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APOYO EN EL ÁREA DE GERENCIA TÉCNICA Y DESARROLLO Y ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN Y CALIDAD EN GEOS E.U. ANA VICTORIA ACOSTA MORENO Proyecto de pasantía para Optar por el Título de Ingeniera Topográfica UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA TOPOGRÁFICA BOGOTÁ D.C

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APOYO EN EL ÁREA DE GERENCIA TÉCNICA Y DESARROLLO Y ESTRUCTURACIÓN DEL

SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN Y CALIDAD EN GEOS E.U.

ANA VICTORIA ACOSTA MORENO

Proyecto de pasantía para Optar por el Título de Ingeniera Topográfica

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA TOPOGRÁFICA BOGOTÁ D.C

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Tabla de contenido INDICE DE ILUSTRACIONES ........................................................................................... 3

INDICE DE FIGURAS ........................................................................................................ 3

INDICE DE CUADROS ...................................................................................................... 4

INDICE DE TABLAS .......................................................................................................... 4

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 5

1. OBJETIVOS ............................................................................................................... 6

1.1. OBJETIVO GENERAL ......................................................................................... 6

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................ 6

2. PROYECTOS DESARROLLADOS ......................................................................... 7

2.1. Control topográfico de centrales hidroeléctricas .................................................. 7

2.1.1. Alcance ............................................................................................................ 8

2.1.2. Centrales hidroeléctricas estudiadas ................................................................ 8

2.1.2.1. Central hidroeléctrica del Guavio .............................................................. 8

2.1.2.2. Central hidroeléctrica de Betania .............................................................. 9

2.1.3. Metodología de trabajo ................................................................................... 10

2.1.3.1. Fase I del proyecto: ................................................................................. 10

2.1.3.2. Fase II del proyecto: Control topográfico de presas de frecuencia mensual. 13

2.1.4. Análisis de resultados .................................................................................... 18

2.1.4.1. Análisis de confiabilidad .......................................................................... 18

2.1.4.2. Análisis de comportamiento horizontal de las estructuras en estudio ...... 20

2.1.4.3. Análisis de comportamiento vertical de las estructuras en estudio .......... 25

2.2. Estudio topográfico por medio de aeronave no tripulada (UAV) ......................... 36

2.2.1. Actividades de campo .................................................................................... 36

2.2.1.1. Construcción de Mojones georeferenciados con amarre a coordenadas IGAC. 36

2.2.1.2. Traslado de Coordenadas IGAC y posicionamiento GPS ........................ 37

2.2.1.3. Traslado de cota IGAC por Nivelación Geométrica ................................. 37

2.2.1.4. Georreferenciación de puntos móviles de control Fotogramétrico ........... 37

2.2.1.5. Vuelo Fotogramétrico y toma de imágenes del área ............................... 38

2.2.2. TRABAJOS DE CÁLCULO Y POSTPROCESO EN OFICINA ........................ 39

2.2.2.1. Cálculo de Coordenadas con amarre IGAC tomadas con equipos GPS . 39

2.2.2.2. Proceso de Imágenes Fotográficas Aéreas. ............................................ 40

2.2.3. Resultados ..................................................................................................... 41

2.2.3.1. Ortofotomosaico ...................................................................................... 41

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2.2.3.2. Localización de cámara y traslape de imágenes ..................................... 41

2.2.3.3. Localización de cámara y errores en el momento de captura de información 42

2.2.3.4. Modelo Digital de Elevación (DEM) ......................................................... 42

2.2.3.5. Mapa de cobertura vegetal y MDT .......................................................... 42

3. Conclusiones ............................................................................................................ 44

4. Recomendaciones .................................................................................................... 44

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 Ubicación – central del Guavio ...................................................................... 8

Ilustración 2 Materialización de monojes para control horizontal. ....................................... 9

Ilustración 3 Ubicación – central de Betania ...................................................................... 9

Ilustración 4 Fotografía panorámica - Presa embalse del Guavio .................................... 10

Ilustración 5 Distribución de base topográfica - Presa Guavio ......................................... 12

Ilustración 6 Fotografía panorámica - presa embalse de Betania ..................................... 12

Ilustración 7 Distribución de base topográfica - Presa Betania ......................................... 13

Ilustración 8 Distribución de monolitos en la presa del Guavio ......................................... 14

Ilustración 9 Distribución de monolitos en la presa de Betania ......................................... 17

Ilustración 10 Vectores de comportamiento horizontal en presa del Guavio .................... 23

Ilustración 11 Vectores de comportamiento horizontal en presa de Betania .................... 25

Ilustración 12 Distribución de perfiles - esquema en planta.............................................. 28

Ilustración 13 Distribución de perfiles - esquema en planta.............................................. 34

Ilustración 14 Esquema de mojones materializados en la zona de estudio ...................... 37

Ilustración 15 Registro fotográfico de actividades de campo ............................................ 37

Ilustración 16 Marcas preseñalizadas para control terrestre ............................................ 38

Ilustración 17 Distribución de puntos de control terrestre en zona de estudio. ................. 40

Ilustración 18 Localización de cámara y traslape de imágenes ....................................... 41

Ilustración 19 Localización de cámaras y errores en el momento de la toma de información

........................................................................................................................................ 42

Ilustración 20 Mapa de coberturas ................................................................................... 43

Ilustración 21 Plano topográfico ....................................................................................... 43

INDICE DE FIGURAS

Figura 1 Sección transversal de asentamiento histórico - zona aguas arriba ................... 28

Figura 2 Sección transversal de asentamiento histórico - zona corona aguas arriba ....... 29

Figura 3 Perfil de asentamiento histórico - zona corona aguas abajo .............................. 29

Figura 4 Perfil de asentamiento histórico - zona 1 aguas abajo ....................................... 30

Figura 5 Perfil de asentamiento histórico - zona 2 aguas abajo ....................................... 30

Figura 6 Perfil de asentamiento histórico - zona 3 aguas abajo ....................................... 31

Figura 7 Perfil de asentamiento histórico - zona 4 aguas abajo ....................................... 31

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Figura 8 Perfil de asentamiento histórico - zona 5 aguas abajo ....................................... 32

Figura 9 Perfil de asentamiento histórico - zona aguas arriba .......................................... 34

Figura 10 Perfil de asentamiento histórico - zona de corona ............................................ 35

Figura 11 Perfil de asentamiento histórico - zona 1 aguas abajo ..................................... 35

Figura 12 Perfil de asentamiento histórico - zona 2 aguas abajo ..................................... 35

Figura 13 Perfil de asentamiento histórico - zona 3 aguas abajo ..................................... 36

INDICE DE CUADROS

Cuadro 1 Coordenadas de base topográfica y poligonal de amarre – Presa Guavio ....... 11

Cuadro 2 ordenadas de base topográfica y poligonal de amarre – Presa Betania ........... 13

Cuadro 3 Coordenadas de monolitos de presa Guavio - obtenidas en abril de 2016 ....... 16

Cuadro 4 Coordenadas de monolitos de presa Betania - obtenidas en julio de 2016 ....... 18

Cuadro 5 Magnitud de vectores de desplazamiento en presa Guavio .............................. 22

Cuadro 6 Magnitud de vectores de desplazamiento en presa Betania ............................. 24

Cuadro 7 Magnitud de vectores de asentamiento en presa del Guavio ........................... 27

Cuadro 8 Magnitud de vectores de asentamiento en presa de Betania ........................... 33

INDICE DE TABLAS Pág.

Tabla 1 Análisis de error permisible en presa del Guavio ..................................... 19

Tabla 2 Análisis de error permisible en presa de Betania ..................................... 19

Tabla 3 Análisis de confiabilidad para datos planimétricos. .................................. 20

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INTRODUCCIÓN

El proyecto consiste en la prestación de servicios topográficos integrales a la comunidad pública y privada por medio de la empresa GEOS E.U. aplicando los conocimientos impartidos por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas por medio del proyecto curricular de ingeniería topográfica, además de reforzar conceptos y aportar ideas y trabajo en pro del mejoramiento de la entidad y el servicio que se preste por medio de esta.

El apoyo está dirigido al área de gerencia técnica la cual comprende las actividades propias de la topografía debido a la naturaleza de la empresa, donde primordialmente se prestan servicios en este campo, además de hacer parte del talento humano encargado del desarrollo y estructuración del Sistema Integrado de Gestión (SIG) y de calidad de la empresa, aportando conocimientos a nivel técnico referentes al campo de la topografía por medio de la generación de instructivos y lineamientos estandarizados que servirán como eje central en el direccionamiento estratégico de la entidad.

Esta pasantía ofrece al estudiante una perspectiva real y clara de lo que será su desempeño como ingeniero topográfico integral, complementando así su formación académica, además de permitir que el pasante adquiera confianza y seguridad en sí mismo y en el trabajo que desarrolla como profesional.

Durante el desarrollo de la pasantía se comprenden dos entornos laborales, en oficina y en campo, dentro de las actividades predominantes se encuentran: levantamientos topográficos prediales, generación de cartografía, control topográfico de presas y utilización de nuevas tecnologías como los sistemas remotamente pilotados (RPAS) aplicados a topografía.

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1. OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO GENERAL Apoyar desde el área de la gerencia técnica el direccionamiento estratégico de la empresa GEOS E.U., realizando actividades propias del ingeniero topográfico por medio de la participación en proyectos activos actualmente en la entidad, además de ayudar en el desarrollo y estructuración del sistema integrado de gestión y calidad.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

o Acompañar la ejecución del proyecto denominado “Controles topográficos centrales hidroeléctricas”, basado en cálculos planimétricos y altimétricos periódicos para el control de presas en las centrales hidroeléctricas Guavio y Betania.

o Liderar las labores de oficina para realización de estudio topográfico por medio de aeronave no tripulada.

o Respaldar y acompañar la construcción continua del SISTEMA INTEGRADO DE

GESTIÓN Y CALIDAD de la empresa GEOS EU., por medio de elaboración de instructivos de procesos y lineamientos estandarizados relacionados con actividades topográficas.

