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Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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DETERMINACIÓN DE LA COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN PARA EL DISEÑO DE
POZO DE EXPLOTACIÓN PETROLERA "TITÁN"
LUIS EDUARDO BLANCO PINZÓN
JOHN JAIRO LADINO MARTÍNEZ
UNIVERSIDAD CATÓLICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ
2014
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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DETERMINACIÓN DE LA COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN PARA EL DISEÑO DE
POZO DE EXPLOTACIÓN PETROLERA "TITÁN"
LUIS EDUARDO BLANCO PINZÓN
Código: 560167
JOHN JAIRO LADINO MARTÍNEZ
Código: 560168
Director de Proyecto
JORGE ALBERTO VALERO FANDIÑO
Ingeniero Civil, Msc
UNIVERSIDAD CATÓLICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ
2014
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Tabla de Contenido
Resumen, 8
Planteamiento y formulación del problema, 9
Objetivos, 9
Objetivo General, 9
Objetivos Específicos, 9
Marcos de referencia, 10
Hidrología, 10
Topografía, 10
Marco geográfico, 10
Ruta de acceso al proyecto, 10
Marco geológico, 11
Estratigrafía regional, 11
Análisis de la información recolectada, 13
Recopilación y análisis de la información, 13
Georreferenciación del proyecto, 14
Parámetros morfométricos de la cuenca hidrográfica, 14
Análisis morfométrico de la cuenca, 15
Factor de Forma, 15
Índice de compacidad, 16
Índice de alargamiento, 16
Coeficiente de masividad, 16
Densidad de drenaje, 16
Curva hipsométrica, 17
Levantamiento topográfico y batimétrico, 17
Análisis de registros de caudal, 18
Determinación de número de clases, 19
Determinación cota máxima de inundación con el programa HEC-RAS, 22
Conclusiones, 27
Bibliografía, 27
Apéndices, 28
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Lista de tablas
Tabla 1. Caracterización litológica, 13
Tabla 2. Cartografía IGAC, 13
Tabla 3. Parámetros morfométricos, 14
Tabla 4. Factor forma, 15
Tabla 5. Índice de compacidad, 16
Tabla 6. Índice de alargamiento, 16
Tabla 7. Coeficiente de masividad, 16
Tabla 8. Estadística descriptiva, 19
Tabla 9. Rangos de clase, 20
Tabla 10. Distribución de frecuencias fuente propia, 20
Tabla 11. Distribuciones de probabilidad, 21
Tabla 12. Periodos de retorno distribución normal, 22
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Lista de figuras
Figura 1. Localización general del proyecto, 10
Figura 2. Zona de la plataforma para el pozo, 11
Figura 3. Descripción litológica campos 2 Tibú, 12
Figura 4. DEM de la cuenca hidrográfica, 14
Figura 5. Curva hipsométrica y polígonos de frecuencia de altitudes, 15
Figura 6. Hidrograma, 18
Figura 7. Gráfica de la distribución de frecuencias, 20
Figura 8. Sección 4 río Sardinata, 23
Figura 9. Sección 3 río Sardinata, 23
Figura 10. Sección 2 río Sardinata, 24
Figura 11. Sección 1 río Sardinata, 24
Figura 12. Caudales proyectados con el programa Hec-ras, 25
Figura 13. Sección 4 río Sardinata, 25
Figura 14. Sección 3 río Sardinata, 25
Figura 15. Sección 2 río Sardinata, 26
Figura 16. Sección 1 río Sardinata, 26
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Lista de apéndices
Apéndice A. Distribución normal, 28
Apéndice B. Distribución log normal, 28
Apéndice C. Distribución exponencial fuente propia, 28
Apéndice D. Distribución gama, 29
Apéndice E. Prueba de bondad chi cuadrado, 29
Apéndice F. Registros de caudales IDEAM, 30
Apéndice G. Registro histórico de inundación, 33
Apéndice H. Estación del IDEAM sobre el rio Sardinata, 33
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DETERMINACIÓN DE LA COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN PARA EL DISEÑO DE
POZO DE EXPLOTACIÓN PETROLERA "TITÁN"
Luis Eduardo Blanco Pinzón y John Jairo Ladino Martínez
Universidad Católica de Colombia
RESUMEN
Este documento pretende aportar datos hidrológicos, cartográficos y topográficos,
considerados para el cálculo de la cota máxima de inundación e involucrados en el
diseño de plataformas para exploración o explotación petrolera en el pozo de
perforación Titán localizado en el corregimiento campo dos municipio de Tibú,
departamento de norte de Santander, en zonas que pueden ser susceptibles a
inundaciones. El método de Distribución normal calculado y utilizado en la
simulación hecha con el programa HEC-RAS muestra un acercamiento notable al
registro histórico observado por los habitantes y considerado como mapeo directo.
