.36 15.14 17.15 18.45 20.23
253.0 10.83 12.77 14.46 16.39 17.63 19.33
269.9 10.38 12.24 13.86 15.70 16.89 18.52
286.7 9.97 11.76 13.32 15.09 16.23 17.79
303.6 9.60 11.32 12.82 14.53 15.63 17.13
320.5 9.26 10.92 12.38 14.02 15.08 16.53
337.4 8.95 10.56 11.96 13.55 14.58 15.98
Ilustración 32. Curvas IDF Uso Potencial
Tabla 23
Curvas IDF Uso Actual
Curvas IDF Intensidad mm/h
Tiempo Periodo de Retorno
2 5 10 20 30 50
15.2 69.24 81.66 92.51 104.81 112.74 123.60
30.4 43.82 51.68 58.55 66.33 71.35 78.22
45.6 33.53 39.55 44.80 50.76 54.60 59.86
60.8 27.73 32.71 37.05 41.98 45.16 49.51
76.0 23.94 28.23 31.98 36.23 38.97 42.73
91.3 21.22 25.03 28.35 32.12 34.55 37.88
106.5 19.17 22.61 25.61 29.01 31.21 34.22
121.7 17.55 20.70 23.45 26.57 28.58 31.33
136.9 16.24 19.15 21.70 24.58 26.44 28.99
152.1 15.15 17.87 20.24 22.93 24.67 27.04
167.3 14.23 16.78 19.01 21.53 23.16 25.39
182.5 13.43 15.84 17.94 20.33 21.87 23.97
197.7 12.74 15.02 17.02 19.28 20.74 22.74
212.9 12.13 14.31 16.21 18.36 19.75 21.66
0
20
40
60
80
100
120
140
16
.9
33
.7
50
.6
67
.5
84
.3
10
1.2
11
8.1
13
4.9
15
1.8
16
8.7
18
5.5
20
2.4
21
9.3
23
6.1
25
3.0
26
9.9
28
6.7
30
3.6
32
0.5
33
7.4
Inte
nsi
dad
mm
/h
Curvas IDF Uso Potencial
2 años
5 años
10 años
20 años
30 años
50 años
61
228.1 11.59 13.67 15.49 17.55 18.87 20.69
243.3 11.11 13.10 14.84 16.81 18.09 19.83
258.5 10.67 12.59 14.26 16.15 17.38 19.05
273.8 10.28 12.12 13.73 15.56 16.73 18.35
289.0 9.92 11.70 13.25 15.01 16.15 17.70
304.2 9.59 11.31 12.81 14.51 15.61 17.11
Ilustración 33. Curvas IDF Uso Potencial
Tabla 24
Curvas IDF Uso Actual con Nodos.
Curvas IDF Intensidad mm/h
Tiempo Periodo de Retorno
2 5 10 20 30 50
15.7 67.80 79.96 90.58 102.62 110.39 121.02
31.4 42.91 50.60 57.33 64.95 69.86 76.59
47.1 32.83 38.72 43.87 49.70 53.46 58.61
62.8 27.16 32.03 36.28 41.10 44.22 48.47
78.5 23.44 27.64 31.31 35.47 38.16 41.84
94.2 20.78 24.51 27.76 31.45 33.83 37.09
109.9 18.77 22.14 25.08 28.41 30.56 33.50
125.6 17.19 20.27 22.96 26.01 27.98 30.68
141.3 15.90 18.75 21.24 24.07 25.89 28.38
157.0 14.83 17.49 19.82 22.45 24.15 26.48
172.7 13.93 16.43 18.61 21.08 22.68 24.86
188.4 13.15 15.51 17.57 19.91 21.41 23.47
204.1 12.47 14.71 16.67 18.88 20.31 22.27
0
20
40
60
80
100
120
140
15
.2
30
.4
45
.6
60
.8
76
.0
91
.3
10
6…
12
1…
13
6…
15
2…
16
7…
18
2…
19
7…
21
2…
22
8…
24
3…
25
8…
27
3…
28
9…
30
4…
Inte
nsi
dad
mm
/h
Curva IDF Uso Actual
2 años
5 años
10 años
20 años
30 años
50 años
62
219.8 11.88 14.01 15.87 17.98 19.34 21.20
235.5 11.35 13.39 15.16 17.18 18.48 20.26
251.2 10.88 12.83 14.53 16.46 17.71 19.42
266.9 10.45 12.32 13.96 15.82 17.02 18.65
282.6 10.06 11.87 13.45 15.23 16.39 17.96
298.3 9.71 11.45 12.97 14.70 15.81 17.33
314.0 9.39 11.07 12.54 14.21 15.28 16.76
Ilustración 34. Curvas IDF Uso Actual con Nodos.
4.3.2.6 CALCULO DEL HIETOGRAMA DE BLOQUE ALTERNO
El hietograma de bloque alterno toma la información de las intensidades definidas en las
curvas IDF y organiza la precipitación, dando como resultado la cantidad de precipitación en
milímetros de lluvia para la tormenta que sufrirá el área de estudio en nuestro periodo de 10
años, estos datos son insumos para la modelación en Excel y la comprobación en HEC HMS.
Los datos del hietograma de bloque alterno fueron corregidos por el Factor de ajuste
Fhrüling recomendado por el manual de Invias.
Los resultados para cada escenario se muestran a continuación.
0
20
40
60
80
100
120
140
15
.7
31
.4
47
.1
62
.8
78
.5
94
.2
10
9…
12
5…
14
1…
15
7…
17
2…
18
8…
20
4…
21
9…
23
5…
25
1…
26
6…
28
2…
29
8…
31
4…
Inte
nsi
dad
mm
/h
Curva IDF Uso Actual con Nodos
2 Años
5 Años
10 Años
20 Años
30 Años
50 Años
63
Tabla 25
Hietograma de Bloque Alterno Uso Potencial.
Hietograma de Precipitación Ajustado (mm)
Intervalo (min) Periodos de Retorno (años)
2 5 10 20 30 50
0 - 16,87 0.65 0.77 0.87 0.98 1.06 1.16
16,87 - 33,74 0.70 0.83 0.94 1.06 1.14 1.25
33,74 - 50,60 0.76 0.90 1.02 1.16 1.24 1.36
50,60 - 67,47 0.84 0.99 1.13 1.28 1.37 1.50
67,47 - 84,34 0.95 1.12 1.26 1.43 1.54 1.69
84,34 - 101,21 1.09 1.28 1.45 1.65 1.77 1.94
101,21 - 118,07 1.30 1.53 1.74 1.97 2.11 2.32
118,07 - 134,94 1.66 1.95 2.21 2.51 2.70 2.96
134,94 - 151,81 2.46 2.90 3.28 3.72 4.00 4.38
151,81 - 168,68 13.13 15.48 17.54 19.87 21.37 23.43
168,68 - 185,54 3.49 4.11 4.66 5.28 5.68 6.23
185,54 - 202,41 1.96 2.31 2.62 2.97 3.19 3.50
219,28 - 236,15 1.45 1.71 1.94 2.20 2.36 2.59
236,15 - 253,01 1.18 1.39 1.58 1.79 1.92 2.11
253,01 - 269,88 1.01 1.19 1.35 1.53 1.65 1.80
269,88 - 286,75 0.89 1.05 1.19 1.35 1.45 1.59
286,75 - 303,62 0.80 0.94 1.07 1.21 1.30 1.43
303,62 - 320,48 0.73 0.86 0.98 1.11 1.19 1.31
320,48 - 337,35 0.67 0.80 0.90 1.02 1.10 1.20
337.35 0.63 0.74 0.84 0.95 1.02 1.12
Volumen
precipitación (mm) 36.35 42.86 48.56 55.01 59.18 64.88
64
Ilustración 35. Hietograma de Bloque Alterno Uso Potencial.
Tabla 26.
Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual.