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2. PROYECTOS DESARROLLADOS

Durante la ejecución de la pasantía se desarrollaron principalmente tres (3) proyectos directamente relacionados con la ingeniería topográfica en sus diferentes campos de acción, a continuación se describe cada proyecto y los resultados obtenidos.

2.1. Control topográfico de centrales hidroeléctricas

Numerosos accidentes y desastres ocurridos en el pasado, han mostrado los riesgos asociados a las grandes obras de ingeniería entre las cuales se destacan las presas, represas y embalses.

La Gestión del Riesgo aplicada a la seguridad de presas ha sido estudiada, mejorada y empleada a nivel mundial, principalmente como resultado de eventos que se han presentado y que han ocasionado consecuencias, en algunos casos, devastadoras para la zona aguas abajo de la presa, Dentro del análisis de riesgo y seguridad se incluyen generalmente las de tipo social (personas en riesgo y pérdida de vidas), económicas (daños por inundación y efectos sobre el recurso hídrico) y consecuencias de tipo ambiental (afectación a los componentes físicos y bióticos).

En Colombia varias entidades estudian el análisis de riesgos de la siguiente manera:

El Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial - MAVDT (2006), a través de los Términos de referencia para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental de Centrales Hidroeléctricas (HE-TER-1-01) y los Términos de referencia para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental de presas, represas o embalses (PR-TER-1-02), complementados con la Metodología General para la presentación de Estudios Ambientales (MAVDT (2010)), necesarios para la obtención de la Licencia Ambiental de este tipo de proyectos, incluyen dentro del contenido que deben llevar los documentos, la elaboración de un análisis de riesgos y del diseño de un plan de contingencias, para este caso aplicable a un evento de falla o rotura de presa, el Banco Mundial, en el análisis de la gestión del riesgo de desastres en Colombia, analiza las causas y la medición de su crecimiento.

También existen normas técnicas que pueden ser empleadas en el análisis y evaluación del riesgo, como las expedidas por el ICONTEC (NTC – ISO 31000, NTC 5254; que si bien están enfocadas hacia la administración pública, incluyen definiciones y pasos a seguir para su evaluación, que ayudan a establecer las consecuencias.

El control de movimientos horizontales (desplazamiento) y verticales (asentamiento) es una de las exigencias pensando en la seguridad de las personas y medio ambiente aledaños al sitio de embalsamiento, no solo tratándose de los empleados y encargados de la operación sino de las poblaciones cercanas a la zona de influencia, este control se realiza por medio de dos metodologías: Instrumentación (Registradores de Movimiento Vertical RMV y Registradores de movimiento Horizontal RMH) y control topográfico.

Durante la pasantía en la entidad GEOS EU, el equipo técnico estuvo encargado de realizar el control topográfico de las estructuras en centrales hidroeléctricas del Guavio y Betania, por medio de actividades de campo y procesamiento en oficina, siendo esta última la actividad realizada objeto de este trabajo de opción de grado.

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2.1.1. Alcance El control topográfico de las centrales Guavio y Betania se ha realizado desde la época de instalación y puesta en marcha de la operación y explotación de los embalses, se realizaba de forma periódica con una frecuencia de 1 o 2 años y en algunas oportunidades trimestralmente dependiendo del requerimiento de la empresa generadora , sin embargo el control se venía realizando en sistema de coordenadas antiguo para Colombia - ARENA -debido a que fue el sistema adoptado para el control en la época en que entraron en funcionamiento dichas obras, por lo anterior, el proyecto se divide en dos fases:

a. Construcción de base topográfica, poligonal de amarre y vinculación de sistema antiguo con sistema oficial para Colombia (MAGNA-SIRGAS, elipsoide WGS84).

b. Control topográfico de presas de frecuencia mensual.

Estas actividades se desarrollaron en las dos centrales anteriormente citada y los controles se seguirán realizando hasta el año 2018.

2.1.2. Centrales hidroeléctricas estudiadas En el desarrollo del proyecto el estudio se realizó a dos centrales ubicadas en Colombia descritas a continuación:

2.1.2.1. Central hidroeléctrica del Guavio

Ilustración 1 Ubicación – central del Guavio

La central hidroeléctrica del Guavio es la segunda central en funcionamiento más grande de Colombia ubicada en el municipio de Ubalá en Cundinamarca a 120 km al noreste de Bogotá D.C., represa las aguas de los ríos Guavio, Batatas y Chivor y entró en operación el 15 de diciembre de 1992.

La presa está diseñada por gravedad y el enrocado alcanza una altura de 243 metros y forma un embalse útil de 950 millones de m³.

En el enrocado se encuentran distribuidos mojones de control topográfico por medio de los cuales se realiza el monitoreo de movimientos verticales y horizontales, en total son 78

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puntos, como se observa en la ilustración 2 estos puntos están materializados de diferentes formas, monolitos, puntos de casetas y RMV.

Monolito Punto en Caseta RMV

Ilustración 2 Materialización de monojes para control horizontal.

2.1.2.2. Central hidroeléctrica de Betania

Ilustración 3 Ubicación – central de Betania

La Represa de Betania, localizada en el departamento del Huila, es un embalse de grandes proporciones construido en la desembocadura del río Yaguará en el Magdalena, en los

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municipios de Campoalegre, Hobo, Gigante y Yaguará (Colombia). La represa dista 30 km al sur de Neiva. Tiene varios fines: la generación de energía eléctrica, controlar el caudal del Río Magdalena, para el riego de tierras y para la piscicultura.

2.1.3. Metodología de trabajo Históricamente los puntos de control se monitoreaban con frecuencias anuales o trimestrales y las coordenadas obtenidas se basaban en el sistema antiguo para Colombia Arena, la metodología en general consistía en actualizar las coordenadas de cada mononito haciendo una radiación simple con estación total armados en dos puntos ubicados fuera de la zona de influencia, cada año se obtenían coordenadas para cada punto y se realizaba un comparativo con datos anteriores para determinar si se registraba algún movimiento horizontal, igualmente se realizaba una nivelación geométrica desde un BM a cada monolito, se asignaba una cota anual y se realizaba el análisis de asentamiento.

En el año 2016 la empresa generadora y responsable de la operación de las dos centrales en estudio, decidió que los datos deberían vincularse al Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS que es el datum oficial de Colombia, por lo anterior la ejecución del proyecto se dividió en dos fases, la primera consistía en la construcción de una base topográfica nueva, poligonal de amarre y vinculación de sistema antiguo para hacer comparables los datos actuales con los que se traían históricamente y la fase dos el control topográfico de las presa y dique con una frecuencia mensual.

Adicionalmente la metodología para la toma de datos se reestructuró en búsqueda de que sea más elaborada y con mayor exigencia a fin de cumplir con la normatividad y evitar al máximo la ocurrencia de algún desastre.

2.1.3.1. Fase I del proyecto: Construcción de base topográfica, poligonal de amarre y vinculación de datos al sistema antiguo.

- Presa de embalse Guavio

Ilustración 4 Fotografía panorámica - Presa embalse del Guavio

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Históricamente los controles a la presa se realizaban desde dos puntos coordenados denominados EF-504 y MR-23 en sistema ARENA con el fin de usar los mismos puntos para los controles futuros pero se encontraron los siguientes inconvenientes:

- El punto de control antiguo MR-23 se encontraba cubierto de vegetación y estaba localizado en la zona encañonada lo que impedía realizar posicionamiento GPS porque no se registraba señal.

- La distancia de los puntos desde los cuales se realizaba en control antiguamente superaban la distancia máxima de la especificación técnica de 400 metros a cada monolito.

- No había visibilidad entre ellos por lo cual no se podían usar como señal de azimut.

Por lo anterior se procedió a realizar una nueva base topográfica compuesta por tres (3) puntos denominados PR, localizados fuera del área de influencia de la presa y en las partes altas con el fin de tener visibilidad a todas las zonas y que no hubiese interferencia para la señal GPS, los puntos instalados se denominaron Guavio 01, Guavio 02 y Guavio 03.

El vértice IGAC nomenclado como 25839001, fue usado para el traslado de coordenadas por medio de posicionamiento GPS y desde allí se trasladó también la cota geométrica hasta el BM-42, el cual era la referencia altimétrica antigua.

Luego de establecer la base topográfica compuesta por los tres (3) PRs se procedió a realizar una poligonal de 6 vértices ubicados a los costados de la presa (PG1-PG6), los cuales fueron usados para el monitoreo y teniendo en cuenta que no se distanciaran más de 400 metros respecto a los monolitos, el reporte de coordenadas de cada punto se encuentra consignado en el cuadro 1.

Cuadro 1 Coordenadas de base topográfica y poligonal de amarre – Presa Guavio

Adicionalmente a la base topográfica nueva se posicionó con método GPS estático el punto antiguo EF-504 que fue usado para realizar la vinculación de datos antiguos y nuevos.

Uno de los objetivos de la fase I fue vincular los datos nuevos al sistema de coordenadas antiguo con el fin de realizar comparativos, para esto se realizó radiación reiterativa desde los puntos antiguos (MR-23 y EF-504) a cada punto nuevo PR asignando coordenadas en sistema antiguo.

De esta forma los datos de la medición cero (FASE II) tendrían coordenadas referidas al sistema ARENA para realizar comparativos con años anteriores y coordenadas referidas a sistema MAGNA-SIRGAS para realizar comparativos con fechas posteriores.

