Instalación de estación climatológica en la finca la Vitrina Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio

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(1)INSTALACION DE ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA EN LA FINCA LA VITRINA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE VILLAVICENCIO. ADRIANA LUCIA CORTES PRADA FRANCY TATIANA MORENO BARBOSA ANGELA PATRICIA BOHORQUEZ PARRA. UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL TRABAJO DE GRADO VILLAVICENCIO 2017.

(2) INSTALACION DE ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA EN LA FINCA LA VITRINA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE VILLAVICENCIO. ADRIANA LUCIA CORTES PRADA FRANCY TATIANA MORENO BARBOSA ANGELA PATRICIA BOHORQUEZ PARRA. Auxiliares de investigación como requisito para optar al Título de Ingeniera Civil. Ing. ALEJANDRO NOVOA CASTRO ASESOR DE TRABAJO DE GRADO. UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD INGENIERIA CIVIL TRABAJO DE GRADO VILLAVICENCIO 2017.

(3) iii AUTORIDADES ACADEMICAS UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA. Dra. MARITZA RONDON RANGEL RECTORA NACIONAL. Doc. CESAR AUGUSTO PEREZ LONDOÑO DIRECTOR DE SEDE. HENRY EMIRO VERGARA BOBADILLA DIRECTOR ACADEMICO. Dra. NANCY GIOVANNA COCONUBO DIRECTORA DE INVESTIGACION. Ing. RAÚL ALARCÓN BERMÚDEZ DECANO FACULTAD DE INGENIERIA. Ing. NELSON GONZALEZ COORDINADOR DE COMITÉ DE INVESTIGACIONES DEL PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL.

(4) iv. ADVERTENCIA. La Universidad Cooperativa de Colombia, sede Villavicencio No se hace responsable por los Conceptos emitidos por los autores de este trabajo..

(5) v. NOTA DE ACEPTACION. FIRMA PRESIDENTE JURADO. FIRMA DEL JURADO. FIRMA DEL JURADO.

(6) vi. Villavicencio, Abril 17 de 2017. DEDICATORIA. Dedicamos este trabajo de investigación primeramente a Dios por permitirnos llegar hasta este punto de nuestras vidas, y por guiarnos en todo momento para tomar sabiamente buenas decisiones para alcanzar nuestro título profesional. A nuestros padres, hermanos, esposos e hijos, dedicamos todo nuestro esfuerzo a lo largo de estos últimos años, ya que con su apoyo incondicional aportaron la motivación necesaria para perseverar y superar todo requisito académico logrando así alcanzar nuestro sueño de ser profesionales en ingeniería civil; además del apoyo económico necesario brindado por ellos, que nos permitió cursar y avanzar cada semestre con paso firme a la meta..

(7) vii. . AGRADECIMIENTOS. Agradecemos al Ingeniero Alejandro Novoa Castro por su asesoría en el proceso de trabajo de grado, además de su conocimiento impartido hacia nosotras durante el proceso universitario, que nos motivó al desarrollo de este proyecto, y nos brindó asesoría en la presentación del trabajo de grado, requisito indispensable para hacer de este documento, un trabajo digno de un profesional integro de la Universidad Cooperativa de Colombia como lo exige la normativa (APA); a todos los docentes de la facultad ya que gracias a su dedicación y compromiso y a los compañeros universitarios que compartieron el proceso maravilloso de preparación profesional..

(8) 8. Contenido. Introducción ............................................................................................................................... 1 Título .......................................................................................................................................... 3 ¿Qué?, ..................................................................................................................................... 3 ¿Sobre Qué?,........................................................................................................................... 3 ¿Dónde?, ................................................................................................................................. 3 Título ...................................................................................................................................... 3 Planteamiento del Problema ....................................................................................................... 4 ¿Qué se va Investigar? ............................................................................................................ 4 Estado Original ....................................................................................................................... 4 Estado al que se Quiere Llegar ............................................................................................... 4 Situación Contextual .............................................................................................................. 4 Pregunta Problema.................................................................................................................. 4 Definición del Problema ......................................................................................................... 5 Objetivos .................................................................................................................................... 6 Objetivo General .................................................................................................................... 6 Objetivos Específicos ............................................................................................................. 6 Justificación................................................................................................................................ 7 Marco Referencial ...................................................................................................................... 9.

(9) 9 Marco Contextual ................................................................................................................... 9 Marco Teórico ...................................................................................................................... 10 Marco Legal.......................................................................................................................... 36 Marco Conceptual ................................................................................................................ 41 Metodología ............................................................................................................................. 44 Tipo de Investigación ........................................................................................................... 44 Contextualización ................................................................................................................. 44 Fases de Desarrollo............................................................................................................... 44 Fase I ................................................................................................................................. 44 Fase II ................................................................................................................................ 44 Fase III ............................................................................................................................... 45 Cronograma .............................................................................................................................. 46 Presupuesto .............................................................................................................................. 50 Resultados Esperados ............................................................................................................... 51 Análisis de Resultados .......................................................................................................... 97 Impacto ..................................................................................................................................... 98 Conclusiones ............................................................................................................................ 99 Referencias ............................................................................................................................. 100.

(10) 10 Índice de tablas Contenido. Pág.. Tabla A ....................................................................................................................................... 4 Tabla B ....................................................................................................................................... 7 Tabla C ..................................................................................................................................... 46 Tabla D ..................................................................................................................................... 47 Tabla E ..................................................................................................................................... 48 Tabla F ..................................................................................................................................... 49 Tabla G ..................................................................................................................................... 50 Tabla H ..................................................................................................................................... 96 Tabla I ...................................................................................................................................... 96.

(11) 11 Índice de figuras Contenido. Pág.. Figura 1 Áreas Operativas IDEAM.......................................................................................... 28 Figura 2 Catálogo de Estaciones Convencionales en Colombia .............................................. 28 Figura 3 Catálogo de estaciones automáticas en Colombia. .................................................... 29 Figura 4 Registro de datos de la estación del día 29/03/17 del intervalo de tiempo de (2:00 p.m. - 11:30 p.m.).......................................................................................................................... 51 Figura 5 Registro de datos de la estación del día 29/03/17 del intervalo de tiempo de (2:00 p.m. - 11:30 p.m.).......................................................................................................................... 52 Figura 6 Registro de datos de la estación del día 30/03/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 53 Figura 7 Registro de datos de la estación del día 30/03/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 54 Figura 8 Registro de datos de la estación del día 30/03/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 55 Figura 9 Registro de datos de la estación del día 30/03/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 56 Figura 10 Registro de datos de la estación del día 31/03/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 57 Figura 11 Registro de datos de la estación del día 31/03/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 58 Figura 12 Registro de datos de la estación del día 31/03/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 59.