Hietograma de Precipitación Ajustado (mm)
Intervalo (min) Periodos de Retorno (años)
2 5 10 20 30 50
0 - 15,21 0.63 0.74 0.84 0.95 1.02 1.12
15,21 - 30,42 0.68 0.80 0.91 1.03 1.10 1.21
30,42 - 45,63 0.74 0.87 0.99 1.12 1.20 1.32
45,63 - 60,83 0.81 0.96 1.09 1.23 1.32 1.45
60,83 - 76,04 0.91 1.08 1.22 1.38 1.49 1.63
76,04 - 91,25 1.05 1.24 1.40 1.59 1.71 1.87
91,25 - 106,46 1.25 1.48 1.68 1.90 2.04 2.24
106,46 - 121,67 1.60 1.89 2.14 2.42 2.61 2.86
121,67 - 136,88 2.37 2.80 3.17 3.59 3.86 4.23
136,68 - 152,09 12.67 14.94 16.93 19.18 20.63 22.62
152,09 - 167,30 3.37 3.97 4.50 5.10 5.48 6.01
167,30 - 182,50 1.89 2.23 2.53 2.86 3.08 3.38
182,50 - 197,71 1.40 1.65 1.87 2.12 2.28 2.50
197,71 - 212,92 1.14 1.35 1.52 1.73 1.86 2.04
212,92 - 228,13 0.98 1.15 1.30 1.48 1.59 1.74
228,13 - 243,34 0.86 1.01 1.15 1.30 1.40 1.53
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
HIETOGRAMA DE BLOQUE ALTERNO USO POTENCIAL
2 Años 5 Años 10 Años 20 Años 30 Años 50 Años
65
243,34 - 258,55 0.77 0.91 1.03 1.17 1.26 1.38
258,55 - 273,76 0.71 0.83 0.94 1.07 1.15 1.26
273,76 - 288,97 0.65 0.77 0.87 0.99 1.06 1.16
288,97 - 304,17 0.61 0.72 0.81 0.92 0.99 1.08
Volumen
precipitación (mm) 35.09 41.38 46.88 53.11 57.13 62.63
Ilustración 36. Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual.
Tabla 27
Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual con Nodos.
Hietograma de Precipitación Ajustado (mm)
Intervalo (min) Periodos de Retorno (años)
2 5 10 20 30 50
0 - 15,7 0.63 0.75 0.85 0.96 1.03 1.13
15,7 - 31,4 0.68 0.81 0.91 1.04 1.11 1.22
31,4 - 47,11 0.75 0.88 1.00 1.13 1.21 1.33
47,11 - 62,81 0.82 0.97 1.10 1.25 1.34 1.47
62,81 - 78,51 0.92 1.09 1.23 1.40 1.50 1.65
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
Hietograma de Bloque Alterno
2 Años 5 Años 10 Años 20 Años 30 Años 50 Años
66
78,51 - 94,21 1.06 1.25 1.42 1.61 1.73 1.89
94,21 - 109,91 1.27 1.49 1.69 1.92 2.06 2.26
109,91 - 125,62 1.62 1.91 2.16 2.45 2.63 2.89
125,62 - 141,32 2.40 2.83 3.20 3.63 3.90 4.28
141,32 - 157,02 12.81 15.11 17.11 19.39 20.86 22.87
157,02 - 172,72 3.40 4.01 4.55 5.15 5.54 6.08
172,72 - 188,42 1.91 2.26 2.55 2.89 3.11 3.41
188,42 - 204,13 1.42 1.67 1.89 2.14 2.31 2.53
204,13 - 219,83 1.15 1.36 1.54 1.75 1.88 2.06
219,83 - 235,53 0.99 1.16 1.32 1.49 1.61 1.76
235,53 - 251,23 0.87 1.03 1.16 1.32 1.42 1.55
251,23 - 266,93 0.78 0.92 1.04 1.18 1.27 1.40
266,93 - 282,64 0.71 0.84 0.95 1.08 1.16 1.27
282,64 - 298,34 0.66 0.78 0.88 1.00 1.07 1.18
298,34 - 314,04 0.61 0.72 0.82 0.93 1.00 1.09
Volumen
precipitación (mm) 35.47 41.83 47.39 53.69 57.76 63.32
Ilustración 37 Hietograma de Bloque Alterno Uso Actual con Nodos
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00 Hietograma de Bloque Alterno
2 Años 5 Años 10 Años 20 Años 30 Años 50 Años
67
Los resultados de la precipitación calculada en los hietogramas de bloque alterno para los
diferentes escenarios propuestos y en el periodo de retorno trabajado de 10 años, fueron de 48.56
mm para el uso potencial, 46.88 mm para el uso actual y 47.39 mm para el uso actual con los
nodos.
Con los resultados se observa que para el escenario de uso potencial donde el área urbana
es muy baja sin superar el 4% del total del área de estudio y con un valor de curva número bajo,
se estima una tormenta que llega a los 48.56 mm, para el caso el escenario del uso actual con un
porcentaje de área urbana superior al 42%, la tormenta con probabilidad de ocurrencia dentro de
los 10 años sería un poco más baja que el escenario anterior llegando a los 46.88 mm, y para el
escenario final donde se ubican los nodos y se recupera parte del área urbana para retornarla al
uso potencial, se observa que la tormenta estaría intermedia entre los dos escenarios anteriores
con un valor de 47.39 mm.
Con los datos de precipitación obtenidos del hietograma de bloque alterno y usando los
caudales obtenidos del hidrograma unitario de Mockus se estima el caudal máximo que caerá en
la cuenca en m3/s durante la tormenta de diseño, este paso se realiza mediante la multiplicación
de matrices donde, una parte de la matriz corresponde a los milímetros de lluvia con desfase y
por el otro lado una matriz de caudales obtenidos del hidrograma unitario con intervalos de
tiempo de cada 15 minutos, con la multiplicación se genera una nueva matriz de la cual se
obtiene el caudal máximo de la tormenta.
Los caudales máximos para cada escenario son:
68
Tabla 28
Caudales Máximos por Escenario.
Escenario Uso
Potencial del Suelo
Escenario Uso Actual
del suelo
Escenario Uso Actual con
Nodos
Caudal Máximo m3/s 2.84 7.37 5.65
4.3.2.7 CALCULO DE PRECIPITACION EFECTIVA.
Con los datos obtenidos del hietograma de bloque alterno se realiza la primera
modelación con la cual se determina la precipitación que se infiltra y la que finalmente interesa
en mayor medida que es la precipitación efectiva, esta última corresponde al escurrimiento
superficial que causa daños por inundaciones aguas abajo. La suma de los dos datos de
precipitación efectiva y precipitación infiltrada deberán ser iguales a la precipitación total en
milímetros determinada en el hietograma de bloque alterno y posteriormente comprobada con
HEC HMS.
Para hallar la precipitación efectiva se hace necesario utilizar los datos de la curva
número CN corregida, es decir la CNIII calculada previamente y mostrada anteriormente en esta
sección, esto debido a que, si la curva número se encuentra por debajo de 60 que es el caso del
escenario 1 de uso potencial del suelo, al correr el modelo este infiltra todo lo que se precipita,
por tanto para la modelación se utiliza la CN corregida garantizando que está por encima de 60.
Los datos de precipitación efectiva para cada escenario se muestran a continuación.
69
Tabla 29
Precipitación Efectiva Uso Potencial.
Tiempo
(Min)
Lluvia
ordenada
(mm)
Lluvia
acumulada
mm
Exceso de
precipitación
(mm)
CN
corr s(mm) ia(mm)
Precipitación
Efectiva
(mm)
Precipitación
Infiltrada
(mm)
0.00 0.00 0.00 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 0.00
16.87 0.87 0.87 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 0.87
33.74 0.94 1.81 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 0.94
50.60 1.02 2.83 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 1.02
67.47 1.13 3.95 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 1.13
84.34 1.26 5.22 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 1.26
101.21 1.45 6.67 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 1.45
118.07 1.74 8.41 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 1.74
134.94 2.21 10.62 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 2.21
151.81 3.28 13.90 0.000 68.86 114.86 22.97 0.00 3.28
168.68 17.54 31.44 0.581 68.86 114.86 22.97 0.58 16.96
185.54 4.66 36.10 1.346 68.86 114.86 22.97 0.76 3.90
202.41 2.62 38.72 1.897 68.86 114.86 22.97 0.55 2.07
219.28 1.94 40.65 2.358 68.86 114.86 22.97 0.46 1.48
236.15 1.58 42.23 2.765 68.86 114.86 22.97 0.41 1.17
253.01 1.35 43.58 3.135 68.86 114.86 22.97 0.37 0.98
269.88 1.19 44.77 3.477 68.86 114.86 22.97 0.34 0.85
286.75 1.07 45.84 3.797 68.86 114.86 22.97 0.32 0.75
303.62 0.98 46.82 4.099 68.86 114.86 22.97 0.30 0.67
320.48 0.90 47.72 4.387 68.86 114.86 22.97 0.29 0.61
337.35 0.84 48.56 4.661 68.86 114.86 22.97 0.27 0.56
70
Ilustración 38 Precipitación Efectiva Uso Potencial.
