Comparación de los métodos racional e hidrograma unitario para el cálculo de caudales en sectores hidrológicos rurales en el departamento del Tolima

Saneamiento de comunidadesEste trabajo de grado pretende comparar los resultados obtenidos por el método racional e hidrograma unitario al momento de realizar estimaciones de caudales pico en cuencas con áreas dentro y fuera de los límites establecidos por el INVIAS y el RAS 2000 para el empleo del método racional. Para tal fin el caso en estudio son sectores hidrológicos ubicados en la cuenca de la Quebrada Las Juntas, perteneciente a la cuenca mayor del Río Coello en el Departamento del Tolima, Colombia.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. MARCOS DE REFERENCIA 3. METODOLOGÌA 4. ANALISIS DE RESULTADOS 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS APENDICEEspecializaciónEspecialista en Recursos Hídrico

Evaluación del impacto del crecimiento urbano en la escorrentía superficial y en el sistema de drenaje del municipio de Palmira. Caso de estudio: zanjón zamorano

La investigación pretendió evaluar el impacto del crecimiento urbano en el escurrimiento superficial y el sistema de drenaje en una cuenca urbana (tomada como caso de estudio) del Municipio de Palmira, para un período comprendido entre los años 1997 – 2012, dividido por lustros. Para lograr lo anterior, se recurrió a la aplicación de un modelo hidrológico (HEC-HMS) tendiente a la consecución de los hidrogramas de crecida y un modelo de análisis de ríos por computador (HEC-RAS) para la evaluación de la capacidad del zanjón Zamorano. El estudio arrojó la existencia de un impacto en la escorrentía superficial comprobándose un aumento en el volumen de los excesos de agua lluvia en la cuenca urbana considerada, siendo hasta en un 225 % (Subcuenca Belén) y un 771 % (Subcuenca Alameda). Por el contrario, no se observó un impacto significativo en el sistema de drenaje, solo para el escenario de crecimiento urbano del año 2012 se pudo ver un incremento en el nivel de agua en el zanjón Zamorano, incrementándose la sección transversal en un 4,37 %, situación que se presentó a partir de la sección transversal 33.833*, justo aguas debajo de la descarga de las subcuencas Belén y Alameda.//Abstract: The research intend to evaluate the impact of urban growth on the surface runoff and the drainage system in an urban basin (taken as case study) of the Municipality of Palmira, for a period of fifteen years between 1997 and 2012, divided by lusters. In order to achieve the above, the use of a hydrological model (HEC-HMS) aimed at the achievement of flood hydrographs and a computer-based river analysis model (HEC-RAS) was used for the evaluation of the Capacity of Zamorano channel. The study showed that there is an impact on the surface runoff, with an increase in the volume of excess rainwater in the urban basin considered, up to 225% (Belén Sub-basin) and 771% (Alameda Sub-basin). In contrast, no significant impact on the drainage system was observed. Only for the urban growth scenario of 2012 was an increase in the water level in the Zamorano ditch, increasing the cross-section by 4.37%, a situation that was presented from the cross-section 33.833 *, fair waters below the discharge of the Belen and Alameda sub-basins.Maestrí

Efectos de los sistemas de detención de aguas lluvias en el Plan de Desarrollo Logístico Nejapa