(12) 12 Figura 13 Registro de datos de la estación del día 31/03/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 60 Figura 14 Registro de datos de la estación del día 01/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 61 Figura 15 Registro de datos de la estación del día 01/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 62 Figura 16 Registro de datos de la estación del día 01/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 63 Figura 17 Registro de datos de la estación del día 01/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 64 Figura 18 Registro de datos de la estación del día 02/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 65 Figura 19 Registro de datos de la estación del día 02/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 66 Figura 20 Registro de datos de la estación del día 02/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 67 Figura 21 Registro de datos de la estación del día 02/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 68 Figura 22 Registro de datos de la estación del día 03/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 69 Figura 23 Registro de datos de la estación del día 03/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 70.

(13) 13 Figura 24 Registro de datos de la estación del día 03/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 71 Figura 25 Registro de datos de la estación del día 03/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 72 Figura 26 Registro de datos de la estación del día 04/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 73 Figura 27 Registro de datos de la estación del día 04/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 74 Figura 28 Registro de datos de la estación del día 04/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 75 Figura 29 Registro de datos de la estación del día 04/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.)) ........................................................................................................................ 76 Figura 30 Registro de datos de la estación del día 05/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 77 Figura 31 Registro de datos de la estación del día 05/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 78 Figura 32 Registro de datos de la estación del día 05/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 79 Figura 33 Registro de datos de la estación del día 05/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 80 Figura 34 Registro de datos de la estación del día 06/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 81.

(14) 14 Figura 35 Registro de datos de la estación del día 06/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 82 Figura 36 Registro de datos de la estación del día 06/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 83 Figura 37 Registro de datos de la estación del día 06/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 84 Figura 38 Registro de datos de la estación del día 07/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 85 Figura 39 Registro de datos de la estación del día 07/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 86 Figura 40 Registro de datos de la estación del día 07/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 87 Figura 41 Registro de datos de la estación del día 07/04/17 del intervalo de tiempo de (11:30 a.m. - 11:30 p.m.) .......................................................................................................................... 88 Figura 42 Registro de datos de la estación del día 08/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 11:00 a.m.) .......................................................................................................................... 89 Figura 43 Registro de datos de la estación del día 08/04/17 del intervalo de tiempo de (00:00 a.m. - 10:30 a.m.) .......................................................................................................................... 90 Figura 44 Registro de humedad (29/03/2017 – 08/04/2017) .................................................. 91 Figura 45 Registro de Lluvia del (29/03/2017 - 08/04/2017) .................................................. 92 Figura 46 Registro de Presión del (29/03/2017 - 08/04/2017) ................................................. 93 Figura 47 Registro de Temperatura del (29/03/2017 - 08/04/2017) ........................................ 94 Figura 48 Registro de Velocidad del Viento del (29/03/2017 - 08/04/2017) .......................... 95.

(15) 15. Índice de imágenes Contenido. Pág.. Imagen 1 Transporte de materiales ........................................................................................ 106 Imagen 2 Georreferenciacion de la estación climatológica ................................................... 106 Imagen 3 Puesta en obra de materiales y localización ........................................................... 107 Imagen 4 Instalación de cerramiento ..................................................................................... 107 Imagen 5 Diseño de casa para la Tablet ................................................................................. 108 Imagen 6 Entrego en Físico de casa ....................................................................................... 108 Imagen 7 Instalación de soporte para Estación ...................................................................... 109 Imagen 8 Instalación de Estación ........................................................................................... 109 Imagen 9 Nivelación de la Estación ....................................................................................... 110 Imagen 10 Llenado y Nivelación del Tanque evaporímetro .................................................. 110 Imagen 11 Instalación de aislante de temperatura (lamina de icopor) ................................... 111 Imagen 12 Toma de datos ...................................................................................................... 111 Imagen 13 Terminación de Estación ...................................................................................... 112.

(16) 1. Introducción. Este trabajo de instalación de una estación climatológica hace referencia a la investigación realizado como requisito para optar el título de ingenieras civiles, cuyo desarrollo se realizara en predio urbano propiedad de la Universidad Cooperativa de Colombia en la ciudad de Villavicencio. Este proyecto se pensó tras la carencia de estaciones climatológicas necesarias en la ciudad de Villavicencio que permitan medir eventos climáticos como: precipitación, evaporación y temperatura, y que al realizar el análisis de las mismas permitan tomar medidas necesarias para mitigar los riesgos ante posibles desastres naturales que se pueden presentar en la ciudad. Adicionalmente es importante que la universidad como claustro académico, cuente con un equipo pluviométrico que permita directamente a sus estudiantes comprender la funcionalidad de los mismos en una estación climatológica básica, complementando así el aprendizaje teórico, que por medio de ensayos, pruebas y análisis de datos arrojados por la estación, se entienda el comportamiento de la precipitación en la zona, y estos resultados pueden ser comparados con otras estaciones presentes en la ciudad. En el campo de la ingeniería civil, el factor climático en cuanto a precipitaciones, es uno de los cuales debemos tener en cuenta al momento de diseñar, presupuestar y programar la ejecución de obra de cualquier tipo ( vial, edificaciones, otros..), ya que no es un secreto que durante la temporada de lluvias , los trabajos de construcción se suspenden por seguridad y en otros casos se debe tener en cuenta como parámetro de diseño, ya que las aguas deben ser conducidas adyacentes o a través de nuestro proyecto civil, sin generar impacto negativo en el mismo, permitiendo el mantenimiento preventivo del mismo y garantizando su funcionamiento y.

(17) 2 vida útil. Por tanto esta estación climatológica no solamente servirá para la toma de datos, sino también para la aplicación del criterio técnico como ingenieros civiles y así tomar decisiones al momento de ejercer nuestra profesión al conocer el comportamiento climatológico de la región..

(18) 3. Título ¿Qué?, Instalación ¿Sobre Qué?, Estación Climatológica ¿Dónde?, Finca la Vitrina Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio Título Instalación de estación climatológica en la finca la vitrina universidad cooperativa de Colombia sede Villavicencio..

(19) 4. Planteamiento del Problema. Tabla A Planteamiento del problema con sus respectivos aspectos analizar. ASPECTO. PLANTEAMIENTO El diseño y la construcción de una estación climatológica básica,. ¿Qué se va compuesta por pluviómetro, tanque evaporímetro y termómetro de bulbo Investigar? seco. Los estudiantes de Ingeniería civil actualmente no cuentan con los instrumentos necesarios para la medición de fenómenos climáticos. De lo Estado Original anterior se parte, que es fundamental el desarrollo práctico de la asignatura de hidrología. Estado al que se Quiere Llegar. Se desea llegar a la construcción de la estación climatológica para ser utilizada por los estudiantes, con la finalidad de realizar ensayos prácticos. Se consultará las normas pertinentes para el desarrollo del Marco Legal y. Situación además se consultará todos aquellos requerimientos necesarios y relevantes Contextual para el desarrollo del diseño, del análisis y de los ensayos. ¿Se podrá realizar una estación climatológica para Universidad Pregunta Cooperativa de Colombia sede Villavicencio para uso de los estudiantes de Problema Ing. civil? Especificación del planteamiento del problema (Fuente: Elaboración propia).