Palabras clave: Cota máxima de inundación, estudio batimétrico y levantamiento
topográfico.
Históricamente en la cuenca del río Catatumbo y subcuencas tales como el río Sardinata
han ocurrido a través del tiempo grandes inundaciones afectando las regiones más bajas del
municipio de Tibú Norte de Santander. Desde principios del siglo XX se han venido
desarrollando diversos proyectos de explotación de hidrocarburos en la zona limítrofe entre
Colombia y Venezuela, específicamente en el sector de campo dos en el municipio de Tibú.
Este documento pretende aportar datos hidrológicos, cartográficos y topográficos,
considerados para el cálculo de la cota máxima de inundación e involucrados en el diseño de
plataformas para exploración o explotación petrolera en el pozo de perforación Titán localizado
en el corregimiento campo dos municipio de Tibú, departamento de norte de Santander, en zonas
que pueden ser susceptibles a inundaciones. Históricamente la cuenca binacional del rio
Catatumbo compartida con Venezuela y la subcuenca del rio Sardinata que abarca los municipios
de Villa Caro-Bucarasica-Lourdes-Sardinata-Tibú es una de las cuencas donde se presentan
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grandes inundaciones. El IDEAM ha realizado estudios para desarrollar distritos de riego en
cultivos de palma. Esta es una zona donde compañías petroleras han ejecutado proyectos de
exploración y explotación de hidrocarburos para la industria, construcción de oleoductos, vías de
penetración, concentración de habitantes en pequeños poblados, que no son ajenos a la
problemática que conlleva una inundación.
De tal forma se requiere para el sector petrolero y en este caso específico, para el pozo
Titán localizado en el municipio de Tibú corregimiento de campo dos, margen izquierda del rio
Sardinata Norte de Santander un estudio hidrológico que permita calcular los niveles máximos
de la lámina de agua y poder desarrollar diseños detallados de su plataforma, y que a su vez
durante la etapa de construcción y puesta en marcha se cuente con una información que brinde
herramientas para el control de la inundación de la locación y sus alrededores.
Planteamiento y formulación del problema
En la industria petrolera se realizan grandes inversiones en administración, exploración y
producción. Para el caso específico del pozo titán que cuenta con una extensión de 6 ha, el
diseño de la plataforma con una área de 3.5 ha y una vía de acceso de aproximadamente 1.5 km,
requiere de unas inversiones en recursos humanos y maquinaria, para la construcción del acceso
la ubicación de los contenedores, materiales y la instalación de maquinaria pesada, donde toda la
operación de la locación y su infraestructura asociada debe estar ajustada a una programación
estricta ya que cualquier tipo de retraso en sus cronogramas se traduce en sobrecostos que
demandan una perforación vertical de este tipo.
Por tal motivo se requiere un estudio hidrológico previo para determinar la cota máxima
de inundación y con este dato realizar un diseño detallado y acorde con las condiciones
hidrológicas y meteorológicas de la zona, tanto en su plataforma como en su vía de acceso que
permita garantizar una inversión adecuada en este tipo de proyectos.
Objetivos
Objetivo General
Determinar de la cota máxima de inundación para el diseño detallado de pozo de
exploración petrolera.
Objetivos Específicos
1. Describir las condiciones hidrológicas generales de la zona.
2. Determinar los parámetros morfométricos de la cuenca.
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3. Realizar un estudio batimétrico
4. Realizar un levantamiento topográfico de la locación.
Marcos de referencia
En este capítulo se presentan los conceptos necesarios para situar al lector en los marcos
utilizados en el presente trabajo de grado.