En presente documento se presenta una investigación que está enfocada principalmente en el municipio de Nejapa específicamente en el área conocido como Plan de Desarrollo Logístico Nejapa, con las cuales cuenta con ordenanzas municipales que incluyen normativa que permita mitigar los posibles impactos medio ambientales que conlleva el desarrollo urbano, comercial e industrial en la zona, mismas que actualmente busca potenciar al municipio, el estudio está enfocado a mitigar el impacto hidrológico cero. Antes de entrar de lleno a la investigación se investigaron los conceptos importantes de la investigación y recopilación teórica con énfasis a los dispositivos de control de escorrentía pluvial, como son los sistemas de detención de aguas lluvias. Uno de los procesos que tiene mayor importancia en la presente investigación, es la escorrentía superficial, la cual se va incrementando por la impermeabilización del suelo, ocasionando problemas tales como el aumento de los caudales máximos provocando la erosión y socavando el lecho y cambiando la sección transversal del cauce. También se explica brevemente la historia y el funcionamiento teórico de un sistema de detención y la diferencia que hay entre un sistema de retención, las características que los sistemas de detención poseen y como se clasifican; además, se describen ejemplos de los sistemas más utilizados en el AMSS y también se consultaron algunas aplicaciones internacionales. Además, se presenta el trabajo de campo donde se caracteriza la zona de estudio, por lo que se describe la macro y micro localización con el uso del software Google Earth, la topografía se describe con curvas de nivel que se encuentran cada 5 metros, y se utilizará el programa de uso libre QGIS para la digitalización de estas curvas. También se describe la geología y tipos de suelo que existen en él lugar, la división política administrativa que la componen y la zonificación ambiental realizada por el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales de El Salvador, en donde se describe el uso del suelo del municipio de Nejapa. Con los datos tomados en campo se realizaron los análisis hidrológicos a partir del cálculo de caudales pico de escorrentía de las 4 subcuencas identificadas por sus puntos de la salida del plan de desarrollo logístico, basado en 3 escenarios del área de estudio: a) En condiciones naturales; b) En condición urbanizado como la actualidad (existente); c) En condición urbanizado 100%. Luego de realizar el estudio hidrológico se determinó el funcionamiento de uno de los sistemas de detención que está construido en el área de estudio. El objetivo principal es calcular el caudal de respuesta con diferentes capacidades de almacenamiento del agua que el sistema puede contener, y el tiempo de descarga desde su máxima capacidad. El funcionamiento se determinó por el método científico-experimental, realizando ensayos sobre un modelo a escala reducida del sistema (Prototipo), que sería aplicable en la práctica para el caso real. Por último, se realizó el análisis de resultado conclusiones y recomendaciones, comparando los caudales de respuestas de cada subcuenca versus los sistemas detención, si estos estuvieran construidos en cada parcela industrial y poder observar cual es el comportamiento de la cuenca en general y concluir sobre el efecto de los sistemas de detención de aguas lluvias tiene

Diseño del sistema de recolección de aguas lluvias más eficiente para el plan parcial de la vereda San Bartolomé en el Municipio de Gachancipá, Departamento de Cundinamarca

Gestión y tecnología para la sustentabilidad de las comunidadesEl trabajo contiene una propuesta metodológica para seleccionar el sistema recolección de aguas lluvia más eficiente para el plan parcial de la vereda San Bartolomé. Por tanto, se presenta información relacionada con temas hidrológicos, condiciones morfométricas de la cuenca de influencia del proyecto, diseño de tres sistemas de recolección de aguas lluvias de escorrentía y la implementación de la metodología de selección de alternativas. Esta propuesta se presenta por la ampliación de la zona urbana mediante un plan parcial ubicado en la vereda de San Bartolomé, donde se va adecuar la zona con condiciones de acceso, servicios públicos y de vivienda. Uno de los servicios es el sistema de alcantarillado pluvial, en esta zona existe un canal natural, pero se han desbordamientos en los eventos de precipitación intensa debido a las condiciones actuales. Ante esta situación, se plantea construir un sistema de recolección aguas lluvias, sin embargo, con el presente trabajo se plantea una metodología para evaluar diferentes alternativas de diseño para tomar la mejor decisión para la implementación de la obra.RESUMEN 1. INTRODUCCIÓN 2. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO 3. MARCOS DE REFERENCIA 4. METODOLOGÍA 5. ANÁLISIS DE RESULTADOS 6. CONCLUSIONES 7. RECOMENDACIONES 8. BIBLIOGRAFÍA 9. ANEXOSEspecializaciónEspecialista en Recursos Hídrico

Diagnóstico y propuestas de solución para la rehabilitación del canal de riego “Pucará”, ubicado en el cantón Mejía, provincia de Pichincha

