CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA - CAR CONTRATO 930-2012 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ EN EL CAUCE PRINCIPAL, EL ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO Y DE DINÁMICA FLUVIAL DE LA CUENCA BAJA DEL RÍO BOGOTÁ, EL ANÁLISIS DE AMENAZA POR INUNDACIÓN DE ALGUNAS CORRIENTES DE TERCER ORDEN Y ELABORAR LA GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES PRODUCTO 4 GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 V4 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS BOGOTÁ, MARZO DE 2015 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 2 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 CUADRO DE RESPONSABILIDADES NÚMERO DE REVISIÓN RESPONSABLE 4 5 6 Laia Erazo, Fco. Manuel Casquero González, Sandra Reina, Jorge Díaz ELABORACIÓN 25/03/2015 Gilberto Dussan REVISIÓN 25/03/2015 Carlos Alberto Giraldo López APROBACIÓN 25/03/2015 CUADRO DE MODIFICACIONES FECHA DE REVISIÓN ORIGEN DEL CAMBIO O MODIFICACIÓN MODIFICACIÓN 1 15-05-2014 Atención a observaciones de la Interventoría 2 10-06-2014 Atención a observaciones de la Interventoría 3 15-08-2014 Atención a observaciones de la Interventoría 4 25-03-2015 Atención a observaciones de la Interventoría CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 3 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 TABLA DE CONTENIDO 1 ASPECTOS GENERALES ...................................................................................... 17 1.1 OBJETO DE LA GUÍA ........................................................................................................ 17 1.2 ALCANCE DE LA GUÍA ..................................................................................................... 17 1.3 ORGANIZACIÓN DE LA GUÍA .......................................................................................... 18 1.4 USO DE SOFTWARE ........................................................................................................ 19 1.5 ACTORES Y COORDINACIÓN INSTITUCIONAL............................................................. 20 1.6 RESPONSABILIDAD ......................................................................................................... 27 2 DETERMINACIÓN DE LA INFORMACIÓN Y ESTUDIOS BASICOS NECESARIOS PARA REALIZAR LA ADECUACIÓN HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE CORRIENTES. .......................................................................................................... 29 2.1 INFORMACIÓN TERRITORIAL......................................................................................... 29 2.2 INFORMACIÓN DE PROYECTOS PRECEDENTES ........................................................ 29 2.3 ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS Y BATIMÉTRICOS ........................................................... 31 2.4 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS ............................................................................................ 32 2.5 ESTUDIOS HIDRÁULICOS ............................................................................................... 32 2.6 ESTUDIOS AMBIENTALES .............................................................................................. 33 2.7 DIAGNÓSTICO .................................................................................................................. 33 2.8 ALCANCE DE LOS ESTUDIOS DE HIDROLOGÍA, HIDRÁULICA Y SOCAVACIÓN. ...... 34 3 MARCO NORMATIVO ............................................................................................. 38 4 ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS Y BATIMÉTRICOS .................................................. 45 4.1 OBJETO ............................................................................................................................. 45 4.2 PLANIFICACIÓN DEL ESTUDIO. CRITERIOS Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA LA ELABORACIÓN DE LA INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA Y BATIMÉTRICA ............... 46 4.3 EJECUCIÓN DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y BATIMÉTRICO ...................... 48 5 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS .................................................................................. 57 5.1 OBJETO ............................................................................................................................. 57 5.2 ELABORACIÓN, RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS HIDROMÉTRICOS Y PLUVIOMÉTRICOS ...................................................................................................................... 57 5.3 MÉTODOS DE TRANSFORMACIÓN DE LLUVIA – ESCORRENTÍA ............................. 106 5.4 OTROS MÉTODOS PARA OBTENCIÓN DE CAUDALES .............................................. 