PUNTO NORTE(m) ESTE(m)ALTURA GEOMÉTRICA

(m.s.n.m)DETERMINACIÓN

25839001 1018264.593 1082581.636 863.100 GPS-NIVEL

EF-504 1013999.028 1065562.749 1734.506 GPS-NIVEL

GUAVIO-01 1014279.566 1065062.088 1682.0627 GPS-NIVEL

GUAVIO-02 1014140.260 1065948.962 1688.9040 GPS-NIVEL

GUAVIO-03 1014523.755 1066184.525 1612.7510 GPS-NIVEL

PG-1 1014358.077 1065178.020 1689.2249 GPS-NIVEL

PG-2 1014586.750 1065905.004 1660.0198 GPS-NIVEL

PG-3 1014225.482 1066056.217 1577.2848 GPS-NIVEL

PG-4 1014479.927 1066106.319 1545.3948 GPS-NIVEL

PG-5 1014296.501 1066159.999 1521.5572 ESTACIÓN TOTAL-NIVEL

PG-6 1014435.746 1066241.428 1470.5813 ESTACIÓN TOTAL-NIVEL

COORDENADAS PLANAS GAUSS KRUGGER ORIGEN MAGNA CENTRAL EPOCA 2016.19

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En la ilustración 5 se muestra el esquema en planta donde se observa la distribución de la base topográfica tanto antigua como nueva.

Ilustración 5 Distribución de base topográfica - Presa Guavio

- Presa central Betania

Ilustración 6 Fotografía panorámica - presa embalse de Betania

Históricamente los monolitos de la presa Betania se monitoreaban de tres puntos denominados GEOS7, GEOS8 Y GEOS , de los cuales en la actualidad solo existe el primero, debido a esto se decide realizar una base topográfica nueva compuesta por dos puntos ubicados fuera del área de influencia denominados PR-CHB-01 y PR-CHB-02.

El vértice IGAC usado para el traslado de coordenadas y cota fue H-T(A)-3.

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Después de asignar coordenadas y cota a la base topográfica principal se ubican tres puntos en los costados de la presa que permitieron realizar el monitoreo objeto de la fase II y se denominaron CT-CHB-14, CT-CHB-15 y CT-CHB-18, las coordenadas resultantes de los puntos descritos se encuentran consignados en el cuadro 2.

Cuadro 2 ordenadas de base topográfica y poligonal de amarre – Presa Betania

Para vincular los datos se armó la estación en el punto antiguo existente (GEOS7) con señal de azimut en el punto GEOS 9 y se realizó radiación a cada punto de base topográfica nueva de esta forma los datos de la medición cero (FASE II) tendrían coordenadas referidas al sistema ARENA para realizar comparativos con años anteriores y coordenadas referidas a sistema MAGNA-SIRGAS para realizar comparativos con fechas posteriores.

En la ilustración 7 se observa la distribución de puntos de base topográfica antigua y nueva.

Ilustración 7 Distribución de base topográfica - Presa Betania

2.1.3.2. Fase II del proyecto: Control topográfico de presas de frecuencia mensual.

El control topográfico se realiza de dos procedimientos, radiación reiterativa con estación total y nivelación geométrica de precisión con placa planoparalela (datos a la décima del milímetro).

a. Radiación reiterativa (control horizontal)

El procedimiento de traslado de coordenadas Norte y Este se realiza empleando topografía de precisión usando estación Total, trípodes, bases nivelantes tribach y prismas, las lecturas de ángulos y distancias se realizan con 8 iteraciones en las medidas (4 directas y 4 transitadas) teniendo como coordenadas finales el promedio de estas, adicionalmente los datos deben cumplir con el 95% de confiabilidad y no exceder los 400 m de distancia al momento de realizar cada lectura.

Este procedimiento se realiza para todos los Monolitos del sitio de presa, tomando como armada y tomalínea los puntos de la base topográfica que fueron previamente establecidos.

PUNTO NORTE(m) ESTE(m)COTA GEOMÉTRICA

(m.s.n.m)DETERMINACION

PR-CHB-01 791060.475 849014.732 593.615 GPS/NIVEL

PR-CHB-02 791036.296 850050.101 576.494 GPS/NIVEL

CT-CHB-14 790906.466 849662.392 571.6810 GPS/NIVEL

CT-CHB-15 791150.442 849369.267 509.5142 GPS/NIVEL

CT-CHB-18 791020.339 849022.731 571.3550 GPS/NIVEL

COORDENADAS GAUSS KRUGER_ ORIGEN BOGOTA-MAGNA ÉPOCA 2016.35

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b. Nivelación geométrica (control vertical)

El proceso de Nivelación geométrica de precisión a cada uno de los Monolitos para el control vertical, se realizó a partir de la BASE TOPOGRAFICA establecida con anterioridad.

Para llevar a cabo este procedimiento se realiza un circuito de doble Nivelación Geométrica (nivelación y contra nivelación) realizado para determinar la cota de los puntos de control (Monolitos), partiendo desde los vértices de poligonal, realizando cambios a distancias menores a treinta y cinco (35) metros, con la utilización de un nivel de precisión con placa plano paralela y micrómetro óptico y una mira milimetrada; las lecturas de vistas adelante y atrás de los puntos de cambio del circuito de nivelación principal y vistas intermedias realizadas a los puntos de monitoreo, se realizan a los tres hilos estadimétricos (superior, intermedio e inferior), con el fin de chequear y tener más certeza de la lectura intermedia, que determina finalmente la altimetría del punto y además conocer con una mayor precisión las longitudes del circuito.

- Presa del embalse Guavio

En la presa del embalse de Guavio, se monitorean 78 puntos cuando el nivel del agua se encuentra bajo y este número es variable dependiendo del nivel del agua en el momento de la medición.

En esta fase del proyecto el objetivo fue asignar coordenadas desde la nueva base topográfica a cada monolito de monitoreo, por medio de los procedimientos anteriormente descritos, con el fin de determinar el desplazamiento y asentamiento de la estructura a través del tiempo respecto a los datos cero o de instalación en el año 1989.

En la ilustración 8 se observa la distribución y cantidad de puntos que se monitorearon en esta presa.

Ilustración 8 Distribución de monolitos en la presa del Guavio

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En el cuadro 3 se consignan las coordenadas obtenidas por el equipo de campo de la empresa GEOS EU, el cual siguió rigurosamente las metodologías descritas y se asignaron coordenadas a cada monolito, excepto los monolitos 1 a 12 que se encontraban inundados.

No.

DATOS DE ABRIL DE 2016

NORTE (m) ESTE (m) COTA (msnm) DESCRIPCIÓN

1 1014531.624 1065852.499 1609.176 MN 13

2 1014480.509 1065840.412 1607.082 MN 14

3 1014430.997 1065843.319 1605.932 MN 15

4 1014381.730 1065846.072 1605.455 MN 16

5 1014332.371 1065848.741 1605.780 MN 17

6 1014282.807 1065851.247 1606.597 MN 18

7 1014232.921 1065853.887 1607.915 MN 19

8 1014532.574 1065872.692 1623.368 MN 20

9 1014482.663 1065875.714 1622.590 MN 21

10 1014433.183 1065878.652 1621.973 MN 22

11 1014383.723 1065881.384 1621.553 MN 23

12 1014284.252 1065881.789 1628.8657 MN 24

13 1014234.687 1065889.331 1632.9735 MN 25

14 1014559.166 1065894.934 1639.3371 MN 26

15 1014534.045 1065896.473 1639.1985 MN 27

16 1014509.180 1065897.918 1639.1827 MN 28

17 1014484.249 1065899.413 1639.2495 MN 29

18 1014459.439 1065900.900 1639.3466 MN 30

19 1014434.601 1065902.331 1639.5222 MN 31

20 1014409.800 1065903.564 1639.8450 MN 32

21 1014384.938 1065904.971 1639.8200 MN 33

22 1014360.134 1065906.414 1639.7126 MN 34

23 1014335.232 1065907.673 1639.5095 MN 35

24 1014310.345 1065909.120 1639.2349 MN 36

25 1014285.559 1065910.331 1639.1223 MN 37

26 1014260.198 1065911.662 1638.9817 MN 38

27 1014235.747 1065912.873 1638.9730 MN 39

28 1014209.858 1065899.793 1639.0631 MN 40

29 1014560.045 1065908.380 1639.5597 MN 41

30 1014535.037 1065909.661 1639.6757 MN 42

31 1014510.095 1065911.119 1639.9490 MN 43

32 1014485.123 1065912.534 1640.0933 MN 44

33 1014460.294 1065913.860 1640.3160 MN 45

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No.

DATOS DE ABRIL DE 2016

NORTE (m) ESTE (m) COTA (msnm) DESCRIPCIÓN

34 1014435.379 1065915.266 1640.5886 MN 46

35 1014410.497 1065916.521 1640.8526 MN 47

36 1014385.633 1065917.966 1640.8420 MN 48

37 1014360.744 1065919.137 1640.8160 MN 49

38 1014335.913 1065920.542 1640.5059 MN 50

39 1014311.002 1065921.975 1640.2927 MN 51

40 1014286.061 1065923.303 1640.0791 MN 52

41 1014261.029 1065924.723 1639.7807 MN 53

42 1014236.180 1065926.062 1639.5741 MN 54

43 1014211.861 1065939.511 1639.3047 MN 55

44 1014486.544 1065936.347 1624.2986 MN 56

45 1014436.731 1065939.388 1624.1498 MN 57

46 1014337.743 1065954.697 1624.6806 MN 58

47 1014237.422 1065949.595 1632.1905 MN 59

48 1014488.499 1065976.292 1604.4752 MN 60

49 1014438.860 1065979.322 1603.6427 MN 61

50 1014389.110 1065982.331 1603.4322 MN 62

51 1014339.254 1065984.992 1603.5057 MN 63

52 1014289.442 1065987.446 1603.6779 MN 64

53 1014239.650 1065989.876 1604.1154 MN 65

54 1014442.163 1066039.190 1570.7456 MN 66

55 1014342.696 1066044.527 1570.5810 MN 67

56 1014292.850 1066046.844 1571.3837 MN 68

57 1014445.242 1066097.082 1538.1543 MN 69

58 1014395.547 1066099.978 1537.8928 MN 70

59 1014346.010 1066102.615 1537.5428 MN 71

60 1014397.917 1066143.008 1515.5894 MN 72

61 1014436.315 1066206.972 1479.0051 MN 73

62 1014401.507 1066208.962 1478.6869 MN 74

63 1014351.660 1066211.651 1479.0644 MN 75 Cuadro 3 Coordenadas de monolitos de presa Guavio - obtenidas en abril de 2016

- Presa del embalse Betania

En la presa del embalse de Betania, se monitorean 42 puntos cuando el nivel del agua se encuentra bajo y este número es variable dependiendo del nivel del agua en el momento de la medición.