Tabla 30
Precipitación Efectiva Uso Actual
Tiempo
(Min)
Lluvia
ordenada
(mm)
Lluvia
acumulada
mm
Exceso de
precipitación
(mm)
CN
corr s(mm) ia(mm)
Precipitación
Efectiva
(mm)
Precipitación
Infiltrada
(mm)
0.00 0.00 0.00 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 0.00
15.21 0.84 0.84 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 0.84
30.42 0.91 1.74 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 0.91
45.63 0.99 2.73 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 0.99
60.83 1.09 3.82 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 1.09
76.04 1.22 5.04 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 1.22
91.25 1.40 6.44 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 1.40
106.46 1.68 8.11 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 1.68
121.67 2.14 10.25 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 2.14
136.88 3.17 13.42 0.000 78.08 71.30 14.26 0.00 3.17
152.09 16.93 30.35 2.962 78.08 71.30 14.26 2.96 13.97
167.30 4.50 34.85 4.613 78.08 71.30 14.26 1.65 2.85
182.50 2.53 37.38 5.659 78.08 71.30 14.26 1.05 1.48
197.71 1.87 39.25 6.484 78.08 71.30 14.26 0.82 1.05
212.92 1.52 40.77 7.186 78.08 71.30 14.26 0.70 0.82
228.13 1.30 42.07 7.805 78.08 71.30 14.26 0.62 0.68
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Precipitación Efectiva
P Infiltrada (mm) P Efectiva (mm)
71
243.34 1.15 43.22 8.366 78.08 71.30 14.26 0.56 0.59
258.55 1.03 44.26 8.883 78.08 71.30 14.26 0.52 0.52
273.76 0.94 45.20 9.363 78.08 71.30 14.26 0.48 0.46
288.97 0.87 46.07 9.813 78.08 71.30 14.26 0.45 0.42
304.17 0.81 46.88 10.239 78.08 71.30 14.26 0.43 0.38
Ilustración 39 Precipitación Efectiva Uso Actual.
Tabla 31
Precipitación Efectiva Uso Actual con Nodos.
Tiempo
(Min)
Lluvia
ordenada
(mm)
Lluvia
acumulada
mm
Exceso de
precipitación
(mm)
CN
corr s(mm) ia(mm)
Precipitación
Efectiva
(mm)
Precipitación
Infiltrada
(mm)
0.00 0.00 0.00 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 0.00
15.70 0.85 0.85 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 0.85
31.40 0.91 1.76 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 0.91
47.11 1.00 2.76 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 1.00
62.81 1.10 3.86 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 1.10
78.51 1.23 5.09 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 1.23
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Precipitación Efectiva
P Infiltrada (mm) P Efectiva (mm)
72
94.21 1.42 6.51 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 1.42
109.91 1.69 8.20 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 1.69
125.62 2.16 10.36 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 2.16
141.32 3.20 13.57 0.000 75.22 83.67 16.73 0.00 3.20
157.02 17.11 30.68 1.993 75.22 83.67 16.73 1.99 15.12
172.72 4.55 35.23 3.348 75.22 83.67 16.73 1.36 3.19
188.42 2.55 37.78 4.231 75.22 83.67 16.73 0.88 1.67
204.13 1.89 39.68 4.937 75.22 83.67 16.73 0.71 1.19
219.83 1.54 41.22 5.542 75.22 83.67 16.73 0.61 0.94
235.53 1.32 42.53 6.080 75.22 83.67 16.73 0.54 0.78
251.23 1.16 43.69 6.570 75.22 83.67 16.73 0.49 0.67
266.93 1.04 44.74 7.023 75.22 83.67 16.73 0.45 0.59
282.64 0.95 45.69 7.446 75.22 83.67 16.73 0.42 0.53
298.34 0.88 46.57 7.844 75.22 83.67 16.73 0.40 0.48
314.04 0.82 47.39 8.221 75.22 83.67 16.73 0.38 0.44
Ilustración 40 Precipitación Efectiva Uso Actual con Nodos.
Para el escenario de uso potencial la precipitación efectiva fue de 4.66 mm mientras
43.90 mm se infiltran, para un total de 48.56 mm para el periodo de retorno seleccionado de 10
años, en contraste el uso actual tiene una precipitación efectiva de 10.24 mm, y una infiltración
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Precipitación Efectiva
P Infiltrada (mm) P Efectiva (mm)
73
de 36.64 mm para un total de 46.88 mm para el mismo periodo de retorno nombrado, y el tercer
escenario reflejo una precipitación efectiva 8.22 mm y una infiltración de 39.17 mm para un total
de 47.39 mm.
Este resultado indica que la vinculación de los Nodos en el área urbana representa un
mejoramiento en la infiltración, disminuyendo la cantidad de escorrentía.
Al analizar la afectación generada por la ubicación del área urbana de tipo ilegal en el
sector de estudio, podemos indicar que antes de los asentamientos la cobertura vegetal y los
suelos controlaban cualquier precipitación logrando infiltrar más del 90% de la lluvia, por su
parte con la ubicación del área urbana el valor de infiltración disminuyo a un 78% en el total del
área de estudio, sin embargo es importante aclarar que en algunos casos la precipitación no es
homogénea en todos los sectores de una cuenca, haciendo que si una gran parte de la
precipitación se direccionara hacia el margen urbano específicamente, este dato de 79% de
infiltración disminuiría aún más, finalmente el hecho de ubicar los nodos en el área urbana
representaría un mejoramiento de la infiltración llegando a ser superior al 84%.
Para confirmar si la precipitación efectiva calculada corresponde a la realidad se realiza la
modelación en HEC HMS.
4.3.3 MODELACIÓN HEC HMS
Para la modelación en HEC HMS, se trabajó con el valor de curva número corregida
CNIII de tal forma que sea consistente con el cálculo de la precipitación efectiva. Con el
programa se determina si los resultados arrojados por los cálculos son consistentes, si los
caudales máximos son correctos y si la infiltración y escorrentía son acordes a los milímetros de
lluvia para el periodo de retorno de 10 años.
74
A continuación, se presentan los resultados de las modelaciones en HEC HMS para cada
uno de los escenarios planteados.
Ilustración 41 . Resultados HMS Uso Potencial en mm.
Ilustración 42 . Resultados HMS Uso Potencial en m3.
75
Ilustración 43 Grafico 15. Gráfico de Resultados HMS Uso Potencial.
Tabla 32
Resultados HMS Uso Potencial.
Date Time Precip (MM)
Loss (MM)
Excess (MM)
Direct Flow (M3/S)
Baseflow (M3/S)
Total Flow
(M3/S)
31-Dec-16 8:00 0 0 0 31-Dec-16 8:15 0.87 0.87 0 0 0 0 31-Dec-16 8:30 0.94 0.94 0 0 0 0 31-Dec-16 8:45 1.02 1.02 0 0 0 0 31-Dec-16 9:00 1.13 1.13 0 0 0 0 31-Dec-16 9:15 1.26 1.26 0 0 0 0 31-Dec-16 9:30 1.45 1.45 0 0 0 0 31-Dec-16 9:45 1.74 1.74 0 0 0 0
76
31-Dec-16 10:00 2.21 2.21 0 0 0 0 31-Dec-16 10:15 3.28 3.28 0 0 0 0 31-Dec-16 10:30 17.54 16.96 0.58 0.04 0 0.04 31-Dec-16 10:45 4.66 3.89 0.77 0.16 0 0.16 31-Dec-16 11:00 2.62 2.07 0.55 0.41 0 0.41 31-Dec-16 11:15 1.94 1.48 0.46 0.83 0 0.83 31-Dec-16 11:30 1.58 1.17 0.41 1.35 0 1.35 31-Dec-16 11:45 1.35 0.98 0.37 1.85 0 1.85 31-Dec-16 12:00 1.19 0.85 0.34 2.28 0 2.28 31-Dec-16 12:15 1.07 0.75 0.32 2.59 0 2.59 31-Dec-16 12:30 0.98 0.68 0.3 2.78 0 2.78 31-Dec-16 12:45 0.9 0.61 0.29 2.85 0 2.85
31-Dec-16 13:00 0.84 0.57 0.27 2.82 0 2.82 31-Dec-16 13:15 0 0 0 2.73 0 2.73
31-Dec-16 13:30 0 0 0 2.59 0 2.59 31-Dec-16 13:45 0 0 0 2.4 0 2.4 31-Dec-16 14:00 0 0 0 2.13 0 2.13 31-Dec-16 14:15 0 0 0 1.83 0 1.83 31-Dec-16 14:30 0 0 0 1.51 0 1.51 31-Dec-16 14:45 0 0 0 1.21 0 1.21 31-Dec-16 15:00 0 0 0 0.95 0 0.95 31-Dec-16 15:15 0 0 0 0.72 0 0.72 31-Dec-16 15:30 0 0 0 0.55 0 0.55
31-Dec-16 15:45 0 0 0 0.43 0 0.43 31-Dec-16 16:00 0 0 0 0.33 0 0.33 31-Dec-16 16:15 0 0 0 0.26 0 0.26 31-Dec-16 16:30 0 0 0 0.2 0 0.2 31-Dec-16 16:45 0 0 0 0.15 0 0.15 31-Dec-16 17:00 0 0 0 0.12 0 0.12 31-Dec-16 17:15 0 0 0 0.09 0 0.09 31-Dec-16 17:30 0 0 0 0.07 0 0.07 31-Dec-16 17:45 0 0 0 0.05 0 0.05 31-Dec-16 18:00 0 0 0 0.04 0 0.04 31-Dec-16 18:15 0 0 0 0.03 0 0.03
31-Dec-16 18:30 0 0 0 0.02 0 0.02 31-Dec-16 18:45 0 0 0 0.02 0 0.02 31-Dec-16 19:00 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 19:15 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 19:30 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 19:45 0 0 0 0 0 0 31-Dec-16 20:00 0 0 0 0 0 0
31-Dec-16 20:15 0 0 0 0 0 0
77
Según se puede observar en las tablas anteriores, los valores resultantes de precipitación,
la infiltración y de la escorrentía son concordantes con los datos obtenidos en las tablas de
precipitación efectiva, observadas en el numeral anterior, siendo la infiltración de 43,91 mm y
4.66 mm de escorrentía superficial para un total de 48.57 mm, difiriendo en 0.01 mm con
respecto a los cálculos manuales.