131 5.5 SOFTWARE PARA CÁLCULO HIDROLÓGICO ............................................................. 139 6 ESTUDIOS HIDRÁULICOS ................................................................................... 144 6.1 OBJETO ........................................................................................................................... 144 6.2 ESCENARIOS DE TRABAJO .......................................................................................... 144 6.3 MODELOS HIDRÁULICOS ............................................................................................. 148 6.4 CALIBRACIÓN DE LOS MODELOS ................................................................................ 156 7 ESTUDIOS DE SOCAVACIÓN .............................................................................. 165 7.1 SOCAVACIÓN ................................................................................................................. 167 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 4 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 7.2 COMPONENTES DE LA SOCAVACIÓN ......................................................................... 168 7.3 SOCAVACIÓN GENERAL .............................................................................................. 171 7.4 SOCAVACIÓN POR CONTRACCIÓN DEL CAUCE ....................................................... 184 7.5 SOCAVACION EN ESTRIBOS DE PUENTES ................................................................ 195 7.6 SOCAVACIÓN EN LAS PILAS DE PUENTES................................................................. 198 7.7 MÉTODOS DE CÁLCULO ............................................................................................... 201 7.8 SOCAVACIÓN EN ESPIGONES ..................................................................................... 209 7.9 SOCAVACIÓN EN EL PIE DE UN VERTEDERO ............................................................ 211 7.10 MODELOS HIDRODINÁMICOS ...................................................................................... 214 7.11 EJEMPLOS PRÁCTICOS ................................................................................................ 219 8 ACTIVIDADES AMBIENTALES ............................................................................ 237 8.1 CARACTERIZACIÓN ECOLÓGICA DE LAS CORRIENTES. ......................................... 237 8.2 MODELOS DE CALIDAD DE AGUA ................................................................................ 246 8.3 EVALUACIÒN Y MANEJO AMBIENTAL DE LAS INTERVENCIONES ........................... 251 8.4 PAISAJISMO ................................................................................................................... 314 8.5 MODELOS DE INTERVENCIÓN SOBRE RONDA HÍDRICA .......................................... 332 9 METODOLOGÍA PARA LA DEFINICIÓN DE ZONAS DE RONDA ....................... 341 9.1 MARCO CONCEPTUAL .................................................................................................. 341 9.2 COMPONENTES DE LAS RONDAS HÍDRICAS ............................................................. 343 9.3 METODOLOGÍA PARA EL ACOTAMIENTO DE LAS RONDAS HÍDRICAS ................... 344 9.4 ZONIFICACIÓN AMBIENTAL URBANA Y/O RURAL ...................................................... 357 9.5 ANÁLISIS PREDIAL ........................................................................................................ 357 9.6 INCLUSIÓN EN EL PROCESO DE PLANIFICACIÓN Y ORDENACIÓN AMBIENTAL, REGIONAL Y LOCAL .................................................................................................................. 358 10 DISEÑO DE OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL .................................................................................................................. 362 10.1 EQUIPO DE TRABAJO .................................................................................................... 362 10.2 PRESENTACIÓN DE LAS OBRAS ................................................................................. 368 10.3 GUÍA PARA LA SELECCIÓN DE OBRAS ....................................................................... 410 10.4 ASPECTOS A TENER EN CUENTA PARA EL DISEÑO DE LAS OBRAS. ..................... 460 10.5 PRODUCTOS A ENTREGAR DE UN PROYECTO DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE CORRIENTES HÍDRICAS .................................................. 511 11 GESTIÓN SOCIAL DE LOS PROYECTOS ........................................................... 518 11.1 PLAN DE INTERVENCIÓN SOCIAL ............................................................................... 518 12 GLOSARIO ............................................................................................................ 