Al reconocer las causas por las que se produce la intercepción de flujo por el canal de riego Pucará en sus 10 kilómetros de longitud por medio de una prospección expeditiva y el estudio topográfico, nos permite identificar los tramos críticos y a la vez mediante una sectorización del canal, proponer la intervención de obras y trabajos para la rehabilitación de la conducción del agua de riego en estos puntos críticos. Se evalúa que el mayor problema se encuentra en la quebrada Pucará, la cual arrastra sedimentos gruesos y finos por su cauce, y al no disponer de ninguna estructura de control de sedimentos, estos provocan la intercepción del flujo por el canal elevado de hormigón. Consecuentemente, es necesario realizar un estudio hidrológico de la cuenca aportante, para obtener el caudal medio y máximo de crecida, muy útiles para proponer diseños preliminares de estructuras de retención de sedimentos gruesos, como también un sistema de derivación el cual incluye aliviadero de excedentes, desarenador, ubicado aguas abajo en la entrada al canal de riego Pucará. La propuesta de estas obras hidráulicas, y después de realizar un análisis de factibilidad con los usuarios del sistema de riego, sin duda servirán como base de diseños para rehabilitar y mejorar el transporte de flujo en el canal.By recognizing the causes for the interception of flow through the Pucará irrigation canal in its 10 kilometers in length through an expedited prospecting and topographic study, it allows us to identify critical sections and at the same time through a sectorization of the canal, propose the intervention of works and works for the rehabilitation of the irrigation water conduction in these critical points. It is assessed that the biggest problem is found in the Pucará stream, which drags coarse and fine sediments along its channel, and since it does not have any sediment control structure, these cause the interception of the flow through the elevated concrete channel. Consequently, it is necessary to carry out a hydrological study of the contributing basin, to obtain the average and maximum flood flow, very useful to propose preliminary designs of coarse sediment retention structures, as well as a diversion system which includes surplus spillway, sand trap, located downstream at the entrance to the Pucará irrigation canal. The proposal for these hydraulic works, and after carrying out a feasibility analysis with the users of the irrigation system, will undoubtedly serve as the basis for designs to rehabilitate and improve flow transport in the canal

Disponibilidad y demanda del recurso hídrico superficial : Estudio de caso: subcuenca Zamora Huayco, Ecuador

El cambio de uso de suelo es parte de los factores que controla los proceso lluvia-escorrentía dentro de una cuenca hidrográfica. Estos cambios de uso del suelo a menudo tienen efectos sobre los procesos hidrológicos. El presente trabajo permitió establecer los efectos de la precipitación y el cambio de uso de suelo sobre la disponibilidad del agua de la subcuenca Zamora Huayco en Ecuador. Se realizaron análisis de la variabilidad espacio temporal de la precipitación, determinando una distribución espacial heterogénea; esta dinámica ha sido ampliamente documentada. El sitio de estudio se ubica en una zona con características alto andinas, el balance hídrico permitió evidenciar que no existe déficit de agua, debido a precipitaciones intensas, temperaturas bajas y presencia de neblina. Este fenómeno meteorológico (neblina) no se analizó en la presente investigación, sin embargo, Frumau et al., (2006), mencionan que tiene gran importancia en los ecosistemas de la región andina, debido a que modifica las variables climáticas, disminuyendo de esta manera la evapotranspiración y vapor de agua. Se simularon hidrológicamente en el modelo HEC HMS ® 3.4, el escurrimiento que generan las microcuencas El Carmen y San Simón, las cuales posee un área de drenaje de 11,2 y 6,3 Km2 respectivamente. La demanda de agua potable de la población de la ciudad de Loja es abastecida por seis microcuencas, las microcuencas El Carmen y San Simón abastecen al 60 % de los habitantes de la ciudad, sin embargo, el sistema de redes de distribución presenta fugas y pérdidas que bordea el 58,3 % (UMAPAL, 2016) y la dotación actual de 163,65 lit/hab/día sobrepasa los valores establecidos por la ONU y OMS. Sin embargo, en mayo de 2017 en el país se suscribió el Acuerdo Ministerial 1523, que fija la cantidad mínima vital de 200 lit/hab/día. La formulación de escenarios de cobertura vegetal – uso de suelo, permitió predecir el comportamiento hidrológico, que sirvió como base para el planteamiento de cuatro estrategias, que fueron priorizadas a través de la técnica de Análisis Jerárquico (AHP), de acuerdo a criterios de viabilidad técnica y social, la estrategia “Educación Ambiental” destinada a elevar la conciencia del ahorro del agua, sería la primera a implementar, lineamientos que pueden ser aplicados por el GAD Municipal de Loja.The change in land use is part of the factors that control the runoff process within a watershed. These changes in land use often have effects on hydrological processes. The present work allowed to establish the effects of the precipitation and the change of land use on the water availability of the Zamora Huayco sub-basin in Ecuador. Analysis of the variability of the temporal space of precipitation was carried out, determining a heterogeneous spatial distribution; this dynamic has been widely documented. The study site is in an area with high characteristics, the water balance benefits from evidencing that there is no water deficit, due to intense rainfall, low temperatures and the presence of haze. This meteorological phenomenon (fog) was not analyzed in the present investigation, however, Frumau et al., (2006), mention that it has great importance in the ecosystems of The Andean region, because the climatic variables, decrease in this way evapotranspiration and water vapor. The runoff generated by the El Carmen and San Simón micro-basins, which have a drainage area of 11,2 and 6,3 km2, were simulated hydrologically in HEC HMS ® 3.4. The demand for drinking water in the city of Loja is supplied by six micro-basins, the El Carmen and San Simón micro-basins are available in 60 % of the population, however, the distribution network system is 58,3 % and the current allocation of 163,65 lit/hab/day exceeds the values established by the ONU and OMS. However, in May 2017 the Ministerial Agreement 1523 was signed in the country, which establishes the minimum vital amount of 200 lit/hab/day. The formulation of scenarios of plant cover - land use, predict the predefined hydrological behavior, which served as the basis for the approach of four strategies, which were prioritized through the technique of hierarchical analysis (AHP), according to feasibility criteria technical and social, the strategy "Environmental Education" aimed at raising the awareness of water savings, would be the first to implement, guidelines that can be applied by the Municipal GAD of Loja.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Análisis de la disponibilidad hídrica superficial en la cuenca alta y media del río la vieja bajo escenarios de cambio climático

