Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de pozo de explotación petrolera "Titán"

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(1)Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". DETERMINACIÓN DE LA COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN PARA EL DISEÑO DE POZO DE EXPLOTACIÓN PETROLERA "TITÁN". LUIS EDUARDO BLANCO PINZÓN JOHN JAIRO LADINO MARTÍNEZ. UNIVERSIDAD CATÓLICA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS BOGOTÁ 2014. 1.

(2) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". DETERMINACIÓN DE LA COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN PARA EL DISEÑO DE POZO DE EXPLOTACIÓN PETROLERA "TITÁN". LUIS EDUARDO BLANCO PINZÓN Código: 560167 JOHN JAIRO LADINO MARTÍNEZ Código: 560168. Director de Proyecto JORGE ALBERTO VALERO FANDIÑO Ingeniero Civil, Msc. UNIVERSIDAD CATÓLICA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS BOGOTÁ 2014. 2.

(3) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 3.

(4) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Tabla de Contenido Resumen, 8 Planteamiento y formulación del problema, 9 Objetivos, 9 Objetivo General, 9 Objetivos Específicos, 9 Marcos de referencia, 10 Hidrología, 10 Topografía, 10 Marco geográfico, 10 Ruta de acceso al proyecto, 10 Marco geológico, 11 Estratigrafía regional, 11 Análisis de la información recolectada, 13 Recopilación y análisis de la información, 13 Georreferenciación del proyecto, 14 Parámetros morfométricos de la cuenca hidrográfica, 14 Análisis morfométrico de la cuenca, 15 Factor de Forma, 15 Índice de compacidad, 16 Índice de alargamiento, 16 Coeficiente de masividad, 16 Densidad de drenaje, 16 Curva hipsométrica, 17 Levantamiento topográfico y batimétrico, 17 Análisis de registros de caudal, 18 Determinación de número de clases, 19 Determinación cota máxima de inundación con el programa HEC-RAS, 22 Conclusiones, 27 Bibliografía, 27 Apéndices, 28. 4.

(5) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Lista de tablas Tabla 1. Caracterización litológica, 13 Tabla 2. Cartografía IGAC, 13 Tabla 3. Parámetros morfométricos, 14 Tabla 4. Factor forma, 15 Tabla 5. Índice de compacidad, 16 Tabla 6. Índice de alargamiento, 16 Tabla 7. Coeficiente de masividad, 16 Tabla 8. Estadística descriptiva, 19 Tabla 9. Rangos de clase, 20 Tabla 10. Distribución de frecuencias fuente propia, 20 Tabla 11. Distribuciones de probabilidad, 21 Tabla 12. Periodos de retorno distribución normal, 22. 5.

(6) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Lista de figuras Figura 1. Localización general del proyecto, 10 Figura 2. Zona de la plataforma para el pozo, 11 Figura 3. Descripción litológica campos 2 Tibú, 12 Figura 4. DEM de la cuenca hidrográfica, 14 Figura 5. Curva hipsométrica y polígonos de frecuencia de altitudes, 15 Figura 6. Hidrograma, 18 Figura 7. Gráfica de la distribución de frecuencias, 20 Figura 8. Sección 4 río Sardinata, 23 Figura 9. Sección 3 río Sardinata, 23 Figura 10. Sección 2 río Sardinata, 24 Figura 11. Sección 1 río Sardinata, 24 Figura 12. Caudales proyectados con el programa Hec-ras, 25 Figura 13. Sección 4 río Sardinata, 25 Figura 14. Sección 3 río Sardinata, 25 Figura 15. Sección 2 río Sardinata, 26 Figura 16. Sección 1 río Sardinata, 26. 6.

(7) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Lista de apéndices Apéndice A. Distribución normal, 28 Apéndice B. Distribución log normal, 28 Apéndice C. Distribución exponencial fuente propia, 28 Apéndice D. Distribución gama, 29 Apéndice E. Prueba de bondad chi cuadrado, 29 Apéndice F. Registros de caudales IDEAM, 30 Apéndice G. Registro histórico de inundación, 33 Apéndice H. Estación del IDEAM sobre el rio Sardinata, 33. 7.