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En esta fase del proyecto el objetivo fue asignar coordenadas desde la nueva base topográfica a cada monolito de monitoreo, por medio de los procedimientos anteriormente descritos, con el fin de determinar el desplazamiento y asentamiento de la estructura a través del tiempo respecto a los datos cero o de instalación en el año 1985.

En la ilustración 9 se observa la distribución y cantidad de puntos que se monitorearon en esta presa.

Ilustración 9 Distribución de monolitos en la presa de Betania

En el cuadro 5 se consignan las coordenadas obtenidas después de los procesos de campo en julio de 2016 para cada monolito de la presa.

No.

DATOS DE JULIO DE 2016

NORTE (m) ESTE (m) COTA (msnm) DESCRIPCIÓN

1 791033.111 849102.594 572.1427 A-4

2 790994.044 849216.287 571.6058 A-6

3 790974.621 849273.017 571.6971 A-7

4 790955.197 849329.752 571.8904 A-8

5 790935.86 849386.427 572.0237 A-9

6 790916.438 849443.083 571.9048 A-10

7 790903.373 849566.504 571.4252 A-12

8 791055.825 849093.977 564.5299 B-3

9 791072.781 849116.305 558.5019 C-4

10 791054.008 849173.382 550.9296 C-5

11 791034.661 849230.019 550.1353 C-6

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No.

DATOS DE JULIO DE 2016

NORTE (m) ESTE (m) COTA (msnm) DESCRIPCIÓN

12 790995.786 849343.601 549.8722 C-8

13 790976.373 849400.353 549.7543 C-9

14 790956.996 849457.165 550.1362 C-10

15 790937.402 849513.875 550.5774 C-11

16 791111.462 849129.461 553.1943 D-4

17 791091.92 849186.235 544.2069 D-5

18 791071.222 849242.786 535.3455 D-6

19 791052.352 849299.54 530.3229 D-7

20 791032.925 849356.317 530.7364 D-8

21 791013.513 849413.091 530.4257 D-9

22 790994.114 849469.915 530.3778 D-10

23 791109.565 849255.814 529.9744 E-6

24 791090.146 849312.588 520.9175 E-7

25 791070.738 849369.381 512.8162 E-8

26 791051.298 849426.167 510.5703 E-9

27 791031.897 849482.804 514.6349 E-10

28 791013.021 849095.727 565.2294 A´4

29 790993.51 849152.528 565.2285 A´5

30 790974.072 849209.275 565.2158 A´6

31 790954.682 849266.023 565.3109 A´7

32 790935.143 849322.79 565.2527 A´8

33 790915.747 849379.516 565.2922 A´9

34 790896.277 849436.267 565.3404 A´10

35 790876.537 849493.725 565.3581 A´11

36 790857.773 849555.899 565.2335 A´12

37 790888.358 849598.096 565.0469 A´13

38 790898.188 849609.363 565.1123 A´14

39 790914.714 849628.2759 565.2649 A´16 Cuadro 4 Coordenadas de monolitos de presa Betania - obtenidas en julio de 2016

2.1.4. Análisis de resultados A continuación se describen los resultados obtenidos en cada presa estudiada y las magnitudes de comportamiento horizontal y vertical respecto a las coordenadas de instalación.

2.1.4.1. Análisis de confiabilidad Luego de obtenidos los datos en campo se procedió a realizar el análisis de confiabilidad a fin de evaluar que los datos cumplieran con los estándares de calidad y precisión para este tipo de trabajo.

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- Datos altimétricos

Para los datos altimétricos se aplica la ecuación número 1, con la cual se determina el error máximo permisible para cada circuito de nivelación que es directamente proporcional a la distancia de recorrido.

𝐸𝑀𝑎𝑥 = 2𝑚𝑚 ∗ √𝑘

Ecuación 1. Error máximo permisible en nivelación geométrica

Donde Emax = Error máximo permisible en circuito de nivelación K= longitud total del circuito en kilómetros. En las tablas 1 y 2 se muestran los datos obtenidos en cada nivelación de precisión realizada para cada presa respectivamente, se puede observar que los datos no excedieron el error máximo permisible lo que garantiza que los datos son confiables y pueden usarse para definir el asentamiento total respecto a época de instalación.

Tabla 1 Análisis de error permisible en presa del Guavio

Tabla 2 Análisis de error permisible en presa de Betania

- Datos planimétricos Según las especificaciones técnicas los datos planimétricos deben cumplir con el 95% de confiabilidad, es decir que de las 8 iteraciones de lecturas con estación total tan solo una puede desviarse de la línea de tendencia, las demás definirán el promedio que finalmente será la coordenada para el punto que se esté controlando. Para los datos planimétricos se deben tener en cuenta varios tipos de errores, entre ellos el error por refracción que se corrige insertando en la estación total los datos de presión atmosférica y altitud, los demás errores dependen de la instrumentación y son angulares y por distancia, que dependen en este caso de la precisión de la estación total. Los controles se realizaron con un equipo de precisión angular de 3” y distancia de 3mm+3PPP, el error es directamente proporcional a la distancia y es importante que las distancias no se excedan de 400 metros ya que el error sobrepasa el permitido, a continuación se muestran la tabla con la cual se analizó el nivel de confianza de cada punto.

351.060

0.0012

-23.3832

23.3833

0.0001 OK

0.0001

DISTANCIA(m)

ERROR PERMITIDO(mm)

DESNIVEL NIVELACION(m)

DESNIVEL CN(m)

DIF(mm)

662.800

0.002

-6.4085

-6.4075

-0.0010 OK

0.0010

DISTANCIA(m)

ERROR PERMITIDO(mm)

DESNIVEL NIVELACION(m)

DESNIVEL CN(m)

DIF(mm)

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En la tabla 3 se observa que a cada uno de los monolitos en estudio se calcula el error permisible angular y por distancia que sumados arrojan el error total permisible, que depende de la distancia a la cual se realiza la radiación con la estación total, después de analizar la totalidad de los monolitos para las dos presas en estudio, se encuentra que todos los datos cumplen con el 95% de confiabilidad lo que indica que se puede determinar con exactitud el desplazamiento horizontal que ha presentado la presa a través de la historia desde la época de instalación.

Tabla 3 Análisis de confiabilidad para datos planimétricos.

2.1.4.2. Análisis de comportamiento horizontal de las estructuras en estudio El análisis de comportamiento horizontal refleja el vector de desplazamiento formado entre los datos de instalación y los datos actuales de la estructura de la presa, con el cual se totaliza la magnitud y dirección con que la estructura reacciona a las fuerzas actuantes (peso, presión de agua, condiciones climáticas etc.).

- Presa del embalse de Guavio

En el cuadro 5 se consignaron los datos obtenidos en la fase II del proyecto donde se obtuvieron coordenadas Norte y Este para cada monolito de la presa, con las cuales se realizó un comparativo respecto a los datos de instalación de 1989 proporcionados por la empresa generadora y responsable de la operación.

No.

ABRIL DE 2016 AGOSTO DE 1989

(Instalación) ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO

NORTE (m) ESTE (m) DESCRIPCIÓN HORIZONTAL

NORTE (m) ESTE (m) N-S TOTAL (m) E-W

1 1014531.624 1065852.499 MN 13 -0.796 0.479 S 0.929 E

2 1014480.509 1065840.412 MN 14 -1.121 0.452 S 1.209 E

3 1014430.997 1065843.319 MN 15 -0.733 0.619 S 0.959 E

4 1014381.730 1065846.072 MN 16 -0.100 0.742 S 0.749 E

5 1014332.371 1065848.741 MN 17 0.341 0.741 N 0.816 E

6 1014282.807 1065851.247 MN 18 0.807 0.527 N 0.964 E

7 1014232.921 1065853.887 MN 19 0.821 0.497 N 0.960 E

8 1014532.574 1065872.692 MN 20 -0.936 0.642 S 1.135 E

9 1014482.663 1065875.714 MN 21 -0.927 0.984 S 1.352 E

10 1014433.183 1065878.652 MN 22 -0.487 1.242 S 1.334 E

LONGITUD (m)ERROR PERMISIBLE

ANGULAR (m)

ERROR PERMISIBLE

DISTANCIA (m)

ERROR TOTAL

PERMISIBLE (m)

8.000 0.001 0.003 8.000

74.269 0.001 0.003 0.004

51 1014343.086 1066102.155 MN 71 NORTE ESTE NORTE ESTE

52 1014343.085 1066102.157 MN 71 0.001 0.001 OK OK

53 1014343.085 1066102.156 MN 71 0.001 0.001 OK OK

54 1014343.085 1066102.157 MN 71 0.000 0.000 OK OK

55 1014343.086 1066102.155 MN 71 0.001 0.001 OK OK

56 1014343.087 1066102.157 MN 71 0.000 0.000 OK OK

57 1014343.085 1066102.155 MN 71 0.001 0.001 OK OK

58 1014343.085 1066102.156 MN 71 0.001 0.001 OK OK

0.001 0.001 0.001 OK OK

5 1014343.086 1066102.156 MN 71 95% 95%

COORDENADA BASE

No.