552 13 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 562 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 5 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 INDICE DE TABLAS TABLA 1-1. SOFTWARE RELACIONADO ................................................................................................... 19 TABLA 2-1. DATOS BÁSICOS REGIONALES Y DEPARTAMENTALES ............................................................. 30 TABLA 4-1. RECOMENDACIONES DE MÁXIMA EQUIDISTANCIA ENTRE SECCIONES TRANSVERSALES SEGÚN LA TIPOLOGÍA DE CANAL DE RÍO. ........................................................................................................ 47 TABLA 4-2. RECOMENDACIONES DE REALIZACIÓN DE BATIMETRÍA SEGÚN LAS CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS. ........................................................................................................................... 47 TABLA 5-1. GUÍA DE METODOLOGÍA A APLICAR EN FUNCIÓN DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE. .................. 59 TABLA 5-2. EXACTITUD RECOMENDADA (NIVEL DE INCERTIDUMBRE), EXPRESADA EN EL INTERVALO DE CONFIANZA DEL 95 POR CIENTO. .................................................................................................. 65 TABLA 5-3. DISTRIBUCIONES DE FRECUENCIA HABITUALMENTE UTILIZADAS. ............................................ 90 TABLA 5-4. VALORES DE C CONSIDERADOS EN COLOMBIA ................................................................... 108 TABLA 5-5. PROGRAMAS DE CÓMPUTO RELACIONADOS. ....................................................................... 139 TABLA 6-1. MODELO HIDRÁULICO SEGÚN LA MORFOLOGÍA DEL CANAL DEL RÍO EN PLANTA...................... 147 TABLA 6-2. MODELO HIDRÁULICO 1D O 2D SEGÚN LA TIPOLOGÍA DE VALLE FLUVIAL. .............................. 148 TABLA 6-3 RESUMEN DE PROGRAMAS DE CÓMPUTO. ............................................................................ 149 TABLA 6-4 COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN A CONSIDERAR. ............................................. 151 TABLA 6-5 COEFICIENTES DE RUGOSIDAD DE MANNING TÍPICOS. FUENTE HEC. .................................... 152 TABLA 7-1. VALORES DEL COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN DEL CAUCE. (MAZA, 1967). .......................... 179 TABLA 7-2.VALORES DE X, Y, Z (MAZA, 1967). .................................................................................... 179 TABLA 7-3. VALORES DE Β (MAZA, 1967). ........................................................................................... 180 TABLA 7-4. VALORES DE Ψ (MAZA, 1967). ........................................................................................... 180 TABLA 7-5. VALORES DE K PARA EL CÁLCULO DE SOCAVACIÓN EN CURVAS............................................ 182 TABLA 7-6. . VALORES DE K1 EN LA ECUACIÓN DE LAURSEN MODIFICADA ............................................. 187 TABLA 7-7. VELOCIDADES COMPONENTES PARA SUELOS DE DIVERSAS EROSIONABILIDADES TRRL (1992) ................................................................................................................................................ 192 TABLA 7-8. FACTORES MULTIPLICADORES PARA CALCULAR LA SOCAVACIÓN JUNTO A ESTRIBOS DE PUENTES Y OBRAS DE CONTROL DE RÍOS. .................................................................................................. 198 TABLA 7-9. FACTOR DE FORMA DE LA PILA K1 ...................................................................................... 201 TABLA 7-10. FACTOR DE CORRECCIÓN PARA EL ÁNGULO DE ATAQUE DEL FLUJO .................................... 202 TABLA 7-11. FACTOR DE CORRECCIÓN POR RUGOSIDAD GENERAL DEL CAUCE. ..................................... 203 TABLA 7-12. FACTORES DE FORMA DE LA PILA KS PARA EL CÁLCULO DE SOCAVACIÓN. .......................... 206 TABLA 7-13 FACTORES MULTIPLICADORES PARA EL CÁLCULO DE SOCAVACIÓN EN PILAS DE PUENTES MÉTODO TRRL-1992 ................................................................................................................ 207 TABLA 7-14 COEFICIENTE K1 .............................................................................................................. 210 TABLA 7-15 COEFICIENTE K2 .............................................................................................................. 211 TABLA 7-16 COEFICIENTE K3 .............................................................................................................. 211 TABLA 7-17 COEFICIENTE K ............................................................................................................... 214 TABLA 7-18 COEFICIENTE Ф ............................................................................................................... 214 TABLA 8-1. LOCALIZACIÓN DE PARCELAS DE MUESTREO. ...................................................................... 