(8) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 8. DETERMINACIÓN DE LA COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN PARA EL DISEÑO DE POZO DE EXPLOTACIÓN PETROLERA "TITÁN". Luis Eduardo Blanco Pinzón y John Jairo Ladino Martínez. Universidad Católica de Colombia. RESUMEN Este documento pretende aportar datos hidrológicos, cartográficos y topográficos, considerados para el cálculo de la cota máxima de inundación e involucrados en el diseño de. plataformas para exploración o explotación petrolera en el pozo de. perforación Titán localizado en el corregimiento campo dos municipio de Tibú, departamento de norte de Santander, en zonas que pueden ser susceptibles a inundaciones.. El método de Distribución normal calculado y utilizado en la. simulación hecha con el programa HEC-RAS muestra un acercamiento notable al registro histórico observado por los habitantes y considerado como mapeo directo. Palabras clave: Cota máxima de inundación, estudio batimétrico y levantamiento topográfico. Históricamente en la cuenca del río Catatumbo y subcuencas tales como el río Sardinata han ocurrido a través del tiempo grandes inundaciones afectando las regiones más bajas del municipio de Tibú Norte de Santander. Desde principios del siglo XX se han venido desarrollando diversos proyectos de explotación de hidrocarburos en la zona limítrofe entre Colombia y Venezuela, específicamente en el sector de campo dos en el municipio de Tibú. Este documento pretende aportar datos hidrológicos, cartográficos y topográficos, considerados para el cálculo de la cota máxima de inundación e involucrados en el diseño de plataformas para exploración o explotación petrolera en el pozo de perforación Titán localizado en el corregimiento campo dos municipio de Tibú, departamento de norte de Santander, en zonas que pueden ser susceptibles a inundaciones. Históricamente la cuenca binacional del rio Catatumbo compartida con Venezuela y la subcuenca del rio Sardinata que abarca los municipios de Villa Caro-Bucarasica-Lourdes-Sardinata-Tibú es una de las cuencas donde se presentan.

(9) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 9. grandes inundaciones. El IDEAM ha realizado estudios para desarrollar distritos de riego en cultivos de palma. Esta es una zona donde compañías petroleras han ejecutado proyectos de exploración y explotación de hidrocarburos para la industria, construcción de oleoductos, vías de penetración, concentración de habitantes en pequeños poblados, que no son ajenos a la problemática que conlleva una inundación. De tal forma se requiere para el sector petrolero y en este caso específico, para el pozo Titán localizado en el municipio de Tibú corregimiento de campo dos, margen izquierda del rio Sardinata Norte de Santander un estudio hidrológico que permita calcular los niveles máximos de la lámina de agua y poder desarrollar diseños detallados de su plataforma, y que a su vez durante la etapa de construcción y puesta en marcha se cuente con una información que brinde herramientas para el control de la inundación de la locación y sus alrededores. Planteamiento y formulación del problema En la industria petrolera se realizan grandes inversiones en administración, exploración y producción. Para el caso específico del pozo titán que cuenta con una extensión de 6 ha, el diseño de la plataforma con una área de 3.5 ha y una vía de acceso de aproximadamente 1.5 km, requiere de unas inversiones en recursos humanos y maquinaria, para la construcción del acceso la ubicación de los contenedores, materiales y la instalación de maquinaria pesada, donde toda la operación de la locación y su infraestructura asociada debe estar ajustada a una programación estricta ya que cualquier tipo de retraso en sus cronogramas se traduce en sobrecostos que demandan una perforación vertical de este tipo. Por tal motivo se requiere un estudio hidrológico previo para determinar la cota máxima de inundación y con este dato realizar un diseño detallado y acorde con las condiciones hidrológicas y meteorológicas de la zona, tanto en su plataforma como en su vía de acceso que permita garantizar una inversión adecuada en este tipo de proyectos. Objetivos Objetivo General Determinar de la cota máxima de inundación para el diseño detallado de pozo de exploración petrolera. Objetivos Específicos 1.. Describir las condiciones hidrológicas generales de la zona.. 2.. Determinar los parámetros morfométricos de la cuenca..