(20) 5 Definición del Problema. La zona urbana de Villavicencio, no cuenta con la cantidad apropiada de estaciones climatológicas que permitan conocer la medición de eventos climáticos como: la precipitación, la evaporación y la temperatura, ya que en su mayoría se encuentran ubicadas a las afueras de la ciudad, aunque estos lugares hagan parte del perímetro urbano del municipio, el comportamiento climático de la zona es muy variable, y el área de influencia de las estaciones existentes no representan la realidad con total veracidad; Adicionalmente la Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio, cuenta con programas curriculares para los cuales es de gran interés conocer el comportamiento climático, que permita a sus futuros egresados de la facultad de ingeniería civil, relacionar los datos obtenidos de la estación con su desarrollo profesional al momento de ejecutar un proyecto de obra civil y hasta el momento no cuenta con ningún equipo de medición que permita ampliar el campo de investigación, como es el caso de la Universidad de los Llanos, quien aplica los datos obtenidos para el desarrollo de los proyectos curriculares o municipales del sector agropecuario correspondiente a sus programas académicos..

(21) 6. Objetivos. Objetivo General. Instalación de estación climatológica en predio rural de la finca la Vitrina de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio.. Objetivos Específicos. -Instalar un tanque evaporímetro (medición de evaporación) y una estación meteorológica WS-2095 2095 consta de una consola de pantalla (receptor), una Sensor con termo-higrómetro, pluviómetro, sensor de dirección del viento, Sensor de velocidad del viento (también conocido como el conjunto de sensores o transmisor), y accesorios de montaje.. -Tomar los datos que nos suministre la estación climatológica y analizar sus resultados.. -Verificar el grado de confiabilidad de los datos que arroje la estación climatológica instalada en la finca la Vitrina de la Universidad Cooperativa sede Villavicencio..

(22) 7. Justificación Tabla B Especificaciones de la justificación ELEMENTOS. PLANTEAMIENTO. El grado de pertinencia de la investigación. Esta investigación es requerida para realizarse en un tiempo corto, debido a que los estudiantes de ingeniería civil no cuentan con una estación climatológica para realizar sus prácticas tipo ensayo para lograr la compresión de las mediciones y los registros de los equipos. Es de gran importancia para la región, en un nivel categórico se podría decir que es alta, porque los estudiantes de ingeniería civil deben conocer este tipo de equipos y poder aplicar la información de los equipos a la ingeniería civil. Esta investigación comienza o da origen de la necesidad de los estudiantes, por conocer sobre la manipulación e interpretación de los implementos de una estación climatológica.. El tipo de articulación del proyecto a las políticas, planes o programas del gobierno nacional o regional. Este proyecto puede articularse con el instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales (IDEAM), ya que es una entidad del gobierno colombiano y vinculado con el ministerio de ambiente y desarrollo sostenible. Ya que se podría suministrar información de la estación climatológica para el cuidado del medio ambiente de la región. Y nos podría articular con esta función del (IDEAM, 1993) “Realizar el levantamiento y manejo de la información científica y técnica sobre los ecosistemas que forman parte del patrimonio ambiental del país”.. El interés del investigador en particular. El interés se enfoca en suplir a los estudiantes, los equipos adecuados para realizar las prácticas adecuadas de los conocimientos implantados. En la ingeniería civil gran parte de su compresión es por medio de las prácticas y de los que se puedan entender en campo, y es por esto que el investigador ve la necesidad de los estudiantes como el interés de realizar el proyecto.. El grado de novedad. La novedad del proyecto, es que la Universidad cooperativa de Colombia sea la primera Universidad privada en contar con estación climatológica para ser utilizada por sus estudiantes de ingeniería civil.. Especificación de la justificación (Fuente: Elaboración propia).

(23) 8 La estación climatológica es de gran utilidad para los estudiantes de ingeniería civil ya que con esta se conoce el funcionamiento de los equipos, y los datos que se obtienen de ellos, como: la precipitación, evaporación y temperatura, según la explicación teórica de las clases; analizando los mismos, se inicia con el criterio profesional de aplicar dicha información en proyectos de la zona, mitigando el impacto del clima en la ejecución de obras civiles y generando la conformidad en la ciudadanía por el cumplimiento en la entrega de proyectos según lo acordado, que en muchos casos presentan retrasos por eventos climáticos y simplemente la desinformación de la ciudadanía tilda de otras causales ( mala administración, desvíos de dinero, influencia política, etc.) a la demora en la entrega de obras, porque en su planeación, los ingenieros a cargo no tomaron en cuenta los periodos de lluvia de la región que generan un impacto negativo en el avance de las obras, y que en este caso para la ciudad de Villavicencio según datos históricos Acosta Sabogal(2013,p.17), presenta periodo húmedo de abril a noviembre, con picos en los meses de abril, mayo y Octubre. Este proyecto se realiza también con el fin de facilitar los datos a los futuros profesionales y también compartirlos con las entidades municipales interesadas, tomando las medidas preventivas necesarias evitando afectaciones mayores por inundaciones y otras causadas por presencia de precipitaciones de frecuencia, duración e intensidad considerables; además de incentivar el espíritu investigativo en la comunidad universitaria en el campo de energía, agua y medio ambiente donde los ingenieros civiles también pueden desarrollar su campo de acción, y aportar con su trabajo al desarrollo de la sociedad..

(24) 9. Marco Referencial. Marco Contextual. El proyecto se desarrolla en la ciudad de Villavicencio, con el diseño de las auxiliares de investigación de la facultad de ingeniería civil de la Universidad Cooperativa de Colombia, Ángela Patricia Bohórquez Parra, Adriana Lucia Cortes Prada y Francy Tatiana Moreno Barbosa, con la asesoría del Ing. Alejandro Novoa, Docente activo de la facultad y director de proyecto. Se realizará la construcción de la estación climatológica en predio urbano propiedad de la Universidad bajo la previa aprobación del comité Académico, ante la propuesta de trabajo de grado presentada con anterioridad. Teniendo en cuenta (UNAD, 2016), se recomienda que la construcción de la estación climatológica básica, se realice en un sitio despejado de 10 m a cada lado, sobre terreno natural, separada de obstáculos de igual o mayor altura, alejado de terrenos montañosos, hondonadas, picos y acantilados, es importante construir un cerramiento perimetral para evitar que los animales alteren el funcionamiento de los equipos, en algunos casos es recomendable usar un área 2m x 2m de terreno natural apisonado para analizar visualmente contenida en el terreno, no se recomienda el uso de superficies en asfalto, concreto o grava ya que estos materiales pueden alterar la temperatura del sitio o la humedad relativa, y por tanto alterar las mediciones..