245 TABLA 8-2 PARÁMETROS ESTADÍSTICOS .............................................................................................. 246 TABLA 8.3 LISTADO DE LAS ACCIONES A EJECUTAR DURANTE EL PROYECTO. ......................................... 253 TABLA 8.4 COMPONENTES BIOFÍSICOS Y SOCIOECONÓMICOS AFECTADOS DURANTE EL PROYECTO ........ 254 TABLA 8.5 CRITERIOS DE EVALUACIÓN. ............................................................................................... 258 TABLA 8.6 RANGO DE CALIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES ................................................... 260 TABLA 8.7. MATRIZ RESUMEN DE IMPACTOS EVALUADOS SEGÚN LO ESTABLECIDO PARA DETERMINAR SU IMPORTANCIA DURANTE LA EJECUCIÓN DE LA OBRA. .................................................................... 261 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 6 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 TABLA 8.8 LISTADO DE FICHAS AMBIENTALES DEL PROYECTO. ............................................................. 265 TABLA 8-3. EJEMPLO FORMATO DE REGISTRO ..................................................................................... 309 TABLA 8-10. CLASIFICACIÓN DE ACUERDO AL PORTE DEL ÁRBOL .......................................................... 326 TABLA 8-11 ESPECIES DE ÁRBOLES Y ARBUSTOS PARA RESTABLECIMIENTO DE VEGETACIÓN ................. 327 TABLA 8-12. VEGETACIÓN CERCA VIVA. .............................................................................................. 328 TABLA 8-13. EJEMPLOS DE ARREGLOS FLORÍSTICOS CON COMBINACIONES DE ESPECIES QUE ARMONIZAN ENTRE SI ................................................................................................................................... 331 TABLA 9-1. CRITERIOS PARA DETERMINAR EL COMPONENTE GEOMORFOLÓGICO DE LAS RONDAS HÍDRICAS EN CORRIENTES DE MONTAÑA. ................................................................................................... 350 TABLA 9-2. CRITERIOS PARA DETERMINAR EL COMPONENTE GEOMORFOLÓGICO DE LAS RONDAS HÍDRICAS EN CORRIENTES DE PIEDEMONTE. ............................................................................................... 351 TABLA 9-3. CRITERIOS PARA DETERMINAR EL COMPONENTE GEOMORFOLÓGICO DE LAS RONDAS HÍDRICAS EN CORRIENTES DE LLANURA. .................................................................................................... 352 TABLA 9-4. CRITERIOS PARA DETERMINAR EL COMPONENTE GEOMORFOLÓGICO DE LAS RONDAS HÍDRICAS EN DESEMBOCADURAS. .............................................................................................................. 352 TABLA 10-1. OBJETIVOS BÁSICOS PARA CADA UNA DE LAS TÉCNICAS ESTRUCTURALES EN PROYECTOS DE ACONDICIONAMIENTO FLUVIAL. ................................................................................................... 371 TABLA 10-2 PRINCIPALES PROCEDIMIENTOS UTILIZADOS PARA REFORZAR MÁRGENES EROSIONADOS ... 393 TABLA 10-3. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE RIESGOS POR INUNDACIÓN .......................................... 415 TABLA 10-4. FACTORES REMOCIÓN EN MASA ....................................................................................... 422 TABLA 10-5. VALORACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE LAS EDIFICACIONES EN FUNCIÓN DE LA TIPOLOGÍA. ... 428 TABLA 10-6. PERIODO DE RETORNO O PROBABILIDAD DE OCURRENCIA Y EL NIVEL DE DAÑOS PRODUCIDOS. ................................................................................................................................................ 436 TABLA 10-7. MATRIZ CLASIFICACIÓN DE EDIFICACIONES DONDE T= PERIODO DE RETORNO, USO= TIPOLOGÍA DEL USO DEL TERRITORIO, ALTURA DE AGUA. .............................................................................. 438 TABLA 10-8. PERIODO DE RETORNO O PROBABILIDAD DE OCURRENCIA QUE LE CORRESPONDE ASÍ COMO LA ALTURA DE AGUA O ALTURA DEL AGUA. .................................................................................. 439 TABLA 10-9. VALORES DE PONDERACIÓN EN FUNCIÓN DEL RIESGO. ..................................................... 441 TABLA 10-10. PROBLEMÁTICA: INESTABILIDAD DE TALUDES .................................................................. 449 TABLA 10-11. PROBLEMÁTICA: INESTABILIDAD DEL MARGEN DEL LECHO ORDINARIO .............................. 450 TABLA 10-12. PROBLEMÁTICA: LINEALIDAD .......................................................................................... 451 TABLA 10-13.PROBLEMÁTICA: SOCAVACIÓN O ELEVACIÓN DEL LECHO DEL CAUCE ................................. 452 TABLA 10-14. PROBLEMÁTICA. MOVILIDAD DE SEDIMENTO ................................................................... 452 TABLA 10-15. PROBLEMÁTICA. NECESIDAD DE DISMINUCIÓN DE LA VELOCIDAD DE CORRIENTE .............. 