En lo que refiere al caudal máximo que se esperaba fuera de 2.84 m3/s según la
estimación realizada por la multiplicación de matrices con los datos del hietograma y los
caudales del hidrograma unitario, se observa que en la modelación se obtuvo un valor de 2.85
m3/s.
Para las modelaciones de los escenarios siguientes de uso actual y de uso actual con
Nodos, se presentó la misma concordancia, siendo los caudales máximos iguales entre la
modelación en HMS y las tablas de resultados hallados en Excel.
Los resultados de las modelaciones de uso actual y uso actual con nodos se presentan a
continuación.
Ilustración 44 Resultados HMS Uso Actual en mm.
78
Ilustración 45 Resultados HMS Uso Actual en m3.
Ilustración 46 Gráfico de Resultados HMS Uso Actual.
79
Tabla 33
Resultados HMS Uso Actual.
Date Time Precip (MM)
Loss (MM)
Excess (MM)
Direct Flow
(M3/S)
Baseflow (M3/S)
Total Flow
(M3/S)
31-Dec-16 8:00 0 0 0 31-Dec-16 8:15 0.84 0.84 0 0 0 0 31-Dec-16 8:30 0.91 0.91 0 0 0 0 31-Dec-16 8:45 0.99 0.99 0 0 0 0 31-Dec-16 9:00 1.09 1.09 0 0 0 0 31-Dec-16 9:15 1.22 1.22 0 0 0 0
31-Dec-16 9:30 1.4 1.4 0 0 0 0 31-Dec-16 9:45 1.68 1.68 0 0 0 0 31-Dec-16 10:00 2.14 2.14 0 0 0 0 31-Dec-16 10:15 3.17 3.17 0 0 0 0 31-Dec-16 10:30 16.93 13.96 2.97 0.32 0 0.32 31-Dec-16 10:45 4.5 2.85 1.65 1.18 0 1.18 31-Dec-16 11:00 2.53 1.48 1.05 2.81 0 2.81 31-Dec-16 11:15 1.87 1.05 0.82 4.72 0 4.72 31-Dec-16 11:30 1.52 0.82 0.7 6.21 0 6.21 31-Dec-16 11:45 1.3 0.68 0.62 7.1 0 7.1 31-Dec-16 12:00 1.15 0.59 0.56 7.37 0 7.37
31-Dec-16 12:15 1.03 0.52 0.51 7.09 0 7.09 31-Dec-16 12:30 0.94 0.46 0.48 6.51 0 6.51 31-Dec-16 12:45 0.87 0.42 0.45 5.94 0 5.94 31-Dec-16 13:00 0.81 0.38 0.43 5.45 0 5.45 31-Dec-16 13:15 0 0 0 4.96 0 4.96 31-Dec-16 13:30 0 0 0 4.43 0 4.43 31-Dec-16 13:45 0 0 0 3.81 0 3.81
31-Dec-16 14:00 0 0 0 3.11 0 3.11 31-Dec-16 14:15 0 0 0 2.43 0 2.43 31-Dec-16 14:30 0 0 0 1.82 0 1.82 31-Dec-16 14:45 0 0 0 1.33 0 1.33 31-Dec-16 15:00 0 0 0 0.96 0 0.96
31-Dec-16 15:15 0 0 0 0.7 0 0.7 31-Dec-16 15:30 0 0 0 0.51 0 0.51 31-Dec-16 15:45 0 0 0 0.37 0 0.37 31-Dec-16 16:00 0 0 0 0.27 0 0.27 31-Dec-16 16:15 0 0 0 0.2 0 0.2 31-Dec-16 16:30 0 0 0 0.14 0 0.14 31-Dec-16 16:45 0 0 0 0.09 0 0.09 31-Dec-16 17:00 0 0 0 0.07 0 0.07
80
31-Dec-16 17:15 0 0 0 0.05 0 0.05 31-Dec-16 17:30 0 0 0 0.03 0 0.03 31-Dec-16 17:45 0 0 0 0.02 0 0.02 31-Dec-16 18:00 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 18:15 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 18:30 0 0 0 0 0 0
31-Dec-16 18:45 0 0 0 0 0 0
Es importante resaltar que en este escenario comparándolo con el uso potencial se puede
notar que el caudal máximo aumentó considerablemente, pasando de 2.85 m3/s a un caudal de
7.37 m3/s, lo cual denota que el área urbana cuando se ubica sin ningún tipo de control puede
generar un deterioro en las condiciones del medio que lo circunda.
Por otro lado este caudal que se observa de 7.37 m3/s que sería el máximo en un periodo
de retorno de 10 años ya implica que en la parte baja del sector se presentaría una inundación, es
a partir de este punto que se realizó el análisis para confirmar que tanto podría mejorar el uso de
los nodos dentro del área urbana para evitar que este caudal máximo cause más inundaciones
aguas abajo.
A continuación se muestran los resultados de la modelación del escenario con Nodos
para ser comparados con el escenario dos de uso actual.
Ilustración 47 Resultados HMS Uso Actual con Nodos en mm.
81
Ilustración 48 Resultados HMS Uso Actual con Nodos en m3.
Ilustración 49 Gráfico de Resultados HMS Uso Actual con Nodos.
82
Tabla 34
Resultados HMS Uso Actual con Nodos.