(25) 10. Marco Teórico. Según informa el estudio realizado por (Alzate, Rojas, Mosquera, & Ramon, 2015), sobre el cambio y la variación climática en el territorio de las cuencas de los ríos Zulia y Pamplonita en Norte de Santander, se identificaron las tendencias de los fenómenos al ciclo ENSO para el período 1981-2010, relacionando en series de tiempo, temperaturas y precipitaciones registradas por las estaciones del IDEAM localizadas en las cuencas de los ríos mencionados. Se observó un incremento entre el 0,1°C y 0,4°C por década, teniendo en cuenta que tener esta información es un paso importante para mejorar la recolección de los datos hidrometereologicos a nivel regional, se debe implementar equipos automáticos que den un monitoreo en tiempo real del clima para así con anterioridad dar una alerta climática y preparar al territorio para hacer la cuenca menos vulnerable a este tipo de efectos climáticos. Se consultó en investigación de trabajo de grado, que cinco estaciones de las nueve (Posgrados, Emas, Ingeominas, Enea, Yarumos, El Carmen, Aranjuez, B. del Norte y La palma) que compone la red hidrológica que maneja la cuidad Manizales, coincidían con el mayor número de registros, reflejando así datos verídicos que asemejan al comportamiento del clima de la ciudad de Manizales; por tanto se tomaron datos durante cinco meses para establecer las variables de temperatura, precipitación y humedad relativa; esta investigación se realizó bajo la asesoría del ingeniero Fernando Mejía Jiménez, para establecer el comportamiento del clima que se genera en la ciudad de Manizales, y se llegó a la conclusión que adicional al clima, la época del año seca o lluviosa, también influye la topografía de la ciudad para el comportamiento climático y sus variaciones. (Cuartas Ramirez, 2007).

(26) 11 En el caso de sur América, más exactamente en la provincia de Buenos Aires, Argentina, también se realizaron estudios mediante métodos numéricos que buscan entender el comportamiento climático tal como afirma (Dillon, García Skabar, & Nicolini, 2011), para poder mejorar la predicción de catastrofes metereologicas comparación entre los modelos BRAMS (Braziliam developments on the Regional Atmospheric Modelling System)y el WRF (Weather Research and Forecasting Model) durante el periodo de diciembre 2010, Enero – Febrero 2011, meses de verano en horas nocturna iniciando a las UTC (15 horas local ) y tomando pronosticos cada 10 min durante 18 horas. Se concluye que modelos de mayor resolución se puede representar maximos de precipitaciones en caso de precipitación intensa que no es detectada con lo modelos de menor resolucion, aunque no es preciso la ubicación del área y la extensión, sin embargo se puede dar una región del pronostico lo cual es de gran utilidad. En el continente europeo, (Rubio Barragan, 2011) en su trabajo realizado para la facultad de ingeniería de la universidad de la rioja en España, evalúa el impacto afirmando que este se debe identificar, describir y evaluar de forma apropiada en conformidad con la ley que los rige, teniendo en cuenta que su afectación en los análisis arrojados por la estación climatológicas es debido a la amala elección de su localización por aspectos que impiden su buen funcionamiento. Otro antecedente de gran relevancia para nuestro objetivo de estudio, (Prado, 2012), trata de la influencia de los parámetros meteorológicos en el diseño, ejecución y operación de proyectos de infraestructura con un buen rendimiento, altos estándares de calidad y rentabilidad. Es importante que en estos casos los parámetros meteorológicos estén actualizados y registrados por estaciones meteorológicas, como el caso de su investigación documental en la cual se tomaron 5 estaciones meteorológicas las cuales son E-13 Escuintla,E-15 INSIVUMEH, E- 16 Huehuetenango,E-21 Izabal,E-26 Jutiapa; registradas por (Guatemala, 2012), la cual concluye.

(27) 12 que para el desarrollo de los nuevos proyectos en ingeniería debe ser integral es decir, que contemple aspectos técnicos, económicos y ambientales, así como la evaluación del proyecto. Esta información meteorológica debe tener fuentes confiables y tener absceso sin restricciones para que así en el momento de realizar algún proyecto se tenga en cuenta todos los parámetros necesarias para llevar el control y predecir posibles catástrofes en el medio de la ingeniería. Para el caso de la ciudad de Bogotá según Rosero & Bernal Garcia (2007) se demuestra la necesidad de ampliar la red hidrometerologica de la capital y la cuenca del rio Tunjuelo, uniendo esfuerzos de todas las entidades privadas y publicas como lo son ACUEDUCTO, DAMA, FOPAE, CAR, IDEAM y otras como instituciones educativas o centros universitarios, para lograr un análisis más completo del comportamiento climático de la zona, con la creación de un banco de datos y de la información al usuarios de los registros en tiempos tempranos que permitan reaccionar en casos de riesgo por deslizamientos, inundaciones, inestabilidad de suelo, y otros factores que afecten a la comunidad en cualquier nivel. Es de gran importancia relacionar todos los datos obtenidos por las diferentes entidades, ya que algunos concentran sus registros en zonas distintas y presentan vacíos que impiden la medición acertada de los parámetros climáticos, por ejemplo el ACUEDUCTO no cuenta con una red completa en la parte centro, sur y zonas alejadas de la ciudad, la CAR muestra un bajo porcentaje de cubrimiento el el sector Norte y Sur-Occidental, el DAMA solo registra el sector Centro –Norte , Occidente y una parte del sector Sur, la red FOPAE se ubica en la cuenca del Rio Tunjuelo y Sur Oriente únicamente, y el IDEAM presenta déficit en su red por la parte Alta del Rio Tunjuelo y el sector Oriental, por eso la necesidad de ampliar su red, y rediseñar la misma reubicando algunas estaciones del proyecto GLOBE y optimizando las existentes, aunque esta entidad cuente con la red más completa en cuanto a distribución y datos de la ciudad. Este proyecto se llevó a cabo teniendo en.