(10) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 3.. Realizar un estudio batimétrico. 4.. Realizar un levantamiento topográfico de la locación.. 10. Marcos de referencia En este capítulo se presentan los conceptos necesarios para situar al lector en los marcos utilizados en el presente trabajo de grado. Hidrología Puede considerarse que la hidrología abarca todas las ciencias hídricas. En una forma más estricta, puede definirse como el estudio del ciclo hidrológico, es decir la circulación ininterrumpida del agua entre la tierra y la atmosfera. (Chow, 1994) Topografía La topografía se puede considerar como la disciplina que comprende todos los métodos para medir, procesar y difundir la información acerca de la Tierra y nuestro medio ambiente. (Wolf, 1998) Marco geográfico El proyecto de perforación del pozo Titán se encuentra localizado en el Municipio de Tibú Norte de Santander, en el corregimiento de Campo Dos, en una planicie de la margen izquierda del rio Sardinata expuesta a eventuales inundaciones. Ver Figura 1.. Figura 1. Localización general del proyecto (Google Earth) Ruta de acceso al proyecto. Partiendo de la ciudad de Cúcuta, de la vía que conduce al Municipio de Tibú, en un recorrido de aproximadamente 3 Horas se llaga al corregimiento de.

(11) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 11. Campo dos, pasando el puente Nuevo Presidente (figura 3 y 4) sobre el rio Sardinata y tomando el primer acceso a la derecha y en una distancia de 1 Kilometro aproximadamente se llaga al predio donde se encuentra localizado el pozo Titán (ver figura 2).. Figura 2. Zona de la plataforma para el pozo. Marco geológico La caracterización geológica del área del proyecto se inició mediante la compilación de la información que se reporta en la plancha geológica Cuadrángulo F-13 de Tibú (Norte de Santander) del Servicio Geológico Colombiano a escala 1:200.000 que cubre dicha zona y el mapa geológico generalizado de Norte de Santander, a escala 1:250.000, los cuales permitieron elaborar el mapa geológico preliminar, que se ajustó con control de campo a escala 1:10.000. Estratigrafía regional. Sobre la Cordillera Oriental, donde se presentan dos ambientes geológicos principales; el costado más occidental está constituido principalmente por rocas ígneo metamórficas, dentro de las que se destacan rocas ígneas de tipo intrusivo, en especial de tipo ácido. Así mismo, hay presencia de materiales volcánicos que están asociados también a eventos sedimentarios y constituyen materiales mezclados de sedimentos y materiales volcánicos, estos últimos correspondientes a una edad Terciaria. (Servicio Geológico Colombiano, 1967) Hacia el costado oriental y en los límites con Venezuela, predominan los materiales de origen sedimentario, los cuales están conformados por rocas del Cretáceo, recubiertos por materiales Terciarios en un amplio porcentaje. La zona está ampliamente tectonizada y se.

(12) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 12. presentan plegamientos de grandes extensiones, así como fallamientos y en algunas ocasiones en pequeños sectores, prevalece estrechamientos en los pliegues. (Servicio Geológico Colombiano, 1967) Además hay recubrimiento de material Cuaternario principalmente en el valle del río Sardinata; los materiales de tipo aluvial son significativos en el sector de la llanura de este río. (Servicio Geológico Colombiano, 1967) Las rocas aflorantes en la zona tienen una edad que varía desde el Cretáceo hasta el Terciario, con recubrimientos de depósitos Cuaternarios localizados de origen aluvial. (Servicio Geológico Colombiano, 1967) Las unidades litológicas presentes en la zona, son el producto de la evolución geológica de las rocas desarrolladas en las Cuencas de los Llanos Orientales, de Maracaibo (sección de Colombia) y del Valle Medio del Magdalena, que están directamente asociadas al acrecimiento y evolución de la Cordillera Oriental de Colombia en el Departamentos de Norte de Santander. (Servicio Geológico Colombiano, 1967) El Servicio Geológico Colombiano cuenta con la siguiente cartografía de la zona (ver figura 4) y su correspondiente caracterización geológica (ver tabla 1).. Figura 3. Descripción litológica campos 2 Tibu. (Servicio Geológico Colombiano, 1967)..

