SANTANDER DE QUILICHAO, UNIDAD FUNCIONAL …cdn.iic.org/sites/default/files/disclosures/capitulo_7_demanda_rn... · ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Proyecto Segunda Calzada Popayán

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Proyecto Segunda Calzada Popayán -

Santander de Quilichao

Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó

INFORME FINAL

Código: EIA UF1 Versión 1 Elaboró: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA

Revisó: Grupo Técnico Principal Aprobó: Consorcio Nuevo Cauca Fecha: Agosto 2016

EIA UNIDAD FUNCIONAL 1 POPAYÁN - PIENDAMÓ

I Agosto de 2016

PROYECTO: “PROYECTO SEGUNDA CALZADA POPAYÁN –

SANTANDER DE QUILICHAO, UNIDAD FUNCIONAL

1, POPAYÁN - PIENDAMÓ”

INFORME FINAL

VERSIÓN 1

AGOSTO DE 2016

Elaborado por:

Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA

Revisado por:

Grupo Técnico Principal

Aprobado por:

Consorcio Nuevo Cauca

Fecha:

Agosto de 2016

Fecha:

Agosto de 2016

Fecha:

Agosto de 2016




INFORME FINAL




II Agosto de 2016

TABLA DE CONTENIDO

7 DEMANDA, USO, APROVECHAMIENTO Y/O AFECTACION DE RECURSOS NATURALES .................................................................................................................. 7.1

7.1 AGUAS SUPERFICIALES ................................................................................... 7.1

7.1.1 Curvas de Intensidad-Frecuencia-Duración IDF .................................................. 7.4

7.1.2 Identificación de posibles conflictos por uso del agua en el area de influencia .... 7.8

7.1.3 Demanda doméstica ............................................................................................ 7.8

7.1.4 Demanda industrial.............................................................................................. 7.9

7.1.4.1 Preparación de concretos ............................................................................. 7.9

7.1.4.2 Humectación de vía .................................................................................... 7.10

7.1.4.3 Maquinaria, herramientas y equipos ............................................................ 7.10

7.1.5 Obra de Control y Reparto ................................................................................. 7.11

7.2 AGUAS SUBTERRANEAS ................................................................................ 7.14

7.3 VERTIMIENTOS ............................................................................................... 7.14

7.3.1 Para vertimientos en cuerpos de agua .............................................................. 7.16

7.3.1.1 Aguas Residuales Domésticas .................................................................... 7.16

7.3.1.2 Aguas Residuales No Domésticas .............................................................. 7.19

7.3.1.3 Vertimientos en las zonas donde se realizarán ocupación de cauce ........... 7.22

7.3.1.4 Definición de la longitud de influencia de los vertimientos sobre las corrientes de agua superficial ............................................................................................................. 7.23

7.3.2 Para vertimientos en suelos .............................................................................. 7.33

7.4 OCUPACIONES DE CAUCES .......................................................................... 7.33

7.4.1 Caudales de Diseño .......................................................................................... 7.33

7.4.2 Obras Hidráulicas .............................................................................................. 7.34

7.4.2.1 Diseños preliminares de las obras............................................................... 7.35

7.4.2.2 Diseño conceptual de obras incluyendo sitios críticos-Criterios de diseño .. 7.35

7.4.2.3 Evaluación de la suficiencia hidráulica de alcantarillas circulares y de cajón y pontones 7.36




INFORME FINAL




III Agosto de 2016

7.4.3 Análisis de socavación ...................................................................................... 7.52

7.4.3.1 Socavación Generalizada ........................................................................... 7.52

7.4.3.2 Socavación Localizada ................................................................................ 7.56

7.4.3.3 Resultados .................................................................................................. 7.58

7.4.4 Transito hidráulico ............................................................................................. 7.65

7.4.4.1 HEC-RAS 4.1.0 ........................................................................................... 7.65

7.4.4.2 Información de entrada ............................................................................... 7.67

7.4.4.3 Resultados .................................................................................................. 7.71

7.5 APROVECHAMIENTO FORESTAL .................................................................. 7.80

7.5.1 Área a intervenir por cobertura .......................................................................... 7.84

7.5.2 Especies vegetales a remover ........................................................................... 7.85

7.5.2.1 Especies amenazadas, endémicas y/o vedadas ......................................... 7.92

7.5.3 Estimación de volumen ..................................................................................... 7.93

7.6 EMISIONES ATMOSFÉRICAS.......................................................................... 7.99

7.6.1 Fuentes de emisión ........................................................................................... 7.99

7.6.1.1 Fuentes de emisión en la Zona ................................................................... 7.99

7.6.1.2 Fuentes de emisión del proyecto ............................................................... 7.101

7.6.2 Modelo de dispersión ...................................................................................... 7.104

7.6.2.1 Alcance ..................................................................................................... 7.104

7.6.2.2 Metodología .............................................................................................. 7.104

7.6.2.3 Corrida del modelo .................................................................................... 7.105

7.6.2.4 Corrida del modelo .................................................................................... 7.137

7.6.2.5 Resultados del modelo .............................................................................. 7.140

7.6.2.6 Conclusiones ............................................................................................ 7.145

7.6.3 Ruido ............................................................................................................... 7.146

7.6.3.1 Descripción de escenarios ........................................................................ 7.146

7.6.3.2 Mapas de ruido finales .............................................................................. 7.151




INFORME FINAL




IV Agosto de 2016

7.6.3.3 Conclusiones ............................................................................................ 7.167

7.6.3.4 Conclusiones generales ............................................................................ 7.169

7.7 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN .............................................................. 7.169

7.7.1 Explotación de material de cantera .................................................................. 7.169

7.7.2 Explotación de materiales de arrastre de cauces o lechos de corrientes o depósitos de agua....................................................................................................................... 7.170

7.7.3 Adquisición de materiales en fuentes existentes ............................................. 7.170

7.7.4 Extracción de materiales sobre títulos mineros en el derecho de vía ............... 7.171

LISTA DE TABLAS

Tabla 7.1 Precipitaciones máximas (Promedio anual en 24 h para la estación seleccionada en la UF1) ....................................................................................................................... 7.6

Tabla 7.2 Valores de los coeficientes a, b, c y d para el cálculo de las curvas intensidad-duración-frecuencia, IDF, para Colombia. ....................................................................... 7.6

Tabla 7.3 Caudales medios cuencas de interés. ............................................................. 7.7

Tabla 7.4 Caudales mínimos cuencas de interés. ........................................................... 7.8

Tabla 7.5 Caudal y fuentes hídricas para demanda doméstica ....................................... 7.9

Tabla 7.6 Caudales y fuentes hídricas requeridas para demanda industrial .................. 7.10

Tabla 7.7 Variables de caudal ....................................................................................... 7.12

Tabla 7.8 Parámetros de Diseño .................................................................................. 7.12

Tabla 7.9 Ubicación de cuerpo de agua receptor del vertimiento domestico ................. 7.18

Tabla 7.10 Características del vertimiento .................................................................... 7.18

Tabla 7.11 Ubicación de cuerpo de agua receptor del vertimiento industrial ................. 7.19

Tabla 7.12 Características del vertimiento .................................................................... 7.20

Tabla 7.13 Parámetros de verificación .......................................................................... 7.20

Tabla 7.14 Dimensiones de la piscina de sedimentación .............................................. 7.21

Tabla 7.15 Ecuaciones de reaireación para ríos de planicie ......................................... 7.26

Tabla 7.16. Parámetros hidráulicos del río Blanco. ....................................................... 7.27




INFORME FINAL




V Agosto de 2016

Tabla 7.17. Parámetros hidráulicos río Cofre. ............................................................... 7.27

Tabla 7.18. Parámetros hidráulicos río Palace. ............................................................. 7.28

Tabla 7.19. Parámetros hidráulicos río Cajibio. ............................................................. 7.29

Tabla 7.20. Constantes de re aireación de cada río. ..................................................... 7.29

Tabla 7.21. Datos de agotamiento de oxígeno Río Cofre. ............................................. 7.29

Tabla 7.22. Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cofre. ..................................................................................................................... 7.29

Tabla 7.23. Datos de agotamiento de oxígeno Río Palace. .......................................... 7.30

Tabla 7.24. Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Palace. ................................................................................................................... 7.30

Tabla 7.25. Datos y curva de agotamiento de oxígeno Río Blanco. .............................. 7.31

Tabla 7.26. Datos de agotamiento de oxígeno Río Cajibio. .......................................... 7.32

Tabla 7.27. Curva de agotamiento de oxígeno Río Cajibio – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cajibio. ................................................................................................... 7.32

Tabla 7.28 Generalidades de las intervenciones en los cauces .................................... 7.34

Tabla 7.29 Pendiente Crítica para diferentes caudales de alcantarillas de 0.90m ......... 7.38

Tabla 7.30 Verificación Hidráulica Estructuras de Drenaje Existentes Vía Popayán – Santander de Quilichao. ............................................................................................... 7.38

Tabla 7.31 Verificación hidráulica estructuras de drenaje a cambiar por capacidad hidráulica Vía Popayán – Santander de Quilichao. ....................................................................... 7.48

Tabla 7.32 Verificación hidráulica estructuras de drenaje proyectadas totalmente nuevas capacidad hidráulica Vía Popayán – Santander de Quilichao. ...................................... 7.51

Tabla 7.33 Cálculo de Socavación Máxima Generalizada Método de Lischtvan - Lebediev (Maza). ......................................................................................................................... 7.63

Tabla 7.34 Cálculo de Socavación Máxima Generalizada Método de Blench. .............. 7.64

Tabla 7.35 Resumen Cálculo de Socavación Generalizada. ......................................... 7.65

Tabla 7.36 Socavación Teórica en Estribos .................................................................. 7.65

Tabla 7.37 Resultados Modelación Hidráulica y Cotas Inferiores de Puente Propuestas. ..................................................................................................................................... 7.71

Tabla 7.38 Ubicación de las obras hidráulicas .............................................................. 7.74




INFORME FINAL




VI Agosto de 2016

Tabla 7.39 Área a intervenir por obra ............................................................................ 7.84

Tabla 7.40 Área a intervenir de la vía por coberturas .................................................... 7.84

Tabla 7.41 Área intervenir de los ZODMES por cobertura ............................................ 7.84

Tabla 7.42 Listado de especies en la categoría fustal presentes en el areade intervención ..................................................................................................................................... 7.85

Tabla 7.43 Abundancia de las especies en la categoría de fustales por cobertura vegetal ..................................................................................................................................... 7.90

Tabla 7.44 Abundancia de las especies de las categorías de crecimiento latizales y brinzales ....................................................................................................................... 7.91

Tabla 7.45 Especies amenazadas, endémicas y/o vedadas del área de aprovechamiento ..................................................................................................................................... 7.92

Tabla 7.46 Volúmenes totales y comerciales por cobertura para la categoría de fustales ..................................................................................................................................... 7.93

Tabla 7.47 Volúmenes totales y comerciales por especie para la categoría de fustales 7.94

Tabla 7.48 Tipos de usos del suelo para procesamiento meteorológico ..................... 7.113

Tabla 7.49 Valores de Z0 según tipo del suelo ........................................................... 7.113

Tabla 7.50 Resumen Monitoreo de calidad de aire. .................................................... 7.120

Tabla 7.51 Producción y materias primas por zona industrial. .................................... 7.121

Tabla 7.52 Vehículos empleados. ............................................................................... 7.121

Tabla 7.53Viajes realizados por tipo de vehículo. ....................................................... 7.122

Tabla 7.54 Procesos y factores emisión. ..................................................................... 7.122

Tabla 7.55 Intensidad del tráfico al interior de cada zona industrial. ........................... 7.123

Tabla 7.56 Factores de emisión PM10. ....................................................................... 7.124

Tabla 7.57 Factores de emisión. ................................................................................. 7.129

Tabla 7.58 Factor de emisión SO2 y NOx ................................................................... 7.136

Tabla 7.59 Emisiones por fuente en cada Zona Industrial (ZI) .................................... 7.138

Tabla 7.60 Parámetros de operación fuente fija. ......................................................... 7.139

Tabla 7.61 Aportes de calidad aire. Niveles futuros esperados y comparación con la norma. ................................................................................................................................... 7.140




INFORME FINAL




VII Agosto de 2016

Tabla 7.62 Coordenadas de ubicación del centro de abastecimiento de material ....... 7.170

LISTA DE FIGURAS

Figura 7.1 Esquema con ubicación de puntos de captación............................................ 7.3

Figura 7.2 Polígonos de Thiessen Estaciones de Influencia Vía Popayán – Santander de Quilichao. ........................................................................................................................ 7.5

Figura 7.3 Curvas IDF estación G. L. Valencia ............................................................... 7.7

Figura 7.4 Vertedero Rectangular ................................................................................. 7.11

Figura 7.5 Vertedero rectangular con dimensiones ....................................................... 7.12

Figura 7.6Obra de control y reparto. ............................................................................. 7.13

Figura 7.7 Vista en perfil de la obra de control y reparto. .............................................. 7.13

Figura 7.8 Vista en planta de la obra de control y reparto. ............................................ 7.14

Figura 7.9 Esquema con ubicación de puntos de vertimientos ...................................... 7.15

Figura 7.10 Unidades sanitarias portátiles a utilizar en los frentes de obra y en las zonas industriales ................................................................................................................... 7.17

Figura 7.11Sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas ............................ 7.19

Figura 7.12Vista en planta de la poza de sedimentación .............................................. 7.22

Figura 7.13Vista en planta de la poza de sedimentación .............................................. 7.22

Figura 7.14 Desarenador .............................................................................................. 7.23

Figura 7.15 Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cofre. ..................................................................................................................... 7.30

Figura 7.16 Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Palace. ................................................................................................................... 7.31

Figura 7.17Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales Río Blanco. ..................................................................................................................................... 7.32

Figura 7.18 Curva de agotamiento de oxígeno Río Cajibio – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cajibio .................................................................................................... 7.33

Figura 7.19Obras de intervendrán cauces .................................................................... 7.34

Figura 7.20Curva granulométrica, Río Cajibio............................................................... 7.59




INFORME FINAL




VIII Agosto de 2016

Figura 7.21Curva granulométrica, Río Palacé............................................................... 7.59

Figura 7.22Granulometría, río Cofre. ............................................................................ 7.60

Figura 7.23Granulometría, río Blanco. .......................................................................... 7.60

Figura 7.24Sección transversal de las fuentes de interés aguas arriba y aguas debajo de los puentes propuestos ................................................................................................. 7.68

Figura 7.25Secciones transversales de Río Blanco y Río Cajibio ................................. 7.69

Figura 7.26Secciones transversales de Río Cofre y Río Palacé ................................... 7.70

Figura 7.27Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Blanco ....................................... 7.69

Figura 7.28 Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Cajibio ...................................... 7.69

Figura 7.29Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Cofre ......................................... 7.70

Figura 7.30Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Palacé ....................................... 7.70

Figura 7.31Suficiencia hidraúlica obras......................................................................... 7.74

Figura 7.32Aprovechamiento forestal ........................................................................... 7.82

Figura 7.33Puntos de muestreo .................................................................................... 7.83

Figura 7.34Zonas industriales Unidad Funcional 1. .................................................... 7.101

Figura 7.35Zona Industrial 1. ...................................................................................... 7.102

Figura 7.36 Zona Industrial 2 ...................................................................................... 7.103

Figura 7.37Sistema de Coordenadas del modelo Gaussiano ...................................... 7.107

Figura 7.38Esquema de procesamiento topográfico del modelo ................................. 7.110

Figura 7.39Rosa de viento. Periodo nocturno. ............................................................ 7.117

Figura 7.40 Rosa de viento. Periodo diurno ................................................................ 7.118

Figura 7.41Rosa de viento. Periodo 24 horas. ............................................................ 7.119

Figura 7.42Dominio de modelación. ............................................................................ 7.137

Figura 7.43Representación 3D de zona modelada generada desde el AerMod. ......... 7.138

Figura 7.44Resultado PST. Promedio anual. .............................................................. 7.142

Figura 7.45Resultados NOx. Promedio anual. ............................................................ 7.144

Figura 7.46 Resultados SOx. Promedio anual. ........................................................... 7.145

Figura 7.47. Representación en 3D del modelo para Línea base diurno – Popayán. .. 7.147




INFORME FINAL




IX Agosto de 2016

Figura 7.48 Representación en 3D del modelo para Línea base diurno – Piendamó. . 7.147

Figura 7.49. Representación en 3D del modelo para proyección Doble Calzada diurno – Popayán. .................................................................................................................... 7.148

Figura 7.50 Representación en 3D del modelo para proyección Doble Calzada diurno – Piendamó. .................................................................................................................. 7.149

Figura 7.51 . Representación en 3D del modelo para proyección Zona Industrial diurno. ................................................................................................................................... 7.150

Figura 7.52 Representación en 3D del modelo para proyección ruido total diurno. ..... 7.151

Figura 7.53 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................ 7.152

Figura 7.54 Mapa de ruido en representación raster – Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................................... 7.153

Figura 7.55 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - proyección Doble calzada Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ...................... 7.154

Figura 7.56 Mapa de ruido en representación raster – proyección Doble calzada - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................ 7.155

Figura 7.57 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Zona industrial Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................ 7.156

Figura 7.58 Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................................... 7.157

Figura 7.59 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Ruido Total Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................ 7.158

Figura 7.60 Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno. ................................................................... 7.159

Figura 7.61 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ............................................ 7.160

Figura 7.62 Mapa de ruido en representación raster – Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ............................................................... 7.161

Figura 7.63. Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - proyección Doble calzada Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. .................. 7.162

Figura 7.64 Mapa de ruido en representación raster - proyección Doble calzada - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ............................................ 7.163




INFORME FINAL




X Agosto de 2016

Figura 7.65 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - proyección Zona industrial Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ................ 7.164

Figura 7.66. Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ............................................................... 7.165

Figura 7.67. Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Ruido Total Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ............................................ 7.166

Figura 7.68. Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno. ............................................................... 7.167

Figura 7.69Ubicación Fuente de material existente .................................................... 7.171




INFORME FINAL




7.1 Agosto de 2016

7 DEMANDA, USO, APROVECHAMIENTO Y/O AFECTACION DE RECURSOS NATURALES

A continuación, se realiza la descripción de la demanda de recursos naturales requeridos para el desarrollo del Proyecto Segunda Calzada Popayán - Santander de Quilichao Unidad Funcional 1 “Popayán – Piendamó”, así mismo la disponibilidad de estos recursos en el área del proyecto.

En los sitios de localización del Proyecto no se cuenta con acceso a servicios públicos domiciliarios, por lo que la demanda requerida para el abastecimiento de agua y alcantarillado deberá suplirse por medio de las fuentes hídricas cercanas.

Se incluye la información específica con el fin de solicitar los respectivos permisos de uso, aprovechamiento y/o afectación, para que éstos queden implícitos en la Licencia Ambiental del proyecto.

Con el fin de dar cumplimiento a lo establecido en la ley 373 de 1997, se entrega anexo el documento con Programa de Uso Eficiente y Ahorro de Agua –PUEAA (ver Anexo 7.1 PUEAA).

Durante el proceso de caracterización para usos y usuarios del agua, del presente estudio se pudo percibir que en la zona es rica en los recursos hídricos, sin embargo en el estudio se puede apreciar que el proyecto no afectara el recurso hídrico en una forma considerable tanto en calidad como en cantidad, siendo el único conflicto que se podría presentar es por la afectación de redes de acueducto y alcantarillado en la fase constructiva del proyecto esta información se puede complementar en el Capítulo 5 Numeral 5.1.7 Usos del agua. Además, dentro del proceso de información y participación con las comunidades residentes en las unidades territoriales que conforman el área de influencia se contó, además, con la participación de representantes de organizaciones sociales y comunitarias, asociaciones y demás instancias organizativas. Tal es el caso de las asociaciones de acueducto veredal o multiveredal, cuyos representantes asistieron a una o varias de las actividades previstas en alguna de las fases previstas en el proceso participativo que se describen en el numeral 5.3.1. Para consultar el personal asistente a estos encuentros se puede consultar el Anexo 5.3 medio socioeconómico, Anexo 5.3.6 Registros de asistencia.

7.1 AGUAS SUPERFICIALES

La demanda del recurso hídrico para las diferentes etapas del proyecto Segunda Calzada Popayán - Santander De Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó está en función de los requerimientos para uso doméstico e industrial.

Para la fase de construcción y operación se hará uso del recurso hídrico aproximadamente de un caudal de 23,2 l/s, distribuidos así: para las actividades correspondientes al uso




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7.2 Agosto de 2016

doméstico en la fase de operación es necesario 0.2 l/s para consumo humano en los peajes y la zona de pesaje y 23 l/s de uso industrial (preparación de concreto, limpieza de herramienta y equipos menores, humectación de la vía), dichas solicitudes de concesión de agua están soportadas en el capítulo de caracterización del de influencia se soporta con la hidrología y la calidad de agua descritas en el capítulo 5

Teniendo en cuenta que el agua que se requerirá en la construcción de la vía concentra los mayores volúmenes en los procesos industriales; como elaboración de concreto, humectación de vías, trituración y compactación de base y sub base, se discriminan en el ítem denominado demanda industrial.




INFORME FINAL




7.3 Agosto de 2016

Figura 7.1 Esquema con ubicación de puntos de captación Fuente: CONSORCIO CCA CONSULTORÏA – PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.4 Agosto de 2016

7.1.1 Curvas de Intensidad-Frecuencia-Duración IDF

Los datos históricos de precipitación máxima anual en 24 horas de las estaciones de precipitación Caloto, Coconuco, El Amparo, Japio, La Aguada, Ovejas Abajo Alerta, Piendamó, Plindora, Puracé, San Juan, Termales Pilimbala, Toribío Alertas, Totoro, Gabriel López, Tunia, Venta de Cajibío y Apto G L Valencia se presentan en los anexos (ver Anexo 7.9 Hidrología). La influencia de cada estación se muestra en la Figura 7.2 mediante los Polígonos de Thiessen.

Es importante mencionar que los polígonos de Thiessen, es un método que se utiliza para determinar el área de influencia de una estación meteorológica, cuando se tienen dos o más en una misma zona. De acuerdo con (Monsalve Sáenz, 1995), este método se puede utilizar para una distribución no uniforme.




INFORME FINAL




7.5 Agosto de 2016

Figura 7.2 Polígonos de Thiessen Estaciones de Influencia Vía Popayán – Santander de Quilichao.




INFORME FINAL




7.6 Agosto de 2016

Las curvas IDF han sido deducidas para calcular los caudales pico de cuencas hidrográficas con áreas de drenaje inferiores 2,5 km2, y para los cálculos de lluvia total para áreas de drenaje iguales o superiores a 2,5 km2. Las curvas IDF de la estación G. L. Valencia con influencia en la UF-1, han sido obtenidas a partir del método simplificado definido en el Manual de Drenaje para Carreteras del Instituto Nacional de Vías, con base en el Método de Vargas y Díaz Granados, según la siguiente ecuación.

cdb

t

MTaI

60/

Donde I es la intensidad de precipitación en [mm/h]; T es el periodo de retorno en [años], los periodos de retorno aplicados derivan de la tipología y la sección de las obras de paso, siendo de 100 años para los puentes y pontones, de 50 años para las alcantarillas en tubería y cajones con secciones superiores a 1,5 m, y de 20 años para las alcantarillas en tubería y cajones con secciones iguales o inferiores a 1,5 m; M es la precipitación máxima promedio anual en 24 horas a nivel multianual en [mm], de acuerdo con los datos históricos de precipitaciones, el valor de las precipitaciones máximas promedio anual en las estaciones seleccionadas se presenta en la Tabla 7.1.

Tabla 7.1 Precipitaciones máximas (Promedio anual en 24 h para la estación seleccionada en la UF1)

Estación Precipitación Max 24 h [mm]

G. L. Valencia 79,90

Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Cabe resaltar que los datos provenientes de años incompletos, o con registros anormalmente altos o bajos, no se han tomado en cuenta para el cálculo de la precipitación máxima promedio anual en 24 horas; t es la duración de la lluvia en [min] y a,b,c,d son los parámetros de ajuste de la regresión, de acuerdo con la división efectuada en el Manual de Drenaje para Carreteras del Instituto Nacional de Vías, el ámbito del proyecto se ubica en la región andina (R1), siendo los valores para cada una de las regiones los recogidos en la Tabla 7.3.

Tabla 7.2 Valores de los coeficientes a, b, c y d para el cálculo de las curvas intensidad-duración-frecuencia, IDF, para Colombia.

Región a b c d

Andina (R1) 0,94 0,18 0,66 0,83

Caribe (R2) 24,85 0,22 0,50 0,10

Pacífico (R3) 13,92 0,19 0,58 0,20

Orinoquia (R4) 5,53 0,17 0,63 0,42





INFORME FINAL




7.7 Agosto de 2016

Con estos valores se han calculado las curvas intensidad-duración-frecuencia para las mencionada estación, como se muestra de la Curvas IDF estación G. L. Valencia

Figura 7.3 Curvas IDF estación G. L. Valencia Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Cabe resaltar que el valor de precipitación máxima promedio anual en 24h a nivel multianual, obtenido a partir de los datos climatológicos del IDEAM, constituye el único insumo requerido para introducir en las ecuaciones de Vargas y Díaz Granados y obtener curvas IDF en cada estación de precipitación. No obstante, con el fin de garantizar una confiabilidad apropiada de los resultados se procesó la información de la lluvia aplicando la distribución de valores extremos de Gumbel y de Log Pearson tipo III con el objeto de obtener el Pd para diferentes períodos de retorno (ver Tabla 7.3 y Tabla 7.4).

Tabla 7.3 Caudales medios cuencas de interés.

Cuenca Nombre Caudal medio Turc

[m3/s] Caudal medio Cenicafé

[m3/s]

1 Blanco 0,972 0,849

2 Clarete 0,541 0,474

4 Palacé 12,833 10,836

5 Cofre 10,020 8,641

7 Cajibió 0,484 0,428

Fuente: Estudio Hidrológico unidad funcional 1. Pag 18




INFORME FINAL




7.8 Agosto de 2016

Tabla 7.4 Caudales mínimos cuencas de interés.

Caudales Mínimos [m3/s] Período de retorno (Tr]

2,33 5 10 25 50 100

Blanco 0,208 0,156 0,125 0,097 0,079 0,066

Clarete 0,116 0,086 0,070 0,054 0,044 0,036

Palacé 2,655 1,985 1,599 1,231 1,016 0,835

Cofre 2,117 1,583 1,275 0,982 0,810 0,666

Cajibió 0,105 0,078 0,063 0,049 0,040 0,033

Fuente: Estudio Hidrológico unidad funcional 1. Pag 47

7.1.2 Identificación de posibles conflictos por uso del agua en el area de influencia

Debido a la ubicación de la segunda calzada se puede asegurar que en ninguna de las fases que componen el proyecto “Construcción de la segunda calzada de la vía Popayán – Santander de Quilichao” no se afectaran las fuentes que sirven de abastecimiento a los acueductos identificados en el área de influencia de la UF1.