Hidrología
Puede considerarse que la hidrología abarca todas las ciencias hídricas. En una forma más
estricta, puede definirse como el estudio del ciclo hidrológico, es decir la circulación
ininterrumpida del agua entre la tierra y la atmosfera. (Chow, 1994)
Topografía
La topografía se puede considerar como la disciplina que comprende todos los métodos
para medir, procesar y difundir la información acerca de la Tierra y nuestro medio ambiente.
(Wolf, 1998)
Marco geográfico
El proyecto de perforación del pozo Titán se encuentra localizado en el Municipio de
Tibú Norte de Santander, en el corregimiento de Campo Dos, en una planicie de la margen
izquierda del rio Sardinata expuesta a eventuales inundaciones. Ver Figura 1.
Figura 1. Localización general del proyecto (Google Earth)
Ruta de acceso al proyecto. Partiendo de la ciudad de Cúcuta, de la vía que conduce al
Municipio de Tibú, en un recorrido de aproximadamente 3 Horas se llaga al corregimiento de
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Campo dos, pasando el puente Nuevo Presidente (figura 3 y 4) sobre el rio Sardinata y tomando
el primer acceso a la derecha y en una distancia de 1 Kilometro aproximadamente se llaga al
predio donde se encuentra localizado el pozo Titán (ver figura 2).
Figura 2. Zona de la plataforma para el pozo.
Marco geológico
La caracterización geológica del área del proyecto se inició mediante la compilación de la
información que se reporta en la plancha geológica Cuadrángulo F-13 de Tibú (Norte de
Santander) del Servicio Geológico Colombiano a escala 1:200.000 que cubre dicha zona y el
mapa geológico generalizado de Norte de Santander, a escala 1:250.000, los cuales permitieron
elaborar el mapa geológico preliminar, que se ajustó con control de campo a escala 1:10.000.
Estratigrafía regional. Sobre la Cordillera Oriental, donde se presentan dos ambientes
geológicos principales; el costado más occidental está constituido principalmente por rocas ígneo
metamórficas, dentro de las que se destacan rocas ígneas de tipo intrusivo, en especial de tipo
ácido. Así mismo, hay presencia de materiales volcánicos que están asociados también a eventos
sedimentarios y constituyen materiales mezclados de sedimentos y materiales volcánicos, estos
últimos correspondientes a una edad Terciaria. (Servicio Geológico Colombiano, 1967)
Hacia el costado oriental y en los límites con Venezuela, predominan los materiales de
origen sedimentario, los cuales están conformados por rocas del Cretáceo, recubiertos por
materiales Terciarios en un amplio porcentaje. La zona está ampliamente tectonizada y se
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presentan plegamientos de grandes extensiones, así como fallamientos y en algunas ocasiones en
pequeños sectores, prevalece estrechamientos en los pliegues. (Servicio Geológico Colombiano,
1967)
Además hay recubrimiento de material Cuaternario principalmente en el valle del río
Sardinata; los materiales de tipo aluvial son significativos en el sector de la llanura de este río.
(Servicio Geológico Colombiano, 1967)
Las rocas aflorantes en la zona tienen una edad que varía desde el Cretáceo hasta el
Terciario, con recubrimientos de depósitos Cuaternarios localizados de origen aluvial. (Servicio
Geológico Colombiano, 1967)
Las unidades litológicas presentes en la zona, son el producto de la evolución geológica
de las rocas desarrolladas en las Cuencas de los Llanos Orientales, de Maracaibo (sección de
Colombia) y del Valle Medio del Magdalena, que están directamente asociadas al acrecimiento y
evolución de la Cordillera Oriental de Colombia en el Departamentos de Norte de Santander.
(Servicio Geológico Colombiano, 1967)
El Servicio Geológico Colombiano cuenta con la siguiente cartografía de la zona (ver
figura 4) y su correspondiente caracterización geológica (ver tabla 1).
Figura 3. Descripción litológica campos 2 Tibu. (Servicio Geológico Colombiano, 1967).