453 TABLA 10-16.PROBLEMÁTICA: NECESIDAD DE MEJORAR EL BUEN ESTADO ECOLÓGICO .......................... 454 TABLA 10-17. PROBLEMÁTICA: CONTAMINACIÓN DEL AGUA .................................................................. 455 TABLA 10-18. PROBLEMÁTICA: ESCASEZ DE CAPACIDAD DE DESAGÜE ................................................... 455 TABLA 10-19. PROBLEMÁTICA: PROTECCIÓN FRENTE A INUNDACIONES ................................................. 455 TABLA 10-20. PROBLEMÁTICA: ALTERACIÓN DE LAS POBLACIONES VEGETALES ASOCIADAS A LAS RIBERAS ................................................................................................................................................ 456 TABLA 10-21. PROBLEMÁTICA: INVASIÓN DE ESPECIES ALÓCTONAS ...................................................... 457 TABLA 10-22. ESPESORES DEL REVESTIMIENTO. ................................................................................. 487 TABLA 10-23. ESPESOR DE RECUBRIMIENTO DE GAVIONES RELLENOS Y CUBIERTOS DE ASFALTO. .......... 487 TABLA 10-24. SEPARACIÓN DE ESPIGONES EN TRAMOS RECTOS (FLÓREZ Y AGUIRRE, 2006). ............... 502 TABLA 11-1.LISTADO DE ACTORES SOCIALES ....................................................................................... 519 TABLA 11-2 DIRECTORIO CAR – PROVINCIAL .................................................................................. 521 TABLA 11-3. PROPUESTA DE TRABAJO Y PLAN DE ACCIÓN PRODUCTOS DEL COMPONENTE SOCIAL ......... 528 TABLA 11-4. ACTIVIDADES DE GESTIÓN SOCIAL DURANTE LA ETAPA DE ESTUDIOS Y DISEÑOS ................. 530 TABLA 11-5. ESTRATEGIA DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN CON AUTORIDADES Y COMUNIDADES........ 543 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 7 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 TABLA 11-6. ESTRATEGIA DE CONCERTACIÓN CON PROPIETARIOS DE PREDIOS ..................................... 545 TABLA 11-7. ESTRATEGIA DE PARTICIPACIÓN LABORAL ........................................................................ 546 TABLA 11-8. ESTRATEGIA DE ADQUISICIÓN DE BIENES Y SERVICIOS ...................................................... 547 TABLA 11-9. ESTRATEGIA DE SEGUIMIENTO Y MONITOREO ................................................................... 548 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 8 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 INDICE DE FIGURAS FIGURA 1.1 ESTRUCTURA DEL ESTADO COLOMBIANO ............................................................................ 22 FIGURA 1.2. ESTRUCTURA INTERNA DE LAS CORPORACIONES AUTÓNOMAS ............................................ 24 FIGURA 1.3. ORGANIGRAMA ADMINISTRACIÓN MUNICIPAL ...................................................................... 26 FIGURA 4.1. GEOMETRÍA DEL CAUCE FLUVIAL Y SU ENTORNO ................................................................. 45 FIGURA 4-2. ESTACIONES IGAC. FUENTE: IGAC. ................................................................................. 49 FIGURA 4-3 SATÉLITES E IMAGEN TOMADA POR SATÉLITE GEOEYE. ........................................................ 51 FIGURA 4-4. ESQUEMA DE ISÓBATAS EN PLANTA Y EN 3D. ..................................................................... 52 FIGURA 4-6. MEDICIONES EN ZONA HÚMEDA CON INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS. ................................. 54 FIGURA 4-7. CATEGORÍA DE VARIACIÓN DE PROFUNDIDAD. ..................................................................... 54 FIGURA 5-1 REPRESENTACIÓN DE ISOLÍNEAS. FUENTE. OTT. ................................................................ 62 FIGURA 5-2 MAPA DE ESTACIONES EN HYDRAS. FUENTE IDEAM. MANUAL DE FORMACIÓN DE IDEAM PARA EL SOFTWARE DE APLICACIÓN HYDRAS3. ........................................................................... 62 FIGURA 5-3. RED NACIONAL ESTACIONES HIDROLÓGICAS Y METEOROLÓGICAS TIENE UNA COBERTURA NACIONAL. EJEMPLO ESTACIÓN AUTOMÁTICA CON TRANSMISIÓN SATELITAL EN TIEMPO REAL, EN NARIÑO – RÍO MAGDALENA. ......................................................................................................... 62 FIGURA 5-4 EJEMPLO DE MIRA HIDROMÉTRICA O ESCALA LIMNIMÉTRICA VERTICAL GRADUADA .................. 66 FIGURA 5-5 ESTACIÓN HIDROLÓGICA SOBRE EL RIO AMAZONAS COMPUESTA POR UN SISTEMA DE MIRAS .. 67 FIGURA 5-6. VISTA DE UNA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL CAUCE DE UN RÍO CON SUS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS E HIDRÁULICAS ...................................................................................................... 68 FIGURA 5-7 VISTA DE UNA SECCIÓN TRANSVERSAL DE UNA CORRIENTE, EN LA QUE FIGURA LA POSICIÓN DE LOS PUNTOS DE OBSERVACIÓN. .................................................................................................... 