Date Time Precip (MM)
Loss (MM)
Excess (MM)
Direct Flow (M3/S)
Baseflow (M3/S)
Total Flow (M3/S)
31-Dec-16 8:00 0 0 0 31-Dec-16 8:15 0.85 0.85 0 0 0 0 31-Dec-16 8:30 0.91 0.91 0 0 0 0 31-Dec-16 8:45 1 1 0 0 0 0 31-Dec-16 9:00 1.1 1.1 0 0 0 0 31-Dec-16 9:15 1.23 1.23 0 0 0 0
31-Dec-16 9:30 1.42 1.42 0 0 0 0 31-Dec-16 9:45 1.69 1.69 0 0 0 0 31-Dec-16 10:00 2.16 2.16 0 0 0 0 31-Dec-16 10:15 3.2 3.2 0 0 0 0 31-Dec-16 10:30 17.11 15.12 1.99 0.21 0 0.21 31-Dec-16 10:45 4.55 3.19 1.36 0.79 0 0.79 31-Dec-16 11:00 2.55 1.67 0.88 1.91 0 1.91 31-Dec-16 11:15 1.89 1.19 0.7 3.32 0 3.32 31-Dec-16 11:30 1.54 0.94 0.6 4.51 0 4.51 31-Dec-16 11:45 1.32 0.78 0.54 5.31 0 5.31 31-Dec-16 12:00 1.16 0.67 0.49 5.66 0 5.66
31-Dec-16 12:15 1.04 0.59 0.45 5.62 0 5.62 31-Dec-16 12:30 0.95 0.53 0.42 5.28 0 5.28 31-Dec-16 12:45 0.88 0.48 0.4 4.91 0 4.91 31-Dec-16 13:00 0.82 0.44 0.38 4.56 0 4.56 31-Dec-16 13:15 0 0 0 4.2 0 4.2 31-Dec-16 13:30 0 0 0 3.79 0 3.79 31-Dec-16 13:45 0 0 0 3.29 0 3.29 31-Dec-16 14:00 0 0 0 2.71 0 2.71 31-Dec-16 14:15 0 0 0 2.14 0 2.14 31-Dec-16 14:30 0 0 0 1.62 0 1.62 31-Dec-16 14:45 0 0 0 1.18 0 1.18
31-Dec-16 15:00 0 0 0 0.85 0 0.85 31-Dec-16 15:15 0 0 0 0.63 0 0.63 31-Dec-16 15:30 0 0 0 0.46 0 0.46 31-Dec-16 15:45 0 0 0 0.34 0 0.34 31-Dec-16 16:00 0 0 0 0.25 0 0.25 31-Dec-16 16:15 0 0 0 0.18 0 0.18 31-Dec-16 16:30 0 0 0 0.13 0 0.13 31-Dec-16 16:45 0 0 0 0.09 0 0.09 31-Dec-16 17:00 0 0 0 0.06 0 0.06
83
31-Dec-16 17:15 0 0 0 0.04 0 0.04 31-Dec-16 17:30 0 0 0 0.03 0 0.03 31-Dec-16 17:45 0 0 0 0.02 0 0.02 31-Dec-16 18:00 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 18:15 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 18:30 0 0 0 0.01 0 0.01 31-Dec-16 18:45 0 0 0 0 0 0
31-Dec-16 19:00 0 0 0 0 0 0
Al comparar el escenario dos de uso actual del suelo con el ultimo escenario que incluye
los nodos de biodiversidad podemos observar que existe una leve disminución en el caudal pico
pasando de 7.37 m3/s a 5.66 m3/s, relación que también se observa en los volúmenes de
infiltración donde se observa que con los nodos se presentó una infiltración mayor pasando de
36.65 mm a 39.16 mm y en términos de escorrentía paso de 10.24 mm a 8.21 mm.
Hablando en términos de m3 se estima que la lluvia total para el escenario dos de uso
actual en el periodo de retorno de 10 años fue de 329.64 m3, presentó una infiltración de 257.62
m3 y una escorrentía de 72.02 para una relación entre escorrentía y volumen total de 21.84%, es
decir que de toda la tormenta el 21.84% es netamente escurrimiento.
Para el escenario de uso actual con los nodos también en término de m3 se estima que la
lluvia total en el periodo de retorno de 10 años fue de 331.01 m3, presento una infiltración de
275.30 m3 y una escorrentía de 57.72 m3, para una relación de escorrentía y volumen de 17.43%.
Si notamos que el total de la lluvia para los dos escenarios finales solo varía en menos de
2 m3, siendo 329.64 m3 en el escenario de uso actual y 331.01 m3, en el escenario con nodos, se
puede hacer la relación casi que directa en lo que conlleva a la disminución de la escorrentía, es
decir que si la escorrentía en el escenario dos de uso actual fue de 72.02 m3 y en el escenario tres
con nodos fue de 57.72 m3, se determina que la escorrentía superficial disminuyo en un 19.85%
y por ende mejoro la infiltración en este mismo porcentaje.
84
5. Conclusiones
Con todos los mapas obtenidos de localización, uso de suelo, tipos de suelo, geología,
hidrogeología y geomorfología, se obtuvo una gran cantidad de datos que contribuyeron a la
modelación en SIG y el posterior cruce de mapas que dio como resultado la ubicación de los
Nodos de Biodiversidad en el área de estudio, adicional a lo descrito anteriormente la
información de precipitación obtenida del Acueducto y el uso del programa HMS fue posible
terminar no solo la ubicación de los Nodos de Biodiversidad que corresponde al alcance, sino
que se logró evaluar algunos escenarios que permitieron comprender el comportamiento de la
precipitación, la infiltración y la escorrentía en el área de estudio y con los cuales podemos
concluir lo siguiente.
El sector hidrológico la Chorrera presenta un proceso deposicional y posee una alta
densidad de drenaje y de muy alta torrencialidad, lo que indica que si la perdida de cobertura
vegetal sigue aumentando debido a la urbanización los fenómenos de inundación pueden ser
mayores.
Mediante la modelación en ArcGIS facilitó la evaluación de los tres escenarios y aunque
la metodología utilizada puede variarse los resultados gráficos, en nuestro caso, son una base
muy importante para el ordenamiento de la Chorrera.
El área que se obtuvo para ubicar los nodos de biodiversidad en la zona de estudio fue un
7.7% del área total, lo cual indica que si se quiere lograr una mayor capacidad de retención de
escorrentía por parte de los Nodos de Biodiversidad se requiere una disponibilidad mayor de
área, lo cual en zonas como la que es objeto de nuestro estudio es difícil de lograr debido a la
expansión del uso urbano.
85
Con los resultados de la modelación podemos concluir que los Nodos de Biodiversidad
generan una disminución en la escorrentía superficial del 19% frente al uso actual del suelo,
aumentando el área de infiltración.
Se considera que el 19% aun es un resultado bajo para lo que correspondería a la
inversión del Jardín Botánico de Bogotá en su programa de biodiversidad, para la ubicación de
los nodos en el sector, pero se podría realizar el montaje de los nodos no solo con enfoque de
control de escorrentía sino de embellecimiento paisajístico coadyudado con la incorporación de
infraestructuras de control, tales como sumideros sobre el anillo vial, terrazas de jarillones en las
zonas de mayor pendiente, entre otros.
Se recomienda a las autoridades de planeación distrital realizar la delimitación física de
los predios que aún no se encuentran invadidos y la zona de protección y producción, así como la
delimitación de las rondas hídricas, de no hacerlo continuarán los asentamientos urbanos
afectando la posibilidad de ubicar los Nodos de Biodiversidad.
En nuestro alcance no se encuentra determinado realizar la modelación de la inundación,
por lo cual no podemos predecir si con los Nodos de Biodiversidad cubriendo el 7.7% del área
total se lograría controlar o atenuar las inundaciones que se presentan aguas debajo de la zona de
estudio, esto abre una puerta para investigaciones futuras en este aspecto.
86
6. Glosario
Nodos de biodiversidad: Espacio que abarca variedad de formas de vida que se
desarrollan en un ambiente natural. Esta variedad de formas de vida involucra plantas, animales,
microorganismos y su variabilidad genética.
Características fisiográficas: Las características fisiográficas de una cuenca son el área,
perímetro, forma, pendiente, longitud del rio principal, tiempo de concentración, índice de
compacidad
Caudal: Cantidad de agua que lleva una corriente o que fluye de un manantial.
Cuenca hidrográfica: Territorio drenado pro un único sistema de drenaje natural, es
decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río. Está delimitada por una línea
imaginaria llamada divisoria de aguas.
Curva Intensidad – Frecuencia – Duración: Curva IDF, es una relación matemática
empírica entre la intensidad de una precipitación, su duración y la frecuencia con la que se
observa. La frecuencia de las precipitaciones puede caracterizarse mediante periodos de retorno.
Estación hidrometeorológicas: Es una construcción destinada a medir y registrar
periódicamente diversas variables hidrometeorológicas como precipitación, temperatura,
radiación solar, velocidad y dirección de viento, las cuales se usan para realizar predicciones por
medio de métodos numéricos.
Inundación: Ocupación por parte del agua de zonas que habitualmente están libres de
esta, por desbordamiento de ríos, cauces por lluvias torrenciales, deshielo, por subida de mareas
por encima del nivel habitual, etc.
87
Jarillón: Muro de concreto o de tierra con el cual se busca que las aguas no se salga de
su curso o para la protección de tierras vulnerables a las inundaciones.
Periodo de Retorno: Tiempo esperado o tiempo medio entre dos sucesos de baja
probabilidad.
Precipitación: Se entiende como precipitación como parte importante del ciclo
hidrológico. Se genera en las nubes, cuando estas alcanzan un punto de saturación, en este punto
las gotas de agua aumentan de tamaño hasta alcanzar una masa en que se precipita por la fuerza
de gravedad. Puede darse en forma de lluvia, nieve o granizo.
Litología: es la parte de la geología que trata de las rocas, especialmente de su tamaño de
grano, del tamaño de las partículas y de sus características físicas y químicas. Incluye también su
composición, su textura, tipo de transporte así como su composición mineralógica, distribución
espacial y material cementante.