Sin embargo existe la potencialidad de un conflicto ya que muchas de las redes de distribución se encuentran instaladas en las zonas aledañas a la actual vía panamericana, y que pueden ser cruzadas por la vía proyectada (ver el capítulo 5 “CARACTERIZACION DEL AREA DE INFLUENCIA” numeral 5.1.7 “Usos del agua” donde se graficó la ubicación de las redes de acueducto que hacen parte de los sistemas descritos previamente y que atraviesan o se superpone la vía panamericana en tramos paralelos se tabuló la relación de longitudes y de diámetros que se puedan ver afectar en la fase de construcción de la segunda calzada de la vía panamericana en la UF1

7.1.3 Demanda doméstica

Durante la fase de construcción para suplir las necesidades de uso doméstico del proyecto no se requrirá hacer uso del recurso hídrico de las fuentes superciales existentes en la zona; toda vez que durante la construcción del proyecto, el agua que será suministrada para este uso será a través de botellones de agua de 20 litros que se entregarán en cada frente de trabajo, con una frecuencia estimada de 310 botellones/semana.

El consumo de agua para uso doméstico proyectado anual para la fase de construcción de la vía se calculará como se muestra a continuación, asumiendo una demanda per cápita de 3,5 l/día:

V = 3,5lt

hab − dia∗ 975 hab ∗ 30

día

mes∗ 12mes ∗

1 𝑚3

1000 𝑙𝑡

V = 1.228,50 𝑚3 = 1.228.500 𝑙

Es decir, durante la etapa constructiva del proyecto serán necesarios 61.425 botellones de agua con capacidad de 20 litros.




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7.9 Agosto de 2016

En la fase de ejecución de la segunda Calzada Popayán - Santander De Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó se requerirá la concesión de agua correspondiente a un caudal de 0.2 l/s para las actividades domésticas realizadas en la zona de pesaje km 15+770 y en zona de peajes km 17+560.

Tabla 7.5 Caudal y fuentes hídricas para demanda doméstica Nombre

de la Fuente Hídrica

Caudal (lt/s)

Uso Termino

de la concesión

Observación COTA COOR_X COOR_Y

NN 0.1 Uso domestico 25 Durante la operación del proyecto

1877 1060886.53 778333.972

Rio Cajibio 0.1 Uso domestico 25 Durante la operación del proyecto

1807 1061030.1 780268.238

Fuente: Consorcio CCA Consultoría – PLYMA., S.A.S., 2016

7.1.4 Demanda industrial

En la fase de construcción del proyecto la demanda proyectada es equivalente a un caudal aproximado de 22.5 l/s, requerido para para las actividades de preparación de concreto, limpieza de herramienta y equipos menores y humectación de vías; cabe resaltar que estos caudales solicitados no serán consumidos constantemente, sino que se aprovecharán a medida que los diferentes frentes de trabajo avancen en la construcción de la vía y solo serán requeridos para el periodo de construcción del proyecto.

Para la demanda industrial es apropiado realizar la precisión que en las zonas industriales 1 y 2 en las abscisas km 0+700 y km 4+200 respectivamente, se tendrán ubicadas las plantas de asfalto, de concreto y trituradora, y en las zonas donde se presentan ocupación de cauce se tendrán instaladas concretadoras.

Para la determinación de la demanda de agua para el uso industrial se identificó el volumen requerido para las actividades:

7.1.4.1 Preparación de concretos

La demanda del recurso hídrico para la preparación de concretos se estima en 0.5 l/s por un periodo de 8 horas/día, este recurso podrá ser almacenado en tanques con capacidad de 10.000 lt. No obstante, cabe aclarar que dicho caudal no será constante y que dependerá en todo caso del avance de las obras.

Se tendrán ocho (8) puntos en los cuales se realizara la captación equivalente a este caudal correspondiente a los cruces donde se realizarán ocupaciones de cauce.




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7.10 Agosto de 2016

7.1.4.2 Humectación de vía

Durante la construcción es necesario realizar humectación de la vía para evitar la emisión de material particulado, además para las actividades propias de la compactación del material de base y sub-base granular; esta humectación se proyecta realizar a través de un carro tanque o camión cisterna de 15.000 lt (4.000 galones) de capacidad. Se estima que el camión debe pasar tres veces en el día por la vía. La longitud total del recorrido al final de la obra es de 19,08 km, la velocidad de circulación del carro tanque es de 15 km/h, y el tiempo de vaciado es de 1,40 horas. Este está equipado con una flauta de 3,5 m con un mínimo de 10 orificios, cada uno de los cuales entrega un caudal de 0,30 l/s, en total el caudal de riego del vehículo es de 6,0 l/s (se especifica que este caudal es con el cual se está supliendo los requerimientos de toda la unidad funcional en relación a la humectación)

7.1.4.3 Maquinaria, herramientas y equipos

La estimación de la demanda está basada en los requerimientos de las plantas de trituración y asfáltica que equivalen a 3,0 l/s. En la Tabla 7.6 se resumen los caudales solicitados:

Los caudales (lt/s) requeridos para las plantas mencionadas son:

Planta de asfalto: 2.5 l/seg

Planta de Concreto: 0.5 l/seg

Planta de trituración: 0.5 l/seg. Tabla 7.6 Caudales y fuentes hídricas requeridas para demanda industrial

Nombre de la Fuente Hídrica

Caudal (lt/s)

Uso Termino de

la concesión Observación COTA COOR_X COOR_Y

Rio Blanco 0.5 Uso industrial

6 Fase constructiva del proyecto

1804 1058187 768587

NN 0.5 Uso industrial


1806 1058420 768742

Rio Palace 0.5 Uso industrial


1732 1057464 772213

Rio Cofre 0.5 Uso industrial


1703 1056840 774318



1738 1056839 774419



1877 1060887 778334

Rio Cajibio 0.5 Uso industrial


1807 1061030 780268



- 1058006 768097



- 1059393 770447

Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA – PLYMA. 2016




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7.11 Agosto de 2016

7.1.5 Obra de Control y Reparto

Con el fin de garantizar que el caudal concesionado sea igual al caudal captado, el proyecto vial Segunda Calzada Popayán - Santander De Quilichao propone realizar el control del caudal mediante la implementación de un vertedero (un vertedero es una pared que para este caso presenta una escotadura de forma regular, a través de la cual fluye una corriente líquida. El vertedero intercepta la corriente, causando una elevación del nivel aguas arriba, y se emplea para controlar y/o medir caudales) y con su respectivo rebose para retornar el caudal sobrante a las fuentes hídricas, (ver Figura 7.4 y Figura 7.5)

Obra de control y reparto para caudal de fue contemplado un caudal de 0.5 l/s con un solo reparto (ver Tabla 7.7).

𝑄 = 1,83 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻1,5

Q: Caudal en m3/s

L: Longitud de cresta en m

H: Cabeza en m

Figura 7.4 Vertedero Rectangular Fuente: Guía para el monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y subterráneas, IDEAM. Pg 12.

Donde:

Caudal solicitado: 9,5 l/s

Altura de la lámina de agua asumida de 0.10 m

𝑄 = 1,83 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻1,5

𝐿 =𝑄

1,83 ∗ 𝐻1,5




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7.12 Agosto de 2016

𝐿 =0.0095 𝑚3

𝑠⁄

1,83 ∗ 0.1 𝑚 1,5

𝐿 = 16.42 𝑐𝑚

Tabla 7.7 Variables de caudal Variable Valor

Q (l/s) 9.5

Q (m3/s) 0.0095

H (cm) 10

H (m) 0.1

Longitud (m) 0.1642

Longitud (cm) 16.42


Figura 7.5 Vertedero rectangular con dimensiones Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA – PLYMA. 2016

Para los diseños fue contemplado un caudal de 0.5 l/s con un solo reparto (ver Tabla 7.8, Figura 7.6, Figura 7.7 y Figura 7.8)

Tabla 7.8 Parámetros de Diseño PARÁMETROS DE DISEÑO

Caudal Total solicitado (l/s) 0.5

Número de Repartos: 1





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7.13 Agosto de 2016

Figura 7.6Obra de control y reparto. Fuente: Consorcio CCA Consultoría – PLYMA., S.A.S., 2016

Figura 7.7 Vista en perfil de la obra de control y reparto. Fuente: Consorcio CCA Consultoría – PLYMA., S.A.S., 2016




INFORME FINAL




7.14 Agosto de 2016

Figura 7.8 Vista en planta de la obra de control y reparto. Fuente: Consorcio CCA Consultoría – PLYMA., S.A.S., 2016

7.2 AGUAS SUBTERRANEAS

Para efectos del proyecto Segunda Calzada Popayán - Santander De Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó no considera el uso o aprovechamiento de aguas

subterráneas para ninguna de las actividades que demandan el recurso hídrico. No obstante, mediante la aplicación de medidas de manejo se garantizará la protección de este recurso.

7.3 VERTIMIENTOS

El permiso de vertimientos, es el permiso que autoriza las descargas de aguas residuales domestica - ARD y/o aguas residuales no domesticas – ARnD, a un cuerpo de agua, al suelo u otro medio de vertimiento previo tratamiento de las mismas. Este tipo de permisos se encuentra reglamentado por el Decreto 3930 de 2010 compilado en el Decreto 1076 de 2015; Resolución 0631 de 2015 y por la Ley 99 de 1993.




INFORME FINAL




7.15 Agosto de 2016

Figura 7.9 Esquema con ubicación de puntos de vertimientos Fuente: Consorcio CCA CONSULTORIA – PLYMA, 2016




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7.16 Agosto de 2016

7.3.1 Para vertimientos en cuerpos de agua

7.3.1.1 Aguas Residuales Domésticas

7.3.1.1.1 Fase de Construcción

En la fase de construcción, para los vertimientos resultantes de las actividades de tipo doméstico (descargas de unidades sanitarias), se propone la instalación de unidades sanitarias portátiles (1 unidad sanitaria por cada 15 personas según la Resolución 2400 de 1979) separadas por sexos, y dotados de todos los elementos indispensables para su servicio, a su vez se realizarán los mantenimientos y limpieza con una empresa debidamente certificada, que cumpla con los requerimiento normativos exigidos para tal fin.

Descripción Unidad Sanitaria

La unidad sanitaria básicamente es un cuarto plástico, en polietileno de baja densidad, de aproximadamente de 1.10m por 1.10m, el cual consta de un sanitario y un orinal (en algunos casos), cuenta con un depósito donde guarda los residuos orgánicos y un depósito donde se aplica el químico neutralizante (ver Figura 7.10). Estas unidades básicamente tienen las siguientes características:

o Dimensiones: ancho: 1,1 m; profundidad: 1,2 m; altura 2,3 m

o Peso de la unidad (vacía): 83 Kg

o Capacidad de almacenamiento de residuos: 80 galones

o Tubo de ventilación de 2”

o Operación: bomba recirculante




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7.17 Agosto de 2016

Figura 7.10 Unidades sanitarias portátiles a utilizar en los frentes de obra y en las zonas industriales

Fuente: Consorcio CCA CONSULTORIA – PLYMA, 2016

La unidad sanitaria contará con dos depósitos uno donde se guardarán los residuos orgánicos, el cual se limpiará en promedio dos veces por semana, el proceso de limpiado se hará por medio de succión, con una bomba que normalmente está instalada en un camión tipo estacas o en su defecto a través de un camión tipo vactor y otro depósito donde se guardará el químico neutralizante, el cual estará diluido en una cantidad mínima de agua, este químico tiene un odorizante, que no permite que haya malos olores en la unidad, que se aplica, en el momento de accionar la palanca de descargue.

7.3.1.1.2 Fase de Operación

En la fase de operación, para los vertimientos de las aguas residuales con características domesticas de las zonas de peajes y pesaje, se contempla la instalación de dos tanques sépticos prefabricados. En Tabla 7.9 y Tabla 7.10 Características del vertimiento se describe la ubicación y características de los vetimentos.




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7.18 Agosto de 2016

Tabla 7.9 Ubicación de cuerpo de agua receptor del vertimiento domestico Nombre de la Fuente Hídrica

Caudal (lt/s)

Uso Termino de la concesión

Observación COTA COOR_X COOR_Y

NN 0.085 Uso domestico 25 Durante la operación del proyecto

1877 1060886 778333

Rio Cajibio 0.085 Uso domestico 25 Durante la operación del proyecto

1807 1061030 780268


Tabla 7.10 Características del vertimiento


Sistema de tratamiento

Tipo de vertimiento Tiempo de descarga

(h/día)

Frecuencia de

descarga (días/mes)

Población servida (hab)

NN Tratamiento integrado

Puntual a fuente hídrica superficial

24 30 20

Rio Cajibio Tratamiento integrado

Puntual a fuente hídrica superficial

24 30 20


El sistema integrado para el tratamiento de aguas residuales domésticas será fabricado en poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV), integrado con FAFA (filtro anaerobio de flujo ascendente), el cual tendrá como funcion decantar y retener sólidos pesados en suspensión en la parte inferior del sistema, separar materiales livianos flotantes en la parte superior del nivel de agua en el sistema y degradar la materia orgánica proceso que consiste en la descomposición por parte de bacterias anaeróbicas (ausencia de oxígeno) y filtración anaeróbica de flujo ascendente (FAFA) en la segunda cámara del sistema con material de diseño exclusivo de EDUARDOÑO S.A. Especificaciones técnicas del sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas, ver Figura 7.11 y el Anexo 7.4 Sistema séptico (Ficha técnica del sistema integrado séptico de 5000 lt).




INFORME FINAL




7.19 Agosto de 2016

Figura 7.11Sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas Fuente: Eduardoño, 2016

7.3.1.2 Aguas Residuales No Domésticas

El proyecto Segunda Calzada Popayán - Santander De Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó, cuenta con dos (2) zonas industriales ubicadas en km 0+700 (zona industrial 1) y km 4+200 (zona industrial 2) y nueve (9) puntos de vertimientos en cada uno de los puntos donde se realizarán las obras correspondientes a las ocupaciones de cauce. En la Tabla 7.11 y Tabla 7.12 se describe la ubicación de cada uno de los puntos de vertimientos y las caracteristicas del vertimiento.

Tabla 7.11 Ubicación de cuerpo de agua receptor del vertimiento industrial Nombre de la Fuente

Hídrica Caudal

(lt/s) Uso

Termino de la concesión

Observación COOR

_X COOR

_Y



1058187

768587



1058420

768742



1057464

772213

Rio Cofre 0.3 Uso industrial


1056840

774318




INFORME FINAL




7.20 Agosto de 2016


Caudal (lt/s)

Uso Termino de la

concesión Observación

COOR_X

COOR_Y



1056839

774419



1060887

778334

Rio Cajibio 0.3 Uso industrial


1061030

780268



1058006

768097



1059393

770447

Fuente: Consorcio CCA Consultoría – PLYMA., S.A.S., 2016

Tabla 7.12 Características del vertimiento


Sistema de tratamiento Tipo de vertimiento

Tiempo de

descarga (h/día)

Frecuencia de

descarga (días/mes)

Rio Blanco Desarenador Puntual a fuente hídrica superficial 8 30

NN Desarenador Puntual a fuente hídrica superficial 8 30

Rio Palace Desarenador Puntual a fuente hídrica superficial 8 30

Rio Cofre Desarenador Puntual a fuente hídrica superficial 8 30



Rio Cajibio Desarenador Puntual a fuente hídrica superficial 8 30

Rio Blanco Sedimentación Puntual a fuente hídrica superficial 8 30

Rio Palace Sedimentación Puntual a fuente hídrica superficial 8 30

Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA – PLYMA, 2016

7.3.1.2.1 Zona industrial 1 (km 0+700) y Zona industrial 2 (km 4+200)

El tratamiento de aguas residuales industriales se realizara mediante piscinas de sedimentación con una longitud de 5m, un ancho de 3,5m y una profundidad promedio de 2m. Para los cuales se entregan planos, diseños y memoria de cálculo de los sistemas propuestos. Los parámetros básicos para verificación de los sistemas diseñados se muestran en la Figura 7.12 y las dimensiónes y caracteristicas de la piscina de sedimentación se muestran en la Figura 7.13)

Tabla 7.13 Parámetros de verificación Temperatura del Agua T 6 °C

Viscosidad Cinemática del Agua μ 0.01473 cm2/s

Tamaño de Partícula d 0.005 cm

Porcentaje de Remoción %R 87.5 %




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7.21 Agosto de 2016

Aceleración de la Gravedad g 981 cm/s2

Peso Específico de la Arena rs 2.65 gr/cm3

Peso Específico del Agua r 1 gr/cm3


Donde la velocidad de sedimentación se calcula a partir de la siguiente ecuación:

Vs = (g*(ps-p)* d**2)(18*µ) y Vs= 0.153 cm/s

Tabla 7.14 Dimensiones de la piscina de sedimentación Profundidad Útil (Hu) 2 m

Largo Útil (Lu) 5 m

Ancho Útil (Au) 3.5 m

Volurnen del Desarenador Vt 35 m3

Profundidad para almacenamiento de arenas Ha 0.4 m

Relacion largo/ancho Lu/Hu 2.50

Relacion largo/ancho Lu/Au 1.43

Pendiente de fondo (%) 8.40%

Tiempo de Sedimentación t=Hu/Vsp 1310.43 s


Con el objetivo de garantizar el caudal de diseño de los sistemas de tratamiento se verifica el caudal Q y el número de Reynols.

Q= Volumen del Desarenador / Tiempo de Retención Hidráulica = Vt / a

Q= 9.71 l/s

Verificación del Número de Reynolds = (ØpartxVsed)/(Viscocidad cinemática)

Reynolds= 0.052

Con el fin de corroborar la capacidad hidráulica y el funcionamiento adecuado del sistema de tratamiento propuesto se evalúa la velocidad de sedimentación vs la velocidasd horizontal del sistema como se describe en la ecuación.

Rv= Velocidad Sedimentación/Velocidad Horizontal

Velocidad Horizontal = Q/Area Transversal

Velocidad Horizontal: 0.0014 m/s OK (VH<0,25m/s RAS/2000)

Rv: 1.10 OK (RV < 20 RAS/2000)




INFORME FINAL




7.22 Agosto de 2016

Figura 7.12Vista en planta de la poza de sedimentación Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA – PLYMA, 2016

Figura 7.13Vista en planta de la poza de sedimentación Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA – PLYMA, 2016

Se propone que el efluente de las piscinas de sedimentación sea utilizado nuevamente en el proceso con el fin de minimizar el caudal de vertimiento a la fuente hídrica y por ende minimizar toda posible afectación que se pueda generar en el entorno.

7.3.1.3 Vertimientos en las zonas donde se realizarán ocupación de cauce

En las zonas donde el proyecto realizará ocupación de cauce se solicita concesión para uso industrial con el fin de suplir las necesidades presentadas para el proceso de preparación de concretos. Dichos vertimientos tienen las características de presentar un alto contenido de sólidos para los cuales se propone que en cada área la instalación de un desarenador prefabricado de 400lt.

Este desarenador será fabricado en poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) de 400 Litros, que tendrá como objetivo remover arenas y sólidos que están suspendidos en el agua (hasta de 0.1 mm), mediante un proceso de sedimentación.




INFORME FINAL




7.23 Agosto de 2016

Ficha técnica del desarenador de 400Lt, ver Figura 7.14 Desarenador y el Anexo 7.2 Desarenador.

Figura 7.14 Desarenador Fuente: Eduardoño, 2016

7.3.1.4 Definición de la longitud de influencia de los vertimientos sobre las corrientes de agua superficial

La simulación se utilizó el modelo desarrollado por STREETER Y PHELPS, el cual tiene en cuenta la demanda de oxígeno disuelto en la fase líquida y la re aireación natural.

Para determinar la constante de re-aireación de las corrientes se seleccionó la ecuación de re-aireación más apropiada de acuerdo con los rangos de profundidad y velocidad media (Chapra, 1997).

7.3.1.4.1 Modelo oxígeno disuelto - STREETER Y PHELPS

Los modelos para predecir los impactos de materiales orgánicos en los ríos deben incluir las variaciones en el oxígeno disuelto (OD) como resultado de su consumo por las bacterias




INFORME FINAL




7.24 Agosto de 2016

en los procesos de descomposición y su aporte por reaireación natural. La concentración de saturación de oxígeno es función de la temperatura, la presión y el contenido de sales.

Un cauce es deficitario en OD cuando la concentración real es menor que el oxígeno de saturación para las condiciones existentes de T, P y contenido de sales. Existen varias fuentes de demanda y aporte de oxígeno disuelto en un cauce:

La demanda de oxígeno ejercida por las bacterias durante la descomposición de materiales orgánicos, tanto en la fase acuosa, como en los depósitos de fondo.

El oxígeno es aportado por re aireación natural y como efecto neto de la fotosíntesis.

El modelo de STREETER Y PHELPS es el siguiente:

𝐷𝑡 =𝑘𝑑 × 𝐿𝑎

(𝑘𝑎 − 𝑘𝑑)× (𝑒−𝑘𝑑𝑡 − 𝑒− 𝑘𝑎𝑡) + 𝐷𝑎 × 𝑒−𝑘𝑎𝑡

Dónde:

𝐷𝑡: Déficit de OD para cualquier caudal a un tiempo t o distancia x días aguas abajo del vertimiento.

Dt: Concentración de saturación de OD (Cs) - Concentración real de OD (C).

kd: Coeficiente de desoxigenación, día-1

ka: Coeficiente de re aireación, día-1

La: DBO última en el cauce después de la zona de mezcla, mg/l

Da: Déficit de oxígeno aguas arriba o en el punto de vertido, mg/l

Este modelo se utiliza para calcular la “Curva de agotamiento” de oxígeno. Kd, Ka y La dependen de la temperatura. Las relaciones matemáticas son:

𝑘𝑑(𝑇) = 𝑘1(20𝑜𝐶) × (1.047)(𝑇−20)

𝑘𝑎(𝑇) = 𝑘2(20𝑜𝐶) × (1.016)(𝑇−20)

𝐿𝑎 = 𝐿𝑎 (20𝑜𝐶) × (0,02 𝑇 + 0,6)

T: temperatura del agua en oC

kd (20), ka (20), La (20) = valores a 20ºC.

Otros factores importantes para predecir el impacto en el OD, están relacionados con las condiciones críticas determinadas en función del lugar y valor del punto mínimo en la curva de agotamiento de oxígeno y de la máxima carga permitida de DBO que puede introducirse

sin que se supere el estándar de oxígeno disuelto. Las ecuaciones para 𝑡𝑐 y 𝐷𝑐 son:




INFORME FINAL




7.25 Agosto de 2016

𝑇𝑐 = [1

(𝑘𝑎 − 𝑘𝑑)] × 𝐿𝑛 [

𝑘𝑎

𝑘𝑑 × 1 − (

𝐷𝑎 × (𝑘𝑎 − 𝑘𝑑)

𝑘𝑑 × 𝐿𝑎)]

𝐷𝑐 = (𝑘𝑑 ×𝐿𝑎

𝑘𝑎 −𝑘𝑑) × [𝑒−𝑘𝑑𝑇𝑐 − 𝑒−𝑘𝑎𝑇𝑐] + 𝐷𝑎 × 𝑒−𝑘𝑎𝑇𝑐

Dónde:

𝑇𝑐: Tiempo crítico hasta el punto donde se produce la mínima concentración de OD, días.

𝐷𝑐: Déficit crítico (máximo), mg/l a tiempo 𝑇𝑐

La máxima carga permisible de DBO es la siguiente:

𝐿𝑎 = 𝐸𝑋𝑃 [𝐿𝑛 𝐷𝑝. + [ 1 + 𝑘𝑑

(𝑘𝑎 − 𝑘𝑑)× (1 −

𝐷𝑎

𝐷𝑝)

0,418

] ) × 𝑙𝑛 (𝑘𝑎

𝑘𝑑)

𝐷𝑝. (𝐷é𝑓𝑖𝑐𝑖𝑡 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑜,𝑚𝑔

𝑙) = 𝐶𝑠 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑡á𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑂𝐷

Notas:

Kd: constante de desoxigenación es calculada de la expresión que se muestra en la ecuación 2

Ka: constante de re aireación es función del caudal, la velocidad y la profundidad de un río, por lo cual es característica de cada río en particular, en el numeral 3.1 se muestran las metodologías para el cálculo.

7.3.1.4.2 Estimación de las tasas de re aireación de las corrientes de agua1

Para la estimación de la tasa de re aireación, la metodología de la ANLA propone las siguientes ecuaciones de acuerdo con el tipo de corriente y sus condiciones hidrodinámicas.

Cuando la corriente bajo estudio es característica de montaña (e.g. Holguín, 2003; Arenas, 2005; Gélvez y Camacho, 2008), se recomienda utilizar la siguiente expresión formulada por Tsivoglou y Neal (1976, tomado de Chapra, 1997):

𝑲𝒂 = 𝒄 × 𝜟𝑯

𝒕𝒎 𝑬𝒄𝒖𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝟏

Siendo ΔH el cambio en la elevación de la superficie del agua en metros en un subtramo seleccionado y tm el tiempo medio de viaje en días en el elemento, calculado como el cociente entre la longitud y la velocidad media del agua en el subtramo. La constante depende del caudal y se define de la siguiente forma:

1 Anexo 3 Metodología para la definición de la longitud de influencia de vertimientos sobre corrientes de agua Superficial.




INFORME FINAL




7.26 Agosto de 2016

𝑐 = 0,36, 𝑝𝑎𝑟𝑎 0,28 ≤ 𝑄 ≤ 0,28𝑚3

𝑠

𝑐 = 0,177, 𝑝𝑎𝑟𝑎 0,708 ≤ 𝑄 ≤ 85𝑚3

𝑠

Para el caso de ríos de planicie, se podrá seleccionar la ecuación de reaireación más apropiada de acuerdo con los rangos de profundidad y velocidad media (Chapra, 1997) establecidos en la Tabla 7.15, en condiciones de caudal ambiental sobre la corriente:

Tabla 7.15 Ecuaciones de reaireación para ríos de planicie

Parámetro O’ Connor – Dobbins Churchill Owens – Gibbs

Profundidad (m) 0.30 – 9.14 0.31 – 3.35 0.12 – 0.73

Velocidad media (m/s) 0.15 – 0.49 0.55 – 1.52 0.03 – 0.55

Expresiones


En las expresiones de la Tabla 1.5, H es la profundidad media del agua en metros y U es la velocidad media del flujo en m/s.

7.3.1.4.3 Tasa de desoxigenación o descomposición de la DBO kd

Siguiendo a Thomann y Mueller (1987), los valores de kd están aproximadamente en un rango entre 0.1 a 0.5 d-1 para cuerpos de agua profundos (mayores a 1.5 m) y de 0.5 a 3.0 d para corrientes someras (profundidades menores a 1.5 m).

Una expresión propuesta por Wright y McDonnell (1979, modificada de Bowie et al., 1985) para estimar la tasa de descomposición de la DBO en función del caudal es:

𝑘𝑑 (𝑑−1) = 1,796 (𝑄 𝑚3

𝑠)

−0,46

𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 2

El rango de aplicación de esta expresión es para caudales entre 0.3 y 23 m3/s, por encima del mayor caudal, los autores de la ecuación demostraron que kd es independiente del caudal y los valores son consistentes con las tasas encontradas por laboratorio. En este orden de ideas, para ríos grandes, la tasa de desoxigenación encontrada en laboratorio es representativa de las condiciones de la corriente de agua. Por encima del rango de la ecuación [1], y para propósitos de esta metodología, puede suponerse un valor constante de 0,30 d-1 – es posible encontrar tasas aún más bajas, tal y como se indica en Bowie et

𝑘𝑎 = 3,93 𝑈0,5

𝐻1,5

𝑘𝑎

= 5,026 𝑈

𝐻1,67

𝑘𝑎 = 5,32 𝑈0,67

𝐻1,85




INFORME FINAL




7.27 Agosto de 2016

al., 1985; su definición está sujeta al criterio del modelador teniendo en cuenta aspectos hidrológicos, geomorfológicos y de calidad del agua –; el máximo valor de kd se sugiere de 3,5 d-1. Para el mismo rango de caudales y como alternativa, se puede calcular la tasa de descomposición a partir del perímetro mojado P en metros como:

𝑘𝑑 = 14,597 𝑃−0,84

Otra opción consiste en estimar directamente la tasa de remoción de DBO kr a partir de datos medidos en campo o a partir de la literatura.