69 FIGURA 5-8. CURVA DE CALIBRACIÓN .................................................................................................... 70 FIGURA 5-9. HERRAMIENTAS PARA MEDIR VELOCIDADES. MOLINETES DE HÉLICE. ESTE TIPO DE MOLINETES SIGUE SIENDO EL MÁS UTILIZADO EN LOS AFOROS DIRECTOS. ......................................................... 72 FIGURA 5-10 PRINCIPIO OPERATIVO DE UN PERFILADOR DE CORRIENTE DE EFECTO DOPPLER (CONFIGURACIÓN TELEDYNE RDI ADCP). .................................................................................... 75 FIGURA 5-11 ELEMENTOS NECESARIOS PARA MEDIR CON MOLINETE Y ADP. ........................................... 76 FIGURA 5-12 VENTAJAS DEL ADP FRENTE AL MOLINETE. ....................................................................... 76 FIGURA 5-13. CATAMARÁN RIVERCAT. .................................................................................................. 77 FIGURA 5-14. SISTEMA ADP. ............................................................................................................... 77 FIGURA 5-15 VADEADOR DOPPLER FLOWTRACKER. .............................................................................. 78 FIGURA 5-16 MEDIDOR ELECTROMAGNÉTICO. ....................................................................................... 79 FIGURA 5-17 CURVA DE DOBLE MASA ACUMULADA. ................................................................................ 81 FIGURA 5-18. PRECIPITACIÓN ACUMULADA EN LA ESTACIÓN ANALIZADA Y LA ESTACIÓN DE REFERENCIA. .. 84 FIGURA 5-19. DISTRIBUCIÓN DE ÁREAS DE LA HOYA SEGÚN POLÍGONOS DE THIESSEN. ............................ 86 FIGURA 5-20. DISTRIBUCIÓN DE LA PRECIPITACIÓN CON ISOYETAS. ........................................................ 87 FIGURA 5-21. LA FUNCIÓN DE DENSIDAD DE PROBABILIDAD PARA LA DISTRIBUCIÓN DE PEARSON DE TIPO III CON LA COTA INFERIOR Z = 0, LA MEDIA M = 1 Y LOS COEFICIENTES DE ASIMETRÍA G = 0,7, 1,4, 2 Y 2,8 (CORRESPONDIENTES A UNA DISTRIBUCIÓN GAMMA Y A PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN A =8, 2, 1 Y 0,5, RESPECTIVAMENTE. .............................................................................................................. 93 FIGURA 5-22. PARÁMETROS DE POBLACIÓN Y ESTADÍSTICA DE MUESTRA. HIDROLOGÍA APLICADA. VEN TE CHOW 1994 ................................................................................................................................ 97 FIGURA 5-23. EL MÉTODO DE LOS MOMENTOS SELECCIONA VALORES PARA LOS PARÁMETROS DE LA FUNCIÓN DE DENSIDAD DE PROBABILIDAD DE TAL MANERA QUE SUS MOMENTOS SON IGUALES A AQUELLOS DE LA INFORMACIÓN DE LA MUESTRA ............................................................................ 98 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 9 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 FIGURA 5-24. VALORES PERCENTILES PARA LA DISTRIBUCIÓN CHI-CUADRADO CON V GRADOS DE LIBERTAD ................................................................................................................................................ 103 FIGURA 5-25. VALORES CUANTILES SUPERIORES DE LA DISTRIBUCIÓN ESTADÍSTICA DE KOLMOGOROV- SMIRNOV .................................................................................................................................. 105 FIGURA 5-26. DIAGRAMA DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR. ..................................................... 114 FIGURA 5-27 HIDROGRAMA UNITARIO DE SNYDER ............................................................................... 116 FIGURA 5-28 HIDROGRAMA UNIDIMENSIONAL DEL SCS Y TABLA PARAMETRIZADA ADIMENSIONAL QUE LO DEFINE. ..................................................................................................................................... 120 FIGURA 5-29 CURVA DE MASAS DE PRECIPITACIÓN HISTÓRICA Y HIETOGRAMA DE PRECIPITACIÓN OBTENIDO. ................................................................................................................................................ 123 FIGURA 5-30. VALORES DE A, B, C Y D DEL MÉTODO SIMPLIFICADO DE CALCULO DE CURVAS IDF REGIONALIZADOS PARA COLOMBIA ............................................................................................. 126 FIGURA 5-31 REGIONES EN COLOMBIA PARA LA DEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS A, B, C Y D ................ 127 FIGURA 6-1.CASOS EN LOS QUE ES NECESARIO LA REALIZACIÓN DE ESTUDIOS BIDIMENSIONALES........... 147 FIGURA 6-2. TIPOLOGÍA DE VALLE FLUVIAL. FIGURA 6-3. TIPOLOGÍA DEL CANAL DEL RIO. ......... 147 FIGURA 6-4. REPRESENTACIÓN DE UN PUENTE EN FESWMS. ............................................................. 153 FIGURA 6-5. EJEMPLO DE CARACTERIZACIÓN DE SECCIÓN DE CONTROL. .............................................. 