En esta investigación se simula la disponibilidad hídrica superficial de la parte alta y media de la subzona hidrográfica río La Vieja, considerando variaciones de precipitación y temperatura bajo escenarios de Cambio Climático, tendencias poblacionales y cambios en el uso del suelo. Lo escenarios de Cambio Climático se basan en el registro histórico, las proyecciones del IDEAM, la tendencia lineal de la temperatura (según estudio estadístico de estaciones hidroclimáticas) y las proyecciones del IPCC seleccionadas por el Instituto Ambiental de Estocolmo, y otros (2014).This research simulates the surface water supply of the upper and middle Río La Vieja hydrographic subzone, considering variations in precipitation and temperature under scenarios of Climate Change, population trends and changes in land use. The Climate Change scenarios are based on the historical record, the IDEAM projections, the linear temperature trend (according to a statistical study of hydroclimatic stations) and the IPCC projections selected by the Stockholm Environmental Institute, and others (2014).Capitulo I 1 Capitulo II 6 Capitulo II 19 Capitulo IV 42 Capitulo V 84MaestríaMagister en Ingenierí

Gestión integral de los recursos hídricos en abastecimiento y calidad del agua

En este libro se aborda el tema de recursos naturales con énfasis en abastecimiento y calidad del agua como herramienta de gestión integral del recurso hídrico, desarrollado por el ingeniero Jesús Ernesto Torres Quintero, ingeniero civil Magister en Recursos Hidráulicos, con 40 años de experiencia profesional, 35 años de experiencia docente. Producción de cuatro libros, varios artículos científicos y es investigador Junior del grupo Tecnoambiental. Con apoyo de estudiantes, auxiliares de investigación pertenecientes al semillero de investigación Tecnoambiental e ingenieras ambientales egresadas de la Universidad Libre, la línea de investigación desarrollada es la de recursos naturales y gestión ambiental, y el proyecto de investigación es sobre la gestión integral de recursos hídricos. Esta obra es dirigida a todo público, especialmente para ingenieros y estudiantes de Ingeniería Civil y Ambiental. Este libro de investigación hace referencia a la gestión integral del recurso hídrico en los temas de abastecimiento y calidad hídrica e investigación de evaluación hidráulica e hidrológica de acueductos. En el capítulo 1, la gestión integral en esa investigación del río Teusaca toma relevancia en la solución de diversas problemáticas, considerando que permite analizar la calidad hídrica de forma integral, para tener una vista completa entre las interacciones naturales y antrópicas, y de esta manera, encontrar el equilibrio natural como suplir las demandas de los distintos intereses. Por esto, es importante resolver los problemas actuales frente a la calidad hídrica, teniendo en cuenta las dificultades económicas que puede traer consigo y establecer alternativas de solución, que permitan tener a futuro un constante monitoreo ambiental con datos actualizados de las cuencas para salvaguardar el cuerpo hídrico. En el capítulo 2, se evaluaron las condiciones hidrológicas e hidráulicas de cada una de las bocatomas de los acueductos municipales de La Vega, Girardot, Ubaque, Choachí y Sasaima, permitiendo diagnosticar el estado actual de la infraestructura, teniendo en cuenta los parámetros de oferta hídrica de demanda y revisión hidráulica de los diseños de acuerdo a la reglamentación vigente. En el capítulo 3, el estudio de análisis hidrológico y optimización de las bocatomas del acueducto rural de Sasaima, Cundinamarca, a partir de la producción más limpia, el sistema de abastecimiento