NIVEL DE CONFIANZA (%)

NORTE ESTE

DESCRIPCIÓN

DIFERENCIA ENTRE COORDENADAS ANÁLISIS DE ERROR

MONOLITO 71

COORDENADAS

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No.

ABRIL DE 2016 AGOSTO DE 1989

(Instalación) ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO

NORTE (m) ESTE (m) DESCRIPCIÓN HORIZONTAL

NORTE (m) ESTE (m) N-S TOTAL (m) E-W

11 1014383.723 1065881.384 MN 23 -0.037 1.244 S 1.245 E

12 1014284.252 1065881.789 MN 24 0.652 1.239 N 1.400 E

13 1014234.687 1065889.331 MN 25 0.777 1.121 N 1.364 E

14 1014559.166 1065894.934 MN 26 -0.554 1.004 S 1.147 E

15 1014534.045 1065896.473 MN 27 -0.725 1.223 S 1.422 E

16 1014509.180 1065897.918 MN 28 -0.670 1.438 S 1.586 E

17 1014484.249 1065899.413 MN 29 -0.621 1.573 S 1.691 E

18 1014459.439 1065900.900 MN 30 -0.441 1.600 S 1.660 E

19 1014434.601 1065902.331 MN 31 -0.309 1.621 S 1.650 E

20 1014409.800 1065903.564 MN 32 -0.200 1.524 S 1.537 E

21 1014384.938 1065904.971 MN 33 -0.042 1.621 S 1.622 E

22 1014360.134 1065906.414 MN 34 0.044 1.634 N 1.635 E

23 1014335.232 1065907.673 MN 35 0.192 1.633 N 1.644 E

24 1014310.345 1065909.120 MN 36 0.275 1.660 N 1.683 E

25 1014285.559 1065910.331 MN 37 0.409 1.671 N 1.720 E

26 1014260.198 1065911.662 MN 38 0.488 1.622 N 1.694 E

27 1014235.747 1065912.873 MN 39 0.537 1.523 N 1.615 E

28 1014209.858 1065899.793 MN 40 0.378 1.213 N 1.271 E

29 1014560.045 1065908.380 MN 41 -0.395 0.930 S 1.010 E

30 1014535.037 1065909.661 MN 42 -0.443 1.001 S 1.095 E

31 1014510.095 1065911.119 MN 43 -0.455 1.069 S 1.162 E

32 1014485.123 1065912.534 MN 44 -0.417 1.084 S 1.161 E

33 1014460.294 1065913.860 MN 45 -0.356 1.100 S 1.156 E

34 1014435.379 1065915.266 MN 46 -0.261 1.156 S 1.185 E

35 1014410.497 1065916.521 MN 47 -0.213 1.171 S 1.190 E

36 1014385.633 1065917.966 MN 48 -0.077 1.206 S 1.208 E

37 1014360.744 1065919.137 MN 49 0.014 1.117 N 1.117 E

38 1014335.913 1065920.542 MN 50 0.193 1.142 N 1.158 E

39 1014311.002 1065921.975 MN 51 0.142 1.235 N 1.243 E

40 1014286.061 1065923.303 MN 52 0.151 1.223 N 1.232 E

41 1014261.029 1065924.723 MN 53 0.109 1.283 N 1.288 E

42 1014236.180 1065926.062 MN 54 0.230 1.342 N 1.362 E

43 1014211.861 1065939.511 MN 55 0.231 1.421 N 1.440 E

44 1014486.544 1065936.347 MN 56 -0.226 1.767 S 1.781 E

45 1014436.731 1065939.388 MN 57 -0.099 1.998 S 2.000 E

46 1014337.743 1065954.697 MN 58 0.213 2.017 N 2.028 E

47 1014237.422 1065949.595 MN 59 0.322 1.525 N 1.558 E

48 1014488.499 1065976.292 MN 60 -0.341 1.672 S 1.707 E

49 1014438.860 1065979.322 MN 61 -0.100 2.062 S 2.064 E

50 1014389.110 1065982.331 MN 62 0.070 2.311 N 2.312 E

51 1014339.254 1065984.992 MN 63 0.114 2.382 N 2.384 E

52 1014289.442 1065987.446 MN 64 0.222 2.136 N 2.147 E

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No.

ABRIL DE 2016 AGOSTO DE 1989

(Instalación) ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO

NORTE (m) ESTE (m) DESCRIPCIÓN HORIZONTAL

NORTE (m) ESTE (m) N-S TOTAL (m) E-W

53 1014239.650 1065989.876 MN 65 0.280 1.876 N 1.896 E

54 1014442.163 1066039.190 MN 66 -0.127 1.980 S 1.985 E

55 1014342.696 1066044.527 MN 67 0.346 1.897 N 1.929 E

56 1014292.850 1066046.844 MN 68 0.450 1.654 N 1.715 E

57 1014445.242 1066097.082 MN 69 0.012 1.582 N 1.582 E

58 1014395.547 1066099.978 MN 70 0.217 1.788 N 1.801 E

59 1014346.010 1066102.615 MN 71 0.490 1.705 N 1.774 E

60 1014397.917 1066143.008 MN 72 0.157 1.758 N 1.765 E

61 1014436.315 1066206.972 MN 73 0.135 1.172 N 1.180 E

62 1014401.507 1066208.962 MN 74 0.147 1.292 N 1.300 E

63 1014351.660 1066211.651 MN 75 0.200 1.251 N 1.267 E

Cuadro 5 Magnitud de vectores de desplazamiento en presa Guavio

Según los datos obtenidos se lograron los siguientes resultados:

El promedio general de desplazamiento horizontal está dado por el vector de magnitud 1.463 metros y sentido Nor-Este, es decir en sentido aguas debajo de la presa y hacia el estribo izquierdo de la misma.

El vector resultante promedio en la zona aguas arriba es de 1.109 metros en sentido Sur-Este, lo que indica que la presión del agua y el nivel del embalse inciden notoriamente en esta zona de la estructura, lo que la obliga a desplazarse aguas abajo.

El vector promedio en la zona de corona es de 1.384 metros, esta zona además de tener influencia de los esfuerzos normales del embalse, se ve afectada por el paso vehicular constante.

El comportamiento aguas debajo de la presa es el mayor presentado en la estructura con un vector resultante de 1.791 metros, esta zona de la presa se ve afectada por el peso de la misma y el paso vehicular ocasional, además es donde se concentra la fuerza ejercida aguas arriba.

El mayor desplazamiento se presentó en los primeros años luego de la construcción y puesta en marcha de la operación de la presa que para el año 2010 era de 1.441 metros.

La rata anual de época de instalación a 2010 era de 7 cm por año, desde el año 2010 hasta el año 2016 la rata anual bajó a 4 mm por año, lo que indica que la estructura se está estabilizando en una posición constante.

En la ilustración 10 se pueden observar los vectores de comportamiento horizontal en la estructura de la presa del Guavio expresados en unidades de metros.

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Ilustración 10 Vectores de comportamiento horizontal en presa del Guavio

- Presa del embalse de Betania

En el cuadro 6 están consignados los datos obtenidos en la fase II del proyecto en la cual se obtuvieron coordenadas Norte y Este para cada monolito de la presa del embalse Betania en total 39, con las cuales se realizó un comparativo respecto a los datos de instalación de 1985 proporcionados por la empresa generadora y encargada de la operación de la central hidroeléctrica.

INSTALACIÓN NOVIEMBRE 1985

CONTROL JULIO DE 2016 Δ Norte (m) Δ Este (m) N-S Δ Total (m) E-W

NORTE ESTE

791033.111 849102.594 0.206 -0.135 N 0.246 W 790994.044 849216.287 0.086 -0.025 N 0.090 W 790974.621 849273.017 0.072 -0.021 N 0.075 W 790955.197 849329.752 0.072 -0.019 N 0.074 W 790935.860 849386.427 0.181 -0.099 N 0.206 W 790916.438 849443.083 0.194 -0.229 N 0.300 W 790903.373 849566.504 0.010 -0.104 N 0.104 W

791055.825 849093.977 0.095 -0.032 N 0.100 W 791072.781 849116.305 0.095 -0.028 N 0.099 W 791054.008 849173.382 0.072 -0.031 N 0.078 W 791034.661 849230.019 0.084 -0.028 N 0.089 W 790995.786 849343.601 0.077 -0.018 N 0.079 W 790976.373 849400.353 0.101 -0.026 N 0.104 W 790956.996 849457.165 0.077 -0.051 N 0.092 W 790937.402 849513.875 0.065 -0.062 N 0.090 W 791111.462 849129.461 0.072 -0.015 N 0.074 W

1.463

1.109

1.384

1.791

Promedio genera l

(m)

Promedio aguas

arriba (m)

Promedio en

coronamiento (m)

Promedio Aguas

arriba (m)

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INSTALACIÓN NOVIEMBRE 1985

CONTROL JULIO DE 2016 Δ Norte (m) Δ Este (m) N-S Δ Total (m) E-W

NORTE ESTE

791091.920 849186.235 0.066 -0.028 N 0.072 W

791071.222 849242.786 0.071 -0.042 N 0.082 W 791052.352 849299.540 0.071 -0.029 N 0.077 W 791032.925 849356.317 0.102 -0.024 N 0.105 W 791013.513 849413.091 0.104 -0.022 N 0.106 W 790994.114 849469.915 0.078 -0.084 N 0.115 W 791109.565 849255.814 0.086 0.019 N 0.088 E 791090.146 849312.588 0.080 0.069 N 0.106 E 791070.738 849369.381 0.089 0.032 N 0.095 E 791051.298 849426.167 0.094 0.008 N 0.094 E 791031.897 849482.804 0.074 0.012 N 0.075 E 791013.021 849095.727 0.081 -0.067 N 0.105 W 790993.51 849152.528 0.101 -0.061 N 0.118 W

790974.072 849209.275 0.098 -0.051 N 0.110 W 790954.682 849266.023 0.111 -0.045 N 0.120 W 790935.143 849322.79 0.116 -0.037 N 0.122 W

790915.747 849379.516 0.123 -0.050 N 0.133 W 790896.277 849436.267 0.111 -0.060 N 0.126 W

790876.537 849493.725 0.087 -0.071 N 0.112 W 790857.773 849555.899 0.095 -0.090 N 0.131 W 790888.358 849598.096 0.060 -0.110 N 0.125 W 790898.188 849609.363 0.056 -0.108 N 0.122 W 790914.714 849628.276 0.033 -0.089 N 0.095 W

Cuadro 6 Magnitud de vectores de desplazamiento en presa Betania

Según los datos obtenidos se lograron los siguientes resultados:

El comportamiento histórico en sitio de presa es en sentido Nor-Oeste, es decir en sentido aguas abajo.