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Tabla 1.
Caracterización litologica. (Servicio Geológico Colombiano, 1967)
Caracterización litologica
Qal Depósitos Aluviales (Qal). Constituidos predominantemente por gravas, arenas, arcillas y limos no consolidados. En varios afluentes de la margen derecha del río Cañaveral, se encuentran conos de deyección. Compuestos por cantos de limolitas y diabasas con buena gradación, en la base los cantos tienen entre 20 y 40 cm de diámetro y en la parte alta es un conglomerado fino con cantos de 1 a 2 cm subangulares
Tmg Este en general consiste en arena friables de color pardo a gris claro, limolitas, arcillolitas y arcillas arenosas grises con algunos horizontes de arcillas verdes y abigarradas.
Tol Está compuesta casi enteramente de arcillas pizarrosas de color gris a gris verdoso que presentan horizontes limoliticos hacia la parte baja y alta de la misma
Análisis de la información recolectada
Recopilación y análisis de la información
Para el estudio hidrológico y cálculo de inundación de la zona se consultó en entidades
oficiales como el IDEAM sobre la existencia de registros de caudales y niveles la estación
limnigráfica 16037020 que fue la localizada en la margen izquierda del rio Sardinata en campo 2.
Por su parte en el IGAC se consultaron las planchas.
Tabla 2.
Cartografía IGAC.
PLANCHA AÑO
77 ID 2006
77 IIA 2006
77 IIC 2006
77 IIB 2006
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Georreferenciación del proyecto
Con el objeto de que el proyecto que quede ligado a la red geodésica nacional y el marco
de referencia para Colombia Magna Sirgas, se investigó sobre la existencia de puntos oficiales
del IGAC cercanos a la zona de trabajo, se localizó uno en el aeropuerto de Tibú Norte de
Santander. Desde este punto y con GPS de precisión se trasladaron las coordenadas al sitio donde
se localiza el proyecto, dejando dos mojones para el levantamiento topográfico, batimétrico y
posteriores replanteos de la vía y la plataforma.
Parámetros morfométricos de la cuenca hidrográfica
Se utilizó el software ArcGis V10.1 para realizar la Vectorización de la cartografía y el
análisis espacial de los datos digitalizados obteniendo los siguientes parámetros:
Figura 4. DEM de la cuenca hidrográfica.
Tabla 3.
Parámetros morfométricos.
DESCRIPCIÓN UND VALOR
De la superficie
Área Km2 1449.74
Perímetro de la cuenca km 192.99
Cotas
Cota máxima msnm 3524
Cota mínima msnm 45
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DESCRIPCIÓN UND VALOR
Centroide (Magna Colombia Bogotá-Sirgas)
X centroide m 1394176.642
Y centroide m 1145713.490
Z centroide msnm 1454
Altitud
Altitud media msnm 818
Altitud más frecuente msnm 190
Altitud de frecuencia media (1/2) msnm 1043
Pendiente
pendiente promedio de la cuenca % 8.5
De la Red Hídrica
Longitud del curso principal km 106.3
Orden de la Red Hídrica UND 6
Longitud de la red hídrica km 536
Pendiente Promedio de la Red
Hídrica
% 1.07
Parámetros Generados
Tiempo de concentración min 553.89
pendiente del cauce principal m/m 0.03
Análisis morfométrico de la cuenca
Factor de Forma
= 0.13 [1]
Tabla 4.
Factor forma.
Rangos de Kf Clases de forma
.01-.18 Muy poco achatada
.18-.36 Ligeramente achatada
.36-.54 Moderadamente achatada
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Índice de compacidad
= 1.42 [2]
Tabla 5.
Índice de compacidad.
Rangos de Kc Clases de compacidad
-1.25 Redonda a oval redonda
1.25-1.50 De oval redonda a oval oblonga
1.50-1.75 De oval oblonga a rectangular oblonga
Índice de alargamiento
= 3.94 [3]
Tabla 6.
Índice de alargamiento.