(28) 13 cuenta investigaciones y análisis concluyentes de proyectos. Rosero & Bernal Garcia (2007) mencionan en su trabajo: La existencia del documento sobre el Diseño de la Red de Alertas, dentro del Proyecto Red de Alertas Hidrometeorológicas para Inundaciones y Fenómenos de Remoción en Masa en el Suroriente de Santafé de Bogotá, presentado en febrero de 2000, en el marco del Convenio Especial de Cooperación N° 017/1998CO IDEAM-FOPAE, permite identificar y evaluar sus objetivos como son el desarrollo del diseño, montaje y operación de la red para efectos hidrometeorológicos, alertas y fenómenos de remoción en masa e inundaciones, ubicadas en los cerros orientales de Bogotá y sectores de la capital, donde se abarcaron áreas de la parte media y alta del río Tunjuelo. (p.80) En otro caso relacionado con la influencia de las precipitaciones en la ingeniería civil, es el trabajo de grado realizado por estudiantes de la Universidad Católica de Colombia como opción de grado que demuestra los antecedentes, causas y consecuencias de lo ocurrido en el año 2011 en el municipio de Chía, Cundimarca mostrando información como: La amenaza de inundaciones en zonas urbanas es usualmente generada por la misma población, asentándose en zonas consideradas de alto riesgo por el hecho de estar cerca a las riberas de los ríos, los cuales por diferentes motivos pueden tener unas crecientes que provoquen desbordamientos, generando pérdidas humanas, económicas y desplazamientos forzados de la población. El municipio de Chía en su desarrollo ha invadido buena parte de la ronda del río Frio para construir edificaciones destinadas a vivienda e industria, lo que supone que el rio queda sin su valle natural de inundación. En el año 2011 un fuerte fenómeno de la niña azotó gran parte del territorio colombiano, entre este el municipio de Chía, en el cual el rio se desbordo inundando.

(29) 14 gran parte del municipio, generando que como medida preventiva se construyeran estructuras de control de inundaciones como bolsacretos, gaviones y jarillones.(p.15) También argumentan que: El municipio de Chía, fue azotado fuertemente por una inundación en abril de 2011 a causa de la temporada invernal, evento que no sucedía en más de 60 años. En este suceso, el rio Frío, objeto de este estudio, elevó su caudal a raíz de lluvias en el páramo de Guerrero donde nace, a su vez, las fuertes lluvias en el páramo de Guacheneque aumentaron el caudal del rio Bogotá. Disminuyendo su capacidad hidráulica para recibir el caudal proveniente de sus tributarios como el caso del rio Frío, el cual al no poder entregar su caudal a su fuente receptora alivio su caudal desbordándose en los municipios de Chía y Cajicá. (p.17) Durante muchos años los municipios que conforman la cuenca baja del rio Frio (chía, Cajicá y Tabio) han sufrido serios problemas de inundaciones, rebose de los sistemas de alcantarillado, deslizamientos de taludes, ruptura de jarillones entre otros, debido principalmente a dos razones, la primera el alto crecimiento en los niveles de lluvias y por ende del caudal y nivel mismo rio y la segunda la invasión de la ronda del rio, que en épocas de lluvia lo único que hace es tratar de seguir su curso natural y recuperar las áreas que antes estaban ocupadas por él y que poco a poco le han sido arrebatadas. La inundación más severa conocida en los últimos años fue la de abril de 2011, en la que más de 400 familias solamente del municipio de Chía se vieron seriamente afectadas, teniendo como resultado casas donde el nivel del agua llegaba a los 60 cm de altura.(p.20) Una referente estadística que muestra la afectación ocurrida es la tomada de BANCO MUNDIAL( 2012) donde se documenta que: El Fenómeno de la niña, época fría y aumento de lluvias, lo cual es una consecuencia del cambio climático, presentado en el año 2010 – 2011 en.

(30) 15 Colombia, fue un factor detonante en las inundaciones generadas y los efectos causados sobre las poblaciones, viviendas e infraestructura en el municipio de Chía. (p.24) 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 (…) se tienen las precipitaciones más altas en el Páramo de Guerrero llegando a los 1000 mm/año. (p.101). Por tanto los autores de la investigación Perez Romo & Vanegas Sandoval (2016) 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. (p.103) Juan Carlos Páez Contreras (2015) en su investigación: (…) pretende delimitar las áreas de inundación que se presentarían en un evento de precipitación extremo en las zonas aledañas a la laguna de Fúquene, y el tramo del río Suárez comprendido desde su inicio hasta las compuertas de Tolón, con el fin de poder plasmarlas en un mapa denominado “Mapa de riesgo de inundación”, para esto, se realiza una modelación hidrológica en la cuenca aferente a la laguna de Fúquene, basada en eventos de precipitación extrema, obteniendo un hidrograma de creciente para posteriormente realizar su tránsito a través.

(31) 16 de las secciones topográficas y batimétricas que representan el terreno de la laguna y del tramo en estudio.(p.06) (…) conforme avanza el tiempo los daños producidos (…) han ido incrementando. La inundación más reciente se presentó en el invierno del 2010-2011, el cual se caracterizó por ser uno de los más críticos de la historia en la región central del país, afectando en algunos casos áreas productivas superiores a 9541 hectáreas. Los impactos económicos que se presentaron con dicha temporada invernal y afectaron la calidad de vida de los habitantes de la zona. (p.03). Se analizan los registros mensuales multianuales promedio de precipitación total de las siguientes cuatro estaciones distribuidas por la cuenca en estudio y con datos considerados confiables del análisis de homogeneización de datos:  El Espino  Socota 22  San Miguel de Sema  El Llano Estas estaciones, en general, presentan dos épocas de valores menores al promedio y dos de valores mayores a lo largo del año, resultando un comportamiento bimodal. En promedio, los periodos de menores valores se extienden durante los meses de enero, febrero, julio, agosto y septiembre, mientras las épocas de mayores valores ocurren durante los meses de abril, octubre y noviembre. Del análisis anterior se evidencia mayor precipitación en las estaciones ubicadas en la parte baja de la cuenca (San Miguel No 33 y Socata No 10), con valores máximos de 150 y 200mm y valores mínimos entre 40 y 45mm, y de menor precipitación en las estaciones de la parte alta de la cuenca (El Espino No 7 y El Llano No 34), con valores máximos de 90 y 100 mm, y valores mínimos entre 40 y 45mm. (p.022) (Juan Carlos Páez Contreras, 2015) Teniendo en cuenta que se usó la estimación de polígonos de Thiessen usando software ArcGis aclarando que: Los polígonos de Thiessen tratan de evaluar qué área de la cuenca le pertenece a cada pluviómetro o pluviografo (…), cada pluviómetro o pluviógrafo queda con un área de influencia.