7.3.1.4.4 Características de las fuentes receptoras de vertimientos

En la unidad funcional 1 se identifican cuatro fuentes hídricas donde se realizarán descargas de vertimientos, estos son el Río Blanco, Río Cofre, Río Palace y Río Cajibio.

A continuación se muestran los parámetros hidráulicos de cada río que va modelar.

Tabla 7.16. Parámetros hidráulicos del río Blanco.


Tabla 7.17. Parámetros hidráulicos río Cofre.




INFORME FINAL




7.28 Agosto de 2016


Tabla 7.18. Parámetros hidráulicos río Palace.





INFORME FINAL




7.29 Agosto de 2016

Tabla 7.19. Parámetros hidráulicos río Cajibio.


Tabla 7.20. Constantes de re aireación de cada río.

Cuerpo Receptor Ka d-1

Río Blanco Río Cofre Río Palace Río Cajibio

Churchill 26,5 29,63 27,803 5,14084

U (m/s) 1,39 1,44 1,148 0,69

H (m) 0,45 0,43 0,39 0,79


Tabla 7.21. Datos de agotamiento de oxígeno Río Cofre.

Tc (tiempo crítico) 2,5

Distancia recorrida al punto crítico, km 22,06945263

Dc (Déficit Crítico) 0

Oxígeno disuelto en punto critico 6,5

Carga máxima La, mg/l 7,05


Tabla 7.22. Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cofre.

Tiempo (días) Distancia (m) OD, mg/l Dt

0 0 6,5 5,413849764

0,01 0,1 6,64 -0,256937142

0,02 0,5 7,33 6,038373464

0,03 0,8 7,33 0,094711053

0,05 5 7,33 5,795647291

0,07 9,1 7,33 5,78143257

0,1 13,3 7,33 5,78143257

0,12 17,4 7,33 5,78143257

0,14 21,6 7,33 5,78143257





INFORME FINAL




7.30 Agosto de 2016

Figura 7.15 Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cofre.


Los resultados obtenidos en la modelación indican que el vertimiento realizado en el Río Cofre va a ocasionar un Déficit crítico de Oxígeno a los 1,24416 kilómetros del punto de vertimiento, siendo el Dc = 0,00, la corriente recupera el nivel inicial de oxígeno a los 0,5 km.

La carga máxima de DBO5 que permite la corriente es de 810 mg/l O2, con un alto caudal mientras que el caudal del vertimiento es muy bajo, lo que permite concluir que el vertimiento no causará impactos significativos en el Río Cofre.

Tabla 7.23. Datos de agotamiento de oxígeno Río Palace.





Carga máxima La, mg/l 5


Tabla 7.24. Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Palace.

Tiempo (días) Distancia (km) OD, mg/l Dt

0 0 7,38 1,294657842

0,01 0,1 6,64 -0,285981068

0,02 0,5 7,33 1,358675126

0,03 0,8 7,33 1,09078333

0,05 5 7,33 1,337133352

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16

o

X

Ì

G

E

N

O

D

I

S

U

E

L

T

O

TIEMPO

Oxígeno disuelto vs Distancia




INFORME FINAL




7.31 Agosto de 2016

Tiempo (días) Distancia (km) OD, mg/l Dt

0,07 9,1 7,33 1,321311813

0,1 13,3 7,33 1,321311813

0,12 17,4 7,33 1,321311813

0,14 21,6 7,33 1,321311813


Figura 7.16 Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales – quebrada Río Palace.


En el Río Palace se observa que se tendrá un Déficit crítico de Oxígeno a los 0,1 kilómetros del punto de vertimiento, siendo el Dc = 0,00, la corriente recupera el nivel inicial de oxígeno a los 0,5 km.

La carga máxima de DBO5 que permite la corriente es de 522 mg/l O2, este río también tiene un alto caudal en comparación con el caudal del vertimiento, por tal motivo la descarga no va generar mayores alteraciones.

Tabla 7.25. Datos y curva de agotamiento de oxígeno Río Blanco.





Carga máxima La, mg/l 5


-0,5

0

0,5

1

1,5

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16

o

X

Ì

G

E

N

O

D

I

S

U

E

L

T

OTIEMPO





INFORME FINAL




7.32 Agosto de 2016

Figura 7.17Curva de agotamiento de Oxígeno – Descarga aguas residuales Río Blanco. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA – PLYMA, 2016

Tabla 7.26. Datos de agotamiento de oxígeno Río Cajibio.





Carga máxima La, mg/l 7,05


Tabla 7.27. Curva de agotamiento de oxígeno Río Cajibio – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cajibio.

Tiempo (días) Distancia (m) OD, mg/l Dt

0 0 6,5 4,489032723

0,01 0,1 6,64 6

0,02 0,45 7,33 6,197409358

0,03 0,8 7,33 0

0,05 5 7,33 5,002707762

0,07 9,1 7,33 4,871899902

0,1 13,3 7,33 4,871899902

0,12 17,4 7,33 4,871899902

0,14 21,6 7,33 4,871899902

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16

o

X

Ì

G

E

N

O

D

I

S

U

E

L

T

OTIEMPO





INFORME FINAL




7.33 Agosto de 2016

Figura 7.18 Curva de agotamiento de oxígeno Río Cajibio – Descarga aguas residuales – quebrada Río Cajibio


Para el río Cajibio el déficit crítico de oxígeno se presenta a los 0,8 kilómetros del punto de vertimiento, siendo el Dc = 0,00, la corriente recupera el nivel inicial de oxígeno a los 0,45 km.

7.3.2 Para vertimientos en suelos

Para efectos del proyecto Segunda Calzada Popayán - Santander de Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó, no se considera el uso del recurso suelo como fuente

receptora de vertimientos. No obstante, mediante la aplicación de medidas de manejo se garantizará la protección de este recurso.

7.4 OCUPACIONES DE CAUCES

El permiso para ocupación de cauce es la autorización que se requiere para intervenir un cauce para realizar obra de restitución, defensa de taludes, canalización de fuentes, diques, presas, box coulvert, puentes, entre otros. La normativa que reglamenta y aplica para este tipo de permisos es la Ley 99 de 1993 y Decreto 1076 de 2015.

7.4.1 Caudales de Diseño

Para evaluar la capacidad de caudal de las estructuras hidráulicas de desagüe de las cuencas hidrográficas identificadas en restituciones aerofotogrametrías se emplearon los caudales estimados en el capítulo de hidrología. La verificación hidráulica de las estructuras actuales y proyectadas se realizó empleando los caudales asociados a un periodo de

-4

-2

0

2

4

6

8

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16

o

X

Ì

G

E

N

O

D

I

S

U

E

L

T

O

TIEMPO





INFORME FINAL




7.34 Agosto de 2016

retorno de 20 o 100 años según el área de la cuenca, siendo de 20 años para cuencas menores y de 100 años para las cuencas mayores.

7.4.2 Obras Hidráulicas

En la unidad funcional 1 (UF1), se realizarán un total de 201 obras hidráulicas nuevas, 190 alcantarillas, 7 Box-Culvert y 4 Puentes; adicionales a las obras existentes que deben modificarse de acuerdo a las verificaciones realizadas, en el anexo (ver Anexo 7.8 Inspección alcantarillas) se presenta el listado de las obras hidráulicas existentes en el carril izquierdo y derecho. En la Figura 7.19 se presenta la ubicación espacial de las obras hidráulicas que requiere intervención de cauces (6 puentes, 2 Box-culver) y en la Tabla 7.28 se presentan sus generalidades.

Figura 7.19Obras de intervendrán cauces Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Tabla 7.28 Generalidades de las intervenciones en los cauces Nombre X Y Tipo de obra Observaciones Cuenca

UF1EH1 1058187 768587 PUENTE RIO

BLANCO Sobre la vía margen izquierda

Río Blanco

UF1EH2 1058420 768742 BOX Sobre la vía margen izquierda

Río Blanco




INFORME FINAL




7.35 Agosto de 2016

Nombre X Y Tipo de obra Observaciones Cuenca


PALACE Fuera de la vía entrada carril subiendo (lácteos Colombia)

Río Palacé


COFRE

Sobre la vía margen derecha o izquierda puente tomar la muestra en el lugar más fácil dificultad para bajar

Río Cofre

UF1EH5 1056839 774419 BOX

Sobre la vía margen izquierda agua canalizada más arriba del puente del rio el Cobre

Río Cofre

UF1EH6 1058707 777171 29P Fuera de la vía margen izquierda entrar por una casa

Río Cofre

UF1EH7 1060887 778334 BOX Fuera de la vía margen derecha entrar por el taller " Pendiente 1"

Río Cofre


CAJIBIO

Fuera de la vía margen izquierda 30 m aguas abajo por la casa terminando el puente

Río Cajibio


7.4.2.1 Diseños preliminares de las obras

Para las alcantarillas nuevas a construir (nuevas totalmente o como continuación o previas a alcantarillas existentes), se tipificaron sus secciones transversales, así: tuberías circulares de diámetros de 90 (36”),1.20 (48”), y alcantarillas cajón con las siguientes dimensiones 1,0 m x 1,0 m, 1,5 m x 1,5 m , 2,0 m x 2,0 m ,2,5 m x 2,5 m, 3,0 m x 3,0 m, 3,5 x 3,5 y 4,0 x 4,0m, con el fin de tener una economía en los rendimientos de construcción; para obras mayores a 4,0 x 4,0 se proyectan pontones o puentes.

7.4.2.2 Diseño conceptual de obras incluyendo sitios críticos-Criterios de diseño

Se ha definido un diámetro mínimo de alcantarilla igual a 0,90 m, que corresponde al diámetro mínimo que especifica el Instituto Nacional de Vías, INVÍAS, para este tipo de obras, con el fin de dar un adecuado mantenimiento y limpieza a estas estructuras. El tipo de tuberías a utilizar para el drenaje de la vía corresponden a tuberías en concreto.

También para las alcantarillas y obras de paso se ha definido una pendiente de 1%, esto con el fin de garantizar un control de flujo crítico a la entrada de la alcantarilla con flujo gradualmente variado hacia aguas abajo de la tubería. Es de anotar que para el rango de caudales que se manejan en las alcantarillas de 0,90 m la pendiente adoptada produce velocidades para profundidad normal entre 1,50 y 2,90 m/s que según la metodología de Isbash son capaz de transportar sedimentos entre 0,09 y 0,34 m de diámetro, las cuales se




INFORME FINAL




7.36 Agosto de 2016

consideran velocidades adecuadas para garantizar la autolimpieza. Se debe tener en cuenta además que algunas de las alcantarillas de este tipo posee cajas de encole, las cuales sin importar la pendiente que tenga la tubería hacia aguas abajo van a depositar sedimentos, ya que por la hidráulica de su flujo sirven como amortiguadores de energía permitiendo que se deposite material en su fondo.

El criterio de diseño del borde libre para cunetas, fue el de que la lámina de agua como máximo fuera el 80% de la altura total de la estructura para el caudal máximo instantáneo con el periodo de retorno seleccionado. Se acepta, sin embargo, que para casos excepcionales cuando se presenta el caudal de diseño, que la cuneta opere a borde lleno.

El criterio de velocidad máxima del agua para el caudal máximo instantáneo con el periodo de retorno seleccionado en alcantarillas y cunetas se definió con base en valores de velocidades máximas no erosivas usualmente tomados para el concreto, teniendo en cuenta en todo caso que con tales velocidades se removieran los sedimentos que puedan caer a las estructuras. Las velocidades mínimas pueden ocurrir para caudales máximos instantáneos con periodos de retorno menores al de diseño, pero siempre existirá una remoción de sedimentos depositados en las estructuras una vez se produce un aguacero de importancia.

7.4.2.3 Evaluación de la suficiencia hidráulica de alcantarillas circulares y de cajón y pontones

Para las alcantarillas de diámetro 0,60 m sobre la vía actual, deberán se conservarán cuando cumplan hidráulicamente y el análisis estructural y geotécnico indique que son idóneas desde todo punto de vista. En caso contrario, se reemplazarán por tuberías de 0,90 m.

El criterio de cálculo para el diseño hidráulico para estas estructuras, partió de la determinación de si los caudales eran muy grandes o no para la estructura existente, por lo que basado en lo anterior se estableció la siguiente metodología:

Para aquellos caudales que se establecían como pequeños para la estructura existente, el análisis se basa en que para diferentes descargas se origina flujo crítico a la entrada de cada uno de éstas. Por lo tanto, el control de flujo crítico se establece a la entrada de la alcantarilla, con un perfil de flujo gradualmente variado tendiendo hacia la profundidad normal hacia aguas abajo.

Para garantizar que en las alcantarillas se presente el tipo de flujo descrito, se deben cumplir con las siguientes condiciones.




INFORME FINAL




7.37 Agosto de 2016

Dónde, So es la pendiente de la alcantarilla, Sc es la pendiente crítica, Tw es la lámina aguas abajo de la alcantarilla, D es el diámetro de la alcantarilla, H es lámina aguas arriba de la alcantarilla y Yc es la profundidad crítica.

Sin embargo en algunos casos, la segunda y tercera condición establecidas no serían válidas, ya que en parte baja de las cuencas hidrográficas donde se presenta el cruce de los cauces con la vía, el terreno podría estar conformado por una planicie de inundación, como se había indicado anteriormente, por lo que podría existir una restricción o control aguas abajo que pudiera dar origen a algún tipo de remanso, lo que generaría una lámina aguas abajo (Tw) mayor al diámetro de la tubería (D) o mayor a la profundidad crítica (Yc). Pero para estos casos se puede considerar como opción que las estructuras se alcancen a presurizar, ya que si esta condición no se aceptará implicaría el realizar unas estructuras con dimensiones exageradas que sobre-elevarían los costos de construcción.

De esta manera para comprobar la primera condición y utilizando las relaciones hidráulicas de acuerdo con (Chow, 1994), teóricamente se halla la siguiente ecuación

Donde, H es la profundidad de la lámina de agua antes de entrar a la estructura [m], Yc es la profundidad crítica del agua para el caudal de diseño Q [m], Q es el caudal de diseño [m³/s], Vc es la velocidad promedio del agua a la profundidad crítica [m/s], Ke es el coeficiente de pérdida de energía a la entrada de la estructura (igual a 0,5 para una entrada abrupta), α es el coeficiente de Coriolis (Se supone igual a la unidad) y g es la aceleración de la gravedad [9,81 m/s²].

Para la tubería circular de 36" (0,90 m) de diámetro d0, si se tiene una lámina de agua crítica a la entrada de la alcantarilla igual al 71 % del diámetro de la alcantarilla, es decir igual a 0,64 m, el caudal de entrada será igual a 1,16 m³/s, produciéndose un valor H de la profundidad de la lámina de agua antes de entrar a la estructura, igual a 1,08 m; lo anterior indica que la relación entre H/d0 es igual a 1,20, que asegura flujo libre a través de toda la estructura, desde aguas arriba hacia aguas abajo; para caudales menores a 1,16 m³/s, la relación será siempre menor a 1,20.




INFORME FINAL




7.38 Agosto de 2016

Para las alcantarillas tipo cajón aplica la misma fórmula detallada anteriormente. Para propósitos de verificación de las estructuras actuales, se ha mantenido el concepto de cumplir con la relación H/h de 1,20, en donde h es la altura de la estructura, que asegura flujo libre a través de toda la estructura, desde aguas arriba hacia aguas abajo. El requerimiento hidráulico establece que H/h debe ser menor a 1,20.

Ahora para comprobar que siempre la pendiente de la alcantarilla es mayor a la pendiente crítica, se presenta en la Tabla 7.29, en la cual se relaciona la pendiente crítica para diferentes caudales en alcantarillas de diámetro de 0,90 m. Se puede observar que la pendiente de diseño adoptada de 1,0 % es mayor que la pendiente crítica para cualquiera de los caudales presentados.

Tabla 7.29 Pendiente Crítica para diferentes caudales de alcantarillas de 0.90m Pendiente Crítica [m/m] Caudal [m³/s]

0,0052 0,032

0,0046 0,124

0,0046 0,272

0,0048 0,473

0,0052 0,724

0,0061 1,028

0,0077 1,401


Del análisis anterior se puede establecer que para las otras diámetros de alcantarilla que se encuentran en este tramo, también cumplirá la condición que la pendiente de la alcantarilla será superior a la pendiente crítica.

En la Tabla 7.30 se presenta la verificación hidráulica de las obras existentes en la vía con base en los caudales estimados en el estudio hidrológico, aparte de esto se realiza la verificación del estado de flujo de las obras.

La verificación hidráulica de estas estructuras se realizó con caudales con un periodo de retorno de 20 años. De esta manera, se ha logrado verificar y definir de una manera satisfactoria las características geométricas de las estructuras de drenaje de la calzada

Tabla 7.30 Verificación Hidráulica Estructuras de Drenaje Existentes Vía Popayán – Santander de Quilichao.

Ob

ra

Q

[m³/

s]

n

Dim

[m

]

yn

[m

]

yc [

m]

Á n

orm

al [m

]

Vn

[m

/s]

Áre

a C

rit

[m2]

Vc [

m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

BOX001 0,9 0,014 1,0x 1,0

0,36 0,44 0,36 2,51 0,44 2,07 1,34

0,76 0,84 SupC Cumple

ALC002 0,03 0,014 0,6 0,09 0,10 0,02 1,02 0,03 0,84 1,34





INFORME FINAL




7.39 Agosto de 2016

Ob

ra

Q

[m³/

s]

n

Dim

[m

]

yn

[m

]

yc [

m]

Á n

orm

al [m

]

Vn

[m

/s]

Áre

a C

rit

[m2]

Vc [

m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC003 0,08 0,014 0,6 0,15 0,18 0,06 1,44 0,07 1,14 1,39


ALC004 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,1 1,81 0,13 1,46 1,37


BOX005 0,03 0,014 0,7 x 0,5

0,05 0,06 0,04 0,89 0,04 0,76 1,26


ALC006 0,04 0,014 - - - - - - - -

- - - No Cumple

BOX007 0,04 0,014 0,7 x 0,5

0,06 0,07 0,04 1,01 0,05 0,85 1,28


ALC008 0,03 0,014 0,6 0,10 0,11 0,03 1,1 0,04 0,89 1,35


ALC009 0,03 0,014 0,6 0,09 0,11 0,03 1,11 0,04 0,88 1,38


ALC010 0,04 0,014 0,6 0,11 0,13 0,04 1,2 0,05 0,97 1,37


ALC011 0,03 0,014 0,6 0,09 0,11 0,03 1,09 0,03 0,86 1,37


ALC012 0,04 0,014 0,6 0,11 0,13 0,04 1,2 0,04 0,97 1,37


ALC013 0,04 0,014 0,6 0,11 0,13 0,03 1,17 0,04 0,93 1,37


ALC014 0,1 0,014 0,6 0,17 0,20 0,07 1,52 0,08 1,2 1,39


ALC015 0,04 0,014 0,6 0,11 0,12 0,03 1,15 0,04 0,92 1,36


ALC016 0,04 0,014 0,6 0,11 0,13 0,03 1,16 0,04 0,93 1,36


ALC017 0,07 0,014 0,6 0,14 0,16 0,05 1,34 0,06 1,08 1,37


ALC018 0,94 0,014 1 0,45 0,55 0,35 2,71 0,45 2,1 1,47


BOX019 0,15 0,014 0,6 x 0,6

0,16 0,18 0,09 1,57 0,11 1,34 1,27


ALC020 0,12 0,014 0,6 0,19 0,22 0,08 1,61 0,1 1,28 1,39


ALC021 0,08 0,014 0,6 0,15 0,18 0,06 1,44 0,07 1,14 1,39


ALC022 0,05 0,014 0,6 0,12 0,14 0,04 1,22 0,05 0,96 1,37


ALC023 0,46 0,014 0,4 0,39 0,39 0,13 3,69 0,13 3,69 1,08

1,43 1,44 C-inest

No Cumple

ALC024 0,22 0,014 0,6 0,26 0,31 0,12 1,89 0,15 1,54 1,36


ALC025 0,37 0,014 0,6 0,35 0,40 0,17 2,15 0,2 1,85 1,27





INFORME FINAL




7.40 Agosto de 2016

Ob

ra

Q

[m³/

s]

n

Dim

[m

]

yn

[m

]

yc [

m]

Á n

orm

al [m

]

Vn

[m

/s]

Áre

a C

rit

[m2]

Vc [

m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC026 0,69 0,014 0,6 0,59 0,53 0,28 2,46 0,26 2,61 0,61

1,05 1,05 SubC No Cumple

ALC027 0,71 0,014 0,6 0,56 0,54 0,28 2,57 0,27 2,66 0,85


BOX028 0,66 0,014 1,0 x 0,8

0,29 0,35 0,29 2,3 0,35 1,86 1,37


ALC029 0,06 0,014 0,6 0,13 0,16 0,05 1,34 0,06 1,06 1,39


ALC030 0,48 0,014 0,6 0,42 0,45 0,21 2,26 0,23 2,09 1,16

0,79 0,81 SupC No Cumple

ALC031 0,4 0,014 0,6 0,37 0,42 0,18 2,18 0,21 1,92 1,24


ALC032 0,34 0,014 0,6 0,34 0,38 0,16 2,11 0,19 1,8 1,29


BOX033 0,1 0,014 0,7 x 0,7

0,11 0,13 0,08 1,36 0,09 1,14 1,32


ALC034 0,2 0,014 0,6 0,25 0,29 0,11 1,84 0,13 1,49 1,37


BOX035 0,21 0,014 0,7 x 0,7

0,18 0,21 0,12 1,71 0,15 1,43 1,3


BOX036 0,12 0,014 0,6 x 0,6

0,13 0,16 0,08 1,46 0,09 1,24 1,28


ALC037 0,27 0,014 0,6 0,29 0,34 0,13 1,99 0,16 1,64 1,34


ALC038 0,28 0,014 0,6 0,30 0,35 0,14 2,02 0,17 1,68 1,33


ALC039 0,37 0,014 0,6 0,35 0,40 0,17 2,15 0,2 1,86 1,27


ALC040 0,49 0,014 0,6 0,43 0,46 0,22 2,27 0,23 2,12 1,15


ALC041 0,35 0,014 0,6 0,34 0,39 0,17 2,13 0,19 1,82 1,28


ALC042 0,31 0,014 0,6 0,31 0,36 0,15 2,06 0,18 1,73 1,31


ALC043 0,46 0,014 0,9 0,32 0,39 0,2 2,25 0,27 1,71 1,48


ALC044 0,37 0,014 0,9 0,29 0,35 0,18 2,13 0,23 1,61 1,49


ALC045 0,2 0,014 0,9 0,21 0,26 0,11 1,78 0,15 1,34 1,48


ALC046 0,14 0,014 0,9 0,17 0,21 0,09 1,6 0,11 1,22 1,46


ALC047 0,17 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,7 0,13 1,28 1,47





INFORME FINAL




7.41 Agosto de 2016

Ob

ra

Q

[m³/

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n

Dim

[m

]

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[m

]

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m]

Á n

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a C

rit

[m2]

Vc [

m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC048 0,58 0,014 0,9 0,36 0,44 0,24 2,4 0,31 1,85 1,47


ALC048A

0,78 0,014 0,6 0,55 0,55 0,27 2,87 0,27 2,86 1,02

1,18 1,18 C-inest

No Cumple

ALC049 0,4 0,014 0,9 0,30 0,37 0,19 2,17 0,24 1,65 1,48


ALC050 0,34 0,014 0,9 0,27 0,34 0,16 2,07 0,22 1,57 1,48


ALC051 0,79 0,014 0,6 0,54 0,55 0,27 2,95 0,27 2,91 1,07

1,20 1,21 C-inest

No Cumple

ALC052 0,39 0,014 0,6 0,36 0,41 0,18 2,17 0,2 1,9 1,25


ALC053 0,28 0,014 0,6 0,30 0,34 0,14 2,01 0,17 1,67 1,33


ALC054 0,26 0,014 0,9 0,24 0,29 0,13 1,92 0,18 1,45 1,49


ALC055 0,22 0,014 0,6 0,26 0,31 0,12 1,89 0,15 1,54 1,36


ALC056 0,29 0,014 0,9 0,25 0,31 0,14 1,97 0,19 1,49 1,48


ALC057 0,18 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,78 0,12 1,43 1,38


ALC058 0,14 0,014 0,6 0,20 0,24 0,08 1,66 0,1 1,32 1,39


ALC059 0,17 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,77 0,12 1,42 1,38


ALC060 0,24 0,014 0,6 0,27 0,32 0,13 1,94 0,15 1,58 1,35


ALC061 0,3 0,014 0,6 0,31 0,35 0,15 2,04 0,17 1,7 1,32


ALC062 0,15 0,014 0,6 0,21 0,25 0,09 1,71 0,11 1,36 1,39


ALC062A

0,1 0,014 0,6 0,17 0,20 0,07 1,53 0,08 1,21 1,39


ALC063 0,22 0,014 0,6 0,26 0,31 0,12 1,89 0,14 1,54 1,36


ALC064 0,16 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,73 0,12 1,38 1,39


ALC065 0,25 0,014 0,6 0,28 0,33 0,13 1,95 0,16 1,61 1,34


ALC066 0,22 0,014 0,9 0,22 0,27 0,12 1,82 0,16 1,37 1,48


BOX067 8,65 0,014 1,2 x 1,2

1,73 1,74 2,08 4,17 2,09 4,13 1,01

3,05 3,06 C-inest

No Cumple




INFORME FINAL




7.42 Agosto de 2016

Ob

ra

Q

[m³/

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a C

rit

[m2]

Vc [

m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC068 0,05 0,014 0,6 0,12 0,14 0,04 1,25 0,05 0,99 1,37


ALC069 0,35 0,014 0,6 0,34 0,39 0,17 2,13 0,19 1,82 1,28


ALC070 0,07 0,014 0,6 0,14 0,16 0,05 1,35 0,06 1,07 1,39


ALC071 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,22 0,06 0,94 1,41


ALC072 0,17 0,014 0,6 0,22 0,26 0,1 1,76 0,12 1,41 1,38


ALC073 0,18 0,014 0,6 0,23 0,28 0,1 1,8 0,13 1,44 1,38


ALC074 0,32 0,014 0,6 0,32 0,37 0,16 2,08 0,18 1,76 1,3


ALC075 0,09 0,014 0,6 0,16 0,19 0,06 1,48 0,08 1,16 1,4


ALC076 0,1 0,014 0,6 0,17 0,20 0,06 1,5 0,08 1,19 1,39


ALC077 0,08 0,014 0,6 0,15 0,18 0,06 1,42 0,07 1,12 1,39


ALC078 0,12 0,014 0,6 0,19 0,22 0,07 1,59 0,09 1,27 1,39


ALC079 0,1 0,014 0,6 0,17 0,20 0,07 1,51 0,08 1,2 1,39


ALC080 0,06 0,014 0,6 0,13 0,16 0,05 1,34 0,06 1,06 1,39


ALC081 0,05 0,014 0,6 0,12 0,14 0,04 1,25 0,05 0,99 1,37


ALC082 0,1 0,014 0,6 0,17 0,20 0,07 1,52 0,08 1,2 1,39


ALC083 0,18 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,79 0,13 1,44 1,38