Rangos de I Clases de alargamiento
0.0-1.4 Poco alargada
1.5-2.8 Moderadamente alargada
2.9-4.2 Muy alargada
Coeficiente de masividad
= 0.564 [4]
Tabla 7.
Coeficiente de masividad.
Rangos de Km Clases masividad
0-35 Muy Montañosa
35-70 Montañosa
70-105 moderadamente montañosa
Densidad de drenaje
= 0.347 [5]
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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A partir de estos parámetros se puede establecer que es una cuenca de gran tamaño lo que
permite una buena capacidad de recolección de agua, tiene también un considerable variación
altitudinal lo que permite mayor variedad climática y ecológica su coeficiente de forma indica
una baja tendencia a la concentración de aguas y esto disminuye el riesgo de crecidas, tiene una
alta tendencia a concentrar mayores volúmenes de escurrimiento, posee un rio largo de baja
respuesta a las lluvias, es una cuenca montañosa de alta precipitación en etapa de vejez según su
curva y etapa erosiva tiene una alta velocidad de transporte su tiempo de concentración indica un
mayor volumen de agua y un mayor escurrimiento.
Curva hipsométrica
Figura 5. Curva hipsométrica y polígonos de frecuencia de altitudes.
La curva hipsométrica nos muestra que es una cuenca sedimentaria en una etapa de vejez.
Levantamiento topográfico y batimétrico
Con una comisión de topografía se procedió al levantamiento Topográfico y Batimétrico
de la zona del proyecto, Para las Batimetrías se levantaron 4 secciones transversales, 3 secciones
aguas arriba y 1 sección frente al lugar donde quedara localizada la plataforma sobre el rio
Sardinata. Utilizando el método de Vadeo ya que la profundidad promedio del rio era 1.50mts;
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con todos los datos tomados en campo requeridos, en la oficina se procedió a generar un plano
topográfico, 4 perfiles de cada sección transversal tabulados en una hoja de Excel como insumo
al Software HEC RAS. La batimetría se realiza con instrumentos como la ecosonda marca
Garmin modelo GPSmap 178C, que registra profundidades del lecho del rio a través de una señal
que es enviada al fondo en intervalos de 10 segundos y permite conocer las profundadas del rio y
con secciones transversales que se localizan mediante un replanteo topográfico que parte de la
red GPS de primer orden anteriormente calculada se determinan las áreas, velocidades y
caudales.
Análisis de registros de caudal
Con los registros multianuales existentes de caudales consultados en el IDEAM se genera el siguiente hidrograma.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MAXIMOS 548. 544. 454. 619. 612. 439. 455. 472. 583. 619. 634. 667.
MEDIOS 178. 146. 183. 309. 310. 152. 145. 162. 248. 339. 358. 305.
MINIMOS 8.60 14.7 8.30 67.9 61.2 36.5 39.5 23.4 67.3 89.6 91.9 39.3
0100200300400500600700800
CAUDALES M3/SEG
Figura 6. Hidrograma.
En la figura se puede observar que el caudal máximo se presentó en diciembre de 1975
con 667 m3 /seg el caudal mínimo de los caudales máximos se presentó en Marzo de 1998 con
8.30 m3 /seg. Para el análisis de los eventos máximos registrados por la estación campo dos entre
los periodos de 1972 a 2011 se utilizó la estadística descriptiva utilizando funciones de
distribuciones de probabilidad como Normal, Gumbel Pearson, Log-Pearson y Log Normal y
utilizando las series parciales de valores máximos obteniendo los siguientes resultados.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Tabla 8.
Estadística descriptiva.
PARAMETRO VALOR
Media 447.07
Error típico 17.52
Mediana 445.20
Moda No existe única moda
Desviación estándar 110.82
Varianza de la muestra 12281.75
Curtosis -0.62
Coeficiente de asimetría -0.05
Rango 445.10
Mínimo 222.10
Máximo 667.20
Suma 17882.60
Cuenta 40
Determinación de número de clases
Tabla 9.
Rangos de clase.
ECUACION RANGO
Ecuación 1 7
Ecuación 2 13
Ecuación 3 1 + 3.3 Log 41 6
Ecuación 4 Entre 5 y 15 8
Rango de clases 55.64
N° de datos 40
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Se determinaron 7 clases realizando la distribución de frecuencia de los datos
Tabla 10.