La magnitud de los vectores es variable en un rango de 7 a 20 cm, teniendo como valor promedio de 11.1 cm para el año 2016 respecto a datos de instalación.

La magnitud de los vectores aguas arriba en promedio es de 12 cm, siendo esta parte de la estructura la más afectada por el nivel y presión de agua.

En la zona de la corona el desplazamiento en promedio fue de 15.7 cm, siendo esta zona afectada por el flujo vehicular y los altos niveles de agua, el movimiento presentado es en sentido Nor-Oeste.

Los vectores en la zona aguas debajo de esta presa tienen una magnitud promedio de 9 cm y su sentido es Nor-Occidental.

El valor promedio anual observado desde 2005 es de 0.2 mm, lo que indica que el mayor desplazamiento se generó en los primeros años cercanos a la instalación, pero para la época la posición horizontal se mantiene estable.

En la ilustración 11 se pueden observar los vectores de comportamiento horizontal en la estructura de la presa de Betania, expresados en unidades de milímetros.

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Ilustración 11 Vectores de comportamiento horizontal en presa de Betania

2.1.4.3. Análisis de comportamiento vertical de las estructuras en estudio

El análisis de comportamiento vertical refleja el perfil transversal formado entre los datos de instalación y los datos actuales de la estructura de la presa, con el cual se puede determinar el asentamiento de la estructura debido al peso, presión de agua, condiciones climáticas etc.

- Presa del embalse de Guavio

En la fase II del proyecto se obtuvo la cota geométrica para cada monolito de la presa, con las cuales se realizó un comparativo respecto a los datos de instalación de 1989 proporcionados por la empresa generadora obteniendo los siguientes resultados consignados en el cuadro 7.

No.

ABRIL DE 2016 ANÁLISIS DE

COMPORTAMIENTO

COTA (msnm) DESCRIPCIÓN VERTICAL

COTA (msnm)

1 1609.176 MN 13 -0.646

2 1607.082 MN 14 -2.146

3 1605.932 MN 15 -3.270

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No.

ABRIL DE 2016 ANÁLISIS DE

COMPORTAMIENTO

COTA (msnm) DESCRIPCIÓN VERTICAL

COTA (msnm)

4 1605.455 MN 16 -3.739

5 1605.780 MN 17 -3.390

6 1606.597 MN 18 -2.486

7 1607.915 MN 19 -1.239

8 1623.368 MN 20 -0.952

9 1622.590 MN 21 -2.134

10 1621.973 MN 22 -2.986

11 1621.553 MN 23 -3.342

12 1628.8657 MN 24 -2.006

13 1632.9735 MN 25 -1.145

14 1639.3371 MN 26 -0.505

15 1639.1985 MN 27 -0.851

16 1639.1827 MN 28 -1.204

17 1639.2495 MN 29 -1.517

18 1639.3466 MN 30 -1.734

19 1639.5222 MN 31 -1.852

20 1639.8450 MN 32 -1.921

21 1639.8200 MN 33 -1.930

22 1639.7126 MN 34 -1.921

23 1639.5095 MN 35 -1.854

24 1639.2349 MN 36 -1.785

25 1639.1223 MN 37 -1.627

26 1638.9817 MN 38 -1.384

27 1638.9730 MN 39 -1.061

28 1639.0631 MN 40 -0.591

29 1639.5597 MN 41 -0.317

30 1639.6757 MN 42 -0.434

31 1639.9490 MN 43 -0.555

32 1640.0933 MN 44 -0.667

33 1640.3160 MN 45 -0.791

34 1640.5886 MN 46 -0.853

35 1640.8526 MN 47 -0.913

36 1640.8420 MN 48 -0.909

37 1640.8160 MN 49 -0.987

38 1640.5059 MN 50 -0.918

39 1640.2927 MN 51 -0.815

40 1640.0791 MN 52 -0.725

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No.

ABRIL DE 2016 ANÁLISIS DE

COMPORTAMIENTO

COTA (msnm) DESCRIPCIÓN VERTICAL

COTA (msnm)

41 1639.7807 MN 53 -0.639

42 1639.5741 MN 54 -0.515

43 1639.3047 MN 55 -0.336

44 1624.2986 MN 56 -1.174

45 1624.1498 MN 57 -1.434

46 1624.6806 MN 58 -1.461

47 1632.1905 MN 59 -0.749

48 1604.4752 MN 60 -1.107

49 1603.6427 MN 61 -1.917

50 1603.4322 MN 62 -2.124

51 1603.5057 MN 63 -2.043

52 1603.6779 MN 64 -1.890

53 1604.1154 MN 65 -1.457

54 1570.7456 MN 66 -1.839

55 1570.5810 MN 67 -1.918

56 1571.3837 MN 68 -1.165

57 1538.1543 MN 69 -1.016

58 1537.8928 MN 70 -1.377

59 1537.5428 MN 71 -1.501

60 1515.5894 MN 72 -1.541

61 1479.0051 MN 73 -0.408

62 1478.6869 MN 74 -0.666

63 1479.0644 MN 75 -0.405 Cuadro 7 Magnitud de vectores de asentamiento en presa del Guavio

Según los datos verticales se pudieron obtener los siguientes resultados:

El promedio general de asentamiento es de -1.409, valor que se considera normal según las especificaciones con que se diseñó la estructura.

El vector resultante promedio en la zona aguas arriba es de -2.268 metros lo que indica que la presión del agua y el nivel del embalse inciden notoriamente en esta zona de la estructura, teniendo los mayores valores respecto a las demás zonas, inicialmente se tenía calculado una magnitud de estas proporciones para el asentamiento normal de la estructura.

El asentamiento promedio en la zona de corona es de -1.096 metros, esta zona además de tener influencia de los esfuerzos normales del embalse, se ve afectada por el paso vehicular constante.

El comportamiento aguas debajo de la presa es un asentamiento promedio de -1.311 metros, esta zona de la presa se ve afectada por el peso de la misma y el paso vehicular ocasional.

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El mayor asentamiento se presentó en los primeros años luego de la construcción y puesta en marcha de la operación de la presa que para el año 2010 era de -1.238 metros.

La rata anual de época de instalación a 2010 era de 6 cm por año, desde el año 2010 hasta el año 2016 la rata anual bajó a 2 cm por año, lo que indica que la estructura aún se está asentando y no tiene una estabilidad vertical, por lo tanto se deberá seguir monitoreando para evitar cualquier falla.

En la ilustración 12 se muestran los perfiles de asentamiento de la presa que definen las secciones transversales usadas para el análisis.

Ilustración 12 Distribución de perfiles - esquema en planta

En la figura 1 se puede observar el asentamiento en la línea aguas arriba donde se presenta más intensificado en la zona central, y que este ha sido constante a través de los años, guardando proporcionalidad tanto en forma como en magnitud, los monolitos de 1 a 20 no fueron analizados ya que en algunos años se encontraban inundados y no se logró tomar medidas sobre ellos.

Figura 1 Sección transversal de asentamiento histórico - zona aguas arriba

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En las figuras 2 y 3 se puede observar que el asentamiento presentado desde el año 2001 es constante y más notorio en las zonas centrales de la corona, el comportamiento vertical ha sido homogéneo tanto en forma como en magnitud y se considera normal debido a las especificaciones técnicas con las que fue diseñada la estructura.

Figura 2 Sección transversal de asentamiento histórico - zona corona aguas arriba

Figura 3 Perfil de asentamiento histórico - zona corona aguas abajo

En la figura 4 se observa que la primera línea aguas abajo contigua a la corona, presenta un comportamiento similar a esta y la línea aguas arriba, donde la parte central de la

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estructura tiende a tener un asentamiento mayor, desde el año 2001 se presenta un comportamiento similar.

Figura 4 Perfil de asentamiento histórico - zona 1 aguas abajo

En las figuras 5, 6, 7 y 8, el comportamiento se evaluó desde el año 2012 ya que no se poseían datos de años anteriores, contrario a las demás zonas, aguas arriba, la secciones transversales de las zonas B, C, D y E aguas debajo de la presa presentan un comportamiento menos constante y con mayor asentamiento en los extremos.

Figura 5 Perfil de asentamiento histórico - zona 2 aguas abajo

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Figura 6 Perfil de asentamiento histórico - zona 3 aguas abajo

Figura 7 Perfil de asentamiento histórico - zona 4 aguas abajo

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Figura 8 Perfil de asentamiento histórico - zona 5 aguas abajo

- Presa del embalse de Betania

En la fase II del proyecto se obtuvo la cota geométrica para cada monolito de la presa, con las cuales se realizó un comparativo respecto a los datos de instalación de 1985 proporcionados por la empresa generadora obteniendo los resultados consignados en el .

