RESUMEN DE RESULTADOS

Del estudio de la hidrología de la cuenca: se obtuvieron los siguientes resultados: Tabla 19. Resultados de estudio hidrológico

CARÁCTERÍSTICAS DATO

Área (km2) 193.24

Perímetro (km) 106.36

Longitud del rio Frio (km) 69.8

Factor de forma 0.04

Factor de compacidad 2.14

Elevación de la cuenca (m.s.n.m) 2930.58

Pendiente del rio Frio (tramo estudiado) 0.15 %

Pendiente de la cuenca 20.23%

Orden de los cauces 5

Densidad del drenaje 2.45

Tiempo de concentración (horas) 3.84

Precipitación media de la cuenca 765.22

Fuente: Propia

De la anterior tabla se puede destacar:

 El factor de forma de 0.04 indica que la forma de la cuenca es muy alargada.  El factor de compacidad indica que la forma de la cuenca está lejos de ser

circular.

 La elevación de la cuenca se obtuvo mediante la curva hipsométrica ( Figura 21) lo cual evidencia que es una cuenca sedimentaria y su potencial erosivo es bastante bajo ya que lo ha sufrido a través del tiempo por ser una cuenca en fase de vejez.

 El perfil del rio según la topografía analizada se dividió en cinco tramos marcados en la Figura 22 y agrupados por la diferencia de pendientes entre ellos, para el estudio se seleccionó la pendiente del tramo número cinco que corresponde a la zona baja de la cuenca o lo que es lo mismo el área que cubre el municipio de Chía.

 El valor de 2.45 dado calculado para la densidad de drenaje indica que la cuenca tiene buen drenaje, debido a la longitud de relación y área como se explica en el texto está influido en la permeabilidad del suelo, la capacidad de infiltración y la cobertura vegetal.

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 El tiempo de concentración o de transito de un partícula desde el nacimiento del rio hasta su desembocadura es en promedio de 3.84 horas.

 La precipitación se analizó por el método de Horton y por el método de Isoyetas, encontrando valores muy similares teniendo como información base los datos de las estaciones hidrometereológicas de la car de los últimos años., tendiendo en cuenta la tabla anterior el resultado del método de isoyetas.

 Una vez analizada la información de caudales obtenida del catálogo de la CAR se realizó el análisis utilizando SMADA utilizando la distribución de Gumbell. Se obtuvieron los siguientes resultados para las estaciones más cercanas a las zonas de estudio:

Tabla 20. Predicción de caudales estación la Virginia PERIODO DE RETORNO

(AÑOS) PROBABILIDAD CAUDAL (m

3_/s) 10 0.90 31.4167 25 0.96 40.3326 50 0.98 46.9469 100 0.99 53.5125 Fuente: Propia

Tabla 21. Predicción de caudales estación Pozo Hondo PERIODO DE RETORNO

(AÑOS) PROBABILIDAD CAUDAL (m

3_/s) 10 0.90 26.363 25 0.96 34.6974 50 0.98 40.8804 100 0.99 47.0177 Fuente: Propia

Con los datos de caudales para diferentes periodos de retorno mostrados en la Tabla 20 y Tabla 21, junto con los datos de la sección transversal obtenida con topografía se realizó modelación en el programa HEC RAS, se obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 22. Láminas de agua según el periodo de retorno

ESTRUCTURA PERIODO DE RETORNO ALTURA LAMINA (m) Gaviones (El Darién) 10 2.89 25 3.22 50 3.48 100 3.67 Bolsacretos 10 2.9

99 ESTRUCTURA PERIODO DE RETORNO ALTURA LAMINA (m) (Puente Peralta) 25 3.25 50 3.49 100 3.71 Jarillón (Puente Cacique) 10 2.99 25 3.42 50 3.71 100 3.97 Fuente: Propia

Figura 91. Altura de láminas de agua en sección El Darién

Fuente: Propia

Figura 92. Altura de láminas de agua en sección Bolsacretos

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Figura 93. Altura de láminas de agua en sección Puente Cacique

Fuente: Propia

Como se observa en la Figura 91,Figura 92 y Figura 93 las tres estructuras analizadas tienen una altura adecuada, para que la lámina de agua calculada en los diferentes periodos de retorno de 10, 25, 50 y 100 años en ninguno de los casos supere su nivel máximo de la misma lo que supone que en una creciente el rio Frio no se desbordará en esos sectores.

Sin embargo en el costado derecho de la sección El Darién se observa que la lámina de agua a 100 años esta apenas 18 cm por debajo del nivel máximo del terreno y en dado caso se podría desbordar por esta zona.

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12. CONCLUSIONES

En cuanto al estudio hidrológico:

 La cuenca del rio Frío tiene forma alargada y un área de 193.24 km2, su cauce principal cuenta con una longitud de 69.80 km y la longitud de todos los tributarios es de 473,851 km, lo que la convierte en una cuenca con un buen sistema de drenaje; en esta zona se presenta una precipitación media de 765 mm/año y por último pero de los puntos más importantes en el objetivo del estudio es el análisis de caudal donde se logró determinar que los caudales medios rondan los 4 m3/s y los caudales máximos que podrían presentarse en un periodo de retorno de 100 años es de 53 m3/s.  El rio se desarrolla entre las cotas 2550 y la 3400 con dos tramos muy

marcados, el primero con una pendiente de 4.6% a su paso por los municipios de Tabio y Cajicá y el segundo con una pendiente del 0.15% en el municipio de Chía.