Sumidero: estructuras diseñadas para la captación de aguas lluvias o escorrentía
superficial, las cuales pueden estar localizadas en forma lateral o transversal en las vías, para
conducirlas y entregarlas posteriormente a los sistemas de alcantarillado pluvial o combinado, ya
sea a un pozo de inspección, a un cauce o canal abierto
88
7. Bibliografía y Referencia
Hospital de Chapinero, Diagnostico Local De Salud Con Participación Social 2004, Hugo
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91
8. Apéndices
Apéndice A. Mapa de drenajes y puntos de corroboración en campo
92
Apéndice B. Mapa Geológico
93
Apéndice C. Mapa geomorfológico
94
Apéndice D. Mapa Hidrogeológico
95
Apéndice E. Mapa de Suelo
96
Apéndice F. Mapa de usos de suelo
97
Apéndice G. Mapa de Uso Actual de Suelo
98
Apéndice H. Mapa Conflicto de Uso de Suelo
99
Apéndice I. Mapa de Estructura Ecológica principal.
100
Apéndice J. Reclasificación de Mapas – Mapa Geológico Reclasificado
101
Apéndice K. Reclasificación de Mapas – Mapa Geomorfológico Reclasificado
102
Apéndice L. Reclasificación de Mapas – Mapa Hidrogeológico Reclasificado
103
Apéndice M. Reclasificación de Mapas – Mapa Conflicto Uso del suelo Reclasificado
104
Apéndice N. Reclasificación de Mapas – Mapa Estructura Ecológica Reclasificada
105
Apéndice O. Reclasificación de Mapas – Mapa de Drenajes Reclasificado
106
Apéndice P. Reclasificación de Mapas – Mapa de Barrios Reclasificado
107
Apéndice Q. Mapa de ubicación de Nodos de Biodiversidad.
108
Apéndice R. Sistema De Información Hidrológica Acueducto De Bogotá Santa Ana
*** EAAB E.S.P. *** SIH SISTEMA DE INFORMACIÓN
HIDROLÓGICA
521 - PRECIPITACION, MAX 24 HORAS mm PERIODO:1929-2017
FECHA REPORTE:
2017/4/21
ELEMENTO:20111 (P-009 ) USAQUEN SANTA ANA
LATITUD:4º42' DEPTO:BOGOT
A
TIPO ESTACION:
CUENCA:RIO BOGOTA
LONGITUD:74º02'
MUNICIPIO:BOG
OTA ENTIDAD:EAAB
SUBCUENCA:QUEBRADA SIMAYA
ELEVACION:2647.
0
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANU
AL
1976 6,2 15,6 43,4 24,6 15,3 8,7 12 3,5 43 80,8 28,7 25,1 80,8
1977 0,5 23,9 51,9 29,2 35 11 11,3 7,5 21,9 25,3 23,2 25,4 51,9
1978 10,4 11,4 36,4 32,1 23 17,9 14,7 4,1 25,5 16,9 48,3 9,5 48,3
1979 23 20,3 37,8 62 63 20,8 33,8 36 5,3 33,3 34,6 14 63
1980 21 24,8 9,8 47 8 17 1 9,7 22,4 33,2 30,1 12,6 47
1981 7 14 19 26,8 15 6,6 8,1 13,7 17,2 30,7 39,5 32 39,5
1982 41 24,9 28,9 48,3 27,5 2,2 8,1 6,8 21,3 30,8 14,9 30,9 48,3
1983 6,6 51,7 81,7 43,5 25,6 6,1 10,6 5 9,9 20,1 31 34,7 81,7
1984 50,5 24 21,4 45,8 21,2 20,8 7,9 16,1 13,6 16,3 18,3 6,3 50,5
1985 16,9 1 5,7 21,3 36,7 13 18,4 10,8 17,6 25 35,4 24,4 36,7
1986 36,6 24,1 55,5 58,2 34,2 17,2 8,5 11,5 7,5 13,5 58,2
1987 11,5 11,5 14,5 25,2 89 3,8 21 7 28 31,8 38,7 18,5 89
1988 46,3 24,5 20,1 24,6 33,9 6,9 7,5 11,7 19,7 33,4 41,9 43,5 46,3
1989 14 27,7 24,4 20,7 17,3 29,2 16,8 8,2 12,7 15,1 15,1 26 29,2
1990 45 20 46,8 20,8 19,7 8 6,8 8,6 6,2 32,1 26,7 29,2 46,8
1991 28,6 19,5 26,5 28 39,2 11,5 13,8 18,6 21,1 42,8 26,4 42,8
1992 27,5 23 55,4 44,5 9,7 5,6 6,2 7,3 20,9 5,1 40,5 14,8 55,4
1993 55,4 25,8 9,4 26,6 38,4 6,4 10,9 5,2 14,2 25,3 41,3 14,2 55,4
1994 21,5 52 36,6 25,4 22,8 12,5 7,7 15 9 14,6 22,7 41,4 52
1995 5,5 17,5 18 35,5 9 13,7 8,9 12,4 3,7 31,9 36,5 45,7 45,7
1996 20,7 27,8 20 21,9 6,5 15,7 12,8 18,2 27,9 26,5 15,7 27,9
1997 31,7 8,5 18 16,9 11,7 11,2 8 5 11,7 27,3 25,4 9,9 31,7
1998 18,2 18,2 13,3 31,3 17,3 27 28,2 11 27,8 21,4 38,9 38,9
1999 32,2 14,4 17,1 28,6 3,6 9,7 4,3 13,5 16,8 37,3 45,5 37 45,5
2000 31,1 44 27,1 36,9 15,4 10,8 10,6 28,2 29,2 16,5 9,2 44
2001 19 29 40,4 6 18,9 6,8 19,5 8,5 27,5 20,7 35 34 40,4
2002 43,2 12,2 47 61,5 27,2 21 9,6 10,2 39 37,5 14,5 24,5 61,5
109
2003 23,5 12,5 37 36 23 15,8 8,5 10,2 19,7 20,5 36 47,8 47,8
2004 7,8 42 24,4 25,2 22,6 10 8,5 11,2 20,7 45,7 24,3 52 52
2005 18,5 51 14,2 24,1 34,9 10,3 31,5 24 51
2006 37,2 24,2 42,5 59,6 42 22,5 6,5 5 10,5 31 68,8 11 68,8
2007 18,5 27 11,6 36,5 30,1 17,4 10 13 1,4 55 27 45,5 55
2008 21 13 23,3 32 47,5 23 20 31 13,9 23 44,4 54,3 54,3
2009 35,7 44,2 14 44,2 18 21 11,5 7,6 6,6 56 46,5 26 56
2010 16 2,6 12,5 32,5 58,2 26,8 29 9,4 10,5 38,6 38,4 29,7 58,2
2011 29 26,3 48,9 39,5 42,3 16,9 22 23,6 14,2 30,7 45 62,7 62,7
2012 42 9 16,8 39,3 11 10,9 18,1 11,1 5,3 45,3 31 32 45,3
2013 31,5 29 12,8 25,6 46,9 10,3 10,2 21,7 7,7 29,2 61,6 32,5 61,6
2014 31,6 45,4 28,7 66,5 31,4 28,8 24,9 10 58,3 28,9 66,5
2015 19,5 13,6 38,7 5,1 12,3 13,8 6,5 8,5 20,9 24,5 46,4 0,7 46,4
2016 9,9 23,5 46,5 38 56,5 5,8 8,9 22,8 16,8 25,5 60,1 19,8 60,1
110
Apéndice S. Sistema De Información Hidrológica Acueducto De Bogotá San Luis
*** EAAB E.S.P. *** SIH SISTEMA DE INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
521 - PRECIPITACION, MAX 24 HORAS mm PERIODO:1936-2017 FECHA REPORTE: 2017/5/5
ELEMENTO:20040 (P-041 ) SAN
LUIS
LATITUD:4º39' DEPTO:BOGOTA TIPO ESTACION: CUENCA:RIO BOGOTA
LONGITUD:74º03'
MUNICIPIO:BOGOTA
ENTIDAD:EAAB SUBCUENCA:QUEBRADA LOS ARRAYANES
ELEVACION:2959.0
AÑO ENE FEB MAR AB
R MA
Y JUN JUL AGO SEP
OCT
NOV
DIC ANUA
L
1976 23,2 8,8 29,6 19,4 25,2 9 6,6 5,6 15,6 43,8 20,8 24,8 43,8
1977 0 9,6 26,8 53,5 11,4 15,6 16 11,8 23,4 20,2 32 24,1 53,5
1978 0 17,4 53,3 41,4 18,2 13,8 17 8 32,4 21,7 23,6 47,4 53,3
1979 60,8 19,8 34 53,6 29,4 22,4 16,2 26 15,3 53,2 46 15,6 60,8
1980 13 25,1 15,2 44 32,5 18,4 14,8 10,2 12,9 25,4 64 24 64