157 FIGURA 6-6. EJEMPLO DE GRÁFICA QUE COMPARA MARCAS DE INUNDACIÓN Y COTA DE AGUA TEÓRICA DE UN MODELO HIDRÁULICO. ........................................................................................................... 158 FIGURA 6-7. EJEMPLOS DE FORMAS DE FONDO PRODUCIDAS EN RÍOS. ................................................. 160 FIGURA 7-1. ESQUEMA DE LA ANALOGÍA DE LA BALANZA DE LANE ......................................................... 173 FIGURA 7-2. ESQUEMA DE SOCAVACIÓN. ............................................................................................ 173 FIGURA 7-3. SOCAVACIÓN GENERAL – DEFINICIÓN DE VARIABLES ........................................................ 175 FIGURA 7-4. SOCAVACIÓN Y DESPLAZAMIENTO LATERAL EN CAUCES TRENZADOS .................................. 178 FIGURA 7-5. INFLUENCIA DEL ÁNGULO DE CONFLUENCIA Y LA RELACIÓN DE CAUDALES SOBRE LA SOCAVACIÓN EN UNA CONFLUENCIA ............................................................................................ 181 FIGURA 7-6. ESQUEMA DE LA CONTRACCIÓN ....................................................................................... 185 FIGURA 7-7. COEFICIENTE DE SHIELDS. .............................................................................................. 189 FIGURA 7.8 DIAGRAMA PARA CALCULAR LA CONTRACCIÓN EN UN RIO ................................................... 191 FIGURA 7.9 DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE VELOCIDAD COMPONENTE DE SOCAVACIÓN, MÉTODO TRRL (1992) ...................................................................................................................................... 191 FIGURA 7.10 COMPARACIÓN DE MÉTODOS PARA SEDIMENTOS FINOS Y NÚMERO DE FROUDE BAJO ..... 193 FIGURA 7.11 COMPARACIÓN DE MÉTODOS PARA SEDIMENTOS GRUESOS Y NÚMERO DE FROUDE ALTO 194 FIGURA 7.12 ESQUEMA DEL FLUJO JUNTO A ESTRIBOS DE PUENTES ..................................................... 195 FIGURA 7.13 MÉTODO PARA DETERMINAR LA SOCAVACIÓN EN ESTRIBOS DE PUENTES (BREUSERS Y RAUDKIVI, 1991). (EROS 4-16) B) ............................................................................................ 196 FIGURA 7.14 LOCALIZACIÓN DE LOS VÓRTICES PRINCIPALES EN LA CONTRACCIÓN DEL CAUCE POR UN PUENTE ..................................................................................................................................... 196 FIGURA 7.15 TIPOS DE ESTRIBO PARA CÁLCULO DE SOCAVACIÓN ........................................................ 197 FIGURA 7.16 DIAGRAMA EN SECCIÓN LONGITUDINAL DEL FLUJO ALREDEDOR DE LA PILA DE UN PUENTE . 198 FIGURA 7.17 ESQUEMA EN PLANTA DE UN VÓRTICE DE HERRADURA ALREDEDOR DE LA PILA DE UN PUENTE. ................................................................................................................................................ 200 FIGURA 7.18 FORMAS DE LA PILA PARA CÁLCULO DE SOCAVACIÓN POR EL MÉTODO DEL FHWA ............. 202 FIGURA 7.19 DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN ALREDEDOR DE UNA PILA (LAURSEN Y TOCH). ..................................................................................................................................... 205 FIGURA 7.20 CURVAS PARA ESTIMAR LA PROFUNDIDAD LOCAL DE SOCAVACIÓN EN PILAS DE PUENTES DE ACUERDO AL TRRL-1992 .......................................................................................................... 207 FIGURA 7.21 ESQUEMA DE ESPIGONES PARA CALCULAR LA SOCAVACIÓN ............................................. 210 FIGURA 7.22 SOCAVACIÓN EN EL PIE DE UN VERTEDERO ...................................................................... 213 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4 CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN Versión 4 HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE Hoja No. 10 Marzo de 2015 CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES C310-IT-04 FIGURA 7.23 PERFIL BATIMÉTRICO ..................................................................................................... 220 FIGURA 7.24 PERFIL EROSIONADO ...................................................................................................... 222 FIGURA 7.25 COLOCACIÓN DE UN AZUD AGUAS ABAJO ........................................................................ 223 FIGURA 7.26 TIPO DE ESPIGONES....................................................................................................... 223 FIGURA 7.27 ESPIGONES HECHOS CON GAVIONES. .............................................................................. 224 FIGURA 7.28 MUROS DE ENCAUCE ...................................................................................................... 225 FIGURA 7.28 PILA EN EL CAUCE ......................................................................................................... 