CONTROL AGOSTO DE 2016 COMPARATIVOS CON CAMPAÑA DE INSTALACIÓN

COTA (msnm) PUNTO Δ 1985 VS 2016

572.143 A-4 0.733

571.606 A-6 0.016

571.697 A-7 -0.033

571.890 A-8 -0.080

572.024 A-9 -0.036

571.905 A-10 -0.105

571.425 A-12 0.015

564.530 B-3 0.060

558.502 C-4 0.052

550.930 C-5 -0.010

550.135 C-6 -0.015

550.163 C-7 -0.037

549.872 C-8 -0.078

549.754 C-9 -0.106

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CONTROL AGOSTO DE 2016 COMPARATIVOS CON CAMPAÑA DE INSTALACIÓN

COTA (msnm) PUNTO Δ 1985 VS 2016

550.136 C-10 -0.094

550.577 C-11 -0.063

553.194 D-4 -0.016

544.207 D-5 -0.013

535.346 D-6 -0.014

530.323 D-7 -0.007

530.736 D-8 -0.044

530.426 D-9 -0.074

530.378 D-10 -0.062

529.974 E-6 0.004

520.918 E-7 -0.002

512.816 E-8 -0.004

510.570 E-9 -0.030

514.635 E-10 -0.005

565.229 A´4 0.159

565.229 A´5 0.159

565.216 A´6 0.146

565.311 A´7 0.091

565.253 A´8 0.033

565.292 A´9 -0.008

565.340 A´10 0.000

565.358 A´11 0.038

565.234 A´12 0.094

565.047 A´13 0.117

565.112 A´14 0.132

565.265 A´16 0.205 Cuadro 8 Magnitud de vectores de asentamiento en presa de Betania

Según los datos obtenidos se pudieron lograr los siguientes resultados:

El promedio general de asentamiento es de -1 cm, valor que se considera normal según las especificaciones con que se diseñó la estructura, la cual se ha encontrado estable desde la época de construcción.

El vector resultante promedio en la zona aguas arriba es de -9 cm lo que indica que la presión del agua y el nivel del embalse inciden en esta zona de la estructura, teniendo los mayores valores respecto a las demás zonas, sin embargo el valor es muy bajo lo que no indica ningún riesgo, sin embargo actualmente se realizan controles mensuales para detectar cualquier anomalía.

El asentamiento promedio en la zona de corona es de -3.7 cm, esta zona además de tener influencia de los esfuerzos normales del embalse, se ve afectada por el paso vehicular constante.

El comportamiento aguas debajo de la presa es un asentamiento promedio de – 2.7 cm, que se considera muy bajo ya que es el acumulado en más de 20 años de funcionamiento.

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El mayor asentamiento se presentó en los primeros años luego de la construcción y puesta en marcha de la operación de la presa.

La rata anual de época de instalación desde el año 2005 hasta el año 2016 es de 4 mm por año, lo que indica que la estructura se mantiene estable.

En la ilustración 13 se muestran los perfiles de asentamiento de la presa en la central de Betania.

Ilustración 13 Distribución de perfiles - esquema en planta

El perfil de asentamiento observado en la figura 9 muestra que el asentamiento es mayor en la zona central de la línea aguas arriba, por el contrario las zonas laterales tienden a un valor positivo que arroja valores mayores a los datos de instalación.

Figura 9 Perfil de asentamiento histórico - zona aguas arriba

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En la figura 10 se puede observar el perfil de asentamiento de la zona de la corona que muestra un asentamiento discontinuo, sin embargo tiene un comportamiento similar a la zona aguas arriba pero en el caso de las zonas laterales, estas no presentan asentamiento contrario a la zona central donde el asentamiento es más notable con un valor cercano a los 10 cm.

Figura 10 Perfil de asentamiento histórico - zona de corona

En las figuras 11, 12 y 13 se observa que las 3 líneas aguas abajo tienen un comportamiento notable en el lado izquierdo cercano a los 10 cm, por el contrario, el lado derecho presenta asentamiento leve cercano a los 4 cm, valores que se encuentran dentro del valor normal.

Figura 11 Perfil de asentamiento histórico - zona 1 aguas abajo

Figura 12 Perfil de asentamiento histórico - zona 2 aguas abajo

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Figura 13 Perfil de asentamiento histórico - zona 3 aguas abajo

2.2. Estudio topográfico por medio de aeronave no tripulada (UAV)

Otra de las labores desarrollada en el tiempo de la pasantía fue un estudio topográfico mediante el uso de aeronave remotamente tripulada o Drone, tecnología que permite la toma de fotografías aéreas de alta resolución y que con el apoyo de puntos de fotocontrol terrestre, permite la elaboración de ortofotomapas y modelo digital del terreno.

Por motivos de acuerdo de confidencialidad no se nombrará la ubicación del proyecto ni los fines de mismo, sin embargo se describirán las actividades y productos obtenidos.

2.2.1. Actividades de campo

El día 3 de Julio de 2016 se desplazó la comisión con el personal y equipos de GEOS sitio de trabajo, comisión liderada por un Ingeniero topográfico y profesional HSEQ, junto con el operador GPS y 3 auxiliares de topografía; el primer día se realiza la el reconocimiento de la zona y búsqueda de vértices de la red del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) con el fin de evaluar su estado y ubicación, ya que fueron usados para el traslado de coordenadas a la zona de estudio.

2.2.1.1. Construcción de Mojones georeferenciados con amarre a coordenadas IGAC.

El propósito de esta actividad fue materializar mojones georreferenciados al sistema oficial IGAC que servirán en labores topográficas posteriores, se materializaron en concreto y debidamente identificados, dos (2) parejas de mojones en el área de estudio, que también fueron usados como puntos de control terrestre para la georreferenciación del ortofotomosaico.

- Descripción de puntos materializados: Mojón de concreto en forma cuadrada de sección 0.30m x 0.30m x 0.50m, con una profundidad de 0.35m y sección sobresaliente de 0.15m, con incrustación de placa en aluminio de diámetro 0.075 m, previamente marcada.

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Ilustración 14 Esquema de mojones materializados en la zona de estudio

2.2.1.2. Traslado de Coordenadas IGAC y posicionamiento GPS

A partir del Vértice IGAC existente más cercano a la zona de estudio, se realizó el traslado de coordenadas planas con receptores GPS de doble frecuencia y altimétricas o cota con nivel automático de precisión a los cuatro (4) Mojones materializados.

Ilustración 15 Registro fotográfico de actividades de campo

2.2.1.3. Traslado de cota IGAC por Nivelación Geométrica El proceso de Nivelación Geométrica de los Mojones materializados en la zona de estudio se realizó desde el Vértice IGAC con cota geométrica, empleando para ello un nivel automático de precisión y el método de doble nivelación, realizando el circuito hasta asignarle cota a las dos (2) parejas de mojones materializados.

2.2.1.4. Georreferenciación de puntos móviles de control Fotogramétrico A partir del mojón uno de los mojones materializado y georreferenciado en el área de estudio donde se instaló la base GPS, se trasladaron coordenadas por medio de posicionamiento GPS estático rápido.

Las marcas preseñalizadas se ubicaron estratégicamente por medio de marcas móviles con estaca fija en el terreno, que fueron posteriormente georeferenciadas con equipos GPS

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doble frecuencia marca Trimble y que conforman la red de Puntos de control Fotogramétrico.

En la ilustración 16 se pueden observar el tipo de marca usada para el control terrestre, a las cuales se asignan coordenadas que permiten referenciar en oficina las fotografías tomadas con traslapo longitudinal y lateral.

Ilustración 16 Marcas preseñalizadas para control terrestre

Los puntos de control terrestre ubicados en el área de estudio, fueron en total 23, que sumados a los 4 Mojones construidos, suman en total 27 puntos de control terrestre, con base en los cuales se referencia y construye el Orto mosaico del área en estudio.

Adicionalmente a los puntos de control, por las condiciones del terreno y los detalles que se querían resaltar, fue necesaria la toma de información con método y equipos doble frecuencia GPS RTK como complementación de datos para: LINEA DE GAS, CONSTRUCCIONES, JAGUEYES e intersecciones de cercas divisorias.

2.2.1.5. Vuelo Fotogramétrico y toma de imágenes del área

En oficina se realizó la planeación previa del vuelo con el software Mission Planner, teniendo en cuenta el GSD mínimo de 8 cm que se cumple con altura de vuelo entre 150 y 200 metros y el traslape longitudinal de 80% y transversal 60%, además de parámetros propios de telemetría de vuelo que permitieron luego ser incorporados en el autopiloto de la aeronave para realizar la misión.

Para la realización del trabajo se usaron los siguientes equipos y herramientas:

- UAV de ala fija modelo HS-60 equipado con cámara Sony NEX-3N, estación de tierra y equipos de apoyo en tierra.

- Software de post-procesamiento PhotoScan de la casa Agisoft. - Software de información geográfica QGIS.

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Instalados y georreferenciados previamente en terreno los puntos de control fotogramétrico y verificadas las condiciones climatológicas y del viento en el momento, se planeó y realizó el vuelo fotográfico con aeronave no tripulada de ala fija en la siguiente forma:

- Una vez ubicado el polígono en estudio, se hizo una primera evaluación visual para identificar posibles obstáculos que pudieran representar un riesgo para la operación y que no hayan sido detectados en la evaluación inicial de riesgos en oficina.

- Después de analizado el terreno, se identificó el espacio de operación desde donde se hizo el lanzamiento, operación y recuperación de la aeronave, se alistaron los equipos y se realizó la revisión pre-vuelo y carga del plan de vuelo en el piloto automático. La operación inició con un primer levantamiento sobre la zona con un vuelo que duró aproximadamente 18 minutos. Una vez en tierra la aeronave, se hizo el chequeo post-vuelo, se cambiaron las baterías, se cargó el nuevo plan y se hizo el vuelo para la toma de las fotografías sobre el costado oriente del terreno, esta vez con una duración aproximada de 14 minutos, tomando en total 488 fotos a una altura promedio de 186 metros, distribuidas en 27 líneas o fajas de Vuelo.