(13) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 13. Tabla 1. Caracterización litologica. (Servicio Geológico Colombiano, 1967) Caracterización litologica Qal. Depósitos Aluviales (Qal). Constituidos predominantemente por gravas, arenas, arcillas y limos no consolidados. En varios afluentes de la margen derecha del río Cañaveral, se encuentran conos de deyección. Compuestos por cantos de limolitas y diabasas con buena gradación, en la base los cantos tienen entre 20 y 40 cm de diámetro y en la parte alta es un conglomerado fino con cantos de 1 a 2 cm subangulares. Tmg. Este en general consiste en arena friables de color pardo a gris claro, limolitas, arcillolitas y arcillas arenosas grises con algunos horizontes de arcillas verdes y abigarradas.. Tol. Está compuesta casi enteramente de arcillas pizarrosas de color gris a gris verdoso que presentan horizontes limoliticos hacia la parte baja y alta de la misma. Análisis de la información recolectada Recopilación y análisis de la información Para el estudio hidrológico y cálculo de inundación de la zona se consultó en entidades oficiales como el IDEAM sobre la existencia de registros de caudales y niveles la estación limnigráfica 16037020 que fue la localizada en la margen izquierda del rio Sardinata en campo 2. Por su parte en el IGAC se consultaron las planchas. Tabla 2. Cartografía IGAC. PLANCHA. AÑO. 77 ID. 2006. 77 IIA. 2006. 77 IIC. 2006. 77 IIB. 2006.

(14) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 14. Georreferenciación del proyecto Con el objeto de que el proyecto que quede ligado a la red geodésica nacional y el marco de referencia para Colombia Magna Sirgas, se investigó sobre la existencia de puntos oficiales del IGAC cercanos a la zona de trabajo, se localizó uno en el aeropuerto de Tibú Norte de Santander. Desde este punto y con GPS de precisión se trasladaron las coordenadas al sitio donde se localiza el proyecto, dejando dos mojones para el levantamiento topográfico, batimétrico y posteriores replanteos de la vía y la plataforma. Parámetros morfométricos de la cuenca hidrográfica Se utilizó el software ArcGis V10.1 para realizar la Vectorización de la cartografía y el análisis espacial de los datos digitalizados obteniendo los siguientes parámetros:. Figura 4. DEM de la cuenca hidrográfica. Tabla 3. Parámetros morfométricos. DESCRIPCIÓN. UND. VALOR. Área. Km2. 1449.74. Perímetro de la cuenca. km. 192.99. De la superficie. Cotas Cota máxima. msnm 3524. Cota mínima. msnm 45.

(15) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". DESCRIPCIÓN. UND. VALOR. Centroide (Magna Colombia Bogotá-Sirgas) X centroide. m. 1394176.642. Y centroide. m. 1145713.490. Z centroide. msnm 1454. Altitud Altitud media. msnm 818. Altitud más frecuente. msnm 190. Altitud de frecuencia media (1/2). msnm 1043. Pendiente pendiente promedio de la cuenca. %. 8.5. Longitud del curso principal. km. 106.3. Orden de la Red Hídrica. UND. 6. Longitud de la red hídrica. km. 536. Pendiente Promedio de la Red. %. 1.07. Tiempo de concentración. min. 553.89. pendiente del cauce principal. m/m. 0.03. De la Red Hídrica. Hídrica Parámetros Generados. Análisis morfométrico de la cuenca Factor de Forma = 0.13 [1] Tabla 4. Factor forma. Rangos de Kf. Clases de forma. .01-.18. Muy poco achatada. .18-.36. Ligeramente achatada. .36-.54. Moderadamente achatada. 15.

(16) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Índice de compacidad = 1.42. [2]. Tabla 5. Índice de compacidad. Rangos de Kc. Clases de compacidad. -1.25. Redonda a oval redonda. 1.25-1.50. De oval redonda a oval oblonga. 1.50-1.75. De oval oblonga a rectangular oblonga. Índice de alargamiento = 3.94. [3]. Tabla 6. Índice de alargamiento. Rangos de I. Clases de alargamiento. 0.0-1.4. Poco alargada. 1.5-2.8. Moderadamente alargada. 2.9-4.2. Muy alargada. Coeficiente de masividad = 0.564. [4]. Tabla 7. Coeficiente de masividad. Rangos de Km. Clases masividad. 0-35. Muy Montañosa. 35-70. Montañosa. 70-105. moderadamente montañosa. Densidad de drenaje = 0.347. [5]. 16.