1981 17,5 12 12 23,5 69 25,5 8,5 11,5 16 23,2 22,8 21 69
1982 42,2 17 27,3 19,5 3,2 1,3 8,7 8,3 10,5 8,5 9,5 27 42,2
1983 27,5 29,5 25,5 52,1 10 7,5 11 6 14 19,7 6 29 52,1
1984 34,7 53 16,5 38,3 25,2 18,5 8,5 17,2 3,7 15,2 31,5 2,9 53
1985 20,2 10,5 19,5 25 31 11 12 10,8 20,2 39,7 13 4,5 39,7
1986 13,2 28 26,5 5,8 26 25 16 6,8 25,3 36,8 27 12,7 36,8
1987 20,5 14,5 29,5 19,5 36 3,7 17,2 8,5 28,4 36,3 24,4 32 36,3
1989 6,5 40,5 25,4 20,6 19,4 22,2 10,7 7,4 20,5 24 20,5 16,8 40,5
1990 36 17,5 20 25,2 30,5 5 4,5 8,1 4,6 28,3 16,9 20,7 36
1991 36 12 24,8 35 35,4 7,1 12,4 11 28,7 7,2 25 26,9 36
1992 12,5 22,4 49,6 34,2 14,2 8,2 9,6 9,1 25,3 3 50 11,5 50
1993 34,5 49,4 18 24,9 17,6 8,4 11,7 6 12,5 10,3 32 7,7 49,4
1994 26,6 37 21,3 10,5 16,5 16 8 11,5 13,5 11 48,7 9,7 48,7
1995 2,4 23,5 27 45 42,5 17,6 7,9 12,1 4,1 54,1 30,1 40,7 54,1
1996 22 32,5 28,3 20,6 48,6 17,8 21 29 22 22,8 30 32 48,6
1997 48,6 8,5 15,5 31 16 9 12 6 13 31,1 62,2 2 62,2
1998 18,1 19 28,2 40,1 46,6 17,5 25 16 7,5 45 46 26 46,6
1999 46,2 29 29 34 12,1 22,5 5,5 22,2 26,2 35,1 40,7 24,4 46,2
2000 24,2 22,2 31 129 15,3 21,3 20,7 24,4 25,1 24 13,6 13,6 129
2001 10,7 36,4 33,7 5,7 18,7 12 16,6 8,5 27 29 27,3 33 36,4
2002 31,7 6 18,5 60 26,7 22 9,9 12,6 17,2 51,4 8,4 28,6 60
2003 38,5 16 52 28,2 17,3 14,4 10,1 5,4 23,7 38,8 18,2 42,6 52
2004 8 57,9 55,1 50,5 19 10,7 9,1 11,5 22,1 26,2 55,6 29 57,9
2005 40 40,5 7,4 52 81,3 13,5 19,9 10 54,6 52 43 18 81,3
2006 43 32,2 28 52 37,6 28,5 9,2 16 9 27,4 51 28,5 52
111
2007 13,2 27 37,7 28,2 13 16,4 12,4 12,5 3,2 72 30 32,2 72
2008 41,4 26 36,6 14,7 58,5 19 23,5 43 22,5 33,5 72 45 72
2009 26 43,4 14 47,3 52,7 19,1 13,5 9,3 9,8 32,4 35,2 12,7 52,7
2010 7,4 4,9 8,7 38 31,8 44,2 27,3 10,5 10 43 49,5 43,6 49,5
2011 41,5 38,4 72,2 30 24,4 24 4,1 15 16 25 55,5 35 72,2
2012 17 9 17 39 7,5 12,4 12,4 14,6 5,1 49,8 26,9 40,6 49,8
2013 8 97,1 42,5 24,9 48,4 9,1 8,3 13,2 3,1 21,2 37,5 29,2 97,1
2014 22,2 29,5 25,3 32,1 38,4 17,8 17,6 5,8 10,5 42,4 52,5 76,2 76,2
2015 10,7 34,2 37,8 30,7 10,5 11,4 5,8 7,2 14 25 57 1,7 57
2016 6,3 12,3 58 55,7 20,1 5,3 18,1 20,9 10,1 20 37 10,0
o 58
112
Apéndice T. Sistema De Información Hidrológica Acueducto De Bogotá Planta Wiesner
*** EAAB E.S.P. *** SIH SISTEMA DE INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
520 - PRECIPITACIÓN, TOTAL MENSUAL mm PERIODO:1987-2017 FECHA REPORTE: 2017/4/21 ELEMENTO:20642 (P-076 ) PLANTA WIESNER
LATITUD:4º42' DEPTO:
CUNDINAMARCA TIPO ESTACIÓN: CUENCA: RIO BOGOTA
LONGITUD:74º01' MUNICIPIO: LA
CALERA ENTIDAD: EAAB
SUBCUENCA: RIO TEUSACA
ELEVACION:2795.0 AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL
1988 9,7 3,5 21,4 12 24,5 9,2 8,6 10,3 10,2 33,8 29 40,3 40,3
1989 3,7 55,3 9,3 16,4 24,4 25,2 8,3 5,4 7,3 30,4 32,7 0 55,3
1990 21,2 38,4 27,8 26,4 30 11,5 7,8 9,5 5,6 20,5 19,8 25,8 38,4
1991 18 21,6 44,5 31,1 13 9,6 10,9 13 14,5 5,6 22,3 19,9 44,5
1992 17,6 27,7 18,2 26,9 10,4 11 19,2 9 22 21,5 33,9 20,7 33,9
1993 38,2 20,5 4,9 14 25 14,8 12 8,4 16,4 9,9 48 19,7 48
1994 18,3 8 26,4 14,7 16,6 17 12,6 19,5 7,9 24,2 15,3 28,9 28,9
1995 1,9 25,3 38 21 55 22,5 9 20 7 11,5 16 52 55
1996 18,4 15,6 31 24,4 20,1 10,1 15,3 12 19,2 13,8 20,5 17,1 31
1997 47 8,9 9 12,6 12,6 12,6 20,5 6,3 7,3 26,4 43,5 1,3 47
1998 12 12,7 51,6 17,8 41 20,3 26,3 13,9 8,7 16,4 53,9 38,8 53,9
1999 49,6 46,6 20,6 24 9,4 13,9 9,2 17,5 11,3 34,2 27,1 49,6
2000 29,8 43,5 22,2 36,8 8,5 19,9 19,7 21,1 31,5 25 9,3 22,8 43,5
2001 6,6 20,3 32,3 6,1 21,5 25 18,7 11 15,8 25,7 55 32 55
2002 16,9 3,5 19,6 46,4 17,7 23,4 10,4 14,1 18,5 38,9 8,3 14,7 46,4
2003 5,6 8,3 37,1 32,2 26,3 15 10,6 9,6 5 27 18,7 32,2 37,1
2004 16,9 32,4 35,5 28,6 16,8 13,2 8,5 10 9,7 55,7 45,9 42 55,7
2005 18,5 18,1 48,1 19,5 36,4 11,2 7,3 6,2 21,9 39,1 55,8 19,8 55,8
2006 39 39,3 30,6 27 17,6 14,7 8 12,4 10,8 23,3 35,4 19,4 39,3
2007 1,5 40,6 16,1 35 9,4 18 11,6 14 2,5 33,1 25,1 29 40,6
2008 27,9 15,3 25,2 7,7 36,2 15,6 15,3 21,7 9,5 19,3 21,5 62 62
2009 19,5 7,3 26,5 28,8 28,2 7 13,7 8,2 7,6 41,3 16,8 2,4 41,3
2010 2,6 4,2 11,5 45,2 41,4 24,1 22,4 12,8 9,1 19,1 37,4 24,5 45,2
2011 16,3 28,5 60,2 33,3 75,2 17,4 16,5 9,5 12,3 45 39,5 26,7 75,2
2012 43,9 10,6 23,4 33,2 11,5 13,7 13,3 9,4 7,9 49,2 35,4 34,8 49,2
2013 15,7 23,5 9,7 26,8 23,2 4,9 8,7 15 3,5 21,5 42 32,8 42
2014 5,8 18,8 25,4 19,7 35,3 14,6 18 5 7,2 23,6 31,8 15,2 35,3
2015 11,1 5 22 5,3 6,9 19,5 10,5 9,9 13 3,5 15,8 1,4 22
2016 14,9 54,6 24 44,8 22,8 5,7 13,4 21 13,9 24,2 53,3 15,1 54,6
113
Apéndice U. Tabla Información Geográfica de los Nodos
Nodo AREA (km2) CENTRD_X CONTRD_Y
1 0,000131 1006359,14 1009261,6 2 0,000191 1006373,25 1009247,49 3 0,017419 1006067,63 1009135,25 4 0,000131 1006885,23 1008873,8 5 0,002186 1005939,66 1008735,75 6 0,000131 1005820,36 1008570,12 7 0,02485 1006106,54 1008746,85 8 0,001235 1006014,95 1008535,43 9 0,000612 1006077,28 1008526,54
10 0,000948 1005992,2 1008475,9
11 0,000131 1005971,91 1008431,83 12 0,002408 1006033,09 1008449,52 13 0,000131 1005944,82 1008418 14 0,001365 1006140,31 1008553,13 15 0,001843 1005917,12 1008395,25 16 0,000694 1006102,46 1008408,95 17 0,000191 1005944,54 1008376,22 18 0,000131 1006000,14 1008376,51 19 0,000533 1006136,7 1008392,99 20 0,000131 1005903,33 1008362,68 21 0,000191 1005889,22 1008348,56