Distribución de frecuencias fuente propia.
RANGO DE HASTA FRECUENCIA Oi
1 220 290 4
2 291 360 6
3 361 430 5
4 431 500 13
5 501 570 6
6 571 640 5
7 641 710 1
SUMA 40
frecuencia 4 6 5 13 6 5 1categorias 220‐290 291‐360 361‐430 432‐500 501‐570 571‐640 641‐710
Figura 7. Gráfica de la distribución de frecuencias.
Se utilizaron las siguientes distribuciones de probabilidad con la finalidad de terminar
cuál de ellas se ajusta mejor para ese tipo de datos.
1. Normal
2. Log Normal
3. Pearson tipo III
4. Exponencial
5. Gama
A continuación se presentan la tabla con los parámetros de las anteriores funciones.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Tabla 11.
Distribuciones de probabilidad.
FUNCIÓN PARÁMETROS
Xmed S NORMAL
447.026 112.248
Ulnx SLnX2 Vx LOGARITMITMICA
3.021 0.247 0.251
� EXPONENCIAL
0.002
� K β GAMMA
0.036 15.889 28.160
� K β PEARSON TIPO III
-3.590 977.744 -0.279
α � GUMBEL
0.011 396.914
Al analizar los parámetros de cada distribución se observa que la distribución Log
Pearson tiene valores negativos lo cual imposibilita su uso. Después de realizar el análisis se
determinó que el mejor ajuste se obtiene con la distribución normal como se evidencia en la
figura 7 ya que la curva que mejor se ajusta a los datos es la normal. El error obtenido en la
distribución normal es de 4.84 y el error permisible en la prueba de bondad chi cuadrado para esa
distribución es de 5.99. Los resultados de este cálculo se pueden apreciar en el capítulo
resultados.
Con base en el análisis de frecuencias se obtuvieron los diferentes periodos de retorno
para los caudales máximos en la Estación Campo según el ajuste de la distribución Normal.
Por ejemplo el periodo de retorno T de 20 años la función de distribución de probabilidad
es:
→ 0.95 [6]
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Al interpolar el dato en una tabla para distribución normal se obtiene un valor para Z de
1.6450. Se tiene la ecuación para definir la variable estandarizada.
[8]
En donde
X: Es el valor del caudal para el periodo de retorno elegido
µ: Media aritmética
σ: Desviación estándar
Despejando la X la ecuación queda así.
X = zσ + µ [9]
Remplazando
X = (1.6450 X 110.82) + 447.07 [10]
X = 629.37 m3/seg
Así mismo se determinaron los caudales para los siguientes periodos de retorno:
Tabla 12.
Periodos de retorno distribución normal.
Tr Z Caudal
2 0 447.07
5 0.844 540.60
10 1.2841 589.37
20 1.645 629.37
50 2.0299 672.02
100 2.3251 704.74
200 2.575 732.43
500 2.88 766.23
Determinación cota máxima de inundación con el programa HEC-RAS
Se inicia cargando los datos de las secciones trasversales del rio Sardinata tomados en
campo producto del levantamiento batimétrico, como lo muestran las siguientes Figuras.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Figura 8. Sección 4 rio Sardinata.
Figura 9. Sección 3 rio Sardinata.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Figura 10. Sección 2 río Sardinata.
Figura 11. Sección 1 río sardinata.
Posteriormente se introducen los datos de caudales calculados en el apéndice B obtenidos
de la distribución normal para los diferentes periodos de retorno como lo muestra siguiente
figura.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Figura 12. Caudales proyectados con el programa Hec-ras.
Luego se procede a realizar el cómputo de simulación de caudales obteniéndose los
siguientes resultados.
Figura 13. Sección 4 Río Sardinata.
Figura 14. Sección 3 río sardinata.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Figura 15. Sección 2 río Sardinata.
Figura 16. Sección 1 río Sardinata.