ALC084 0,11 0,014 0,6 0,18 0,21 0,07 1,55 0,09 1,23 1,39


ALC085 0,11 0,014 0,6 0,18 0,21 0,07 1,54 0,09 1,23 1,39


ALC086 0,14 0,014 0,6 0,20 0,24 0,08 1,67 0,11 1,33 1,39


ALC087 0,17 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,75 0,12 1,4 1,38


ALC088 0,18 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,78 0,12 1,43 1,38


ALC089 0,29 0,014 0,6 0,30 0,35 0,14 2,03 0,17 1,69 1,32


ALC090 0,15 0,014 0,6 0,21 0,25 0,09 1,7 0,11 1,35 1,39


ALC091 0,2 0,014 0,6 0,25 0,29 0,11 1,84 0,14 1,49 1,37





INFORME FINAL




7.43 Agosto de 2016

Ob

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[m2]

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m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC092 0,21 0,014 0,6 0,25 0,29 0,11 1,86 0,14 1,51 1,37


ALC093 0,38 0,014 0,6 0,36 0,40 0,17 2,15 0,2 1,87 1,26


ALC094 0,33 0,014 0,6 0,33 0,38 0,16 2,1 0,19 1,78 1,3


ALC095 0,24 0,014 0,6 0,27 0,32 0,12 1,92 0,15 1,57 1,35


ALC096 0,36 0,014 0,6 0,35 0,39 0,17 2,14 0,2 1,84 1,28


ALC097 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,11 1,82 0,13 1,47 1,37


ALC098 0,09 0,014 0,6 0,16 0,19 0,06 1,49 0,08 1,17 1,4


ALC099 0,09 0,014 0,6 0,16 1,19 0,06 1,49 - - 1,39

- 0,33 SupC No Cumple

ALC100 0,15 0,014 0,6 0,21 0,25 0,09 1,7 0,11 1,35 1,39


ALC101 0,15 0,014 0,6 0,21 0,25 0,09 1,71 0,11 1,36 1,39


ALC102 0,09 0,014 0,6 0,16 0,19 0,06 1,48 0,08 1,17 1,4


ALC103 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,64 0,12 1,24 1,47


ALC104 0,08 0,014 0,6 0,15 0,18 0,06 1,44 0,07 1,14 1,39


ALC105 0,1 0,014 0,6 0,17 0,20 0,07 1,53 0,08 1,21 1,39


ALC106 0,11 0,014 0,6 0,18 0,22 0,07 1,58 0,09 1,26 1,39


ALC107 0,11 0,014 0,6 0,18 0,21 0,07 1,56 0,09 1,24 1,39


ALC108 0,08 0,014 0,6 0,15 0,18 0,06 1,45 0,07 1,14 1,39


ALC109 0,11 0,014 0,6 0,18 0,21 0,07 1,57 0,09 1,25 1,39


ALC110 0,11 0,014 0,9 0,15 0,19 0,07 1,48 0,09 1,13 1,45


ALC111 0,16 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,74 0,12 1,39 1,38


ALC112 0,37 0,014 0,6 0,35 0,40 0,17 2,15 0,2 1,86 1,27


ALC113 0,09 0,014 0,6 0,16 0,19 0,06 1,49 0,08 1,18 1,4


ALC114 0,17 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,77 0,12 1,41 1,38





INFORME FINAL




7.44 Agosto de 2016

Ob

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Q

[m³/

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[m

]

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[m

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a C

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m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC115 0,12 0,014 0,6 0,18 0,22 0,07 1,59 0,09 1,26 1,39


ALC116 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,1 1,81 0,13 1,45 1,37


ALC117 0,06 0,014 0,9 0,12 0,14 0,05 1,26 0,06 0,97 1,42


ALC118 0,09 0,014 0,6 0,16 0,19 0,06 1,46 0,07 1,15 1,39


ALC119 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,1 1,8 0,13 1,45 1,37


ALC120 0,12 0,014 0,6 0,19 0,22 0,08 1,61 0,1 1,28 1,39


ALC121 0,65 0,014 0,6 0,56 0,52 0,28 2,37 0,26 2,51 0,77


ALC122 1,35 0,014 0,6 0,53 0,59 0,27 5,09 0,28 4,79 1,93


ALC123 0,07 0,014 0,6 0,14 0,17 0,05 1,38 0,06 1,1 1,38


ALC124 1,1 0,014 1,0 0,50 0,60 0,39 2,83 0,49 2,23 1,45


ALC125 0,75 0,014 0,6 0,56 0,55 0,27 2,74 0,27 2,77 0,94

1,13 1,13 C-inest

No Cumple

ALC126 0,14 0,014 0,6 0,20 0,24 0,08 1,66 0,1 1,32 1,39


ALC127 0,37 0,014 0,9 0,29 0,35 0,17 2,12 0,23 1,6 1,49


ALC128 0,14 0,014 0,6 0,20 0,24 0,08 1,65 0,1 1,32 1,39


ALC129 0,11 0,014 0,6 0,18 0,21 0,07 1,54 0,09 1,23 1,39


ALC130 0,17 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,77 0,12 1,41 1,38


ALC131 0,16 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,73 0,12 1,38 1,39


ALC132 0,14 0,014 0,6 0,20 0,24 0,08 1,67 0,1 1,33 1,39


ALC133 0,07 0,014 0,9 0,13 0,15 0,05 1,32 0,07 1,02 1,42


ALC134 0,18 0,014 0,6 0,23 0,28 0,1 1,8 0,13 1,44 1,38


ALC135 0,16 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,74 0,12 1,38 1,39


ALC136 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,1 1,82 0,13 1,46 1,37





INFORME FINAL




7.45 Agosto de 2016

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n

Dim

[m

]

yn

[m

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yc [

m]

Á n

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al [m

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Áre

a C

rit

[m2]

Vc [

m/s

]

F

Hc [

m]

Hn

[m

]

Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC137 0,2 0,014 0,6 0,24 0,29 0,11 1,84 0,13 1,48 1,37


ALC138 0,41 0,014 0,6 0,38 0,42 0,19 2,19 0,21 1,94 1,23


ALC139 0,32 0,014 0,6 0,32 0,37 0,15 2,07 0,18 1,75 1,31


ALC140 0,4 0,014 0,6 0,37 0,42 0,18 2,18 0,21 1,93 1,24


ALC141 0,08 0,014 0,6 0,15 0,18 0,06 1,44 0,07 1,14 1,39


ALC142 0,94 0,014 0,6 0,53 0,57 0,27 3,53 0,28 3,37 1,34


ALC143 0,26 0,014 0,6 0,29 0,33 0,13 1,98 0,16 1,63 1,34


ALC144 0,26 0,014 0,6 0,28 0,33 0,13 1,97 0,16 1,62 1,34


ALC145 0,16 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,74 0,12 1,38 1,39


ALC146 0,13 0,014 0,6 0,19 0,23 0,08 1,62 0,1 1,29 1,39


ALC147 0,15 0,014 0,6 0,21 0,25 0,09 1,71 0,11 1,36 1,39


ALC148 0,17 0,014 0,6 0,22 0,26 0,1 1,76 0,12 1,41 1,38


ALC149 0,12 0,014 0,6 0,19 0,22 0,07 1,59 0,09 1,27 1,39


ALC150 0,17 0,014 0,6 0,22 0,26 0,09 1,75 0,12 1,4 1,38


ALC151 0,05 0,014 0,6 0,12 0,14 0,04 1,24 0,05 0,98 1,37


ALC152 3,92 0,014 1,0 0,97 0,98 0,78 5,05 0,78 5,02 1,1

2,91 2,91 C-inest

No Cumple

ALC153 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,1 1,82 0,13 1,46 1,37


ALC154 0,14 0,014 0,6 0,20 0,24 0,08 1,67 0,1 1,33 1,39


ALC155 0,19 0,014 0,6 0,24 0,28 0,1 1,81 0,13 1,46 1,37


ALC156 0,16 0,014 0,6 0,21 0,25 0,09 1,72 0,11 1,37 1,39


ALC157 4,06 0,014 1,0 0,50 1,25 0,39 10,3 4

- - 5,27

- 8,67 SupC No cumple

ALC158 0,05 0,014 0,6 0,13 0,15 0,04 1,28 0,05 1,01 1,37


ALC159 0,3 0,014 0,6 0,31 0,36 0,15 2,04 0,17 1,71 1,32





INFORME FINAL




7.46 Agosto de 2016

Ob

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]

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Hc [

m]

Hn

[m

]

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lujo

Co

mp

rob

ació

n

ALC160 0,03 0,014 0,6 0,09 0,11 0,03 1,06 0,03 0,85 1,36


ALC161 0,03 0,014 0,9 0,08 0,10 0,03 1,02 0,04 0,83 1,36


ALC162 0,03 0,014 0,9 0,09 0,10 0,03 1,07 0,04 0,84 1,39


ALC163 0,05 0,014 0,6 0,12 0,14 0,04 1,25 0,05 0,99 1,37


ALC164 0,82 0,014 1,0 0,42 0,52 0,31 2,62 0,41 2,01 1,48


ALC165 0,09 0,014 0,6 0,16 0,19 0,06 1,49 0,08 1,18 1,4


ALC166 0,05 0,014 0,6 0,11 0,13 0,04 1,21 0,05 0,97 1,37


ALC167 0,24 0,014 0,6 0,27 0,32 0,12 1,92 0,15 1,57 1,35


ALC168 0,21 0,014 0,6 0,25 0,29 0,11 1,85 0,14 1,5 1,37


ALC169 0,17 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,69 0,13 1,28 1,47


ALC170 0,17 0,014 0,6 0,23 0,27 0,1 1,77 0,12 1,41 1,38


SupC= flujo Supercrítico, SubC= flujo Subcrítico, C-Inest= flujo crítico inestable, * Se usa una pendiente So [m/m] de 0,010 para todas las obras.


Es posible observar que existen algunas obras que no cumplen con la verificación

hidráulica, siendo incapaces de evacuar el caudal de diseño tomando en consideración

los criterios definidos. Por lo anterior se hace necesario proyectar nuevas obras para

estos puntos, en la




INFORME FINAL




7.47 Agosto de 2016

Tabla 7.31 se presentan las obras proyectadas y su verificación hidráulica.

Para las alcantarillas nuevas a construir (nuevas totalmente o como continuación o previas a alcantarillas existentes), se tipificaron sus secciones transversales, así: tuberías circulares de diámetros de 0,90 (36”), 1,20 (48”), y alcantarillas cajón con las siguientes dimensiones 1,0 m x 1,0 m, 1,5 m x 1,5 m , 2,0 m x 2,0 m ,2,5 m x 2,5 m, 3,0 m x 3,0 m, 3,5 x 3,5 y 4,0 x 4,0m, con el fin de tener una economía en los rendimientos de construcción; para obras mayores a 4,0 x 4,0 se proyectan pontones o puentes.

Para las nuevas alcantarillas a continuación o previas de las alcantarillas existentes, se tomó el valor mayor de la sección transversal tipificada en relación con la de la sección transversal de la alcantarilla existente. Las alcantarillas proyectadas se presentan en la Tabla 7.32.




INFORME FINAL




7.48 Agosto de 2016

Tabla 7.31 Verificación hidráulica estructuras de drenaje a cambiar por capacidad hidráulica Vía Popayán – Santander de Quilichao.

Ob

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[m

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Tip

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lujo

Co

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ión

ALC002 0,03 0,014 0,9 0,08 0,09 0,03 0,94 0,03 0,78 1,29 0,14 0,15 SupC Cumple

ALC003 0,08 0,014 0,9 0,14 0,16 0,06 1,36 0,08 1,06 1,42 0,25 0,28 SupC Cumple

ALC004 0,19 0,014 0,9 0,20 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,47 0,38 0,44 SupC Cumple

BOX005 0,03 0,014 1,0x1,0 0,04 0,05 0,04 0,78 0,05 0,67 1,25 0,08 0,09 SupC Cumple

BOX006 0,04 0,014 0,9 0,09 0,11 0,03 1,10 0,04 0,86 1,41 0,16 0,18 SupC Cumple

BOX007 0,04 0,014 1,0x1,0 0,05 0,06 0,05 0,89 0,06 0,76 1,28 0,10 0,11 SupC Cumple

BOX008 0,03 0,014 0,9 0,09 0,10 0,03 1,05 0,04 0,83 1,38 0,15 0,17 SupC Cumple

ALC009 0,03 0,014 0,9 0,08 0,10 0,03 1,03 0,04 0,82 1,37 0,15 0,17 SupC Cumple

ALC010 0,04 0,014 0,9 0,10 0,12 0,04 1,14 0,05 0,90 1,39 0,18 0,20 SupC Cumple

ALC011 0,03 0,014 0,9 0,08 0,10 0,03 1,02 0,04 0,83 1,36 0,15 0,16 SupC Cumple

ALC012 0,04 0,014 0,9 0,10 0,12 0,04 1,13 0,05 0,89 1,39 0,18 0,20 SupC Cumple

ALC013 0,04 0,014 0,9 0,10 0,11 0,04 1,11 0,05 0,88 1,38 0,17 0,19 SupC Cumple

ALC014 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,45 0,09 1,11 1,45 0,27 0,31 SupC Cumple

ALC015 0,04 0,014 0,9 0,09 0,11 0,04 1,09 0,04 0,87 1,38 0,17 0,19 SupC Cumple

ALC016 0,04 0,014 0,9 0,10 0,11 0,04 1,10 0,05 0,87 1,38 0,17 0,19 SupC Cumple

ALC017 0,07 0,014 0,9 0,12 0,15 0,05 1,29 0,07 1,00 1,42 0,22 0,25 SupC Cumple

ALC019 0,15 0,014 1,0x1,0 0,10 0,13 0,1 1,40 0,13 1,13 1,38 0,23 0,25 SupC Cumple

ALC041 0,35 0,014 0,9 0,28 0,34 0,17 2,09 0,22 1,59 1,48 0,54 0,62 SupC Cumple

ALC042 0,31 0,014 0,9 0,26 0,32 0,15 2,01 0,2 1,52 1,48 0,50 0,57 SupC Cumple

ALC048A 0,78 0,014 0,9 0,43 0,52 0,3 2,59 0,38 2,05 1,43 0,84 0,94 SupC Cumple

ALC051 0,79 0,014 0,9 0,44 0,52 0,3 2,61 0,39 2,06 1,43 0,85 0,95 SupC Cumple

ALC052 0,39 0,014 0,9 0,29 0,36 0,18 2,15 0,24 1,63 1,49 0,56 0,65 SupC Cumple

ALC05 3 0,28 0,014 0,9 0,25 0,31 0,14 1,96 0,19 1,48 1,48 0,47 0,54 SupC Cumple

ALC055 0,22 0,014 0,9 0,22 0,27 0,12 1,84 0,16 1,39 1,48 0,42 0,48 SupC Cumple

ALC057 0,18 0,014 0,9 0,20 0,24 0,1 1,72 0,14 1,30 1,48 0,37 0,42 SupC Cumple

ALC058 0,14 0,014 0,9 0,17 0,21 0,09 1,59 0,11 1,21 1,46 0,32 0,37 SupC Cumple

ALC059 0,17 0,014 0,9 0,19 0,24 0,1 1,71 0,13 1,29 1,48 0,36 0,42 SupC Cumple

ALC060 0,24 0,014 0,9 0,23 0,28 0,13 1,88 0,17 1,42 1,49 0,44 0,50 SupC Cumple

ALC061 0,3 0,014 0,9 0,26 0,31 0,15 1,99 0,2 1,50 1,48 0,49 0,56 SupC Cumple

ALC062 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,64 0,12 1,25 1,47 0,34 0,39 SupC Cumple

ALC062A 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,46 0,09 1,12 1,45 0,28 0,31 SupC Cumple

ALC063 0,22 0,014 0,9 0,22 0,27 0,12 1,83 0,16 1,38 1,48 0,42 0,48 SupC Cumple

ALC064 0,16 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,67 0,13 1,26 1,47 0,35 0,40 SupC Cumple

ALC065 0,25 0,014 0,9 0,24 0,29 0,13 1,90 0,18 1,44 1,49 0,45 0,51 SupC Cumple

BOX067 8,65 0,014 2,0x2,0 0,97 1,24 1,94 4,45 2,48 3,49 1,44 2,17 2,49 SupC Cumple

ALC068 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,19 0,05 0,93 1,41 0,19 0,22 SupC Cumple

ALC069 0,35 0,014 0,9 0,28 0,34 0,17 2,09 0,22 1,58 1,48 0,54 0,62 SupC Cumple

ALC070 0,07 0,014 0,9 0,12 0,14 0,05 1,28 0,07 0,99 1,42 0,22 0,25 SupC Cumple




INFORME FINAL




7.49 Agosto de 2016

Ob

ra

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[m³/

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[m

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Hn

[m

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Tip

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lujo

Co

mp

rob

ac

ión

ALC072 0,17 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,69 0,13 1,28 1,47 0,36 0,41 SupC Cumple

ALC073 0,18 0,014 0,9 0,20 0,24 0,1 1,74 0,14 1,31 1,48 0,37 0,43 SupC Cumple

ALC074 0,32 0,014 0,9 0,27 0,33 0,16 2,04 0,21 1,54 1,48 0,51 0,59 SupC Cumple

ALC075 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,06 1,40 0,08 1,08 1,44 0,26 0,29 SupC Cumple

ALC076 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,43 0,09 1,10 1,44 0,27 0,30 SupC Cumple

ALC077 0,08 0,014 0,9 0,13 0,16 0,06 1,35 0,08 1,05 1,43 0,24 0,27 SupC Cumple

ALC078 0,12 0,014 0,9 0,16 0,20 0,08 1,53 0,1 1,16 1,45 0,30 0,34 SupC Cumple

ALC079 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,44 0,09 1,10 1,44 0,27 0,31 SupC Cumple

ALC080 0,06 0,014 0,9 0,12 0,14 0,05 1,27 0,06 0,98 1,42 0,21 0,24 SupC Cumple

ALC081 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,19 0,06 0,93 1,41 0,19 0,22 SupC Cumple

ALC082 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,45 0,09 1,11 1,44 0,27 0,31 SupC Cumple

ALC083 0,18 0,014 0,9 0,20 0,24 0,1 1,73 0,14 1,31 1,48 0,37 0,43 SupC Cumple

ALC084 0,11 0,014 0,9 0,15 0,19 0,07 1,49 0,1 1,13 1,45 0,28 0,32 SupC Cumple

ALC085 0,11 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,48 0,09 1,13 1,45 0,28 0,32 SupC Cumple

ALC086 0,14 0,014 0,9 0,18 0,21 0,09 1,60 0,12 1,22 1,46 0,33 0,37 SupC Cumple

ALC087 0,17 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,69 0,13 1,28 1,47 0,36 0,41 SupC Cumple

ALC088 0,18 0,014 0,9 0,20 0,24 0,1 1,72 0,14 1,30 1,48 0,37 0,42 SupC Cumple

ALC089 0,29 0,014 0,9 0,25 0,31 0,15 1,98 0,2 1,50 1,48 0,48 0,55 SupC Cumple

ALC090 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,63 0,12 1,24 1,47 0,34 0,38 SupC Cumple

ALC091 0,2 0,014 0,9 0,21 0,26 0,11 1,78 0,15 1,34 1,48 0,39 0,45 SupC Cumple

ALC092 0,21 0,014 0,9 0,21 0,26 0,12 1,80 0,15 1,36 1,48 0,40 0,46 SupC Cumple

ALC093 0,38 0,014 0,9 0,29 0,35 0,18 2,13 0,23 1,61 1,49 0,55 0,64 SupC Cumple

ALC094 0,33 0,014 0,9 0,27 0,33 0,16 2,06 0,21 1,56 1,48 0,52 0,60 SupC Cumple

ALC095 0,24 0,014 0,9 0,23 0,28 0,13 1,87 0,17 1,41 1,49 0,43 0,50 SupC Cumple

ALC096 0,36 0,014 0,9 0,28 0,35 0,17 2,11 0,23 1,60 1,49 0,54 0,62 SupC Cumple

ALC097 0,19 0,014 0,9 0,21 0,25 0,11 1,76 0,14 1,33 1,47 0,39 0,44 SupC Cumple

ALC098 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,06 1,41 0,08 1,08 1,44 0,26 0,30 SupC Cumple

ALC099 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,07 1,41 0,08 1,08 1,43 0,26 0,30 SupC Cumple

ALC100 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,63 0,12 1,23 1,47 0,34 0,38 SupC Cumple

ALC101 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,64 0,12 1,25 1,47 0,34 0,39 SupC Cumple

ALC102 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,06 1,41 0,08 1,08 1,44 0,26 0,29 SupC Cumple

ALC104 0,08 0,014 0,9 0,14 0,16 0,06 1,38 0,08 1,06 1,44 0,25 0,28 SupC Cumple

ALC105 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,46 0,09 1,12 1,45 0,28 0,31 SupC Cumple

ALC106 0,11 0,014 0,9 0,16 0,19 0,08 1,52 0,1 1,15 1,46 0,29 0,33 SupC Cumple

ALC107 0,11 0,014 0,9 0,16 0,19 0,07 1,50 0,1 1,14 1,46 0,29 0,33 SupC Cumple

ALC108 0,08 0,014 0,9 0,14 0,16 0,06 1,37 0,08 1,06 1,42 0,25 0,28 SupC Cumple

ALC109 0,11 0,014 0,9 0,16 0,19 0,07 1,51 0,1 1,15 1,46 0,29 0,33 SupC Cumple

ALC111 0,16 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,67 0,13 1,27 1,47 0,35 0,40 SupC Cumple

ALC112 0,37 0,014 0,9 0,29 0,35 0,17 2,12 0,23 1,61 1,49 0,55 0,63 SupC Cumple

ALC113 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,07 1,42 0,09 1,09 1,44 0,26 0,30 SupC Cumple




INFORME FINAL




7.50 Agosto de 2016

Ob

ra

Q

[m³/

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[m

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[m

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Áre

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Vc

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F

Hc

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Hn

[m

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Tip

o f

lujo

Co

mp

rob

ac

ión

ALC114 0,17 0,014 0,9 0,19 0,24 0,1 1,70 0,13 1,29 1,48 0,36 0,42 SupC Cumple

ALC115 0,12 0,014 0,9 0,16 0,19 0,08 1,52 0,1 1,16 1,45 0,30 0,34 SupC Cumple

ALC116 0,19 0,014 0,9 0,20 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,48 0,38 0,44 SupC Cumple

ALC118 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,06 1,38 0,08 1,07 1,42 0,25 0,28 SupC Cumple

ALC119 0,19 0,014 0,9 0,20 0,25 0,11 1,75 0,14 1,31 1,48 0,38 0,43 SupC Cumple

ALC120 0,12 0,014 0,9 0,16 0,20 0,08 1,54 0,1 1,17 1,45 0,30 0,34 SupC Cumple

ALC121 0,65 0,014 0,9 0,39 0,47 0,26 2,48 0,34 1,92 1,46 0,76 0,86 SupC Cumple

ALC122 1,35 0,014 1,0x1,0 0,48 0,57 0,48 2,80 0,57 2,37 1,29 1,00 1,08 SupC Cumple

ALC123 0,07 0,014 0,9 0,13 0,15 0,05 1,31 0,07 1,01 1,42 0,23 0,26 SupC Cumple

ALC125 0,75 0,014 0,9 0,42 0,51 0,29 2,57 0,37 2,02 1,44 0,82 0,92 SupC Cumple

ALC126 0,14 0,014 0,9 0,17 0,21 0,09 1,60 0,11 1,22 1,46 0,32 0,37 SupC Cumple

ALC128 0,14 0,014 0,9 0,17 0,21 0,09 1,59 0,11 1,21 1,46 0,32 0,37 SupC Cumple

ALC129 0,11 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,48 0,09 1,13 1,45 0,28 0,32 SupC Cumple

ALC130 0,17 0,014 0,9 0,19 0,24 0,1 1,70 0,13 1,29 1,48 0,36 0,42 SupC Cumple

ALC131 0,16 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,67 0,13 1,26 1,47 0,35 0,40 SupC Cumple

ALC132 0,14 0,014 0,9 0,17 0,21 0,09 1,60 0,11 1,22 1,46 0,32 0,37 SupC Cumple

ALC134 0,18 0,014 0,9 0,20 0,24 0,11 1,74 0,14 1,31 1,48 0,38 0,43 SupC Cumple

ALC135 0,16 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,67 0,13 1,27 1,47 0,35 0,40 SupC Cumple

ALC136 0,19 0,014 0,9 0,20 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,47 0,38 0,44 SupC Cumple

ALC137 0,2 0,014 0,9 0,21 0,25 0,11 1,77 0,15 1,34 1,48 0,39 0,45 SupC Cumple

ALC138 0,41 0,014 0,9 0,30 0,37 0,19 2,18 0,25 1,66 1,48 0,58 0,67 SupC Cumple

ALC139 0,32 0,014 0,9 0,27 0,32 0,16 2,03 0,21 1,53 1,48 0,50 0,58 SupC Cumple

ALC140 0,4 0,014 0,9 0,30 0,37 0,19 2,17 0,24 1,65 1,48 0,58 0,66 SupC Cumple

ALC141 0,08 0,014 0,9 0,14 0,16 0,06 1,38 0,08 1,06 1,44 0,25 0,28 SupC Cumple

ALC142 0,94 0,014 0,9 0,48 0,57 0,35 2,72 0,43 2,20 1,4 0,94 1,04 SupC Cumple

ALC143 0,26 0,014 0,9 0,24 0,30 0,14 1,93 0,18 1,46 1,49 0,46 0,53 SupC Cumple

ALC144 0,26 0,014 0,9 0,24 0,29 0,14 1,92 0,18 1,45 1,49 0,45 0,52 SupC Cumple

ALC145 0,16 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,67 0,13 1,27 1,47 0,35 0,40 SupC Cumple

ALC146 0,13 0,014 0,9 0,17 0,20 0,08 1,55 0,11 1,18 1,46 0,31 0,35 SupC Cumple

ALC147 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,64 0,12 1,25 1,47 0,34 0,39 SupC Cumple

ALC148 0,17 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,70 0,13 1,28 1,47 0,36 0,41 SupC Cumple

ALC149 0,12 0,014 0,9 0,16 0,20 0,08 1,53 0,1 1,17 1,45 0,30 0,34 SupC Cumple

ALC150 0,17 0,014 0,9 0,19 0,23 0,1 1,69 0,13 1,28 1,47 0,36 0,41 SupC Cumple

ALC151 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,19 0,05 0,92 1,4 0,19 0,21 SupC Cumple

ALC152 3,92 0,014 1,5x1,5 0,72 0,89 1,07 3,66 1,33 2,95 1,38 1,55 1,74 SupC Cumple

ALC153 0,19 0,014 0,9 0,20 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,47 0,38 0,44 SupC Cumple

ALC154 0,14 0,014 0,9 0,18 0,21 0,09 1,60 0,11 1,22 1,46 0,33 0,37 SupC Cumple

ALC155 0,19 0,014 0,9 0,20 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,47 0,38 0,44 SupC Cumple

ALC156 0,16 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,65 0,12 1,26 1,47 0,34 0,39 SupC Cumple

ALC157 4,06 0,014 1,5x1,5 0,73 0,91 1,1 3,69 1,36 2,98 1,37 1,59 1,77 SupC Cumple




INFORME FINAL




7.51 Agosto de 2016

Ob

ra

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[m³/

s]

n

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[m

]

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[m

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]

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]

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[m

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Tip

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ALC158 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,22 0,06 0,94 1,41 0,20 0,22 SupC Cumple

ALC159 0,3 0,014 0,9 0,26 0,31 0,15 1,99 0,2 1,50 1,48 0,49 0,56 SupC Cumple

ALC160 0,03 0,014 0,9 0,08 0,09 0,03 1,00 0,04 0,81 1,36 0,14 0,16 SupC Cumple

ALC163 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,19 0,05 0,93 1,41 0,19 0,22 SupC Cumple

ALC165 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,07 1,42 0,09 1,09 1,44 0,26 0,30 SupC Cumple

ALC166 0,05 0,014 0,9 0,10 0,12 0,04 1,15 0,05 0,90 1,39 0,18 0,20 SupC Cumple

ALC167 0,24 0,014 0,9 0,23 0,28 0,13 1,87 0,17 1,41 1,49 0,43 0,50 SupC Cumple

ALC168 0,21 0,014 0,9 0,21 0,26 0,11 1,79 0,15 1,35 1,48 0,40 0,46 SupC Cumple

ALC170 0,17 0,014 0,9 0,19 0,24 0,1 1,71 0,13 1,29 1,48 0,36 0,42 SupC Cumple

SupC= flujo Supercrítico, * Se usa una pendiente So [m/m] de 0,010 para todas las obras. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Tabla 7.32 Verificación hidráulica estructuras de drenaje proyectadas totalmente nuevas capacidad hidráulica Vía Popayán – Santander de Quilichao.