(17) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 17. A partir de estos parámetros se puede establecer que es una cuenca de gran tamaño lo que permite una buena capacidad de recolección de agua, tiene también un considerable variación altitudinal lo que permite mayor variedad climática y ecológica su coeficiente de forma indica una baja tendencia a la concentración de aguas y esto disminuye el riesgo de crecidas, tiene una alta tendencia a concentrar mayores volúmenes de escurrimiento, posee un rio largo de baja respuesta a las lluvias, es una cuenca montañosa de alta precipitación en etapa de vejez según su curva y etapa erosiva tiene una alta velocidad de transporte su tiempo de concentración indica un mayor volumen de agua y un mayor escurrimiento.. Curva hipsométrica. Figura 5. Curva hipsométrica y polígonos de frecuencia de altitudes. La curva hipsométrica nos muestra que es una cuenca sedimentaria en una etapa de vejez. Levantamiento topográfico y batimétrico Con una comisión de topografía se procedió al levantamiento Topográfico y Batimétrico de la zona del proyecto, Para las Batimetrías se levantaron 4 secciones transversales, 3 secciones aguas arriba y 1 sección frente al lugar donde quedara localizada la plataforma sobre el rio Sardinata. Utilizando el método de Vadeo ya que la profundidad promedio del rio era 1.50mts;.

(18) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 18. con todos los datos tomados en campo requeridos, en la oficina se procedió a generar un plano topográfico, 4 perfiles de cada sección transversal tabulados en una hoja de Excel como insumo al Software HEC RAS. La batimetría se realiza con instrumentos como la ecosonda marca Garmin modelo GPSmap 178C, que registra profundidades del lecho del rio a través de una señal que es enviada al fondo en intervalos de 10 segundos y permite conocer las profundadas del rio y con secciones transversales que se localizan mediante un replanteo topográfico que parte de la red GPS de primer orden anteriormente calculada se determinan las áreas, velocidades y caudales. Análisis de registros de caudal. CAUDALES M3/SEG. Con los registros multianuales existentes de caudales consultados en el IDEAM se genera el siguiente hidrograma.. 800 700 600 500 400 300 200 100 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. MAXIMOS 548. 544. 454. 619. 612. 439. 455. 472. 583. 619. 634. 667. MEDIOS. 178. 146. 183. 309. 310. 152. 145. 162. 248. 339. 358. 305.. MINIMOS 8.60 14.7 8.30 67.9 61.2 36.5 39.5 23.4 67.3 89.6 91.9 39.3 Figura 6. Hidrograma. En la figura se puede observar que el caudal máximo se presentó en diciembre de 1975 con 667 m3 /seg el caudal mínimo de los caudales máximos se presentó en Marzo de 1998 con 8.30 m3 /seg. Para el análisis de los eventos máximos registrados por la estación campo dos entre los periodos de 1972 a 2011 se utilizó la estadística descriptiva. utilizando funciones de. distribuciones de probabilidad como Normal, Gumbel Pearson, Log-Pearson y Log Normal y utilizando las series parciales de valores máximos obteniendo los siguientes resultados..

(19) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 19. Tabla 8. Estadística descriptiva. PARAMETRO. VALOR. Media. 447.07. Error típico. 17.52. Mediana. 445.20. Moda. No existe única moda. Desviación estándar. 110.82. Varianza de la muestra. 12281.75. Curtosis. -0.62. Coeficiente de asimetría. -0.05. Rango. 445.10. Mínimo. 222.10. Máximo. 667.20. Suma. 17882.60. Cuenta. 40. Determinación de número de clases Tabla 9. Rangos de clase. ECUACION. RANGO. Ecuación 1. 7. Ecuación 2. 13. Ecuación 3. 1 + 3.3 Log 41. 6. Ecuación 4. Entre 5 y 15. 8. Rango de clases. 55.64. N° de datos. 40.