Después de hacer la simulación se determina que la cota máxima de inundación en la
SECCIÓN 3 es 51.74 msnm para un periodo de retorno de 500, en esa misma sección se registró
un nivel máximo histórico de 51.47m para el año 2012 lo que permite establecer una
aproximación cercana de la simulación al comportamiento real de la cuenca.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Conclusiones
1. Se evidencia una diferencia de 27 cm entre los dos métodos desarrollados teniendo un
buen acercamiento del modelamiento al registro histórico identificado por los habitantes.
2. Estos modelos de simulación se presentan como una herramienta confiable que puede
ser utilizada para diseñar mapas de riesgo con diversos propósitos.
3. El método de Distribución normal calculado y utilizado en la simulación hecha con el
programa HEC-RAS muestra un acercamiento notable al registro histórico observado por los
habitantes y considerado como mapeo directo.
4. De acuerdo con los resultados la cota máxima de inundación para un periodo de
retorno de 500 años es de 51.74 m.s.n.m.m.
Referencias
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Ibagué: Unversidad del Tolima.
Chow, V. T. (1994). Hidrologia Aplicada. Santa fe de Bogotá: Mc Graw Hill.
Chow, V. T. (2000). Hidrologia aplicada. Buenos Aires: Nomos.
Mijares, F. J. (1992). Fundamentos de hidrologia de superficie. México: Grupo Noriega
Editores.
RAS. (2000). Reglamento técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. Bogotá:
Ministerio de Minas y Energía-
Servicio Geológico Colombiano. (1967). Geología del cuadrangulo F13 Tibu. Bogotá: Servicio
Geológico Colombiano.
Wolf , P. (1998). Topografia. Bogotá: Alfaomega.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Apéndices
Análisis de caudales.
Apéndice A. Distribución normal.
Pxi Normal Frecuencia esperada Ei
0.058 2.32 1.22
0.137 5.46 0.05
0.220 8.80 1.64
0.241 9.65 1.17
0.180 7.18 0.20
0.091 3.63 0.51
0.031 1.25 0.05
SUMA 4.84
Apéndice B. Distribución log normal.
Pxi Normal Frecuencia esperada Ei
3.5543E-07 1.42171E-05 1125397.05
2.7621E-07 1.10486E-05 3258332.32
2.2866E-07 9.14635E-06 2733319.33
1.9528E-07 7.81132E-06 21635242.09
1.7054E-07 6.82156E-06 5277372.55
1.5145E-07 6.05786E-06 4126858.72
1.3626E-07 5.45036E-06 183472.22
SUMA 38339994.28
Apéndice C. Distribución exponencial fuente propia.
Pxi normal Frecuencia esperada Ei
0.089 3.54 0.06
0.075 2.98 3.05
0.064 2.55 2.35
0.055 2.18 53.65
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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0.047 1.87 9.16
Pxi normal Frecuencia esperada Ei
0.040 1.60 7.27
0.034 1.36 0.10
SUMA 75.64
Apéndice D. Distribución gama.
Pxi
normal
Frecuencia
esperada Ei
0.055 2.19 1.50
0.161 6.44 0.03
0.244 9.76 2.32
0.231 9.26 1.51
0.156 6.24 0.01
0.081 3.23 0.97
0.034 1.36 0.10
SUMA 6.44
Aplicando la prueba de bondad de Chi cuadrado a cada una de las distribuciones se
obtienen los siguientes resultados.
Apéndice E. Prueba de bondad chi cuadrado.
PARÁMETROS VALOR CHI^2
Nivel de confianza 0.95
Numero de rango de clases (m) 7
Numero de parámetros función normal 2 5.99
Numero de parámetros función log normal 3 7.81
Numero de parámetros función exponencial 1 3.84
Numero de parámetros función gamma 2 5.99
Numero de parámetros función Pearson III 3 7.81
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Apéndice F. Registros de caudales IDEAM.
Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN"
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Apéndice G. Registro histórico de inundación.
Altura de la lámina de agua mostrada por la comunidad en el año 2010 25 cm sobre el
terreno natural, cota de 51.47 m.s.n.m.m.
Apéndice H. Estación del IDEAM sobre el rio Sardinata.
Estación pluviométrica en el estribo de la margen izquierda del puente.