(32) 17 dentro de la cuenca. Como el procedimiento que se tomó fue el análisis por subcuencas, se encuentra qué pluviómetro o pluviógrafo le corresponde a cada subcuenca, y en caso que a una subcuenca le correspondan dos o más de estos, se toma el de mayor valor de precipitación o el que mayor área de influencia tenga en la subcuenca. (p.27-28) Es importante, además de cuantificar la lluvia que cae registrada en pluviómetros, poder predecir cuánto podrá caer en un futuro y cuál puede ser la máxima precipitación, con el fin de analizar los caudales de agua que producen las cuencas en eventos extremos. Sin embargo, un evento de lluvia es un evento aleatorio y para estudiar su evolución y predicción ha de realizarse mediante conceptos probabilísticos. Las curvas. IDF pretenden exactamente eso, asociar la intensidad con la duración de la lluvia y la probabilidad de ocurrencia o frecuencia. De acuerdo con (Ministerio de Transporte, Instituto Nacional de Vias INVIAS;, 2009) se calcularon las curvas IDF intensidad - duración - frecuencia teniendo en cuenta que: I: Intensidad de precipitación, mm/h. T: Periodo de retorno, años. t: Duración de la lluvia, horas. M: Promedio de la precipitación máxima anual en 24 horas, mm. Según INVIAS (2009), la zona de proyecto se encuentra en la región uno o región Andina, la cual es influenciada directamente por las condiciones de terreno y la altitud. En esta las lluvias pueden ir desde 1500mm anuales en los valles interandinos, hasta los 4000mm al año en los altiplanos y bosques alto andino. Como se dijo anteriormente, se caracteriza por presentar un ciclo bimodal en sus precipitaciones, con picos generalmente en los meses de marzo-abril y octubre-noviembre (…) Se calculan curvas IDF para cada uno de los valores obtenidos de la.

(33) 18 zonificación descrita en los polígonos de Thiessen, con periodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años y con una duración máxima de 300 minutos. (p.29) Con base en las curvas intensidad – duración - frecuencia, presentadas anteriormente, se calculan las curvas de masas de los aguaceros puntuales para duraciones entre 0 y 300 min y periodos de retorno entre 5 y 100 años. (p.30) Como conclusión a su investigación, se resume que los caudales pico teóricos presentan variación considerable debido a que el evento estudiado del año 2011 presento una precipitación prolongada, y el modelo hidráulico arrojo una franja o zona de influencia por inundación alrededor de la laguna, debido a las restricciones del cauce aguas abajo, provocando embalsamiento aguas en la zona mencionada, como el ejemplo de afectación de las compuertas de Tolón, que aumentan el riesgo y la zona de inundación. Por tanto el autor (Juan Carlos Páez Contreras, 2015) menciona que: A partir de este mapa de riesgo de inundaciones se tendrá la información en función de la amenaza y la vulnerabilidad que existe en este punto geográfico, delimitando la zona afectada para poder genera medidas de prevención y minimización de riesgo en la zona. (…) Este estudio aportará herramientas esenciales en los procesos de planificación territorial en los municipios que pertenecen a la zona en estudio. (p.70-71) Se presenta un estudio realizado por (IDEAM, 2015) : (…)El propósito fue estimar de forma preliminar los umbrales de alerta temprana para eventos de precipitación tipo tormenta local; para ello, se realizó un estudio del ciclo diario y la estacionalidad usando métricas de estadística descriptiva, análisis de la distribución de la serie de tiempo a diferentes escalas (diez minutal y horario) e identificación de valores atípicos en la serie de tiempo, lo que permitió tener un criterio mínimo para establecer eventos extremos, a fin de.

(34) 19 mejorar los métodos de monitoreo de precipitaciones intensas e incorporar umbrales de precipitación dentro del sistema de recepción automática satelital. (p.02). Para ello, se aplicaron técnicas de estadística descriptiva tradicionalmente asociadas a los análisis de precipitación. (p.17) El área de estudio comprende todo el territorio nacional, (…) se utilizaron datos de un total de 325 estaciones meteorológicas. Estas estaciones forman parte de la red de estaciones automáticas satelitales (con y sin telemetría) del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. De estas 325 estaciones, 119 se encuentran ubicadas a lo largo de la región Andina con ~10 años de registro (2005-2014). El resto posee datos entre 2006 y 2014 de manera intermitente por periodos que oscilan entre 2 y 3 años e incluso periodos inferiores. Puede observarse que las estaciones no están uniformemente distribuidas, siendo las zonas de los Llanos, la Amazonía, y la costa del Pacífico colombiano las menos representadas (…). Según la Organización Meteorológica Mundial (OMM), para el reporte de datos mensuales de variables meteorológicas de superficie, cada 250000 kilómetros cuadrados deben estar representados por al menos una estación meteorológica (OMM, 2005). Sin embargo, la densidad idónea de la red de estaciones dependerá del tipo de terreno y de la cobertura superficial del área de estudio. (p.12) Dentro de los aspectos climáticos más importantes que caracterizan un lugar, se encuentra el régimen pluviométrico mediante el cual se genera conocimiento de la distribución espaciotemporal de la precipitación, variable de vital importancia para cualquier país desde el punto de vista social y económico y elemento climatológico que caracteriza el estado del tiempo atmosférico (Melo & Ruiz, 2009). De la misma manera, a nivel nacional, la caracterización de la precipitación representa un papel fundamental en el comportamiento de los sistemas productivos y socioeconómicos del país, en la dinámica de ciertas enfermedades endémicas como la malaria.

(35) 20 y el dengue, en la distribución espacial y la frecuencia de eventos hidrometeorológicos extremos, causantes de deslizamientos e inundaciones, entre otros. Una de las limitaciones de muchos países para profundizar en estos análisis, es la disponibilidad de datos climáticos de buena calidad, en particular, datos de precipitación en forma de series de tiempo de larga duración (al menos de 20 años) y con una distribución espacial que permita analizar simultáneamente el problema de la variabilidad espacio-temporal. (p.05) Con el fin de conocer el comportamiento con que determinadas cantidades de lluvia suelen registrarse en cualquier punto de una región, se recurre al análisis de valores de precipitación obtenidos a partir de las series de datos disponibles en las estaciones hidrometeorológicas ubicadas en las distintas zonas mediante funciones de distribución apropiadas; según (Avila, 2012) ,éste análisis debe realizarse con sensatez, debido a la incertidumbre que puede encontrarse asociada a la propia naturaleza de los fenómenos meteorológicos que originan la lluvia, como por la recurrencia temporal de eventos extremos registrados en las estaciones, eventos que con intensidades de lluvias muy altas y baja frecuencia, pueden desencadenar desastres naturales tales como inundaciones, desbordamiento de los ríos e incluso procesos geomorfológicos de notable magnitud e importantes consecuencias en pérdidas económicas y humanas. (p. 5-6) Aunque la transmisibilidad de los datos no es altamente confiable, los valores del ciclo diario y la estacionalidad obtenidos de manera preliminar para el conjunto de las 212 estaciones trabajadas, están acordes con el patrón de distribución general de precipitaciones en Colombia presentadas en el Atlas Climatológico de Colombia (IDEAM, 2005) es necesario contar con un record histórico de precipitación a nivel diario (24 horas) y horario claramente definido para.