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[m³/

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[m

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1P 0,07 0,014 0,9 0,13 0,15 0,05 1,31 0,07 1,01 1,42 0,23 0,26 SupC Cumple

2P 0,04 0,014 0,9 0,1 0,12 0,04 1,14 0,05 0,89 1,39 0,18 0,2 SupC Cumple

3P 0,19 0,014 0,9 0,2 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,48 0,38 0,44 SupC Cumple

4P 0,22 0,014 0,9 0,22 0,27 0,12 1,83 0,16 1,38 1,48 0,41 0,48 SupC Cumple

5P 0,19 0,014 0,9 0,2 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,47 0,38 0,44 SupC Cumple

6P 0,04 0,014 0,9 0,1 0,11 0,04 1,11 0,05 0,88 1,38 0,17 0,19 SupC Cumple

7P 0,14 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,62 0,12 1,23 1,46 0,33 0,38 SupC Cumple

8P 0,08 0,014 0,9 0,13 0,16 0,06 1,35 0,08 1,05 1,43 0,24 0,27 SupC Cumple

9P 0,62 0,014 0,9 0,38 0,46 0,26 2,45 0,33 1,9 1,46 0,74 0,84 SupC Cumple

10P 0,61 0,014 0,9 0,38 0,46 0,25 2,44 0,33 1,88 1,46 0,73 0,83 SupC Cumple

11P 0,66 0,014 0,9 0,39 0,48 0,26 2,48 0,34 1,93 1,45 0,76 0,86 SupC Cumple

12P 0,28 0,014 0,9 0,25 0,31 0,14 1,96 0,19 1,48 1,48 0,47 0,54 SupC Cumple

13P 0,14 0,014 0,9 0,18 0,21 0,09 1,61 0,12 1,22 1,46 0,33 0,37 SupC Cumple

14P 0,34 0,014 0,9 0,28 0,34 0,17 2,07 0,22 1,57 1,48 0,53 0,6 SupC Cumple

15P 0,31 0,014 0,9 0,26 0,32 0,15 2,01 0,2 1,52 1,48 0,5 0,57 SupC Cumple

16P 4,47 0,014 2,0x2,0 0,6 0,8 1,2 3,72 1,6 2,8 1,53 1,4 1,66 SupC Cumple

17P 5,32 0,014 2,0x2,0 0,68 0,9 1,36 3,91 1,79 2,97 1,51 1,57 1,85 SupC Cumple

18P 0,2 0,014 0,9 0,21 0,25 0,11 1,77 0,15 1,34 1,48 0,39 0,45 SupC Cumple

19P 0,04 0,014 0,9 0,1 0,12 0,04 1,12 0,05 0,89 1,39 0,18 0,19 SupC Cumple

20P 0,07 0,014 0,9 0,12 0,15 0,05 1,29 0,07 1 1,42 0,22 0,25 SupC Cumple




INFORME FINAL




7.52 Agosto de 2016

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21P 0,08 0,014 0,9 0,14 0,16 0,06 1,38 0,08 1,07 1,43 0,25 0,28 SupC Cumple

22P 0,29 0,014 0,9 0,25 0,31 0,15 1,99 0,2 1,5 1,48 0,48 0,56 SupC Cumple

23P 0,17 0,014 0,9 0,19 0,24 0,1 1,7 0,13 1,29 1,47 0,36 0,41 SupC Cumple

24P 0,05 0,014 0,9 0,11 0,13 0,04 1,19 0,05 0,92 1,4 0,19 0,21 SupC Cumple

25P 0,11 0,014 0,9 0,16 0,19 0,07 1,5 0,1 1,14 1,46 0,29 0,33 SupC Cumple

26P 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,65 0,12 1,25 1,47 0,34 0,39 SupC Cumple

27P 0,19 0,014 0,9 0,2 0,25 0,11 1,75 0,14 1,32 1,48 0,38 0,44 SupC Cumple

28P 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,46 0,09 1,12 1,45 0,28 0,31 SupC Cumple

29P 0,08 0,014 0,9 0,13 0,16 0,06 1,34 0,07 1,04 1,43 0,24 0,27 SupC Cumple

30P 0,24 0,014 0,9 0,23 0,28 0,13 1,87 0,17 1,41 1,49 0,43 0,5 SupC Cumple

31P 0,2 0,014 0,9 0,21 0,25 0,11 1,76 0,15 1,33 1,47 0,39 0,45 SupC Cumple

32P 0,15 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,65 0,12 1,25 1,47 0,34 0,39 SupC Cumple

33P 0,11 0,014 0,9 0,16 0,19 0,08 1,51 0,1 1,15 1,46 0,29 0,33 SupC Cumple

34P 0,8 0,014 0,9 0,44 0,53 0,31 2,61 0,39 2,07 1,43 0,85 0,96 SupC Cumple

35P 0,27 0,014 0,9 0,25 0,3 0,14 1,95 0,19 1,47 1,48 0,47 0,54 SupC Cumple

36P 0,11 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,48 0,09 1,13 1,45 0,28 0,32 SupC Cumple

37P 0,09 0,014 0,9 0,14 0,17 0,07 1,42 0,09 1,09 1,44 0,26 0,3 SupC Cumple

38P 0,14 0,014 0,9 0,18 0,22 0,09 1,61 0,12 1,22 1,46 0,33 0,38 SupC Cumple

39P 0,11 0,014 0,9 0,16 0,19 0,08 1,52 0,1 1,15 1,46 0,29 0,34 SupC Cumple

40P 0,1 0,014 0,9 0,15 0,18 0,07 1,43 0,09 1,1 1,44 0,27 0,3 SupC Cumple

41P 0,12 0,014 0,9 0,16 0,2 0,08 1,54 0,1 1,18 1,45 0,3 0,35 SupC Cumple SupC= flujo Supercrítico, * Se usa una pendiente So [m/m] de 0,010 para todas las obras.


7.4.3 Análisis de socavación

La socavación total en una corriente de agua se divide en la socavación generalizada que sufre el fondo del cauce ante eventos de crecientes máximas extraordinarias, y la socavación localizada al pie de estructuras, como pilas o estribos de un puente, o sobre obras de defensa de la corriente misma, como espolones, muros de protección, etc.

7.4.3.1 Socavación Generalizada

7.4.3.1.1 Método de Lischtvan-Lebediev

Uno de los métodos empleados para evaluar la socavación general, es el método propuesto por Lischtvan – Lebediev, de acuerdo con las referencias bibliográficas (Maza Álvarez, Socavación en Cauces Naturales, 1968) y (Maza Álvarez & García Flores, Manual de Ingeniería de Ríos, 1989), el cual se basa en la obtención de la condición de equilibrio entre




INFORME FINAL




7.53 Agosto de 2016

la velocidad media del flujo y la velocidad media máxima necesaria para no erosionar el material del fondo.

Para suelos homogéneos, conocido el material del fondo en la sección o tramo en estudio, y aceptando que las rugosidades son constantes en todo el ancho de la sección, la profundidad de la socavación se obtiene a partir de las siguientes expresiones:

A. Para Suelos Granulares no cohesivos

Para suelos granulares no cohesivos existen 3 expresiones, en función del D84, las cuales se presentan a continuación.

Si 0,00005 m ≤ D84 ≤ 0,0028 m

Si 0,0028 m ≤ D84 ≤ 0,182 m

Si 0,82 m ≤ D84 ≤ 1,0 m

B. Para suelos cohesivos

Estas ecuaciones deben aplicarse para varias líneas verticales de la sección del cruce. La profundidad en cada una de ellas es una función de la profundidad inicial d0. Al unir todas las profundidades ds se tiene el perfil de la sección teórica erosionada.

En las ecuaciones anteriores β es un coeficiente que toma en cuenta el periodo de retorno, T, del gasto de diseño en años. Para obtener su valor se propone la expresión




INFORME FINAL




7.54 Agosto de 2016

La cual es válida para periodos de retorno comprendidos entre 15 y 1500 años. β no tiene unidades.

D84 es el diámetro de la muestra de sedimento en que el 84 % del peso es menor que ese tamaño [m]. Adicionalmente, ɣd es el peso específico seco, conocido en hidráulica fluvial como peso volumétrico seco, y es igual al peso seco de la muestra entre su volumen inicial, en kgf/m3. Por otro lado alfa se expresa de la siguiente manera

Donde, d0 es la profundidad inicial, en una línea vertical dada, entre el nivel del agua cuando se presenta el caudal de diseño y el nivel del fondo inicial (levantando normalmente en el estiaje anterior) en metros; ds es la profundidad hasta el fondo ya socavado, en m. Se mide desde la elevación de la superficie del agua al presentarse el caudal de diseño, sobre la misma vertical de d0, en metros; Qd es el caudal de diseño o caudal máximo de la creciente para la cual se desea calcular la erosión [m3/s]; dm es la lámina de agua media o profundidad media, medida entre la superficie del agua al pasar el gasto Qd y el perfil del fondo original [m]. Se obtiene dividiendo el área hidráulica A entre el ancho efectivo Be.

Por su parte Be es el ancho efectivo de la superficie libre del cauce [m]. Se calcula a partir del ancho real del cauce, al que se le reduce el ancho de todos los obstáculos y µ es el Coeficiente que toma en cuenta las contracciones laterales del flujo que se produce en las caras de los obstáculos que están dentro de la corriente, como por ejemplo las pilas de un puente. Es función de la velocidad media del flujo y del claro entre pilas. Se evalúa a partir de la expresión propuesta por Maza, teniendo en cuenta los datos proporcionados por Lischtvan – Lebediev, y no tiene unidades.

Cuando no hay obstáculos, µ = 1; en la ecuación anterior, U es la velocidad media del agua en la sección, en m/s, dada por la relación y L es la luz entre dos pilas u obstáculos [m]. Puesto que la ecuación no es dimensionalmente correcta, deben respetarse las unidades indicadas; adicionalmente A es el área hidráulica de la sección [m2].




INFORME FINAL




7.55 Agosto de 2016

7.4.3.1.2 Método de Blench

El método de Blench está basado en la teoría de régimen estable y en función del caudal de diseño, factor de fondo (Fb) y en el factor de orilla (Fs). Fb y Fs, tienen en cuenta la concentración del material transportado en suspensión, el diámetro de las partículas de fondo y la existencia de las orillas a ser erosionada.

El factor de orilla (Fs) puede tomar los siguientes valores: Orilla de barro y arena toma el valor de Fs = 0,1; Orilla de barro, arcilla, fangosa toma un valor de Fs = 0,2 y Orilla de material muy cohesivo, toma un valor de Fs = 0,3.

El factor de fondo Fb, puede ser evaluado de dos formas, sí el canal arrastra poco sedimento y el fondo es arenoso, se debe emplear la siguiente expresión.

𝐹𝑏 = 1,9 √𝐷

Donde D es el diámetro medio de las partículas [mm]; sí existe arrastre de sedimentos y el fondo es arenoso, emplear la siguiente expresión.

Partiendo de estos factores, y de acuerdo a la referencia bibliográfica (MELVILLE, B. W. AND COLEMAN S. E. “Bridge Scour”. Water Resources Publications, LLC. 1973.), se llega al cálculo de la profundidad de socavación media, Yms, bajo la superficie libre, la cual puede ser calculada a partir del caudal medio por unidad de ancho del canal en función del diámetro medio de los sedimentos.

; Para arenas de 0,06 < d50 < 2 mm

; Para gravas de Ss = 2,65 y d50 > 2 mm

Donde, q es el caudal por unidad de ancho, para el canal principal [m3/s/m] y d50 es el diámetro de la partícula de lecho de una muestra [m].




INFORME FINAL




7.56 Agosto de 2016

7.4.3.2 Socavación Localizada

7.4.3.2.1 Erosión local al pie de obras rodeadas por la corriente

Como ejemplo más frecuente, esta erosión es la que ocurre al pie de las pilas de los puentes, por lo cual en lo que sigue se hará mención a estas obras, y por lo mismo se le conoce usualmente con el nombre de “erosión al pie de pilas”.

Aunque esta erosión ha sido estudiada con detalle por autores como Tison, Romitta, Laursen – Toch, De Souza – Pinto, Maggiolo, Jaraquiri, Maza – Sánchez, Neill, Breusers, Shen y Melville, entre otros, aquí sólo se presenta el método de Maza – Sánchez.

Los autores mencionados proponen tres diagramas que se muestran en figuras correspondientes de las referencias (Maza Álvarez, Socavación en Cauces Naturales, 1968) y (Maza Álvarez & García Flores, Manual de Ingeniería de Ríos, 1989), con los que se puede determinar la erosión local como una función de la relación entre el ancho de la pila a la profundidad del agua y el número de Froude de la corriente. Este método es útil únicamente para fondos formados con arena y grava. Los diagramas fueron obtenidos para pilas con sección rectangular, cilíndrica y rectangular con extremos redondeados y sirven tanto para las pilas alineadas con el flujo como esviajadas. Cuando la pila está esviajada el número de Froude debe corregirse por un factor fc si su valor es mayor que 0,25. El valor del coeficiente fc es función del ángulo Φ, que forma la dirección del flujo con el eje de la pila. Los parámetros empleados se describen a continuación.

d0 es la profundidad de la lámina de agua de la corriente enfrente de la pila, en m, en una zona no afectada por la erosión local, pero obtenida después de calcular la socavación general, transversal y en curvas. En otras palabras, las erosiones locales se calculan a partir de las condiciones de la corriente, una vez que se han producido las erosiones que afectan el fondo del cauce en forma general; b1 es la proyección de la pila en un plano perpendicular a la corriente [m]. Cuando el flujo y el eje longitudinal de la pila están alineados, b1, es igual al ancho de la pila; Φ es el ángulo entre la dirección del flujo y el eje longitudinal de la pila y F es el Número de Froude del escurrimiento.

Por su parte Up es la velocidad media del flujo, después que el fondo ha sido erosionado, por todas las erosiones que puedan afectar la sección, pero no por la local de las pilas [m/s]. Se obtiene en la sección del cruce que ya erosionada, sin considerar las pilas y se estima de la siguiente manera.




INFORME FINAL




7.57 Agosto de 2016

Donde, Ap es el área hidráulica total de la sección [m2]; dsm es la profundidad media en la sección donde se obtuvo Up [m]; S es la erosión local medida desde el fondo no afectado por esta erosión [m]; ST es la erosión local medida desde la superficie libre del agua [m] y Fc es el coeficiente por el que hay que afectar al número de Froude, F, cuando Φ ≠ 0 y F > 0,25. La erosión local que se obtiene con ayuda de las figuras señaladas es la máxima que pueda presentarse.

7.4.3.2.2 Erosión local al pie de obras unidas a la margen

Esta erosión ocurre en el extremo, que está dentro de la corriente, de estructuras unidas a la margen, entre las que se pueden citar los espolones y estribos de los puentes.

Este tipo de erosión ha sido estudiada también por varios autores, entre quienes pueden citarse a Laursen, Shen, Veiga Da Cunha, y ha sido más difícil de determinar y estudiar, por la cantidad de parámetros que es necesario tener en cuenta, y porque ellos varían notablemente de una estructura a otra. Tal es el caso del ancho total del estribo con respecto al primer claro del puente, el ángulo de ataque de la corriente, el caudal teórico interceptado por el estribo, sus taludes, y la forma de inclinación de las esquinas cuando la cara del estribo es vertical. Téngase en mente que además influyen la velocidad y la lámina de agua de la corriente, y las propiedades del material del fondo. Para evaluar esta erosión, los autores proponen las relaciones que a continuación se indican, y que fueron obtenidas con base en datos de Artamonof y Veiga Da Cunha principalmente, y siguiendo lo establecido por Artamonof.

Donde, de es la profundidad de la corriente en el extremo de la estructura, medida entre la superficie del agua y el fondo erosionado [m]; da es la profundidad del flujo aguas arriba del estribo o de la estructura en una zona no afectada por la erosión del estribo, pero que tiene en cuenta la erosión general, transversal, en curvas o cualquier otra que afecte el fondo en forma independiente de la local aquí tratada [m]; Kα es el coeficiente que depende del ángulo α; su valor se obtiene de la siguiente relación.




INFORME FINAL




7.58 Agosto de 2016

α es el ángulo medido aguas abajo del puente, y formado entre la prolongación de ese eje y la dirección del flujo [°C]; Kk es el coeficiente que depende del talud, k, del extremo del estribo; se obtiene con ayuda de la siguiente expresión.

K es la distancia horizontal [m], recorrida al subir verticalmente 1 m. También se expresa como k = cot θ, siendo θ el ángulo que forma el talud con la horizontal; Kq es el Coeficiente que depende de la relación Q1 entre Q, donde Q1 es el caudal teórico que podría pasar a través del área ocupada por el estribo, si éste no existiera, y Q es el caudal total del río. Su valor se obtiene de la relación siguiente.

De esta manera, se obtiene la siguiente ecuación cuando se sustituyen los valores de Kα, Kk y Kq en la expresión para de.

Esta ecuación permite obtener la erosión en el extremo y al pie del talud de un estribo o espolón teniendo en cuenta el ángulo del talud, el ángulo que el eje longitudinal de la obra tiene con respecto al flujo, y la interferencia que dicha obra ocasiona al flujo.

7.4.3.3 Resultados

En la Figura 7.20, Figura 7.21, Figura 7.22 y Figura 7.23 a la se presentan las curvas granulométricas de las corrientes de interés, obtenidas a partir de una muestra de material tomada en el fondo de las corrientes.




INFORME FINAL




7.59 Agosto de 2016

Figura 7.20Curva granulométrica, Río Cajibio. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Figura 7.21Curva granulométrica, Río Palacé. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.60 Agosto de 2016

Figura 7.22Granulometría, río Cofre. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Figura 7.23Granulometría, río Blanco. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.61 Agosto de 2016

En la Tabla 7.33 se presentan los cálculos de la socavación máxima generalizada para los

puentes existentes y proyectados respectivamente, así como las cotas respectivas hasta

donde llegaría el fondo del cauce al paso de la creciente con periodo de retorno de 100

años, por medio del método de Lischtvan-Lebediev. Por otro lado, en la




INFORME FINAL




7.62 Agosto de 2016

Tabla 7.34 se presenta el cálculo de la socavación máxima generalizada por el método de Blench.

Debe tenerse en cuenta que ésta es la máxima socavación que se calcula siempre y cuando no existan controles geológicos por debajo del fondo del cauce que impidan estos procesos. Es decir que en caso de encontrar un estrato de roca ya no habría más procesos de socavación.

Finalmente, de acuerdo a (Melville & Coleman, 2000) se sugiere la aplicación del cálculo de socavación por más de un método, esto con el fin de calcular la profundidad de socavación general; los diferentes métodos dan un orden de magnitud alrededor del cual se encuentra la profundidad de socavación generalizada, por lo cual esta Consultoría para el presente estudio tomó como socavación general la condición más crítica del proceso erosivo entre las metodologías empleadas.




INFORME FINAL




7.63 Agosto de 2016

Tabla 7.33 Cálculo de Socavación Máxima Generalizada Método de Lischtvan - Lebediev (Maza).

Ab

sc

isa

Pu

en

te

Co

rrie

nte

An

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m]

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a [

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l [m

3/s

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ds

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op

tad

o

[m]

So

ca

vac

ión

má

xim

a [

m]

K01+420 1 Río Blanco

23,75 53,81 3,26 169,59 4,27 2,27 0,05912 100 0,9955 0,97 0 23,75 1,88 5,94 6 1,73

K06+417 2 Río Palacé CD

20,71 47,05 3,21 151,2 3,92 2,27 0,04285 100 0,9955 0,97 0 20,71 1,92 5,73 5,8 1,88

K06+417 3 Río Palacé CI

27,56 74,48 2,03 151,2 3,14 2,7 0,04285 100 0,9955 0,99 3 24,56 1,19 2,99 3 0

K08+790 4 Río Cofre

14,09 23,79 4,1 97,47 2,31 1,69 0,03377 100 0,9955 0,94 2 12,09 3,57 4,9 4,9 2,59

K17+322 5 Río Cajibío CI

21,56 35,28 1,76 62,07 3,25 1,64 0,01905 100 0,9955 0,98 2 19,56 1,42 4,15 4,2 0,95

K17+322 5 Río Cajibío CD

14,67 22,49 2,76 62,07 2,86 1,53 0,01905 100 0,9955 0,96 0 14,67 2,15 4,85 4,9 2,04





INFORME FINAL




7.64 Agosto de 2016

Tabla 7.34 Cálculo de Socavación Máxima Generalizada Método de Blench.

Ab

sc

isa

Pu

en

te

Co

rrie

nte

An

ch

o [

m]

Áre

a [

m2]

ve

loc

ida

d

me

dia

[m

/s]

Cau

da

l [m

3/s

]

dm

[m

]

do

[m

]

D50

[m

]

Tr

[añ

os

]

q [

m3

/s/m

]

ds

me

dia

[m

]

So

ca

vac

ión

má

xim

a [

m]

K01+420 1 Río Blanco 23,75 53,81 3,26 169,59 2,27 4,27 0,00736 100 71,406 6,87 2,6

K06+417 2 Río Palacé CD 20,71 47,05 3,21 151,20 2,27 3,92 0,01232 100 73,008 6,68 2,76

K06+417 3 Río Palacé CI 27,56 74,48 2,03 151,20 2,70 3,14 0,01232 100 54,862 5,52 2,38

K08+790 4 Río Cofre 14,09 23,79 4,1 97,47 1,69 2,31 0,00412 100 69,177 7,06 4,75

K17+322 5 Río Cajibío CI 21,56 35,28 1,76 62,07 1,64 3,25 0,00109 100 28,789 7,57 4,32

K17+322 5 Río Cajibío CD 14,67 22,49 2,76 62,07 1,53 2,86 0,00109 100 42,311 9,79 6,93





INFORME FINAL




7.65 Agosto de 2016

Finalmente, en la se presenta el resumen de la metodología para el cálculo de la socavación máxima generalizada y la socavación final adoptada.

Tabla 7.35 Resumen Cálculo de Socavación Generalizada.

Abscisa Puente Puente Socavación Máxima Generalizada Lischtvas-Leberdiev [m]

Socavación Máxima Generalizada Blench [m]

Socavación Máxima Generalizada Adoptada [m]

K01+420 1 Río Blanco 1,73 2,6 2,6

K06+417 2 Río Palacé CD 1,88 2,76 2,76

K06+417 3 Río Palacé CI 0,0 2,38 2,38

K08+790 4 Río Cofre 2,59 4,75 4,75

K17+322 5 Río Cajibío CI 0,95 4,32 4,32

K17+322 5 Río Cajibío CD 2,04 6,93 6,93

Nota: 1) Se escogió el valor máximo de socavación generalizada de las metodologías empleadas. En los casos en que la socavación fuera menor en a 1,50 m en ambas metodologías por seguridad y a criterio del diseñador se adopta un valor mínimo de socavación Máxima Generalizada de 1,50 m.


Como siguiente paso se calculó la socavación máxima en estribos teórica la cual se presenta en la Tabla 7.36. Cabe anotar que en los ríos Cofre y Cajibio el agua no alcanza a sus estribos por lo cual este tipo de socavación no se presenta.

Tabla 7.36 Socavación Teórica en Estribos

Puente Velocidad Promedio

(m/s) ds [m] do [m]

Número de

Froude Se [m]

Localizada en

Estribos Se-ds [m]

Total en Estribos Teórica Se-do

[m]

Socavación Total

Teórica [m]

Río Blanco

3,26 6,87 4,27 0,4 9,13 2,27 4,86 5

Río Palacé

3,21 6,68 3,92 0,4 8,88 2,2 4,96 5

Río Palacé

2,03 5,52 3,14 0,28 7,34 1,82 4,2 4,5


7.4.4 Transito hidráulico

7.4.4.1 HEC-RAS 4.1.0

Para llevar a cabo los estudios hidráulicos, se tomaron en primer lugar, los valores de caudales máximos instantáneos teóricos calculados producidos por el área de drenaje en cada uno de los puentes.




INFORME FINAL




7.66 Agosto de 2016

Es de aclarar que el diseño original de la luz de los puentes proyectados a los largo del corredor vial contempló la práctica usual de ingeniería, la cual tiene por objeto afectar al mínimo las corrientes de agua, siempre y cuando esto sea una situación aceptable. De esta manera, los estribos en tal práctica se ubican sobre la planicie de inundación, alejados del cauce una distancia adecuada, que puede llegar a ser entre 2 a 5 m, de tal manera que la fundación de los mismos no afecte el cauce de la corriente, y que la misma fundación se trabaje en seco. El fin de lo anterior, es tener el mínimo costo de construcción y mantenimiento de las estructuras, y que se eviten al máximo las obras de protección y direccionamiento de los cauces durante la vida útil de la vía.

Este modelo simula la hidráulica del flujo para canales de cualquier tipo de sección transversal bajo flujo gradualmente variado, trabajando de acuerdo con la ecuación de Bernoulli:

Donde, Z es el nivel del fondo del canal aguas arriba (1) y abajo (2) del tramo, denominado este término cabeza de posición [m]; Y es la profundidad de la Lámina de agua aguas arriba (1) y abajo (2) del tramo, denominado este término cabeza de presión [m]; V2/2g es la cabeza de velocidad aguas arriba (1) y abajo del tramo (2) [m] y h son las pérdidas de energía en el tramo, dividiéndose en pérdidas por fricción y localizadas [m].

Las pérdidas por fricción en el tramo hf para flujo gradualmente variado en un tramo de longitud L del canal se pueden expresar por medio de la ecuación de Manning, presentada a continuación.