226 FIGURA 7.30 PROTECCIÓN EN LA BASE POR ZAPATAS.......................................................................... 228 FIGURA 7.31 PROTECCIÓN CON PLACAS (MÉTODO DE COTTA-JENSEN) ............................................... 229 FIGURA 7.32 PROTECCIÓN CON PLACAS (MÉTODO DE COTTA-JENSEN) CORTE B-B ............................. 230 FIGURA 7.33 PROTECCIÓN CON PILAS ADICIONALES ............................................................................ 231 FIGURA 7.34 PROTECCIÓN PANTALLAS ............................................................................................... 232 FIGURA 7.35 PROFUNDIDAD A COLOCAR LA PROTECCIÓN DEL ENROCADO ............................................ 233 FIGURA 7.36 FORMA DE COLOCACIÓN DEL ENROCADO DE PROTECCÓN ................................................. 234 FIGURA 8-1. EJEMPLO DE LOCALIZACIÓN DEL TRAMO DE INVENTARIO FORESTAL. ................................... 240 FIGURA 8-2. PLANILLA DE CAMPO INVENTARIOS FORESTALES ............................................................... 241 FIGURA 8-3. TAMAÑO Y FORMA DE PARCELA SOBRE LA RONDA DEL RÍO. ................................................ 243 FIGURA 8-4. DISEÑOS DE LA ADECUACIÓN HIDRAULICA ....................................................................... 317 FIGURA 8-5. EJEMPLOS DE PARCHE O ARREGLO FLORISTICO PARA BOSQUE MELÍFERO ......................... 329 FIGURA 8-6. APLICACIÓN DEL ARREGLO FLORÍSTICO. ........................................................................... 330 FIGURA 8.7 PREVISIÓN DE OBRA DE ENCAUZAMIENTO MEDIANTE JARILLONES PARA LA RECUPERACIÓN AMBIENTAL DE LA CUENCA MEDIA DEL RÍO BOGOTÁ. ................................................................... 334 FIGURA 8.8 LOCALIZACIÓN ESPALDÓN DE UN JARILLÓN ........................................................................ 334 FIGURA 8.9 LÍMITE EXTERNO E INTERNO DEL JARILLÓN. ........................................................................ 335 FIGURA 8.10. SENDERO PEATONAL. ................................................................................................... 336 FIGURA 8.11 VISTA EN PLANTA DISEÑO PAISAJÍSTICO JARILLÓN DEL RÍO BOGOTÁ. ................................. 337 FIGURA 9.1. DEFINICIÓN DE LA RONDA HÍDRICA EN TÉRMINOS DEL ARTÍCULO 206 DE LA LEY 1450 DE 2011. ................................................................................................................................................ 342 FIGURA 9.2. COMPONENTES DE LAS RONDAS HÍDRICAS ........................................................................ 344 FIGURA 9.3. DELIMITACIÓN DE LAS RONDAS HÍDRICAS. ......................................................................... 344 FIGURA 9.4. ENVOLVENTE QUE CONFORMA LA RONDA HIDRÁULICA. ...................................................... 345 FIGURA 9.5. COMPONENTE HIDROLÓGICO DE LAS RONDAS HÍDRICAS. ................................................... 353 FIGURA 9.6. COMPONENTE ECOSISTÉMICO DE LAS RONDAS HÍDRICAS. .................................................. 357 FIGURA 10.1. ORGANIGRA,A TÍPICO PARA EJECUCIÓN DEL CONTRATO DE DISEÑO. ............................... 365 FIGURA 10.2. ORGANIGRAMA TÍPICO PARA EJECUCIÓN DEL CONTRATO DE ADECUACIÓN. ..................... 368 FIGURA 10.3.CONTEXTO TEMPORAL Y ESPACIAL DE UN RIO ................................................................. 369 FIGURA 10.4. PREVISIÓN DE OBRA DE ENCAUZAMIENTO MEDIANTE JARILLONES PARA LA RECUPERACIÓN AMBIENTAL DE LA CUENCA MEDIA DEL RÍO BOGOTÁ. ................................................................... 373 FIGURA 10.5. ENCAUZAMIENTO MEDIANTE JARILLONES. COLOMBIA. MUNICIPIO DE LA VIRGINIA. CAR DE RISARALDA. .............................................................................................................................. 375 FIGURA 10.6. JARILLONES CON PROBLEMAS DE EROSIÓN RIO BOGOTÁ. CUNDINAMARCA COLOMBIA. ..... 375 FIGURA 10.7. CONSTRUCCIÓN DE JARILLONES CON SUS OBRAS DE CONTROL DE DRENAJE E INFILTRACIÓN. SITUACIÓN EN OBRA Y SITUACIÓN POSTERIOR ............................................................................. 375 FIGURA 10.8. ENCAUZAMIENTO, AGUAS DEBAJO DE UN DIQUE DE CONSOLIDACIÓN / ENCAUZAMIENTO CON ESCOLLERAS, TOMADAS CON HORMIGÓN ESCALONADO CON RASTRILLOS Y UMBRALES DE FONDO.376 FIGURA 10-9. PROTECCIÓN DE MÁRGENES CON REVESTIMIENTOS FLEXIBLES: GAVIONES. ................... 379 FIGURA 10-10. ALAMBRE DE ACERO SUAVE GALVANIZADO. PVC .......................................................... 380 FIGURA 10-11. DIMENSIONES DE LOS GAVIONES.................................................................................. 381 FIGURA 10-12. GRANULOMETRÍA RECOMENDADA ................................................................................ 381 CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 4
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