(36) 21 establecer de una manera más acertada un record diez minutal de esta variable, a fin de determinar con mayor especificidad umbrales para alerta temprana. (p.26) Para Corzo Oviedo & Pinilla Mora (2015),en su trabajo de grado que tiene como titúlo COMPARACIÓN DE CURVAS INTENSIDAD – DURACIÓN – FRECUENCIA (IDF) hacen referencia al uso de curvas IDF en el cálculo y dimensionamiento de obras de ingeniería. También describen que el documento contiene: Un análisis comparativo de los resultados con una de las metodologías más frecuente empleada, como es el método de las curvas IDF sintéticas desarrollado por el Ingeniero Mario Díaz-Granados, en función de la localización geográfica de las estaciones de estudio. Los resultados obtenidos en el presente ejercicio investigativo permiten verificar la aplicabilidad de la metodología propuesta por Díaz-Granados, demostrando que el comportamiento hidrológico de una cuenca depende no solamente de su localización geográfica, sino de otros factores tales como altitud sobre el nivel del mar, la temperatura promedio anual en la cuenca y demás elementos climáticos y geográficos. (p.07). Muchos proyectos en el campo de la ingeniería civil y de agricultura son directamente afectados por diferentes factores climáticos, especialmente por las precipitaciones pluviales. El conocimiento de las lluvias intensas y de poca duración, es muy importante para dimensionar el drenaje urbano y rural, de esta manera evitar inundaciones en los centros poblados o en cultivos. Las características que deben conocerse principalmente en estos casos, son la intensidad y la duración de la precipitación. Estas dos características están asociadas mediante las curvas IDF. Uno de los métodos más comunes empleados en la hidrología colombiana es el método de curvas IDF sintéticas, desarrollado por el Ingeniero Mario Díaz-Granados, el cual tiene su fundamento.

(37) 22 en la observación directa de datos de precipitación ocurridos en diferentes períodos de tiempo en diversas zonas geográficas nacionales, para posteriormente generar coeficientes ponderados que permitan construir las curvas IDF respectivas para cada región geográfica del país. (p.13) El estudio de los eventos máximos y mínimos de precipitación mediante las curvas de intensidad – frecuencia- duración (IDF), es una de las principales herramientas para la estimación de tormentas de diseño en el cálculo de caudales máximos, asociadas a un cierto período de retorno o nivel dado de probabilidad de no excedencia. La metodología tradicional para estimar las curvas IDF considera que los cuantiles de igual probabilidad están ligados por una expresión empírica determinística. (Pulgarin Davila, 2009). El principal inconveniente consiste en que en la mayoría de los casos no se dispone de datos de precipitación suficientes, por lo que habitualmente se recurre a fórmulas empíricas para la estimación de las curvas IDF y estimando los valores de los parámetros correspondientes al lugar de interés.. Para el análisis de los registros disponibles, en primer lugar se depuró la información existente, descartando los registros de aquellos días en los cuales no hubo precipitación. Con esto se aseguró que los datos con los que se iba a trabajar eran registros únicamente de días de lluvia, que son los que interesan en el presente estudio. Para lo anterior se consultó el documento de valores totales diarios de precipitación suministrado por el IDEAM. (p. 25 o 37) Con las curvas IDF para cada periodo de retorno, se debe realizar una verificación de ajuste por el método de regresión por mínimos cuadrados con el fin de encontrar la ecuación que más se ajusta cada curva. Este ajuste se verifica por medio del coeficiente de correlación. Para calcular el coeficiente de correlación se prueban varios métodos (…) se considera que el modelo.

(38) 23 matemático más adecuado para la construcción de la ecuación es aquel cuyo coeficiente de correlación es el más cercano a uno o al menos uno. (p.41-42) ó (p. 53-54) Para la obtención de información de registros pluviográficos requeridos para el desarrollo del presente ejercicio investigativo, se recurrió al Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM), con el fin de consultar la información disponible en el Instituto que fuera útil para el desarrollo del trabajo, es decir, registros pluviográficos de estaciones ubicadas en la Región Andina con series de datos de por lo menos 20 años. Después de realizar la consulta, se decidió seleccionar para el ejercicio la estación Las Mercedes, ubicada en el municipio de Anapoima, departamento de Cundinamarca, la cual es una estación climática ordinaria, que cuenta con registros pluviográficos históricos desde el año de 1970. (p.51). En general se pueden observar valores de intensidades bastante mayores en el método de curvas IDF sintéticas, lo cual es fácilmente comprensible, ya que al no disponer de información pluviográfica confiable que permita realizar una estimación aproximada del comportamiento de los eventos de precipitación máxima, el método de curvas sintéticas asume parámetros de cálculo altos, que permitan generar un factor de seguridad lo suficientemente amplio para emplear este método con un grado de confianza aceptable. (p.52) Para los autores de un artículo de investigación de la Escuela de Ingeniería de Medellín, Alonso Moreno, Velez, Montoya, & Ruiz Rhenals (2006): Los deslizamientos de tierra pueden catalogarse entre profundos y superficiales, de acuerdo con el espesor de la capa de meteorización involucrada en el movimiento en masa, que es la directamente afectada por la saturación de agua, la cual, a su vez, provoca disminución en la cohesión y pérdida de la cementación entre las partículas de suelo, así como incremento en las.

(39) 24 presiones de poros (SIDLE & O‟LOUGHLIN, 1985) (Suarez Díaz, 1998).Todo esto hace que las fuerzas desestabilizadoras desequilibren el sistema y permitan que una porción de tierra se deslice por una pendiente. Por esto, aunque la geología, la geomorfología y los factores antrópicos son muy importantes, nos concentraremos en la lluvia, como uno de los elementos desencadenantes y decisivos para la ocurrencia de la mayoría de los deslizamientos de tierra que históricamente han causado desastres reportados en Antioquia, como un primer paso para el estudio en profundidad de este fenómeno importante. (p.60) En la literatura especializada la incidencia de las precipitaciones, como factor desencadenante de los deslizamientos, ha sido muy estudiada, y muchos autores han reconocido la importancia de la hidrogeología en la zonificación por riesgo al deslizamiento. (..) Los niveles freáticos y su incidencia en el factor de seguridad de los taludes. A partir de esto obtuvieron correlaciones entre niveles freáticos y precipitación, demostrando que la respuesta a eventos de lluvia tiene un tiempo de rezago promedio de 15 días en la mayoría de deslizamientos que estudiaron; además, concluyeron que las lluvias más frecuentes pero de menor intensidad producen la mayor respuesta del suelo a la infiltración, por acción del frente húmedo. Lógicamente este número de 15 días tiene variaciones relacionadas ante todo con el espesor de la capa meteorizada del suelo y la capacidad de agua que la puede saturar. (p.60-61) En este trabajo se explora la influencia de la precipitación, en las escalas interanual, intraanual y diaria, sobre el desencadenamiento de movimientos en masa, como un primer paso en el entendimiento de estos fenómenos complejos, fundamentalmente para lograr avances significativos en los sistemas de alerta temprana y prevención de desastres. P(61).(…) El departamento de Antioquia, (…) tiene el registro de 405 deslizamientos ocurridos entre los años 1929 y 1999 posiblemente causados por lluvia, a los cuales se les hizo el proceso de.