de agua estudiado fue el acueducto comunitario Regional Sur Occidente de Sasaima, con alrededor de 900 usuarios. Actualmente, está buscando ampliarse con dos veredas más (El Entable y Guayacundo), sin tener la certeza de abastecer de manera eficaz a todos sus usuarios debido a que en el año 2017 sufrió pérdida de una bocatoma de fondo ubicada en la quebrada Blanca, la cual fue removida por una creciente. Teniendo en cuenta lo anterior, se expone la necesidad del actual trabajo de investigación, ya que el acueducto no cuenta con estudios previos tanto de las infraestructuras hidráulicas como de la calidad de agua cruda, considerando que los sistemas hídricos se encuentran expuestos a posibles vertimientos de aguas domésticas y contaminantes agrícolas, de esta manera, para poder llevar a cabo este proyecto, se planteó como objetivo principal analizar a nivel hidrológico y de calidad de agua las fuentes de abastecimiento e infraestructura hidráulica de las bocatomas, aportando un valor agregado en proponer alternativas de optimización a partir de la producción más limpia con el fin de contribuir al mejoramiento continuo del servicio y logrando beneficios ambientales. En el capítulo 4, se investigó el acueducto urbano de Choachí, Cundinamarca, se realizó el estudio hidrológico para la quebrada Potrero Grande y el nacimiento Potreritos con el fin de optimizar y adecuar la red de acueducto y abastecimiento de Choachí, el cual a pesar de contar con 12 fuentes hídricas para la red de distribución del casco urbano, solo se abastece de las fuentes mencionadas anteriormente, de las cuales no se tiene información de su capacidad hídrica por lo que se requiere desarrollar un estudio con mayor detalle, para determinar los mejores planes y estrategias en el mejoramiento de estructuras hidráulicas y así, cumplir con el abastecimiento de la población. Este estudio se realizó con el fin de proponer una solución de optimización del acueducto del municipio de Choachí, que se puede replicar en varios municipios del país, ya que, a partir de los acueductos municipales se alcanzan a generar medidas correctivas para las épocas de sequía y lograr hacer un análisis de nuevas fuentes de captación. En el capítulo 5, se investigó el sistema de acueducto veredal de Tunjaque de La Calera, Cundinamarca que cuenta con un tratamiento primario, como lo son, el desarenador y un sistema de filtración. Adicionalmente, se observa presencia de pérdidas de agua al tratarla y transportarla, y se identifican falencias en la construcción y operación de algunos de sus elementos, junto a la inexistencia de otros que tienen gran influencia en brindar una buena calidad del agua. Por lo tanto, se plantearon alternativas de diseño que permitan la optimización del funcionamiento del sistema hidráulico y de calidad del agua de dicho acueducto, desde la bocatoma hasta el tanque de almacenamiento, teniendo en cuenta las recomendaciones de varios autores que mediante la práctica han demostrado la efectividad en los procesos. En el capítulo 6, se desarrolló una introducción al manejo de softwares de modelación hídrica para sistemas presurizados, evaluando las bondades que representa este software EPANET para el diseño de redes sin importar su magnitud, basándose en dos estudios de caso; el primero, se desarrolla en una urbanización en el municipio de Villeta, Cundinamarca; y el segundo, evalúa toda la red municipal del acueducto de Choachí, Cundinamarca. Los capítulos del libro se desarrollaron de la siguiente manera: • Capítulo 1: evaluación de la calidad hídrica como herramienta de gestión integral del recurso hídrico en el río Teusacá, capítulo desarrollado por Natalia