(20) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 20. Se determinaron 7 clases realizando la distribución de frecuencia de los datos Tabla 10. Distribución de frecuencias fuente propia. RANGO. DE. HASTA. FRECUENCIA Oi. 1. 220. 290. 4. 2. 291. 360. 6. 3. 361. 430. 5. 4. 431. 500. 13. 5. 501. 570. 6. 6. 571. 640. 5. 7. 641. 710. 1. SUMA. frecuencia categorias. 4 220‐290. 40. 6 291‐360. 5 361‐430. 13 432‐500. 6 501‐570. 5 571‐640. 1 641‐710. Figura 7. Gráfica de la distribución de frecuencias. Se utilizaron las siguientes distribuciones de probabilidad con la finalidad de terminar cuál de ellas se ajusta mejor para ese tipo de datos. 1. Normal 2. Log Normal 3. Pearson tipo III 4. Exponencial 5. Gama A continuación se presentan la tabla con los parámetros de las anteriores funciones..

(21) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 21. Tabla 11. Distribuciones de probabilidad. FUNCIÓN NORMAL LOGARITMITMICA EXPONENCIAL GAMMA PEARSON TIPO III GUMBEL. PARÁMETROS Xmed. S. 447.026. 112.248. Ulnx. SLnX2. Vx. 3.021. 0.247. 0.251. K. β. 15.889. 28.160. K. β. 977.744. -0.279. 0.002 0.036 -3.590 α 0.011. 396.914. Al analizar los parámetros de cada distribución se observa que la distribución Log Pearson tiene valores negativos lo cual imposibilita su uso. Después de realizar el análisis se determinó que el mejor ajuste se obtiene con la distribución normal como se evidencia en la figura 7 ya que la curva que mejor se ajusta a los datos es la normal. El error obtenido en la distribución normal es de 4.84 y el error permisible en la prueba de bondad chi cuadrado para esa distribución es de 5.99. Los resultados de este cálculo se pueden apreciar en el capítulo resultados. Con base en el análisis de frecuencias se obtuvieron los diferentes periodos de retorno para los caudales máximos en la Estación Campo según el ajuste de la distribución Normal. Por ejemplo el periodo de retorno T de 20 años la función de distribución de probabilidad es:. →. 0.95 [6].

(22) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 22. Al interpolar el dato en una tabla para distribución normal se obtiene un valor para Z de 1.6450. Se tiene la ecuación para definir la variable estandarizada. [8] En donde X: Es el valor del caudal para el periodo de retorno elegido µ: Media aritmética σ: Desviación estándar Despejando la X la ecuación queda así. X = zσ + µ. [9]. Remplazando X = (1.6450 X 110.82) + 447.07 [10] X = 629.37 m3/seg Así mismo se determinaron los caudales para los siguientes periodos de retorno: Tabla 12. Periodos de retorno distribución normal. Tr. Z. Caudal. 2. 0. 447.07. 5. 0.844. 540.60. 10. 1.2841. 589.37. 20. 1.645. 629.37. 50. 2.0299. 672.02. 100. 2.3251. 704.74. 200. 2.575. 732.43. 500. 2.88. 766.23. Determinación cota máxima de inundación con el programa HEC-RAS Se inicia cargando los datos de las secciones trasversales del rio Sardinata tomados en campo producto del levantamiento batimétrico, como lo muestran las siguientes Figuras..

(23) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Figura 8. Sección 4 rio Sardinata.. Figura 9. Sección 3 rio Sardinata.. 23.

(24) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 24. Figura 10. Sección 2 río Sardinata.. Figura 11. Sección 1 río sardinata. Posteriormente se introducen los datos de caudales calculados en el apéndice B obtenidos de la distribución normal para los diferentes periodos de retorno como lo muestra siguiente figura..

(25) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 25. Figura 12. Caudales proyectados con el programa Hec-ras. Luego se procede a realizar el cómputo de simulación de caudales obteniéndose los siguientes resultados.. Figura 13. Sección 4 Río Sardinata.. Figura 14. Sección 3 río sardinata..

(26) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 26. Figura 15. Sección 2 río Sardinata.. Figura 16. Sección 1 río Sardinata. Después de hacer la simulación se determina que la cota máxima de inundación en la SECCIÓN 3 es 51.74 msnm para un periodo de retorno de 500, en esa misma sección se registró un nivel máximo histórico de 51.47m para el año 2012 lo que permite establecer una aproximación cercana de la simulación al comportamiento real de la cuenca..