(40) 25 georreferenciación (latitud, longitud), mediante la ayuda de mapas 1:10.000 y 1:25.000 del Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (…) Estos deslizamientos en Antioquia, que en la mayoría de los casos implicaron pérdidas de vidas humanas, daños materiales o bloqueo de vías importantes. Se seleccionaron 41 estaciones de registro diario de lluvia pertenecientes a Antioquia y departamentos cercanos (UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, 2000) (…) .Del análisis de la lluvia acumulada, se propone un umbral de lluvia propicio para la ocurrencia de deslizamientos, basado en la precipitación acumulada antecedente de 3 días y la de 15 días precedente a esta última, vinculada a cada deslizamiento de la base de datos. La metodología de construcción de estos umbrales consistió en realizar, para cada deslizamiento, la suma de las láminas de agua precipitadas en los 3 días anteriores al deslizamiento y la de los 15 días precedente a esta última, para tener un punto en la gráfica, y con todos los puntos proponer un umbral. (p.60-61) Se ha realizado la georreferenciación de una base de datos de deslizamientos reportados para el departamento de Antioquia en el período 1929- 1999 y se han recopilado datos de la lluvia diaria acumulada de estaciones cercanas al sitio de cada evento, con el fin de establecer una relación entre la cantidad de lluvia antecedente y la ocurrencia del deslizamiento. Los grandes períodos secos y húmedos causados por fenómenos macro climáticos afectan el número de deslizamientos que ocurren en Antioquia. Dado que en Colombia, durante la fase cálida del fenómeno ENSO (temporada El Niño), ocurre una disminución de la cantidad de lluvia total anual y lo contrario durante la fase fría (La Niña), puede establecerse una relación directa de influencia de tales fenómenos sobre el número de deslizamientos por año respecto a los años normales (sin eventos ENSO), dando cuenta de un mayor número de deslizamientos por año en épocas de La Niña y una disminución de ellos en la fase de El Niño. Los dos períodos húmedos.

(41) 26 anuales tienen influencia directa sobre el número promedio de deslizamientos ocurridos en cada mes, pero existe un efecto de rezago sobre el número de deslizamientos mensuales respecto al ciclo anual de la lluvia en Antioquia, dado por el almacenamiento de agua en el suelo. Febrero es el mes de menor número de deslizamientos (menos del 3% del total anual), siendo enero el mes más seco del año. (p.67) Lo anterior favorece la condición de baja humedad antecedente para generación de deslizamientos. El mes con más alta probabilidad de deslizamientos desencadenados por lluvia en Antioquia es octubre con una ocurrencia promedio del 18% de los que hay en el año. Se propone un umbral para la ocurrencia de deslizamientos, basado en la lluvia acumulada antecedente de 3 días y precedente de 15 días a esta última que generan deslizamientos. La condición de superación del umbral de lluvia no implica un deslizamiento, pero se dan las condiciones de humedad para que ocurra, teniendo en cuenta el estado del talud o la ladera en cuestión y factores geológicos y antrópicos que condicionen la ocurrencia de los deslizamientos. (p.67-68) Un refinamiento de esta metodología de umbrales podría conducir a la construcción de un sistema de alerta temprana ante aludes en zonas críticas de Antioquia en una plataforma SIG, apoyado en la información en tiempo real de pluviómetros cercanos a aquellos sitios críticos, para tomar decisiones con anticipación y evitar pérdidas humanas y materiales. De otro lado, la integración de factores geomorfológicos, hidráulicos, geológicos y antrópicos en un estudio de modelamiento del fenómeno podría otorgar un mejor acercamiento a la explicación de la causa de los deslizamientos ocurridos, que no parecen responder a la superación del umbral de lluvia propuesto en este estudio. (p.67-68).

(42) 27 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL, en apoyo al IDEAM, producen información sobre el clima, el tiempo y la atmosfera, mediante diferentes tipos de estaciones ubicadas en el territorio Nacional Colombiano en distintas áreas operativas (Pluvométricas: 1175 Pluviográficas: 141 Climatológicas: 496 Automáticas: 202), las cuales arrojan datos de temperatura y humedad del aire Radiación, insolación Viento en superficie Evaporación Precipitación. En ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se relacionan las áreas operativas. (Rangel Mantilla, 2011), en ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. e ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se relaciona el catálogo de estaciones ubicadas a lo largo del territorio Nacional.. Adicionalmente el autor (Rangel Mantilla, 2011) describe las formas y tipos de presentación de información obtenida a través de las estaciones a cargo de la entidad, y estas se puede dar por medios físicos, electrónicos o digitales..

(43) 28. Figura 1 Áreas Operativas IDEAM. (Fuente: Rangel Mantilla, 2011)(p.07)). Figura 2 Catálogo de Estaciones Convencionales en Colombia. (Fuente: Rangel Mantilla, 2011)(p.36)).

(44) 29. Figura 3 Catálogo de estaciones automáticas en Colombia. (Fuente: Rangel Mantilla, 2011)(p.37)). En su trabajo de investigación (Cuellar Tejada, 2016) resume que: Las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) permiten la estimación de volúmenes de drenaje superficial mediante modelos lluvia-escorrentía en cuencas pequeñas para las cuales no existen registros de caudal. Los métodos tradicionales de cálculo de curvas IDF requieren el uso de información pluviográfica. El empleo de ecuaciones que permitan estimar las curvas IDF a partir de información pluviométrica constituye una alternativa para aquellas zonas que solo disponen de registros de lluvias a nivel diario (p.resumén) En el diseño de obras de drenaje y de estructuras hidráulicas es indispensable conocer el comportamiento hidrológico del área. En las zonas en las cuales no se disponen registros de caudales, estos se deben determinar mediante modelos hidrológicos lluvia escorrentía. En.

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