Andrea Hernández Núñez y Jesús Ernesto Torres Quintero, desarrollado en el semillero de investigación Tecnoambiental; revisado por el ingeniero civil Edgar Obando, docente de la Universidad Católica de Colombia. • Capítulo 2: evaluación hidráulica e hidrológica de los acueductos municipales La Vega, Girardot, Ubaque, Choachí y Sasaima, capítulo desarrollado por Vanessa Ahudrey Joya Flórez, Paula Pérez Gómez y Ernesto Torres Quintero en el semillero de investigación Tecnoambiental; revisado por el ingeniero Juan Antonio Aragón, docente de la Universidad Libre Magister en Ciencias-Meteorología y Haimar Ariel Vega Serrano ingeniero civil con especialización en manejo de cuencas hidrográficas y maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente. • Capítulo 3: análisis hidrológico y optimización de las bocatomas del acueducto rural de Sasaima, Cundinamarca, a partir de la producción más limpia, realizado por Dania Xileth Gutiérrez Valderrama, Laura Vanessa Lotero Zapata y Ernesto Torres Quintero, desarrollado en el semillero de investigación Tecnoambiental; revisado por el ingeniero Gilberto Vallejo, docente de la Universidad libre y el ingeniero Juan Antonio Aragón, docente de la Universidad Libre Magister en Ciencias-Meteorología. Capítulo 4: evaluación de la red de acueducto y abastecimiento del municipio de Choachí, Cundinamarca desde la captación hasta la planta de potabilización, elaborado por las ingenieras ambientales Cristina Alejandra Herrera Quevedo, María Camila Poveda Orjuela egresadas y por el Ingeniero Ernesto Torres Quintero docente en la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Libre; revisado por la ingeniera civil Gloria Parga, Magíster en Ingeniería Civil del IPSE, Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las zonas no interconectadas. • Capítulo 5: Alternativas de diseño para la optimización del sistema de acueducto vereda Tunjaque en La Calera, Cundinamarca desarrollado por Liseth Vanesa Angarita García, Karen Tatiana Quiroga Camargo y Ernesto Torres Quintero, en el semillero de investigación Tecnoambiental; revisado por el ingeniero Nikolay Agudelo docente de la Universidad Libre. • Capítulo 6: Modelación hidráulica para sistemas de distribución de agua potable y estudios de caso: red de suministro potable y contraincendio en urbanización y acueducto municipal de Choachí, Cundinamarca desarrollado por el ingeniero José Nicolás Ortiz Rubiano; revisado por el ingeniero Ernesto Torres Quintero docente de la Universidad Libre

Caracterización hidrológica de la cuenca del río manzanares y evaluación de su disponibilidad hídrica

Con el desarrollo del proyecto “Caracterización hidrológica del río manzanares y evaluación de la disponibilidad natural de su recurso hídrico” se pretende brindar una herramienta para conocer el comportamiento río y así de esta manera contribuir con la planeación y el manejo de los recursos hídricos de su cuenca de una manera integral debido a que el estudio no se centra sólo en las magnitudes de los eventos máximos sobre la cuenca sino, en conocer el comportamiento real del río a través de todo el año, mostrando mes a mes como es la distribución precipitaciones máximas, mínimas y medias sobre la cuenca y la generación de escorrentía (superficial y subterránea) y caudales netos, además de establecer una evaluación de cuanta agua circula en estado natural por el rió manzanares comparada con los datos aforados por la compañía de acueducto y alcantarillado distrital. Con un escenario de conocimiento como el descrito se puede iniciar el proceso de complementación de información para realizar el ordenamiento de la cuenca hidrográfica del río manzanares