Donde Se1 y Se2 corresponden a los valores de la pendiente de la línea de energía aguas arriba (1) y abajo (2) del tramo. Estos valores se expresan por medio de la fórmula de Manning para flujo uniforme en cada sección del tramo.

Donde, n es el Coeficiente de rugosidad de Manning; V es la velocidad promedio del agua [m/s]; R es el radio hidráulico [m], R es igual al área hidráulica A [m2], dividida entre el perímetro mojado P [m]. Se ha definido según Chow [1994) un coeficiente de rugosidad de Manning para la banca igual a 0,055.




INFORME FINAL




7.67 Agosto de 2016

Por otro lado, las pérdidas localizadas hl en un punto del canal se expresan mediante la ecuación.

Donde, K es el Coeficiente de pérdidas localizadas; V es la velocidad promedio aguas arriba (1) y aguas abajo (2) del punto o tramo en donde se produce la pérdida localizada [m/s].

Los coeficientes de pérdidas localizadas por contracción y expansión se definieron igual a 0,30 y 0,50 para cada puente, y 0,1 y 0,3 para las secciones transversales, (U.S Army Corps of Engineers, 2010) (Chow, 1994).

7.4.4.2 Información de entrada

7.4.4.2.1 Secciones transversales

La hidráulica de la corriente se basó en el modelo computacional HEC – RAS, de acuerdo con la referencia bibliográfica (U.S Army Corps of Engineers, 2010). Las secciones transversales típicas empleadas para la modelación hidráulica se presentan de la Tabla 7.33; la totalidad de las secciones transversales se presentan en el Anexo (ver Anexo 7.7 HecRAS).

Sección transversal río Blanco, aguas arriba del puente propuesto.

Sección transversal río Blanco, aguas abajo del puente propuesto.




INFORME FINAL




7.68 Agosto de 2016

Sección transversal río Cajibio, aguas arriba del puente propuesto.

Sección transversal río Cajibio, aguas abajo del puente propuesto.

Sección transversal río Cofre aguas arriba del puente propuesto.

Sección transversal río Cofre aguas abajo del puente propuesto.

Sección transversal río Palacé aguas arriba del puente propuesto.

Sección transversal río Palacé aguas abajo del puente propuesto.

Figura 7.24Sección transversal de las fuentes de interés aguas arriba y aguas debajo de los puentes propuestos


La ubicación en planta de las secciones se presenta de la Figura 7.25y Figura 7.26.




INFORME FINAL




7.69 Agosto de 2016

Secciones transversales río Blanco. Secciones transversales río Cajibio

Figura 7.25Secciones transversales de Río Blanco y Río Cajibio Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.70 Agosto de 2016

Secciones transversales río Cofre. Secciones transversales río Palacé.

Figura 7.26Secciones transversales de Río Cofre y Río Palacé Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.69 Agosto de 2016

7.4.4.2.2 Obras proyectadas

A continuación se presentan las obras hidráulicas proyectas para la unidad funcional 1; de la Figura 7.27, Figura 7.28, Figura 7.29 y Figura 7.30 se muestran las respectivas obras para cada uno de los cauces intervenidos.

a. Puente calzada derecha. b. Puente calzada izquierda.

Figura 7.27Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Blanco Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

a. Puente calzada derecha. b. Puente calzada izquierda

Figura 7.28 Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Cajibio Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.70 Agosto de 2016


Figura 7.29Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Cofre Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016


Figura 7.30Obras Hidráulicas propuestas sobre el río Palacé Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.71 Agosto de 2016

7.4.4.3 Resultados

Los cálculos, dada la condición de flujo subcrítico de las corrientes de agua a lo largo de la longitud considerada, como fue corroborado en los cálculos, se iniciaron desde aguas abajo hacia aguas arriba. Por lo que el régimen del flujo por ser un cruce sobre terreno tan plano se definió como régimen de flujo subcrítico.

En el anexo (ver Anexo 7.7 HecRAS) se presenta las modelaciones hidráulicas en cada uno de los sitios, así mismo en la se encuentra la información de nivel máximo, nivel mínimo de viga inferior necesaria, para un periodo de retorno de 100 años. Los resultados de la modelación incluyen los siguientes aspectos para cada sección transversal considerada:

Abscisa de la sección transversal

Caudal total

Cota de fondo mínima de la sección transversal

Nivel de la lámina de agua

Lámina de agua máxima en la sección transversal

Nivel de la profundidad crítica

Velocidad promedio del agua

Área hidráulica

Ancho de la superficie libre de agua de la sección transversal

De esta manera, en la Tabla 7.37 se presentan los valores nivel máximo instantáneo para cada una de las secciones con los periodos de retorno definidos, junto con las cotas de viga inferior sugeridas para cada uno de los puentes.

Tabla 7.37 Resultados Modelación Hidráulica y Cotas Inferiores de Puente Propuestas.

Ab

scis

a

Pu

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Corr

ien

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l [m

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Cota

m

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.]

Cota

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.]

K01+420 1 Río Blanco

169,59 1783,40 1787,67 3,26 53,81 23,75 4,27 2,5 1790,17 1790,17

K06+417 2 Río Palacé CD

151,20 1717,96 1721,88 3,21 47,05 20,71 3,92 2,5 1724,38 1724,92




INFORME FINAL




7.72 Agosto de 2016

Ab

scis

a

Pu

en

te

Co

rrie

nte

Ca

ud

al [m

3/s

]

Co

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[m

s.n

.m.]

Niv

el

teó

rico

de

l

niv

el [m

s.n

.m.]

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ad

pro

med

io [m

/s]

Áre

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m2]

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]

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min

a [m

]

Bo

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lib

re [m

]

Co

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a [

m s

.n.m

.]

Co

ta in

ferio

r a

ctu

al

[m s

.n.m

.]

K06+417 3 Río Palacé CI

151,20 1712,51 1715,65 2,03 74,48 27,56 3,14 2,5 1718,15 -

K08+790 4 Río Cofre

97,47 1687,13 1689,44 4,1 23,79 14,09 2,31 2,5 1691,94 1713,35

K17+322 5 Río Cajibío CI

62,07 1795,95 1799,20 1,76 35,28 21,56 3,25 2,5 1801,7 -

K17+322 5 Río Cajibío CD

62,07 1796,53 1799,39 2,76 22,49 14,67 2,86 2,5 1801,89 -


En este caso se proyecta un gálibo de 2,50 m tomando en cuenta las recomendaciones de (Ministerio de Transporte, 2009), en el que se recomienda que sobre corrientes de agua que en algunos períodos transportan desechos, troncos y otros objetos voluminosos: mínimo dos metros con cincuenta centímetros (2,50 m) por encima del nivel de aguas máximas extraordinarias.

Además de los niveles y características hidráulicas de las secciones, se realizaron las manchas de inundación por cada uno de los puentes para un periodo de retorno de 100 años (ver Anexo 7.7 HecRAS).

En la Figura 7.31 se presenta la modelación hidráulica sobre las obras propuestas y se corrobora su suficiencia hidráulica, y en la Tabla 7.38 se presenta la ubicación de las obras hidraúlicas.




INFORME FINAL




7.73 Agosto de 2016

Suficiencia hidraulica obras río Blanco.

Suficiencia hidraulica obras río Cajiio.

Suficiencia hidraulica obras río Cofre.




INFORME FINAL




7.74 Agosto de 2016

Suficiencia hidraulica obras río Palacé.

Figura 7.31Suficiencia hidraúlica obras. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016

Tabla 7.38 Ubicación de las obras hidráulicas

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente

TIPO_OBRA TEMPORAL COTA COOR_X COOR_Y

PUENTE RIO BLANCO

Permanente Río PUENTE RIO BLANCO

Permanente 1804 1058187 768587

BOX Permanente Quebrada BOX Permanente 1806 1058420 768742

PUENTE RIO PALACE

Permanente Río PUENTE RIO PALACE

Permanente 1732 1057464 772213

PUENTE RIO COFRE

Permanente Río PUENTE RIO COFRE

Permanente 1703 1056840 774318



PUENTE RIO CAJIBIO

Permanente Río PUENTE RIO CAJIBIO

Permanente 1807 1061030 780268

BOX001 Permanente Caño BOX001 Permanente <Null> 1057656 767345

ALC002 Permanente Caño ALC002 Permanente <Null> 1057694 767432















INFORME FINAL




7.75 Agosto de 2016

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente







A1 Permanente Caño A1 Permanente <Null> 1058551 768881

1P Permanente Caño 1P Permanente <Null> 1058628 769040




R1 Permanente Caño R1 Permanente <Null> 1058904 769388







10PA Permanente Caño 10PA Permanente <Null> 1059249 770128












20AP Permanente Caño 20AP Permanente <Null> 1058267 771375







INFORME FINAL




7.76 Agosto de 2016

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente








ALC048A Permanente Caño ALC048A Permanente <Null> 1057757 772439


















ALC062A Permanente Caño ALC062A Permanente <Null> 1056811 773887










INFORME FINAL




7.77 Agosto de 2016

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente




































INFORME FINAL




7.78 Agosto de 2016

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente




































INFORME FINAL




7.79 Agosto de 2016

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente




































INFORME FINAL




7.80 Agosto de 2016

NOMBRE Tipo de

cuerpo de agua

Tipo de fuente


























Fuente: Nuevo Cauca, 2016.

7.5 APROVECHAMIENTO FORESTAL

Para la construcción de la segunda calzada Popayán – Santander de Quilichao y los ZODMES, es necesaria la remoción de la vegetación existente, en la cual se encuentran individuos arbóreos que requieren de permiso de aprovechamiento forestal.

Por tal motivo, se realizó un inventario forestal al 100% en el área de aprovechamiento, donde se censaron todos los individuos de la categoría de crecimiento fustal (diámetro a la




INFORME FINAL




7.81 Agosto de 2016

altura del pecho > 10 cm). Para los individuos de las categorías latizales y brinzales se establecieron en el área de aprovechamiento parcelas de 100 m2 y 25 m2 respectivamente en la cobertura Vegetación secundaria baja. La base de datos del muestreo se relaciona en el Anexo 7.10 Censo forestal.

Se presenta la localización del área de aprovechamiento forestal (incluye las obras de la vía y los ZODMES) con sus respetivas veredas y municipios, y en la Figura 7.32, en la Figura 7.33 se visualizan los puntos de muestreo realizados. Adicionalmente, en el Anexo 5.4 Mapas temáticos y Anexo 5.5 GDB se presentan los respectivos planos y en el Anexo 7.11 FUN se presenta la solicitud diligenciada del Formulario Único Nacional.




INFORME FINAL




7.82 Agosto de 2016

Figura 7.32Aprovechamiento forestal Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.83 Agosto de 2016

Figura 7.33Puntos de muestreo Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA-PLYMA, 2016




INFORME FINAL




7.84 Agosto de 2016

7.5.1 Área a intervenir por cobertura

En total, para la construcción de la segunda calzada Popayán – Santander de Quilichao y los ZODMES, es necesario intervenir 141,92 hectáreas, de las cuales 125,15 hectáreas corresponden a la vía (corredor vial y obras complemetarias) y 16,77 hectáreas a los ZODMES (ver la Tabla 7.39).

Tabla 7.39 Área a intervenir por obra Obra Área a intervenir (ha)

Vía 125,15

ZODMES 16,77

Total 141,92


Para la construcción de la vía se pretenden intervenir 12 coberturas (véase la Tabla 7.40). Las coberturas que ocupan mayor área corresponden a Pastos limpios (48,14 ha), Mosaico de cultivos (20,21 ha) y Tejido urbano discontinuo (19,51 ha).

Tabla 7.40 Área a intervenir de la vía por coberturas Cobertura Área (ha)

Bosque de galería y/o ripario 1,07

Mosaico de cultivos 20,21

Mosaico de cultivos y espacios naturales 0,79

Mosaico de cultivos, pastos y espacioa naturales 0,93

Mosaico de pastos con espacios naturales 0,22

Mosaico de pastos y cultivos 5,55

Pastos enmalezados 0,59

Pastos limpios 48,14

Plantación forestal 2,76

Red vial, ferroviaria y terrenos asociados 17,55

Tejido urbano discontinuo 19,51

Vegetación secundaria o en transición 7,83

Total 125,15


Por otra parte, para la construcción de los ZODMES se requiere intervenir cinco coberturas (ver la Tabla 7.41), de las cuales Pastos limpios y Tejido urbano discontinuo cubren la mayor parte del área con 12,93 ha y 1,56 ha respectivamente.

Tabla 7.41 Área intervenir de los ZODMES por cobertura Cobertura Área (ha)

Mosaico de cultivos, pastos y espacioa naturales 1,47

Mosaico de pastos con espacios naturales 0,12




INFORME FINAL




7.85 Agosto de 2016

Cobertura Área (ha)

Pastos limpios 12,93

Red vial, ferroviaria y terrenos asociados 0,005

Tejido urbano discontinuo 1,56

Total 16,77


7.5.2 Especies vegetales a remover

En la Tabla 7.42 se relacionan las especies registradas en el área de aprovechamiento en las categoría fustal, de acuerdo al inventario forestal al 100% realizado, en total se registran 188 especies con DAP mayor a 10 cm, que serán objeto de aprovechamiento forestal. A cada especie se le relaciona la cobertura en la cual se reporto durante el censo.

Tabla 7.42 Listado de especies en la categoría fustal presentes en el areade intervención FAMILIA NOMBRE CIENTIFICO NOMBRE COMUN COBERURA

Acanthaceae Trichanthera gigantea Nacedero Bgr; Mc; Mcpen; Pl; Tud

Actinidiaceae Saurauia brachybotrys Bgr; Mc; Mcpen; Pe; Vsa; Vsb

Adoxaceae Sambucus nigra Sauco Tud

Viburnum cf. anabaptista Pe; Pl

Altingiaceae Liquidambar styraciflua Árbol de Canadá Bgr; Pl; Vsb

Anacardiaceae

Mangifera indica Mango Bgr; Mc; Mpc; Pl; Tud; RV;Vsb

Mauria heterophylla Bgr; Pl; Tud; Vsa

Schinus molle Tud

Toxicodendron striatum Caspe Mc; Mcpen; Tud

Annonaceae

Annona cherimola Chirimoyo Pl; Tud

Annona muricata Guanábana Mcpen; Tud

Guatteria goudotiana Vsa; Vsb

Araliaceae Dendropanax arboreus Cambusil Pl; Vsa;

Araucariaceae Araucaria columnaris Araucaria Mpc; Pl; Tud

Arecaceae

Aiphanes horrida Corozo Tud

Archontophoenix alexandrae Mc

Archontophoenix cunninghamiana Palma Popayán Pl; Tud

Bactris gasipaes Chontaduro Bgr; Mc; Pl; Tud

Cocos nucifera Tud

Roystonea regia Pl; Tud

Syagrus sancona Bgr; Pl

Asparagaceae Yucca brevifolia Mpc; Tud

Asteraceae Verbesina nudipes Mc; Mpc; Vsa; Vsb

Bignoniaceae Delostoma integrifolium Naranjuelo Mc; Pl; Tud




INFORME FINAL




7.86 Agosto de 2016

FAMILIA NOMBRE CIENTIFICO NOMBRE COMUN COBERURA

Handroanthus chrysanthus Guayacán amarillo Bgr; Mcpen; MpcTud

Jacaranda caucana Gualanday Mpc

Spathodea campanulata Tulipán africano Bgr; Mcpen; Mpc; Pl; Tud

Tabebuia rosea Guayacán rosado Mcen; Mpc; Pe; Pl; Tud; RV;Vsa

Tecoma stans Chirlobirlo Bgr; Mc; Mcen; Mpc; Pl; Tud

Bixaceae Bixa orellana Achote Pl

Boraginaceae Cordia acuta Mc; Mpc; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Cordia alliodora Pl; Tud; Vsa

Cannabaceae Trema micrantha Mc; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Chloranthaceae Hedyosmum bonplandianum Mcpen

Hedyosmum colombianum Pl; Vsa;

Clethraceae Clethra fagifolia Pl; Vsa;

Clethra revoluta Chiliguaco Bgr; Mc; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Clusiaceae

Chrysochlamys sp. Mc; Vsb

Clusia schomburgkiana McMcpen; Mpc

Garcinia cf. macrophylla Bgr; Tud

Garcinia madruno Madroño Bgr; Pl

Cunoniaceae Weinmannia pubescens Mc

Cupressaceae Cupressus lusitanica Ciprés Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Cyatheaceae Alsophila cuspidata Pl

Cyathea multiflora Sarro Bgr; Mc; Tud; RV;Vsa;

Elaeocarpaceae Sloanea cf. terniflora Vsb

Ericaceae Bejaria aestuans Tud

Bejaria mathewsii Mc; Pl; Vsa

Erythroxylaceae Erythroxylum citrifolium Coca de monte Vsa

Escalloniaceae Escallonia paniculata Chilco colorado Bgr; McMpc; Pe; Pl; Tud; RV;Vsa;

Euphorbiaceae

Acalypha angustifolia Bgr

Alchornea cf. latifolia Pl

Alchornea grandiflora Escobo Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Alchornea latifolia Escobo Bgr; Mc; Mcen; Pl; Vsa;

Alchornea sp. Pe; Pl

Alchornea triplinervia Bgr; Mc; Pl; Tud

Alchorneopsis floribunda Bgr

Euphorbia cotinifolia Liberal Mcpen; Pl; Vsa

Euphorbia laurifolia Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; Vsb

Mabea sp. Mc

Fabaceae Acacia mangium Mc




INFORME FINAL




7.87 Agosto de 2016


Andira taurotesticulata Mc

Bauhinia variegata Mc; Mpc

Brownea ariza Palo cruz Mcpen

Caesalpinia pluviosa Acacia amarilla Mc; Pl; Tud

Calliandra pittieri Carbonero Bgr; Mc; Pl; Tud

Calliandra trinervia Vsa

Erythrina edulis Mc; Mpc; Pl; Tud

Erythrina fusca Chambul Mcpen; Pl; V

Erythrina poeppigiana Cachimbo Bgr; Mc; Tud

Hymenaea courbaril Tud

Inga cf. cochleensis Mc

Inga cf. densiflora Vsa

inga edulis Guamo churimo Bgr; Mc; Mpc; Pl; Tud; Vsa

Inga punctata Guamo Mc; Pl; RV;Vsa; Vsb

Inga sp. Pl

Inga spectabilis Guamo machete Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; RV;Vsa;

Leucaena leucocephala Mpc

Senna spectabilis Vainillo Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pe; Pl; V

Fagaceae Quercus humboldtii Roble Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; RV;Vsa;

Hamamelidaceae Matudaea colombiana Mc; Vsa

Matudaea cf. colombiana Mc; Vsa

Hypericaceae Vismia baccifera Mc; Pl; Vsa; Vsb

Vismia guianensis Bgr; Mc; Mcpen; Pl; Vsa

Indeterminada Indeterminada Pl; Vsa;

Juglandaceae Juglans neotropica Tud; Vsa

Lacistemataceae Lacistema aggregatum Cafeto Mc; Tud; Vsa

Lamiaceae Aegiphila novogranatensis Rv

Lauraceae

Cinnamomum triplinerve Laurel Bgr; Mc; Mcpen; Pl; Tud; Rv; Vsa; Vsb

Endlicheria sp.2 Laurel jabón Bgr; Vsa

Nectandra acutifolia Laurel McMcpen; Pl; Tud; Vsa; Vsb

Nectandra cf. reticulata Mc; Pe; Vsa;

Nectandra reticulata Mcpen; Pl; Vsa; Vsb

Ocotea aurantiodora Laurel jigua Bgr; Mc; Pl

Ocotea longifolia Laurel Pl

Ocotea oblonga Laurel Vsb

Persea americana Aguacate Bgr; Mc; Mcen; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; Rv; Vsa

Persea caerulea Aguacatillo Bgr; Mc; Mpc; Pl; Tud; Vsa




INFORME FINAL




7.88 Agosto de 2016


Lecythidaceae Eschweilera pittieri Bgr

Lythraceae Lafoensia acuminata Guayacán de Manizales Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; Rv; Vsa

Magnoliaceae Magnolia grandiflora Bgr

Malvaceae

Ceiba pentandra Vsa

Guazuma ulmifolia Mc

Heliocarpus popayanensis Balso blanco Bgr; Mc; Mcen; Mcpen; Mpc; Pe; Pl; Tud; Rv; Vsa; Vsb

Hibiscus rosa-sinensis Mpc

Pachira insignis Tud

Quararibea cordata Pl; Vsa

Melastomataceae

Meriania longifolia Mcpen; Pl; Vsa

Miconia caudata Mortiño Bgr; Mc; Mcpen; Pe; Pl; Tud; Rv; Vsa; Vsb

Miconia cf.notabilis Mortiño Bgr

Miconia notabilis Mortiño Mc; Pl; Vsa; Vsb

Miconia rubiginosa Mortiño negro Mc

Miconia theaezans Mortiño Bgr; Mc; Pl; Vsa

Tibouchina lepidota Siete cueros Vsa

Meliaceae Cedrela odorata Cedro Mc

Trichilia pallida Trompillo Mc

Moraceae

Ficus americana Bgr; Mc; Mpc; Pl; Tud; Vsa; Vsb

Ficus benjamina Ficus Mc

Ficus cf. pertusa Bgr

Ficus cf. schippii Mc; Pl; Vsa; Vsb

Ficus citrifolia Pl

Ficus insipida Bgr; Pl; V

Ficus obtusifolia Tud

Ficus pertusa Bgr;Pl; Tud; V

Ficus sp. Uvo Pl; Tud

Ficus velutina Bgr; Mc; Mcpen; Pl; Tud; Rv; Vsa

Morus insignis Bgr

Myrtaceae

Callistemon speciosus Bgr

Campomanesia lineatifolia Tud

Corymbia citriodora Tud

Eucalyptus cinerea Pl; Tud

Eucalyptus globulus Eucalipto Mc; Mpc; Pl; Tud; Vsa

Eucalyptus grandis Eucalipto Bgr; Mc; Mcen; Mcpen; Mpc; Pe; Pl; Tud; Rv; Vsa; Vsb

Eugenia cf. florida Pl; Vsa; Vsb

Eugenia sp. Vsa




INFORME FINAL




7.89 Agosto de 2016


Myrcia cf. splendens Pl

Myrcia popayanensis Arrayán Bgr; Mc; Mcpen; Pl; Tud; RV;Vsa;

Myrcia splendens Arrayán Bgr; Mc; Mcpen; MpcTud; Vsa

Psidium friedrichsthalianum Vsb

Psidium guajava Guayaba Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pe; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Psidium guineense Pl

Psidium pedicellatum Guayabito Mc; Pl; Vsa

Syzygium jambos Pomarrosa Bgr; Mc; Pl; Tud; Rv; Vsa

Syzygium malaccense Pera de malaca Tud

Nyctaginaceae Bougainvillea sp. Mpc

Neea sp. Vsa

Oleaceae Fraxinus chinensis Urapán Mc; Mpc; Pe; Pl; Tud; RV;Vsa; Vsb

Phyllanthaceae Phyllanthus acuminatus Pl

Richeria grandis Tud

Pinaceae

Pinus oocarpa Pino Mc; Pl; Tud; RV;Vsa

Pinus patula Pino Mc; Mpc; Pl; Tud; Vsa

Pinus strobus var. chiapensis Pl; Tud

Piperaceae Piper aduncum Cordoncillo Mc; Vsa

Pittosporaceae Pittosporum undulatum Bgr

Poaceae Bambusa vulgaris Tud

Guadua angustifolia Guadua Bgr; Mc; Pl; Tud; Rv; Vsa

Podocarpaceae Podocarpus oleifolius Mpc

Retrophyllum rospigliosii Bgr; Mc; Tud;

Primulaceae

Geissanthus cf. occidentalis Pl; Tud

Myrsine coriacea Cucharo Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; Vsa;

myrsine guianensis Cucharo Mc; Mcpen; Pe; Pl; Tud; Vsa;

Myrsine pellucida Cucharo Mcpen

Myrsine cf. guianensis Cucharo Mc; Pl; Tud; Vsa

Proteaceae

Macadamia integrifolia Bgr; Tud

Roupala monosperma Tud

Roupala pachypoda Carnefiambre Mc; Mpc; Pl; Tud; Vsa

Rhamnaceae Frangula sphaerosperma Bgr; Tud

Rosaceae Eriobotrya japonica Nispero del Japón Bgr; Mc; Mcpen; Pl; Tud; Rv; Vsa

Prunus cf. integrifolia Bgr; Tud

Rubiaceae

Ladenbergia oblongifolia Cascarillo Bgr; Tud

Palicourea guianensis Bgr; Mcpen; Tud; Vsb

Palicourea thyrsiflora Pl; Vsb




INFORME FINAL




7.90 Agosto de 2016


Rutaceae

Casimiroa edulis Tud

Citrus aurantium Naranja Mc; Mpc; Pl; Tud

Citrus limon Limón Mc; Mpc; Pl; Tud

Citrus maxima Mc

Citrus reticulata Mandarina Mc; Pl; Tud

Zanthoxylum rhoifolium Pl

Salicaceae Banara guianensis Vara blanca Vsa

Casearia sylvestris Ratón Vsa

Sapindaceae Allophylus mollis Bgr; Mc; Mcpen; Tud; Vsa

Cupania americana Mestizo Mc; Pl; Tud

Sapotaceae Pouteria sapota Tud

Solanaceae Solanum sp. Bgr; Vsb

Urticaceae Cecropia peltata Yarumo Bgr; Mc; Mcpen; Mpc; Pl; Tud; Rv; Vsa

Verbenaceae

Duranta cf. erecta Pl

Duranta cf. Obtusifolia Mpc; Pl

Duranta erecta Tud

Bgr: Bosque de galería y ripario; Vsa: Vegetación secundaria alta; Vsb: Vegetación secundaria baja; Mc: Mosaico de cultivos; Mcen: Mosaico de cultivos y espacios naturales; Mcpen: Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales; Mpc: Mosaico de pastos y cultivos; Pe: Pastos enmalezados; Pl: Pastos limpios; Pf: Plantación forestal y Tud: Tejido urbano discontinuo; Rv: Red vial, ferroviaria y terrenos asociados.


En la Tabla 7.43 se relacionan las abundancias de las especies registradas en la categoría de fustales por cobertura vegetal dentro del área de aprovechamiento forestal para la unidad funcional 1, con un total de 4.470 individuos objeto de aprovechamiento, siendo la cobertura de pastos limpios con una mayor abundancia de individuos.

Tabla 7.43 Abundancia de las especies en la categoría de fustales por cobertura vegetal COBERTURA VEGETAL ABUNDANCIA

Bosque de galería y/o ripario 323

Mosaico de cultivos 778

Mosaico de cultivos y espacios naturales 7

Mosaico de pastos con espacios naturales 180

Mosaico de pastos y cultivos 277

Pastos enmalezados 19

Pastos limpios 1207

Red vial, ferroviaria y terrenos asociados 97

Tejido urbano discontinuo 682

Vegetación secundaria alta 583

Vegetación secundaria baja 317




INFORME FINAL




7.91 Agosto de 2016

COBERTURA VEGETAL ABUNDANCIA

Total general 4.470


Por otro lado, en la Tabla 7.44 se relacionan las abundancias de las especies de las categorías de crecimiento latizales y brinzales registradas en las parcelas establecidas en la cobertura Vegetación secundaria baja y las especies encontradas en el área de aprovechamiento forestal en las otras coberturas.