 Se estudió la precipitación de la cuenca empleando el método de Polígonos de Thiessen y el de Isoyetas encontrando una precipitación media para la cuenca de 764.29 mm/año y de 765.22 mm/año respectivamente y como se puede ver en la Figura 28 se tienen las precipitaciones más altas en el Páramo de Guerrero llegando a los 1000 mm/año.

 En las Figura 33 hasta la Figura 43 se muestran los hidrogramas de caudal para las estaciones La Virginia y Pozo Hondo entre los años 2009 y 2014 donde se puede ver que la cuenca tiene una escorrentía total bastante alta, esto debido posiblemente a los cambios que ha sufrido la cuenca con el transcurrir de los años, en la salida de campo realizada por toda el área que cubre este rio se vio claramente que el área de ronda del rio ha sido invadida por conjuntos residenciales, grupos industriales y demás que hacen que el cuerpo de agua piedra su valle natural de inundación; por otra parte el Páramo de Guerrero también está bastante modificado, tanto que su vegetación ya no tiene las características de paramo e incluso y aunque la normatividad no lo permite se encuentran áreas cultivadas por encima de los 3000 metros lo que afecta el comportamiento natural de estas áreas y el ciclo hidrológico.

 En relación al análisis de caudales medios, efectuado mediante la curva de duración de caudales de la Figura 46 y de la Figura 47 se evidencia que los caudales altos se presentan en periodos cortos de aproximadamente del 10% del año y los caudales por debajo de 4 m3/s se presentan en el restante 90%.

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 En la visita de campo realizada al iniciar la ejecución del presente trabajo se identificaron y seleccionaron tres obras para realizar su análisis, dichas obras denominadas: El Darién, Bolsacretos y Puente Cacique que se encuentran en el sector alto, medio y bajo del rio frio respectivamente dentro del municipio de Chía. Una vez identificadas las obras se procedió a efectuar el levantamiento topográfico con estación total de una sección transversal en cada sitio, donde se tomaron todos los puntos de nivel que representan el cauce del rio en esta zona, para tenerlo como insumo principal de la modelación.

 Las estructuras a nivel general se encuentran en buenas condiciones, sin embargo los gaviones del sector denominado El Darién presentan una depresión bastante considerable en la parte central que pone en riesgo adecuado funcionamiento de la obra y aumenta las posibilidades de inundación en el sector, ante un aumento inesperado del caudal.

 De acuerdo a la modelación realizada y como se puede apreciar en la Figura 63, Figura 65, Figura 67 y Figura 69 en los gaviones de El Darién; en la Figura 73, Figura 75, Figura 77 y la Figura 79 en el sector de los bolsacretos; la Figura 83, Figura 85, Figura 87 y Figura 89 para los periodos de retorno 10, 25, 50 y 100 años respectivamente se presentaron láminas de agua de entre 2.89 y 3.97 metros sobre el nivel más bajo de cada sección estudiada, dichas alturas no superan en ninguno de los casos el nivel de las estructuras y por consiguiente ante una creciente de caudal de hasta 100 años no se producirá desbordamiento del caudal y el área aledaña no se verá afectada por inundaciones. Sin embargo en las estructuras de El Darién y los bolsacretos el nivel del costado derecho del rio está muy cerca de la altura de la lámina de agua máxima y en caso de presentarse una lámina de agua mayor a la esperada será por este sector por donde se produciría el desbordamiento de las aguas.

 Todas las estructuras cumplen hidráulicamente su función, puesto que su nivel máximo supera el de la lámina de agua en un periodo de retorno de 100 años.

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13. RECOMENDACIONES

 Se recomienda hacer un mantenimiento periódico a cada estructura con el fin de preservar sus características de diseño y sobre todo sus niveles.  Para el área de gaviones en El Darién se recomienda hacer un estudio

geotécnico y estructural de la obra, para definir la razón por la que se está presentando ese hundimiento y poder tomar acciones para frenarlo, ya que si la situación continua se puede poner en riesgo la eficiencia de la misma y la seguridad de los habitantes de la zona ante un evento de crecidas súbitas de caudal.

 Por ultimo sería bueno que las autoridades municipales tomen cartas en el asunto y no sigan permitiendo que se realicen construcciones dentro del área de ronda de protección del rio ni tampoco permitir que el valle natural de inundación sea usado para actividades diferentes a cultivos, esto con el fin de que en el infortunado evento que se produzca una creciente de caudal y desbordamiento del cauce los daños producidos sean únicamente de carácter material, también es necesario que se implementen campañas para mejorar las condiciones ambientales de la zona plantando árboles y demás actividades que permitan que el suelo sea más permeable y se reduzca la cantidad de escorrentía superficial antes eventos de precipitación fuertes.

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