- Finalmente se revisó que las fotografías se hubieran tomado de forma correcta, se hizo el chequeo post-vuelo final con el llenado de los formatos destinados para tal fin.

- Con base en el planeamiento realizado y las condiciones climáticas favorables, se logró cumplir con la toma de las fotos aéreas, verificar su correcto traslapo y nitidez para la elaboración posterior del producto.

2.2.2. TRABAJOS DE CÁLCULO Y POSTPROCESO EN OFICINA

La información levantada en campo con los receptores gps, nivel automatico y aeronave se verificó en terreno y posteriormente, fueron objeto de procesamiento en oficina mediante la ejecución de las siguientes actividades:

2.2.2.1. Cálculo de Coordenadas con amarre IGAC tomadas con equipos GPS

Una vez organizada la información en oficina por días de captura, se procedió a realizar un control de calidad mediante la verificación o chequeo de las carteras de campo contra la información en formato digital; a continuación, se le realizó al vértice de amarre o Base perteneciente a la red pasiva el cálculo de épocas, según las velocidades (las cuales son suministradas por el IGAC en el certificado) y de esta forma se determinó cuanto se ha desplazado desde época de referencia 1995.4 hasta el día de rastreo GPS.

Obtenidas las coordenadas geocéntricas del vértice de amarre en la época 2016.53, se calcularon las coordenadas geográficas y planas de Gauss en la misma; cumplidos estos pasos, se carga toda la información al software de procesamiento GPS Trimble Bussines Center (TBC), de forma cuidadosa, teniendo en cuenta las horas de los posicionamientos, los traslapos en los tiempos de recepción y la altura de las antenas sobre los puntos de control.

Después de tener la información en el software, se realizó una edición de sesiones o limpieza de los satélites que generan interferencia y que por lo tanto afectan la precisión del posicionamiento.

Una vez confirmado que el proceso finalizo con éxito, se realizó el ajuste de la red, estableciendo como punto de control las coordenadas y cota obtenidas del traslado de

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épocas del punto certificado por IGAC y de esta forma se obtienen las coordenadas finales en Datum MAGNA, geográficas y en proyección planas de Gauss Krugger origen Bogotá.

La cota asignada a cada uno de los puntos referenciados, se determinó por nivelación geométrica con nivel automatico; con carácter informativo en el cálculo para la obtención de la altura GPS de los puntos, se empleó el Modelo Geoidal de Alta Resolución Geocol – 2004, que corresponde al oficial para Colombia, datos que se integran al pos-proceso GPS, obteniendo de esta forma alturas ortométricas.

En la ilustración 18 se puede observar la distribución de los puntos de fotocontrol materializados con estacas en terreno.

Ilustración 17 Distribución de puntos de control terrestre en zona de estudio.

2.2.2.2. Proceso de Imágenes Fotográficas Aéreas.

Durante los días posteriores al trabajo de campo, se descargaron las imágenes y los registros de vuelo del avión y se introdujeron en el software de post-procesamiento PhotoScan de Agisoft. Se realizó el procedimiento completo de alineación y ortorectificación y se procesaron los mosaicos en GeoTIFF y kmz.

Teniendo calculadas las coordenadas de los puntos de control se procedió a identificar las marcas en las imágenes e ingresar las coordenadas de referencia. El software elabora un primer cálculo del error para los puntos que corresponden al error sin corrección. Luego, de acuerdo con la distribución de los puntos en el área y la calidad de estos, determinada por el error sin corrección, se seleccionaron 5 puntos de control y 7 puntos de verificación.

Después de realizar la corrección y verificar el error resultante se procedió a generar nuevamente el mosaico en GeoTIFF que se importó en el software QGIS para ser recortado según el polígono de la zona estudiada. También se generó el modelo de elevación (DEM) y se realizó la estimación automática del plano de tierra con las herramientas de PhotoScan para la generación del modelo de superficie (DSM). Estos también fueron recortados usando QGIS para cumplir con el área especificada.

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El modelo digital de terreno (DTM) se realiza en base al DEM obtenido de la ortofoto, donde se importa al software de autodesk Civil 3D y se generaron curvas de nivel previas para su respectiva edición.

2.2.3. Resultados

2.2.3.1. Ortofotomosaico El ortofotomosaico está compuesto por 488 fotos tomadas a una altura promedio de 186.3 y con las siguientes características:

- Area total = 113.5 ha. - Resolución espacial = 5 cm/pixel - Error total en X = 4.7 cm - Error total en Y = 5.8 cm - Error total en Z = 26.9 cm

El error en Z que inicialmente muestra el reporte del software se basa en el modelo digital de superficie y este error se reduce a menos de 15 cm con la generación del modelo digital de terreno por medio de las curvas de nivel donde se eliminan las alturas de la cobertura vegetal y de árboles, teniendo en cuenta solo las alturas del piso (topografía).

2.2.3.2. Localización de cámara y traslape de imágenes

En la ilustración 18 se muestran los porcentajes de traslape en las fotos con gama de colores donde el color rojo muestra el menor traslape y el color azul el mayor; además, los puntos negros indican la posición de la cámara o centro en el momento de la captura de la fotografía.

Ilustración 18 Localización de cámara y traslape de imágenes

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2.2.3.3. Localización de cámara y errores en el momento de captura de información

En la ilustración 19 se observan los centros de foto con puntos negros, una elípse de error donde su amplitud indica el error en X e Y, una gama de colores que indica el error en z, donde los colores verdes indican el error mínimo.

Ilustración 19 Localización de cámaras y errores en el momento de la toma de información

2.2.3.4. Modelo Digital de Elevación (DEM)

El Modelo Digital de Elevación fue obtenido a partir del ortofotomosaico desde el software Agisoft PhotoScan, con las siguientes caracteristicas:

- Resolución horizontal: 0.200425 m/pixel (20 cm/pixel) - Densidad de puntos: 24,8 puntos por metro cuadrado.

El modelo digital de terreno final se basó en este DEM del cual se generaron curvas de nivel automáticas desde el software AUTOCAD CIVIL 3D, que fueron editadas según las características observables en la ortofoto y la complementación topográfica realizada en campo.

2.2.3.5. Mapa de cobertura vegetal y MDT

En la ilustración 20 se observa el mapa de cobertura, en color morado la superficie de piso topográfico, excluyendo la cobertura vegetal (pastizales y árboles) en tono de grises.

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Ilustración 20 Mapa de coberturas

En la ilustración 21 se observa el mapa topográfico obtenido que es el producto final y objetivo principal del proyecto, con curva de nivel mínima 10 msnm y máxima 15 msnm.

Ilustración 21 Plano topográfico

En términos generales los productos obtenidos cumplieron con las características de calidad y precisión para el fin del proyecto, que requería otrofotomosaico con mínimo 8 cm/pixel y curvas de nivel cada metro.

Las condiciones del terreno no fueron del todo óptimas, a pesar de que la topografía es homogénea, por el contrario la cobertura vegetal alta dificulta la definición real de la cota de piso en estas zonas por lo que se realizó complementación topográfica de campo.

De acuerdo a los resultados obtenidos se reitera la utilidad de esta tecnología aplicada al área de estudios topográficos siempre y cuando no se necesiten precisiones milimétricas en el dato altimétrico que es la mayor falencia de estos sistemas.

Los beneficios fácilmente detectados fueron la optimización de tiempos y reducción de costos sin afectar la calidad del producto, y además, disponiendo de productos complementarios de imágenes como ortofotomosaicos que enriquecen el producto final y constituyen un elemento de gran utilidad al momento de interpretar la información según el proyecto al que esté enfocado el estudio.

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3. Conclusiones

El desarrollo de un proyecto de pasantía permite al estudiante afianzar conocimientos y poner en práctica la profesión, siempre y cuando los proyectos ejecutados planteen un reto y una responsabilidad que permita adquirir confianza y destrezas al momento de desempeñarse como profesional.

Los proyectos ejecutados permitieron desarrollar dos campos de acción de la ingeniería topográfica que abren puertas al profesional para ser partícipe de estudios interdisciplinarios y que ejerza el papel de la ingeniería en la toma de decisiones y análisis de requerimientos reales en el país.

El control topográfico de presas integrado en el análisis y gestión del riesgo permite al profesional en topografía participar de este campo tan importante para el país, ya que de este depende la seguridad de personas, bienes materiales y medio ambiente, teniendo como antecedente los desastres ocurridos con este tipo de obras a nivel mundial debido a la omisión de control o metodologías inadecuadas para detectar a tiempo los riesgos.

La tecnología de los sistemas remotamente pilotados (RPAS por sus siglas en inglés), comúnmente llamados drones, es una de las más llamativas actualmente a nivel mundial para todo tipo de aplicaciones, los ingenieros topográficos están llamados a investigar y ejecutar los proyectos relacionados con el uso de la tecnología aplicada a obras civiles, topografía, gestión del riesgo, catastro, agricultura de precisión, entre otros.

Es deber de todo profesional estar al tanto del sistema integrado de gestión y calidad, ya que con este se definen los lineamientos para la buena ejecución de proyectos, definiendo procedimientos estandarizados que permitan garantizar la calidad de la información técnica manejada y la seguridad del personal que trabaja en esta.

4. Recomendaciones

El ingeniero topográfico debe tener presencia activa en los requerimientos, problemáticas y falencias del país a nivel técnico, siendo participe de los diferentes campos de acción a los que está llamado, dentro de ellos el análisis y gestión del riesgo, donde el enfoque ingenieril permite que se tomen decisiones oportunas para salvar vidas, detectar problemas de forma certera, contribuir con los beneficios al medioambiente y trabajar de la mano con los demás profesionales buscando beneficios globales.

La tecnología de los RPAS es un campo potencial de investigación que compete directamente al ingeniero topográfico, por esto desde el proyecto curricular se deben brindar las herramientas para que el profesional se desenvuelva en la aplicación de estos sistemas.