(27) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 27. Conclusiones 1. Se evidencia una diferencia de 27 cm entre los dos métodos desarrollados teniendo un buen acercamiento del modelamiento al registro histórico identificado por los habitantes. 2. Estos modelos de simulación se presentan como una herramienta confiable que puede ser utilizada para diseñar mapas de riesgo con diversos propósitos. 3. El método de Distribución normal calculado y utilizado en la simulación hecha con el programa HEC-RAS muestra un acercamiento notable al registro histórico observado por los habitantes y considerado como mapeo directo. 4. De acuerdo con los resultados la cota máxima de inundación para un periodo de retorno de 500 años es de 51.74 m.s.n.m.m.. Referencias Arango, C. H. (2001). Bases conceptuales - caracterizacion - palnificacion - administracion. Ibagué: Unversidad del Tolima. Chow, V. T. (1994). Hidrologia Aplicada. Santa fe de Bogotá: Mc Graw Hill. Chow, V. T. (2000). Hidrologia aplicada. Buenos Aires: Nomos. Mijares, F. J. (1992). Fundamentos de hidrologia de superficie. México: Grupo Noriega Editores. RAS. (2000). Reglamento técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. Bogotá: Ministerio de Minas y EnergíaServicio Geológico Colombiano. (1967). Geología del cuadrangulo F13 Tibu. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano. Wolf , P. (1998). Topografia. Bogotá: Alfaomega..

(28) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 28. Apéndices Análisis de caudales. Apéndice A. Distribución normal. Pxi Normal. Frecuencia esperada Ei. 0.058. 2.32. 1.22. 0.137. 5.46. 0.05. 0.220. 8.80. 1.64. 0.241. 9.65. 1.17. 0.180. 7.18. 0.20. 0.091. 3.63. 0.51. 0.031. 1.25. 0.05. SUMA. 4.84. Apéndice B. Distribución log normal. Pxi Normal. Frecuencia esperada Ei. 3.5543E-07. 1.42171E-05. 1125397.05. 2.7621E-07. 1.10486E-05. 3258332.32. 2.2866E-07. 9.14635E-06. 2733319.33. 1.9528E-07. 7.81132E-06. 21635242.09. 1.7054E-07. 6.82156E-06. 5277372.55. 1.5145E-07. 6.05786E-06. 4126858.72. 1.3626E-07. 5.45036E-06. 183472.22. SUMA. 38339994.28. Apéndice C. Distribución exponencial fuente propia. Pxi normal. Frecuencia esperada Ei. 0.089. 3.54. 0.06. 0.075. 2.98. 3.05. 0.064. 2.55. 2.35. 0.055. 2.18. 53.65.

(29) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 29. 0.047. 1.87. 9.16. Pxi normal. Frecuencia esperada Ei. 0.040. 1.60. 7.27. 0.034. 1.36. 0.10. SUMA. 75.64. Apéndice D. Distribución gama. Pxi. Frecuencia. normal. esperada Ei. 0.055. 2.19. 1.50. 0.161. 6.44. 0.03. 0.244. 9.76. 2.32. 0.231. 9.26. 1.51. 0.156. 6.24. 0.01. 0.081. 3.23. 0.97. 0.034. 1.36. 0.10. SUMA. 6.44. Aplicando la prueba de bondad de Chi cuadrado a cada una de las distribuciones se obtienen los siguientes resultados. Apéndice E. Prueba de bondad chi cuadrado. PARÁMETROS Nivel de confianza. VALOR. CHI^2. 0.95. Numero de rango de clases (m). 7. Numero de parámetros función normal. 2. 5.99. Numero de parámetros función log normal. 3. 7.81. Numero de parámetros función exponencial. 1. 3.84. Numero de parámetros función gamma. 2. 5.99. Numero de parámetros función Pearson III. 3. 7.81.

(30) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". Apéndice F. Registros de caudales IDEAM.. 30.



(33) Determinación de la cota máxima de inundación para el diseño de "TITÁN". 33. Apéndice G. Registro histórico de inundación.. Altura de la lámina de agua mostrada por la comunidad en el año 2010 25 cm sobre el terreno natural, cota de 51.47 m.s.n.m.m. Apéndice H. Estación del IDEAM sobre el rio Sardinata.. Estación pluviométrica en el estribo de la margen izquierda del puente..

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