Tabla 7.44 Abundancia de las especies de las categorías de crecimiento latizales y brinzales

Familia Nombre cientifico Nombre comun Cobertura Categori

a

Cantida

d

Cyatheaceae Cyathea multiflora Sarro Bgr; Vsa; Vsb L 13

Escalloniaceae Chilco colorado Rv L 1

Euphorbiaceae Alchornea latifolia Escobo Vsb B 3

Alchornea sp. Pl L 1

Fabaceae Andira

taurotesticulata Vsb L 1

Fagaceae Quercus humboldtii Roble

Mpen; Pl; Vsa;

Vsb L 202

Fabaceae Inga spectabilis Guamo Vsb B 13

Lacistemataceae Lacistema

aggregatum Cafeto Vsb B 1

Lauraceae Persea americana Aguacate Mc L 1

Lythraceae Lafoensia acuminata

Guayacán de

Manizales Vsb, Tud L 6

Melastomatacea

e

Miconia caudata Mortiño Vsb L 2

Miconia theaezans Mortiño Vsb B 2

Myrtaceae Myrcia popayanensis Arrayan Vsb B 2

Syzygium jambos Pomarrosa Vsb B 1

Piperaceae Piper aduncum Cordoncillo Vsb B, L 3

Primulaceae Myrsine coriacea Cucharo Vsb B, L 5

Myrsine guianensis Cucharo Vsb B 1

Rubiaceae Psychotria deflexa Comida de danta Vsb B, L 8

Sapindaceae Allophylus mollis Vsb L 8

Urticaceae Cecropia peltata Yarumo Mpen L 1

Vsb: Vegetación secundaria baja; Mcpen: Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales; Vsa: Vegetación secundaria alta; Tud: Tejido urbano discontinuo; Mc: Mosaico de cultivos; Pl: Pastos limpios; Br: Bosque de galería y ripario.





INFORME FINAL




7.92 Agosto de 2016

7.5.2.1 Especies amenazadas, endémicas y/o vedadas

En el área de aprovechamiento forestal se presentan 17 especies con alto valor de conservación (ver la Tabla 7.45), de las cuales cuatro especies se encuentran en algún grado de amenaza según UICN, 2016 (Juglans neotropica, Cedrela odorata, Psidium pedicellatum y Retrophyllum rospigliosii), así mismo, de acuerdo con MADS, 2014 cinco especies presentan alguna categoría de amenaza (Bactris gasipaes, Syagrus sancona, Quercus humboldtii, Cedrela odorata y Podocarpus oleifolius) (Anexo 7.10 Censo forestal, archivo especies vedadas).

Cinco de las especies mencionadas en la Tabla 7.45 están vedadas a nivel nacional (Cyathea multiflora, Erythroxylum citrifolium, Quercus humboldtii, Juglans neotropica y Podocarpus oleifolius) y una a nivel regional (Ceiba pentandra). Por otro lado, las especies Cyathea multiflora y Cedrela odorata se encuentran en los listados del Apéndice II y Apéndice III respectivamente.

En total, se presentan en el área seis especies endémicas según Bernal, R., S.R. Gradstein & M. Celis (eds.). 2015 (véase la Tabla 7.45). Todas las especies se encuentran en la región biogeográfica de los Andes.

Tabla 7.45 Especies amenazadas, endémicas y/o vedadas del área de aprovechamiento Familia Especie UICN1 MADS2 CITES3 VEDA4 Endemismo5

Annonaceae Guatteria goudotiana X

Arecaceae

Bactris gasipaes VU

Syagrus sancona VU

Boraginaceae Cordia acuta X

Chloranthaceae Hedyosmum colombianum X

Cyatheaceae Cyathea multiflora Apéndice II VN

Erythroxylaceae Erythroxylum citrifolium VN

Fagaceae Quercus humboldtii VU VN

Hamamelidaceae Matudaea colombiana X

Juglandaceae Juglans neotropica EN VN




INFORME FINAL




7.93 Agosto de 2016

Familia Especie UICN1 MADS2 CITES3 VEDA4 Endemismo5

Malvaceae Ceiba pentandra VR

Meliaceae Cedrela odorata VU EN Apéndice III

Myrtaceae

Myrcia popayanensis X

Psidium pedicellatum EN

Podocarpaceae

Podocarpus oleifolius VU VN

Retrophyllum rospigliosii VU

Primulaceae Geissanthus cf. occidentalis X

Fuente: 1 UICN, 2016; 2 MADS, 2014 (Resolución 0192 de 2014); 3 CITES, 2016; 4 VN: INDERENA, 1977 (Resolución 0801 de 1977), INDERENA, 1974 (Resolución 0316 de 1974), MAVDT, 2006 (Resolución 096 de 2006): VR: CRC, 1973 (Acuerdo 17 de 1973); 5 Bernal, R., S.R. Gradstein & M. Celis (eds.). 2015.


7.5.3 Estimación de volumen

En total, para la construcción de la segunda calzada Popayán – Santander de Quilichao y los ZODMES es necesario remover 4470 infividuos fustales, con un total de 1.841 m3 de volumenl, de los cuales 1.754,94 m3 se removerán en el corredor vial proyectado y 86,27 m3 en los ZODMES proyectados.

Los volúmenes comerciales y totales por cobertura y el número de individuos a intervenir de la categoría de fustales se observan en la Tabla 7.46

Tabla 7.46 Volúmenes totales y comerciales por cobertura para la categoría de fustales

COBERTURA NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Bosque de galería y/o ripario 323 106,7 194,7

Mosaico de cultivos 778 163,1 305,1

Mosaico de cultivos y espacios

naturales 7 0,2 0,7

Mosaico de pastos con espacios

naturales 180 24,0 47,3

Mosaico de pastos y cultivos 277 98,7 158,2

Pastos enmalezados 19 5,5 14,1

Pastos limpios 1207 348,5 447,4




INFORME FINAL




7.94 Agosto de 2016

COBERTURA NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Red vial, ferroviaria y terrenos

asociados 97 22,9 38,2

Tejido urbano discontinuo 682 159,0 294,0

Vegetación secundaria alta 583 109,3 210,2

Vegetación secundaria baja 317 53,2 131,3

Total 4470 1091,3 1841,2


Los volúmenes comerciales y totales por especie se relacionan en la Tabla 7.47, adicionalmente se indica el número de individuos de la categoría de fustales que se pretenden intervenir.

Tabla 7.47 Volúmenes totales y comerciales por especie para la categoría de fustales

ESPECIE NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Acacia mangium 6 0,38 0,61

Acalypha angustifolia 1 0,51 1,80

Aegiphila novogranatensis 1 0,01 0,03

Aiphanes horrida 3 0,10 0,13

Alchornea cf. latifolia 1 0,10 0,27

Alchornea grandiflora 125 20,96 47,29

Alchornea latifolia 167 14,84 33,70

Alchornea sp. 60 15,91 0,10

Alchornea triplinervia 16 2,29 5,14

Alchorneopsis floribunda 9 1,82 4,05

Allophylus mollis 29 1,10 3,20

Alsophila cuspidata 1 0,03 0,00

Andira taurotesticulata 1 0,02 0,09

Annona cherimola 3 0,10 0,39

Annona muricata 2 0,06 0,14

Araucaria columnaris 4 0,96 1,12

Archontophoenix alexandrae 1 0,36 0,43

Archontophoenix

cunninghamiana 7 0,99 1,01

Bactris gasipaes 7 0,95 1,52

Bambusa vulgaris 1 0,02 0,05

Banara guianensis 1 0,04 0,07

Bauhinia variegata 2 0,07 0,17

Bejaria aestuans 1 0,03 0,17




INFORME FINAL




7.95 Agosto de 2016

ESPECIE NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Bejaria mathewsii 5 0,09 0,46

Bixa orellana 1 0,01 0,06

Bougainvillea sp. 1 0,01 0,06

Brownea ariza 1 0,09 0,26

Caesalpinia pluviosa 3 1,59 4,74

Calliandra pittieri 11 0,90 2,32

Calliandra trinervia 1 0,03 0,10

Callistemon speciosus 1 0,02 0,07

Campomanesia lineatifolia 1 0,02 0,08

Casearia sylvestris 1 0,02 0,05

Casimiroa edulis 6 0,37 1,75

Cecropia peltata 147 25,21 39,04

Cedrela odorata 2 0,03 0,06

Ceiba pentandra 1 0,03 0,13

Chrysochlamys sp. 4 0,19 0,40

Cinnamomum triplinerve 44 4,20 7,89

Citrus aurantium 15 0,42 0,92

Citrus limon 19 0,49 1,38

Citrus maxima 3 0,04 0,23

Citrus reticulata 9 0,15 0,50

Clethra fagifolia 2 0,07 0,12

Clethra revoluta 39 5,02 9,90

Clusia schomburgkiana 3 0,03 0,10

Cocos nucifera 1 0,06 0,13

Cordia acuta 36 1,04 2,52

Cordia alliodora 16 3,65 4,84

Corymbia citriodora 1 0,28 0,31

Cupania americana 4 0,12 0,28

Cupressus lusitanica 284 137,48 199,38

Cyathea multiflora 22 0,48 1,26

Delostoma integrifolium 14 0,92 2,43

Dendropanax arboreus 3 0,17 0,06

Duranta cf. erecta 2 0,05 0,00

Duranta cf. obtusifolia 2 0,09 0,37

Duranta erecta 2 0,03 0,17

Endlicheria sp.2 6 1,26 2,40

Eriobotrya japonica 27 0,94 2,21

Erythrina edulis 5 0,34 0,66

Erythrina fusca 7 1,21 4,31




INFORME FINAL




7.96 Agosto de 2016

ESPECIE NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Erythrina poeppigiana 5 12,08 24,89

Erythroxylum citrifolium 1 0,04 0,06

Escallonia paniculata 82 6,00 13,78

Eschweilera pittieri 1 0,04 0,12

Eucalyptus cinerea 2 0,13 0,22

Eucalyptus globulus 49 25,07 35,05

Eucalyptus grandis 254 101,10 176,74

Eugenia cf. florida 11 0,32 0,59

Eugenia sp. 1 0,03 0,20

Euphorbia cotinifolia 22 0,96 2,49

Euphorbia laurifolia 44 1,22 3,27

Ficus americana 29 21,58 32,95

Ficus benjamina 1 0,01 0,03

Ficus cf. pertusa 14 3,29 8,07

Ficus cf. schippii 7 0,49 1,26

Ficus citrifolia 1 1,06 2,38

Ficus insipida 4 2,43 6,28

Ficus obtusifolia 1 1,31 2,24

Ficus pertusa 13 2,87 8,69

Ficus sp. 11 2,22 6,10

Ficus velutina 45 10,21 25,25

Frangula sphaerosperma 3 0,04 0,12

Fraxinus chinensis 86 33,78 55,63

Garcinia cf. macrophylla 2 0,05 0,17

Garcinia madruno 2 0,15 0,32

Geissanthus cf. occidentalis 3 0,11 0,32

Guadua angustifolia 19 1,13 1,60

Guatteria goudotiana 3 0,19 0,43

Guazuma ulmifolia 3 0,12 0,24

Handroanthus chrysanthus 16 6,16 12,38

Hedyosmum bonplandianum 2 0,10 0,31

Hedyosmum colombianum 17 0,65 0,84

Heliocarpus popayanensis 148 21,98 44,06

Hibiscus rosa-sinensis 1 0,01 0,03

Hymenaea courbaril 1 0,02 0,07

Indeterminada 4 1,54 3,13

Inga cf. cochleensis 2 0,06 0,15

Inga cf. densiflora 2 0,07 0,12

Inga edulis 35 3,33 8,22




INFORME FINAL




7.97 Agosto de 2016

ESPECIE NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Inga punctata 24 2,84 6,04

Inga sp. 2 0,53 0,00

Inga spectabilis 118 9,37 22,50

Jacaranda caucana 1 0,15 0,24

Juglans neotropica 3 0,31 0,99

Lacistema aggregatum 12 0,38 0,97

Ladenbergia oblongifolia 4 0,17 0,48

Lafoensia acuminata 81 23,69 41,67

Leucaena leucocephala 1 0,02 0,04

Liquidambar styraciflua 9 4,39 6,46

Mabea sp. 1 0,05 0,08

Macadamia integrifolia 24 0,64 2,56

Magnolia grandiflora 1 0,01 0,03

Mangifera indica 28 0,98 3,09

Matudaea cf. colombiana 2 0,27 0,39

Matudaea colombiana 9 2,87 4,08

Mauria heterophylla 13 0,67 1,26

Meriania longifolia 11 0,17 0,42

Miconia caudata 64 3,61 8,41

Miconia cf.notabilis 1 0,15 0,33

Miconia notabilis 10 0,28 0,69

Miconia rubiginosa 1 0,02 0,05

Miconia theaezans 16 0,65 1,54

Morus insignis 1 0,04 0,08

Myrcia cf. splendens 25 1,33 0,16

Myrcia popayanensis 91 5,93 15,28

Myrcia splendens 25 1,57 3,87

Myrsine cf. guianensis 10 0,56 1,19

Myrsine coriacea 44 4,19 9,47

Myrsine guianensis 131 6,22 12,04

Myrsine pellucida 2 0,29 0,58

Nectandra acutifolia 27 5,03 10,75

Nectandra cf. reticulata 3 0,77 1,13

Nectandra reticulata 11 1,53 2,59

Neea sp. 1 0,01 0,07

Ocotea aurantiodora 21 3,41 7,63

Ocotea longifolia 1 0,12 0,25

Ocotea oblonga 2 0,13 0,17

Pachira insignis 1 0,08 0,43




INFORME FINAL




7.98 Agosto de 2016

ESPECIE NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Palicourea guianensis 7 0,23 0,64

Palicourea thyrsiflora 7 0,13 0,20

Persea americana 111 13,57 32,11

Persea caerulea 30 6,74 11,60

Phyllanthus acuminatus 2 0,96 1,97

Pinus oocarpa 45 27,35 38,75

Pinus patula 162 101,02 178,25

Pinus strobus var. chiapensis 4 11,72 16,34

Piper aduncum 2 0,03 0,12

Pittosporum undulatum 1 0,01 0,04

Podocarpus oleifolius 1 0,06 0,13

Pouteria sapota 1 0,05 0,27

Prunus cf. integrifolia 2 0,14 0,23

Psidium friedrichsthalianum 2 0,15 0,31

Psidium guajava 152 5,11 15,87

Psidium guineense 2 0,03 0,14

Psidium pedicellatum 26 0,78 2,80

Quararibea cordata 2 0,46 0,69

Quercus humboldtii 581 277,07 389,36

Retrophyllum rospigliosii 26 15,84 31,81

Richeria grandis 1 0,02 0,11

Roupala monosperma 3 0,20 0,47

Roupala pachypoda 28 2,05 4,74

Roystonea regia 3 1,10 1,88

Sambucus nigra 1 0,01 0,03

Saurauia brachybotrys 12 1,41 2,51

Schinus molle 1 0,10 0,38

Senna spectabilis 25 6,23 13,80

Sloanea cf. terniflora 1 0,05 0,13

Solanum sp. 11 2,32 3,84

Spathodea campanulata 22 1,04 2,60

Syagrus sancona 3 1,26 1,91

Syzygium jambos 55 3,46 12,88

Syzygium malaccense 6 0,22 0,79

Tabebuia rosea 28 7,28 12,64

Tecoma stans 27 3,65 8,25

Tibouchina lepidota 1 0,01 0,05

Toxicodendron striatum 6 0,10 0,41

Trema micrantha 13 1,54 2,72




INFORME FINAL




7.99 Agosto de 2016

ESPECIE NRO DE

INDIVUDUOS

VOLUMEN COMERCIAL

(m3)

VOLUMEN TOTAL

(m3)

Trichanthera gigantea 25 1,24 3,41

Trichilia pallida 5 0,22 0,71

Verbesina nudipes 10 0,63 1,98

Viburnum cf. anabaptista 3 0,09 0,08

Vismia baccifera 11 0,31 0,75

Vismia guianensis 15 0,66 1,56

Weinmannia pubescens 2 0,04 0,09

Yucca brevifolia 4 0,23 0,33

Zanthoxylum rhoifolium 2 0,17 0,33

Total 4470 1091,26 1841,21


7.6 EMISIONES ATMOSFÉRICAS

A continuación se describen las emisiones atmosféricas, derivadas de las fuentes de emisión a generar por el proyecto durante su etapa de construcción. Se contemplan todas aquellas fuentes y procesos que requieren permiso de emisión de acuerdo con lo establecido en el decreto 948 de 1995 y en la resolución 619 de 1997. Para este caso se contemplan específicamente las actividades de trituración y acopio de agregados, producción de concreto y asfalto. Estas actividades estarán agrupadas en zonas destinadas dentro del proyecto denominadas Zonas Industriales. A continuación se describen estas zonas, se presenta la estimación de emisiones de acuerdo al proceso asociado y los resultados de modelos de dispersión aplicados con el fin de conocer los aportes a la calidad de aire, producto de cada una de estas.

7.6.1 Fuentes de emisión

Dentro de la unidad funcional 1, se proyectan dos zonas industriales, las cuales contendrían las fuentes de emisión propias del proyecto. Ambas zonas se encuentran ubicadas en jurisdicción del municipio de Popayán, la Zona Industrial 1, se ubica sobre margen oriental de la vía en la vereda Las Piedras, en el Km 0+700 del proyecto, la segunda se ubica en la verada Calibio en el km 4+200.

7.6.1.1 Fuentes de emisión en la Zona

El área comprendida entre ambas zonas industriales, se caracteriza como un corredor suburbano, donde la principal fuente de emisión de contaminantes en la atmosfera la compone, el tráfico vehicular por la vía panamericana y vías terciarias descubiertas. En la zona se observan medianas industrias, servicios al vehículo y servicios terciarios, además de actividades propias de las zonas rurales, con presencia de quemas abiertas y el empleo




INFORME FINAL




7.100 Agosto de 2016

de combustibles sólidos para la cocción de alimentos. A continuación la Figura 7.34muestra las características de la zona y la ubicación de las zonas industriales.




INFORME FINAL





Figura 7.34Zonas industriales Unidad Funcional 1. Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.

7.6.1.2 Fuentes de emisión del proyecto

En cada una de las dos zonas industriales destinadas para el proyecto se instalaran los siguientes equipos a los cuales se les asocia un proceso de emisión de contaminantes a la atmosfera, especialmente material particulado.

Planta de asfalto: Con capacidad de producción de 140 Mg/h. Debido al proceso de producción, esta cuenta con una fuente fija de emisión, asociada al sistema de limpieza de aire. Además de la emisión partículas, en este punto se encuentra la emisión de gases SO2 y NOx.

Planta de concreto: Con capacidad de 35 m3, en esta se estima una producción de 11 m3 al dia. En cada planta de concreto, se identifican como fuente dispersas los puntos de cague de agregados y el cargue de camiones mezcladores con concreto, además de los sistemas de limpieza de aire ubicados en los silos de cemento. El principal contaminante en estos puntos es el material particulado ( PST y PM10)

Trituradoras: Cada zona industrial contara con una trituradora de mandíbula, una trituradora de impacto. En el proceso de trituración el principal contaminante es el material particulado.

Asociado a cada actividad y en su conjunto se encuentran los procesos de transporte de materia prima (agregados, asfalto, cemento), almacenamiento (acopio de agregados y material triturado) y despacho de mezclas asfálticas y concretos a los sitios de obra. Las siguientes figuras muestran la disposición y los grupos de fuentes en cada zona industrial.




INFORME FINAL





Figura 7.35Zona Industrial 1.

Fuente: EYC Global S.A.S, 2016




INFORME FINAL





Figura 7.36 Zona Industrial 2 Fuente: EYC Global S.A.S, 2016




INFORME FINAL





7.6.2 Modelo de dispersión

Se presenta a continuación el modelo de dispersión desarrollado para las zonas industriales.

7.6.2.1 Alcance

Se evaluará la emisión de las fuentes fugitivas de cada zona industrial de acuerdo con la producción de concreto, máxima capacidad de producción de asfalto y requerimientos de material agregado y triturado y los parámetros de diseño de los equipos de control.

Se realizará un modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos PST ,PM10, NOx y SO2

Se evaluarán los efectos de la operación de cada zona industrial sobre la calidad de aire de acuerdo con los monitoreos de calidad de aire en la zona, realizados por la empresa Gestión y Servicios Ambientales (GSA), empresa debidamente acreditada por el IDEAM. Esta información hace parte de la línea base de calidad de aire del proyecto y se presenta en el capítulo 5.

7.6.2.2 Metodología

7.6.2.2.1 Modelo a correr

Existen un sinnúmero de modelos de dispersión disponibles en el mercado. Para un proyecto de este estilo, en el que se requieren múltiples receptores, topografía compleja y análisis de concentraciones en períodos anuales, es necesario correr un modelo de corto plazo. Por tanto se ha decidido correr el modelo Aermod de la empresa Lakes Environmental versión 9.0.0, el cual está debidamente aprobado por la EPA.

7.6.2.2.2 Recolección de información primaria y secundaria para la corrida del modelo

Con base en la información primaria recolectada durante visita y la información secundaria suministrada por el cliente, se establecieron los datos que debían levantarse para la corrida del modelo, así:

Características de la operación de la fuente.

Información de emisiones para los contaminantes de interés.

Información de la operación necesaria para la corrida del modelo.

Información secundaria disponible.

Análisis y resultados de estudios anteriores.




INFORME FINAL





7.6.2.2.3 Meteorología a emplear

Dado que en la zona no se encontró información meteorológica con la caracterisiticas necesarias para el desarrollo del modelo de dispersión se optó por una serie meteorológica WRF (Weather Research & Forecasting) provista por la empresa Meteosim para el año 2015.

7.6.2.2.4 Emisiones

Para definir la concentración de las emisiones de cada zona industrial, se aplicaron los factores de emisión AP-42 de la EPA.

7.6.2.2.5 Contaminantes a modelar

Como se indicó anteriormente, se modelará la concentración de PST y PM10 que son los contaminantes de interés para las fuentes de emisión presentes en la planta. Se incluyen además los modelos de SO2 y NOx, de la fuente fija propia de la plantas de asfalto.

7.6.2.2.6 Identificación y establecimiento de receptores

Con base en la localización de las fuentes involucradas, sitios de monitoreo de calidad de aire y receptores de interés (población sensible), se definió una grilla de receptores para los cuales se evaluarían los efectos sobre la calidad de aire.

7.6.2.3 Corrida del modelo

Con base en los datos recolectados se realizó la corrida de un modelo base para el cual se revisó en detalle los archivos de entrada y salida, y se plantearon las correcciones del caso.

Este escenario base comprende la definición de todos los parámetros de control del modelo así como los parámetros de salida. Las isopletas se construyeron para la concentración media del periodo evaluado correspondiente un año de meteorología. Estos valores obtenidos se pueden comparar contra los valores establecidos por la Resolución 610 de 2010 que fija los estándares de calidad de aire en Colombia, así como con los datos de calidad de aire producto de la evaluación realizada para PM10, PST, NOx y SO2. La totalidad de los modelos de simulación se correrán bajo parámetros regulatorios de la EPA.

7.6.2.3.1 Aspectos teóricos preliminares del modelo

A. Modelo gaussiano

Este modelo estima las concentraciones de contaminantes producidas por una fuente puntual continua. Es de anotar que, aunque sus resultados son aproximados (como todos los modelos), éste ha brindado evidencias de ser aceptable a tal punto que es el modelo regulatorio de la EPA por excelencia.

El empleo del modelo Gaussiano consta básicamente de dos partes:




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Determinación de la altura a la cual deja de elevarse la pluma por fuerza ascensional, para convertirse en una pluma con desplazamiento horizontal.

Determinación de la distribución de la concentración de la pluma.

De igual manera, se supone que la pluma es transportada a lo largo del eje por medio del viento, a una velocidad igual a la velocidad promedio del viento (µ).

El modelo según Salazar (1985) usa la siguiente expresión para calcular o estimar la concentración de contaminantes:

C(x, y, z, t) = (Q(2π)-3/2/(GxGyGz))Exp{ -1/2 }

t: Tiempo de difusión (s)

Q: Concentración de la fuente emisora (g/s)

Gx, Gy, Gz: Coeficientes de dispersión (m)

C(x, y, z, t): Concentración instantánea después de un tiempo t, en los puntos x, y, z (g/m3)

El modelo de pluma Gausiano se denomina así porque considera que la propagación de los contaminantes tiene una distribución Gausiana (de “campana”) en ambos planos, horizontal y vertical, con desviaciones estándar de la distribución de concentración de la pluma en estos planos de σy y σz respectivamente; usando datos estadísticos para calcular concentraciones anuales y/o estacionales o valores de sedimentación de partículas.

La explicación de este fenómeno es el resultado de tres descubrimientos fundamentales en el campo de la dispersión:

La distribución de propagación vertical de las partículas emitidas desde un punto elevado está relacionada con la desviación estándar del ángulo de elevación del viento σE, en el punto de salida (Hay y Pasquill 1957).

Construcción de un método para derivar la propagación de contaminantes a partir de registros de fluctuación del viento (Hay y Pasquill 1959).

Construcción de un método para estimación de la difusión cuando no están disponibles datos detallados de viento, que trabaja expresando la altura y propagación angular del desprendimiento de la pluma en términos de parámetros climáticos observados comúnmente (Pasquill, 1961).

Los modelos de dispersión actuales son, fundamentalmente, el resultado de la combinación de los descubrimientos anteriormente mencionados.

Para el cálculo de la concentración, se considera que la velocidad media del viento que afecta la pluma es u, la tasa de emisión uniforme de contaminantes es Q, y la reflexión total




INFORME FINAL





de la pluma tiene lugar en la superficie de la tierra, es decir, no hay sedimentación o reacción en la superficie. Luego, la concentración, x, de gases o aerosoles (partículas de diámetro < 20µ) en x, y, z ocasionada por una fuente continua con una altura efectiva de emisión H está dada por:

xyzHQ

u

y zHzH

YZ Y Z Z

,,, exp exp exp

2

1

2

1

2

1

2

2 2 2

(Turner, 1969).

El sistema de coordenadas con el origen a nivel del piso en o debajo del punto de emisión; con el eje X extendiéndose horizontalmente en la dirección media del viento. El eje Y está en el plano horizontal perpendicular al eje X, y el eje Z perpendicular al plano XY (Turner, 1969), tal como se muestra en la siguiente figura.

Figura 7.37Sistema de Coordenadas del modelo Gaussiano Fuente: EYC Global S.A.S, 2016

El modelo opera con datos meteorológicos porque factores como la velocidad media del viento u; temperatura del aire, Ta; el aumento de la velocidad del viento con la altura, du/dz y la estabilidad atmosférica influyen en la elevación de la pluma (columna de gases).

B. Modelo de dispersión de contaminantes AERMOD

The American Meteorological Society/Environmental Protection Agency Regulatory Model Improvement Committee (AERMIC) [EPA-454, 2004] fue formado para actualizar los modelos de dispersión de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA),




INFORME FINAL





de acuerdo con el nivel de estado del arte en el tema. A través del AERMIC se incorporó el sistema de modelos AERMOD, que incorpora la dispersión de contaminantes en el aire basada en la estructura de turbulencia de la capa límite planetaria y en conceptos de escala, incluyendo tratamientos de superficies y elevación de las fuentes y teniendo en cuenta tanto terrenos complejos como simples.