22 0,184176 1006547,07 1008735,85 23 0,001576 1005978,84 1008355,75 24 0,000191 1005916,88 1008320,91 25 0,000841 1005945,56 1008335,16 26 0,014778 1005728,04 1008408,42 27 0,001546 1005877,18 1008323,27 28 0,000191 1005916,88 1008293,25 29 0,000131 1005902,77 1008279,13 30 0,000131 1005930,99 1008279,13 31 0,000122 1006400,91 1008278,41 32 0,002314 1006523,15 1008305,29
33 0,000131 1005952,26 1008282,27 34 0,000131 1005833,62 1008252,04 35 0,000131 1005847,45 1008224,38 36 0,001995 1006129,19 1008262,3 37 0,000131 1006553,32 1008224,38 38 0,006059 1007330,79 1008263,4 39 0,000131 1005861,84 1008209,98 40 0,000261 1006026,59 1008216,39 41 0,000191 1006331,77 1008210,27
114
42 0,005473 1006410,01 1008257,82 43 0,000202 1005941,49 1008204,01 44 0,000131 1005999,57 1008196,72 45 0,000671 1006116,7 1008199,63 46 0,000131 1006386,8 1008196,16 47 0,000191 1006151,98 1008182,61 48 0,000131 1006207,02 1008182,89 49 0,000443 1006282,03 1008268,47 50 0,000996 1006448,04 1008191,73 51 0,002571 1006504,33 1008224,14 52 0,000131 1005861,28 1008169,06 53 0,000258 1006172 1008167,97
54 0,000122 1006482,88 1008168,78 55 0,000122 1006471,07 1008154,95
56 0,000131 1005888,94 1008141,4 57 0,000131 1006096,38 1008141,4 58 0,001715 1006374,98 1008158,81 59 0,000131 1006442,12 1008141,4 60 0,000131 1006484,18 1008140,84 61 0,000533 1005984,57 1008144,06 62 0,000191 1006110,49 1008127,29 63 0,000383 1006366,34 1008127,29 64 0,000191 1006124,32 1008113,46
65 0,000191 1006345,6 1008113,46 66 0,000261 1006415,67 1008121,17 67 0,000131 1005902,77 1008099,92 68 0,000131 1005972,48 1008099,92 69 0,000131 1005999,57 1008099,92 70 0,000603 1006049,94 1008160,21 71 0,000131 1006331,48 1008099,35 72 0,000449 1006446,94 1008104,4 73 0,000765 1005937,62 1008085,8 74 0,000726 1006030,06 1008109,21 75 0,000131 1006704,88 1008086,09
76 0,000258 1006061,37 1008071,17 77 0,001606 1006286,35 1008080,74 78 0,000258 1006427,77 1008079,61 79 0,016825 1006760,6 1008188,47 80 0,000621 1005847,67 1008071,05 81 0,000131 1006234,68 1008058,43 82 0,000131 1006400,63 1008058,43 83 0,000295 1006623,86 1008062,97 84 0,000191 1005861,56 1008044,31
115
85 0,000348 1006608,49 1008049,81 86 0,000191 1005875,39 1008030,48 87 0,000395 1005957,11 1008042,02 88 0,000452 1006591,51 1008035,22 89 0,000191 1005889,22 1008016,65 90 0,002102 1006685,9 1008006,55 91 0,000191 1005903,05 1008002,83 92 0,000261 1005936,83 1008003,75 93 0,000198 1006045,97 1007996,98 94 0,000533 1006081,38 1008019,59 95 0,000809 1006136,44 1008029,55 96 0,000517 1006545,12 1008001,04
97 0,00068 1006574,7 1008010,79 98 0,000122 1005916,88 1007990,01
99 0,000542 1006273,1 1007998,45 100 0,000162 1005989,12 1007979,22 101 0,000139 1006061,7 1008004,43 102 0,000131 1006290,56 1007974,88 103 0,0004 1006493,1 1007983,1 104 0,00116 1006095,18 1007967,42 105 0,000692 1006426,17 1007955,47 106 0,002713 1006529,47 1007953,39 107 0,000795 1006176,8 1007952,34
108 0,000596 1006455,61 1007938,56 109 0,000986 1006575,18 1007912,67 110 0,000646 1006209,93 1007911,63 111 0,000792 1006412,92 1007907,84 112 0,000577 1006508,2 1007901,45 113 0,000419 1006267,16 1007859,69 114 0,000803 1006466,37 1007856,77 115 0,000131 1006414,46 1007837,15 116 0,000131 1007105,94 1007837,15 117 0,000453 1006197,6 1007828,98 118 0,000131 1007078,85 1007823,32
119 0,000131 1006400,63 1007809,49 120 0,000131 1007064,45 1007808,93 121 0,0007 1006239,66 1007806,35 122 0,000751 1006206,77 1007718,01 123 0,000131 1006262,9 1007781,27 124 0,004431 1006346,44 1007828,52 125 0,000857 1006376,21 1007773,47 126 0,000131 1007050,62 1007781,84 127 0,000891 1006287,6 1007761,8
116
128 0,000131 1006345,88 1007767,44 129 0,000533 1007172,42 1007745,37 130 0,000533 1007241,58 1007766,27 131 0,000131 1007050,62 1007754,18 132 0,000383 1007130,94 1007729,29 133 0,000131 1006274,08 1007741,92 134 0,000131 1006231,5 1007690,06 135 0,000765 1007085,48 1007715,46 136 0,000131 1006259,68 1007727,52 137 0,000191 1006242,79 1007713,52 138 0,001003 1006181,5 1007678,59 139 0,000131 1006214,39 1007672,42
140 0,000131 1006201,01 1007653,33 141 0,000261 1007342,33 1007639,73
142 0,000261 1007352,44 1007608,89 143 0,001626 1006162,06 1007634,44 144 0,001512 1006489,41 1007601,46 145 0,000131 1006705,45 1007615,88 146 0,002045 1006116,54 1007617,94 147 0,000131 1006691,05 1007601,48 148 0,000403 1006637,1 1007570,36 149 0,001776 1006610,07 1007674,08 150 0,000131 1006525,1 1007574,39
151 0,000131 1006691,05 1007574,39 152 0,000131 1007354,87 1007574,39 153 0,001926 1005893,97 1007556,82 154 0,000131 1006552,76 1007560,56 155 0,000131 1006580,41 1007560,56 156 0,004786 1006022,04 1007560,35 157 0,000258 1006616 1007547,26 158 0,00127 1006127,67 1007575,48 159 0,000131 1006636,3 1007532,34 160 0,129061 1007263,56 1007996,47 161 0,017131 1006841,74 1007578,88
162 0,000261 1006648,92 1007497,26 163 0,0028 1006014,33 1007361 164 0,001774 1006133,64 1007344,46 165 0,026929 1007298,7 1007397,13 166 0,004348 1005889,19 1007319,07 167 0,023895 1006940,05 1007343,08
Área total de nodos
0,565056
117
![272-2012 [Modo de Compatibilidade]) - ufjf.br · Placas de Peyer Placas de PeyerLINFÓIDES Nodos ilíacos Baço Tecido linfóide associado aos brônquios Nodos intercostais Nodos](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5bad0d1209d3f217678c4521/272-2012-modo-de-compatibilidade-ufjfbr-placas-de-peyer-placas-de-peyerlinfoides.jpg)