Existen dos preprocesadores de datos de entrada que son componentes regulatorios del AERMOD: AERMET, preprocesador de datos meteorológicos y el AERMAP preprocesador de los datos del terreno. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (Environmental Protection Agency, EPA), el 21 de octubre del 2005 estableció el AERMOD como el modelo de uso recomendado para la dispersión de contaminantes a escala local, en sustitución del ISCST3, hasta ese momento usado. Ha sido demostrado y documentado, tanto por evidencias científicas como por estudios de validación, que el AERMOD representa un sólido y significativo avance respecto al ISCST3.

La formulación del AERMOD ha sido sometida a una revisión profunda e independiente, lo que permite concluir que las bases científicas del AERMOD están al nivel del estado del arte de la ciencia [U.S. Environmental, 2002; Cimorelli, et. al., 2005; Perry, et. al., 2005, y Paine, et. al., 1998]. Por otra parte, están disponibles en www.epa.gov./scram001 diecisiete bases de datos de resultados de mediciones en diferentes ambientes (terreno llano o complejo, áreas rurales y urbanas, con obstáculos importantes en el terreno o sin ellos), que fueron usadas para evaluar los resultados del modelo y que pueden ser descargadas libremente para tareas propias de validación.

De forma resumida, AERMOD representa una técnica de dispersión que incorpora las técnicas más avanzadas de parametrización de la capa límite planetaria, dispersión convectiva, formulación de la elevación de la pluma e interacciones complejas del terreno con la pluma. En comparación con el ISCST3, AERMOD contiene nuevos o mejorados algoritmos para:

Dispersión tanto en la capa límite estable como en la convectiva.

Flotabilidad y elevación de la pluma.

Penetración de la pluma dentro de la inversión elevada.

Tratamiento de fuentes elevadas y bajas.

Perfiles verticales de viento, temperatura y turbulencia.

Tratamiento de receptores en todo tipo de terrenos.

Algunas de las características y de las capacidades primarias de AERMOD son:

Tipos de la fuente: Múltiple fuentes del punto, del área y del volumen.




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Lanzamientos de la fuente: Superficie, cerca de la superficie y de fuentes elevadas.

Localizaciones de la fuente: Localizaciones urbanas o rurales. Los efectos urbanos son escalados por la población.

Tipos del Pluma: Continuo, plumas boyantes.

Deposición de la Pluma: Deposición seca o mojada de partículas y/o gases.

Dispersión del Pluma tratamiento: Modelo Gaussiano tratamiento en horizontal y en la vertical para las atmósferas estables. Tratamiento Non-Gaussiano en la vertical para las atmósferas inestables.

Tipos del terreno: Terreno simple o complejo.

Efectos del edificio: Dirigido por algoritmos del downwash.

Niveles de la altura de los datos de la meteorología: Acepta datos de la meteorología de alturas múltiples.

Perfiles meteorológicos de los datos: Los perfiles verticales del viento, de la turbulencia y de la temperatura se crean.

7.6.2.3.2 Corrida del modelo para escenarios de corto plazo (ST) vs largo plazo (LT)

Una de las principales limitaciones para la corrida de modelos de dispersión en Colombia es la precisión de los datos meteorológicos. La diferencia fundamental entre los modelos LT (largo plazo o long term de acuerdo con las siglas en inglés) y ST (corto plazo o short term de acuerdo con las siglas en inglés) al momento de ingresar datos de meteorología, es que para el primero se construye una matriz JFD con los datos disponibles, mientras que para la segunda se requieren datos horarios.

7.6.2.3.3 Aspectos de la corrida del modelo relacionados con la topografía y la rosa de vientos.

A. Aspectos relacionados con la topografía

En relación con la topografía del modelo de dispersión, existen básicamente dos posibilidades para su corrida:

Terreno plano (flat): Supone que el área a modelar es plana y tiene la misma altura que la de la base de la fuente empleada. Para el caso de fuentes puntuales considera que la base de la chimenea es el nivel 0 de referencia.

Terreno elevado: En esta modalidad de terreno se admiten elevaciones de cualquier tipo teniendo presente que el nivel 0 es el de la base de la chimenea de menor cota que se emplea en la simulación.

Un esquema que representa lo anteriormente descrito es el siguiente:




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Figura 7.38Esquema de procesamiento topográfico del modelo Fuente: EYC Global S.A.S, 2016

Para el presente ejercicio se corrió un modelo de terreno elevado, lo cual obedece a las condiciones topográficas de la zona.

B. Aspectos relacionados con la rosa de vientos

Para efectos de simulación, se asume además que el comportamiento de vientos es uniforme a lo largo de la zona a modelar, es decir, que el comportamiento de vientos es el mismo de acuerdo con el área abarcada según la escala de análisis empleada.

En el caso de que existiesen fenómenos topográficos importantes que afectaran radicalmente el comportamiento de vientos es necesario segmentar la zona de análisis y correr modelos diferentes dependiendo de la preponderancia de vientos en cada sector. La interacción entre ambos modelos puede construirse a partir de la adición de concentraciones por medio de otras herramientas geo estadísticas.

Así las cosas, si por ejemplo el viento predominante procede del norte y existen obstáculos importantes en el sur de la zona analizada que afectaran la meteorología de la zona sur, si no se segmentase el área sur, el modelo supone que aún en la cara sur de la zona topográficamente compleja, los vientos tienen el mismo comportamiento que los de la cara norte.

7.6.2.3.4 Meteorología

Como se indicó con anterioridad en el numeral 7.6.2.2.3 para este caso se utilizó una serie meteorológica para el año 2015, provista por la empresa española Meteosim, generada a partir de un modelo regional WRF.

En términos generales la meteorología de microescala, en especial los aspectos asociados con velocidad del viento, dirección del viento, está asociada con tres elementos fundamentales: la topografía, los usos del suelo y la posición geográfica específica. Bajo este escenario puede señalarse que no es de esperar variaciones significativas en los




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modelos WRF. Obviamente datos como nubosidad y precipitación tienen variaciones interanuales que en casos como los del Fenómeno del Pacífico pueden ser significativos.

Debe considerarse además que los fenómenos de dispersión de material particulado están asociados principalmente a la velocidad y dirección del viento. Esta condición ratifica que los datos WRF son válidos como condición de pronóstico meteorológico, incluso para fines regulatorios, como lo indica la EPA.

Este tipo de información meteorológica se utiliza comúnmente en proyectos ubicados en zonas donde no existe información levantada in-situ.

Esta información fue procesada de acuerdo al método EPA para aplicaciones de modelación (EPA-454/R-99-005, Feb 2000). Finalmente se corrió un modelo AERMET para procesamiento de meteorología mediante el cual se generaron los archivos de entrada para el modelo AERMOD.

7.6.2.3.5 Aspectos básicos de cálculo

Como se señaló anteriormente, el pre procesamiento meteorológico para modelos de dispersión con fines regulatorios se efectúa por medio del paquete AERMET de la EPA. Este software posee algoritmos de cálculo de capa límite como los propuestos por Holstlang y van Ulden (1985) y que en el IDEAM, propuestos por Sozzi y Ruiz, se han empleado para parametrizaciones típicas de capa límite. A continuación se presentan parte de estas ecuaciones:

Luego se reconstruyo la Radiación Solar Global (Rg) y la Radiación Neta (RN) de la manera siguiente (Holtslang, A, Van Ulden, 1983):

cálculo del ángulo de declinación solar

δ = ɸ,cos [2𝜋(𝑑−𝑑𝑟

𝑑𝑦]

Donde Ф es la latitud del Trópico del Cáncer (23.45°), d es el día juliano, d, es el día 173 y d, es el número de día en un año (365).

cálculo del ángulo de elevación solar

sen Ψ = sen ɸ sen δ – cos ɸ cos δ cos [(𝜋𝑡𝑢𝑡𝑐

12) − 𝜆𝑒]

Donde Ф y ƛe son la latitud y la longitud respectivamente (en radian) ƴuct es ȶ L- ȶF donde ȶL es la hora local y ȶF es la “time zone”

cálculo de la Radiación Solar Global: cuando el ángulo de elevación solar es positivo (es decir en las horas diurnas) Rg se calcula como (Kasten y Czeplak, 1980)

𝑅𝑔 = (𝑎1 sen Ψ + 𝑎2)(1+𝑏1𝑁𝑏2)




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Donde N es la nubosidad y las constantes a1, a2, b1, b2 toman los valores 990, -30, -0.75 y 3.4 respectivamente. Cuando la elevación solar es negativa, Rg es igual a cero.

cálculo de la Radiación Neta:

𝑅𝑛=(1−𝛼)𝑅1+𝑐1𝑇6+𝑐2𝑁−𝜎𝑇4

1+𝑐3

Donde T es la temperatura (K) del aire, 𝑎 es el coeficiente de “albedo” y

C1 = 531.10-31 C2 = 60 C3 = 0.12 σ = 5.67.10-8

Para estimar:

o el flujo de calor en el suelo G

o el flujo turbulento de calor sensible Hg

o el flujo turbulento de calor latente HE

Y para la estimación otros parámetros que definen el nivel de la turbulencia en la Capa Superficial se usa el siguiente método.

En las horas diurnas el modelo determina los parámetros del Balance Energético Superficial, estimando los términos que lo componen, en particular:

flujo de calor sensible:

H0= 03Rg + A

Donde A = 2.4N – 25.5

flujo de calor en el suelo:

G = aRn

(a igual a 0.1)

flujo de Calor latente:

HE = (Rn – G) – H0

la velocidad de fricción: Este parámetro se calcula a través del conocimiento de Ho y de la relación de la similaridad que describe el perfil vertical del viento en la capa superficial, dado que el proceso es interactivo, es mejor aproximarlo a través de la siguiente metodología:

𝑢𝑛 = 𝑢0 [1 + 𝛼 ln (1 + 𝑏𝜚0 / 𝜚𝑛]

Con




INFORME FINAL





𝑢0=

𝑘𝑢

ln (𝑧𝑚𝑧0

)

𝑧𝑚=𝑧𝑟−4𝑧0

𝜚0= 𝐻0/𝜌𝐶𝑝 𝜚𝑛 = (T𝑢0

3)/(kg𝑍𝑚)

𝛼= {0.128 + 0.005 ln (

𝑍0

𝑍𝑚) 𝑠𝑖

𝑍0

𝑍 𝑚 ≤ 0,01

0.107 𝑠𝑖𝑍0

𝑍𝑚 > 0.01

}

En estas relaciones, k es la constante de Von Karman (0.41), ɡ es la gravedad, z, es la altura donde se hace la medición del viento, z0 es la rugosidad superficial, es la densidad del aire y Cp es el calor específico a presión constante. Dado que frecuentemente no se conoce la relación de Z0, se puede utilizar la forma aproximada que se fundamenta sobre una clasificación del tipo de suelo y un valor estándar para cada tipo de cobertura o tipo de uso del suelo. .

Tabla 7.48 Tipos de usos del suelo para procesamiento meteorológico Land Use type Descripción

1 Water

2 deciduous forest

3 coniferous forest

4 Swamp

5 cultivated land

6 Grassland

7 Urban

8 Desert shrubland

Fuente: lakes Envoronmental y USGS, 2016

Tabla 7.49 Valores de Z0 según tipo del suelo Land Use type Rugosidad superficial (m)

1 0.0001

2 1.

3 1.3

4 0.2

5 0.03

6 0.05

7 1.

8 0.3

Fuente: Lakes Envoronmental 2016

la temperatura de escala:

𝑇𝑛 = −𝐻0

𝜌𝐶𝑝𝑢𝑛




INFORME FINAL





la longitud de Monin Obukhov (L)

1/L = 𝑘𝑔

𝑇

𝑇𝑛

𝑢𝑛2

En las horas nocturnas se utiliza un procedimiento desarrollado por Venkatram (1980), que

se resume en las siguientes ecuaciones:

la velocidad de fricción:

𝑢𝑛 = 𝐶𝐷𝑁𝑢

2 (1+ 𝑁0.5)

Con

𝐶𝐷𝑁 = 𝑘

ln (𝑍𝑚𝑍0

) C= 1 -

4𝑢02

𝐶𝐷𝑁𝑢2

𝑢02=

𝛾𝑍𝑚

𝑘𝐴 A=1100 𝛾=4.7

la longitud de Monin Obukhov:

L = A𝑢𝑛2 (12)

la temperatura de escala:

𝑇𝑛 = 𝑇

𝑘𝑔𝐴 (13)

el flujo de calor sensible:

= −𝜌𝐶𝑝𝑢𝑛𝑇𝑛

el flujo de calor en el suelo:

G=𝛼𝑅𝑛

(𝛼 igual a 0.5)

el flujo de calor latente:

𝐻𝐸 = (𝑅𝑛 − 𝐺) − 𝐻0

La estimación de la altura de mezcla se hace teniendo en cuenta tanto la contribución de tipo mecánico (siempre presente) representada por la velocidad de fricción como la contribución convectiva (presente sólo en las horas con flujo sensible de calor positivo) representada por Hg. En particular:

En cada hora (del día o de la noche) se puede definir una altura de mezcla de tipo mecánico que se obtiene de la relación




INFORME FINAL





ℎ𝑚𝑒𝑐= 1330𝑢𝑛 (17)

En las horas convectivas se puede definir una altura de mezcla de tipo convectivo que se obtienen al tiempo ȶ2 como solución de la ecuación siguiente, a partir del conocimiento de H0, del gradiente de temperatura potencial en la parte alta de la Capa Límite Planetaria (ƴ) y del valor de la altura de mezcla al tiempo anterior ȶ1

(ℎ𝑐𝑜𝑛𝑣)𝑡2 = √(ℎ𝑐𝑜𝑛𝑣)𝑡1

2 + 2.4𝐻0

𝜌𝐶𝑝𝛾(𝑡2 − 𝑡1)

se define altura de mezcla:

En las horas estables (noche) ℎ𝑚𝑖𝑥 = ℎ𝑚𝑒𝑐

En las horas convectivas (dia) ℎ𝑚𝑖𝑥 = 𝑀𝐴𝑋(ℎ𝑚𝑒𝑐 , ℎ𝑐𝑜𝑛𝑣)

7.6.2.3.6 Representatividad de la información meteorológica

La información meteorológica de modelos meteorológicos globales, obtenida para el sitio del proyecto en ausencia de series locales horarias de por lo menos un año de todas las variables necesarias para el pre procesamiento meteorológico en AERMET, corresponde a un procedimiento internacionalmente aceptado. Es por ello que las empresas proveedoras de software, proveen además servicios de suministro de este tipo de información vía downscaling en una localización específica.

En Colombia no existe aún una guía de modelación aprobada. Al respecto el parágrafo tercero del artículo 5 de la Resolución 610 de 2010, indica:

“… Las autoridades ambientales que usen modelos de dispersión de contaminantes deberán basarse

en los modelos recomendados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US-EPA) mientras el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial adopta la Guía Nacional de Modelación de Calidad del Aire. …”

Además de la información anterior, al respecto de la aplicación del modelo de dispersión para fines de evaluación de efectos, se indica:

“… Los modelos que se apliquen para el desarrollo de esta alternativa deben cumplir lo establecido

por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos US-EPA mientras que el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial adopta la Guía Nacional de Modelación de Calidad del Aire. …” Protocolo para el Control y Vigilancia de la Contaminación Atmosférica generada por Fuentes Fijas. MINISTERIO DE AMBIENTE,

VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. Versión 2. Octubre de 2010.




INFORME FINAL





En su defecto entonces es conviene citar las guías de modelación de la EPA como documento de referencia al respecto. La representatividad de la información meteorológica necesaria para modelación y los criterios de la EPA están contenidos en el numeral 8.3. de la guía y contenidos en el Código De Regulación Federal de USA, parte 3, 40 CFR Parte 51. En ella se indica que si bien se prefiere la información meteorológica superficial representativa, en ausencia de esta, como es el caso en este proyecto, se puede emplear información meteorológica de mesoescala. Part III. Environmental. Protection Agency. 40

CFR Part 51Revision to the Guideline on Air Quality Models: Adoption of a Preferred

General Purpose (Flat and Complex Terrain) Dispersion Model and Other Revisions; Final Rule. November 2009.

Con posterioridad a esta guía se han producido múltiples desarrollos de sistemas para soportar este tipo de procesamiento de información. En la actualidad, para uso regulatorio de la EPA se ha desarrollado el procesador MMIF (Mesoescale Model Interface Program). Esta información se está en proceso de incorporación a la nueva guía de modelación. Vol.

80 Wednesday, No. 145 July 29, 2015. Part III Environmental Protection Agency. 40 CFR

Part 51Revision to the Guideline on Air Quality Models: Enhancements to the AERMOD

Dispersion Modeling System and Incorporation of Approaches To Address Ozone and Fine Particulate Matter; Proposed Rule

Esta consideración ha sido tenida en cuenta además para el caso de la propuesta de guía de modelación en Colombia, que al respecto indica:

“… 7.6.1 Tipos de Datos Meteorológicos Los modelos de dispersión pueden trabajar

con dos tipos de datos meteorológicos: Los observados y los generados por un modelo numérico. Los observados provienen de estaciones meteorológicas que obtienen los datos a partir de mediciones en superficie y en altura. Por otra parte, existen diferentes modelos numéricos diseñados para desarrollar pronósticos meteorológicos cuando no se tiene información meteorológica observada completa y de calidad. …” Guía de Modelación de Contaminantes Atmosféricos. Ministerio de Ambiente y Desarrollo

Sostenible Julio de 2015Versión 1

Como puede apreciarse de las citas anteriores, el empleo de la información WRF es válida para propósitos de modelación con fines regulatorios de la EPA y, en función de la reglamentación vigente en Colombia, son válidos para su uso.

7.6.2.3.7 Datos Meteorologico WRF

A continuación se presentan las rosas de vientos de obtenidas mediante la información meteorológica empleada para el año 2015.




INFORME FINAL





Figura 7.39Rosa de viento. Periodo nocturno. Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.




INFORME FINAL





Figura 7.40 Rosa de viento. Periodo diurno Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.




INFORME FINAL





Figura 7.41Rosa de viento. Periodo 24 horas. Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.

7.6.2.3.8 Analisis de condiciones existentes

A continuación se presenta un breve resumen de los monitoreos de calidad de aire, realizados en la zona y que se presentan con mayor detalle en capítulo 5.




INFORME FINAL





Tabla 7.50 Resumen Monitoreo de calidad de aire.

Fecha

Punto 7 - El Cofre Punto 8 - Popayán

PM10 (µg/m3)

PST (µg/m3)

SO2 (µg/m3)

NO2 (µg/m3)

PM10 (µg/m3)

PST (µg/m3)

SO2 (µg/m3)

NO2 (µg/m3)

25-feb-16 21,80 34,40 18,15 23,42 17,30 26,00 14,92 23,27

26-feb-16 19,60 31,40 14,43 24,20 13,90 23,30 13,13 23,01

27-feb-16 18,40 33,70 13,15 24,35 14,70 24,10 11,02 23,07

28-feb-16 18,30 30,10 9,84 24,53 20,40 32,70 13,77 22,92

29-feb-16 19,80 30,10 10,37 24,15 25,50 52,10 17,21 23,44

01-mar-16 21,00 34,20 12,42 24,34 21,20 36,60 8,85 23,02

02-mar-16 21,10 34,60 9,73 25,07 23,50 42,70 10,27 23,73

03-mar-16 14,80 22,00 8,28 25,23 21,40 36,40 11,94 24,81

04-mar-16 20,20 33,10 8,20 24,26 13,40 24,20 19,14 23,88

05-mar-16 19,20 31,60 15,71 25,63 21,10 37,20 8,75 22,83

06-mar-16 15,80 24,30 10,57 24,88 11,50 15,90 14,16 23,86

07-mar-16 18,90 31,80 10,64 25,10 14,40 23,00 12,92 23,98

08-mar-16 25,60 43,70 8,19 24,71 19,50 29,70 12,67 24,34

09-mar-16 27,30 41,80 12,65 24,60 15,50 24,60 15,32 24,53

10-mar-16 22,20 35,20 17,34 24,33 17,90 28,80 8,89 24,07

11-mar-16 26,30 38,40 19,27 24,45 22,70 32,60 16,37 23,78

12-mar-16 26,30 42,30 17,77 24,68 19,80 28,60 17,75 23,81

13-mar-16 25,40 34,60 14,26 24,41 23,30 32,10 11,68 23,69

Mínimo 14,80 22,00 8,19 23,42 11,50 15,90 8,75 22,83

Máximo 27,30 43,70 19,27 25,63 25,50 52,10 19,14 24,81

Promedio aritmético 21,22 33,74 12,83 24,57 18,72 30,59 13,26 23,67

Promedio geométrico 20,92 33,28 12,35 24,57 18,28 29,54 12,91 23,66

Desviación estándar 3,67 5,59 3,65 0,49 4,06 8,43 3,12 0,57

Limite Normativo 50,00 100,00 80,00 100,00 50,00 100,00 80,00 100,00

Nivel con respecto a la norma

42% 33% 16% 25% 37% 30% 17% 24%

Fuente: EYC Global S.A.S, a partir de datos de GSA, 2016.

De acuerdo a los resultados del monitoreo, los contaminantes evaluados se encuentran dentro de los limites normativos de calidad de aire. Estando en mayor nivel en ambos puntos el contaminante PM10. Para todos los contaminantes el valor de la norma se compara con el promedio aritmético, exceptuando el PST cuyos valores se comparan con el promedio geométrico.




INFORME FINAL





7.6.2.3.9 Inventario de emisiones

A continuación se presenta el inventario de emisiones aplicable para las dos zonas industriales evaluadas y que estarán ubicadas en la unidad funcional 1. Para cada una se contemplan la misma intensidad, demanda de materias primas y producción, los mismos procesos y fuentes de emisión, presentándose variaciones únicamente con respecto a la ubicación y geometría de cada zona.

A. Contaminante de interés.

Para el caso de los procesos a desarrollar en cada una de las zonas industriales, el principal contaminante de interés, lo constituye el material particulado derivado de los procesos, de transporte, acopio, trituración y remanejo de agregados, cemento y asfalto. Para este caso se realiza el inventario para el materia particulado como PM10 y PST, además de los contaminantes SO2 y NOx, derivados del combustible empleado en el proceso de producción de asfalto.

B. Escenario de modelación

Se generó un inventario con base a una producción de 11 m3 de concreto al día y una producción de 140 Mg/h de asfalto, con un periodo de trabajo de 16 horas al día. Los agregados requeridos para la cantidad de asfalto y concreto, son lo que se consideran dentro las cantidades llevadas a trituración.

C. Resolución temporal del inventario

Para la realización del inventario de emisiones se trabaja con los datos de producción equivalentes a un año de operación de las zonas industriales, de acuerdo a la intensidad diaria de trabajo que se citan en el numeral anterior. Los datos de producción total de material triturado, concreto y asfalto y las materias primas requeridas se presentan a continuación. Se presentan también los equipos requeridos para el transporte de materias primas, asfalto y concreto y la estimación de la intensidad del tráfico al interior de cada zona según los vehículos a emplear.

Tabla 7.51 Producción y materias primas por zona industrial. DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD

Agregados totales 824.626,25 Mg/Año

Cemento total 1.405,25 Mg/Año

Concreto producido 4.015,00 m3/Año

Asfalto 44.150,40 Mg/Año

Asfalto producido 817.600,00 Mg/Año

Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.

Tabla 7.52 Vehículos empleados. Descripción Peso vacío Mg Capacidad Mg Peso promedio Mg

Camión Mezclador 14 14,7 21,35




INFORME FINAL





Descripción Peso vacío Mg Capacidad Mg Peso promedio Mg

Transporte de mezcla asfáltica 15 20 25

Camiones de asfalto y cemento 15 30 30

Transporte de agregado 15 35 32,5


Tabla 7.53Viajes realizados por tipo de vehículo. Vehículos Cantidad Unidad

Camión Mezclador 574 Viajes/año

Transporte de mezcla asfáltica 40.880 Viajes/año

Camiones de asfalto y cemento 1.519 Viajes/año

Transporte de agregado 23.561 Viajes/año


7.6.2.3.10 Identificación de operaciones

Para cada una de las zonas industriales y de acuerdo con los procesos y equipos a emplear que se presentan en la descripción del proyecto, se identifican las siguientes operaciones como generadoras de emisión de contaminantes, a cada una de estas se les asigna un factor de emisión AP 42 de la EPA (Ver Tabla 7.54). Las fuentes de emisión correspondientes se presentan para cada zona industrial.

Tabla 7.54 Procesos y factores emisión. Nº Proceso Factor de Emisión (AP-42) a Aplicar

1 Suministro de materias primas y despacho de producto Unpaved Roads

2 Descargue de agregados en zona de acopio y apilado Aggregate Handling and Storage Piles

3 Descargue de material en tolva para trituración Aggregate Handling and Storage Piles

4 Trituración de roca Tertiary Crushing

5 Tamizado de material grava Screening

6 Pulverización de roca (arena) Crushing

7 Tamizado de materia arena Screening

8 Descargue de agregados en zona de acopio y apilado material triturado Aggregate Handling and Storage Piles

9 Descargue de agregados en tolva de concretos Aggregate Handling and Storage Piles

10 Cargue de agregados en tolva de asfalto Aggregate Handling and Storage Piles

11 Cargue de cemento al silo Cement Unloading to elevate storage Silo

12 Cargue de camión mezclador Mixer loading (central mix)

13 Erosión Eólica del área industrial Wind Erosion for exposed areas

14 Emisión de fuente fija Hot Mix Asphalt Plants


7.6.2.3.11 Estimación del tráfico al interior de la zona industrial.

Para cada una de las zonas industriales, se mide su máxima longitud y a partir de esta se estima la cantidad de km recorridos en su interior por cada vehículo empleado en el proceso. Los resultados de este cálculo se presentan a continuación.




INFORME FINAL





Tabla 7.55 Intensidad del tráfico al interior de cada zona industrial. NOMBRE DEL RECORRIDO Longitud Un VEHICULO/PROCESO VKT

Zona Industrial 1 0,16 km Camión Mezclador 89,4

Transporte de mezcla asfáltica 6370,7

Camiones de asfalto y cemento 236,6

Transporte de agregado 3671,7

Zona Industrial 2 0,33 km Camión Mezclador 192,1

Transporte de mezcla asfáltica 13691,9

Camiones de asfalto y cemento 508,6

Transporte de agregado 7891,2


7.6.2.3.12 Inventario de Emisiones

Los siguientes son los factores de emisión material particulado PST y PM10, SO2 y NOx, calculados para cada uno de los procesos presentados en la Tabla 7.56




INFORME FINAL





Tabla 7.56 Factores de emisión PM10.

Nº PROCESO NOMBRE DEL

FACTOR AP-42 SELECCIONADO

UNIDADES DEL

FACTOR FACTOR FUENTE

DATOS DE ENTRADA

DESCRIPCIÓN VALOR DE ENTRADA

FACTOR DE

EMISIÓN

1 Suministro de materias primas y despacho de producto

Unpaved Roads g/VKT K(s/12)0.9(W/3)0.45

AP-42 Secc 13.2.1.3

k

Constante (multiplicador de acuerdo al tamaño de partículas) (g/VKT)

0,42

sL Contenido de finos (%) 3,5

W

Peso promedio de los vehículos (Mg)(Camión mezclador)

21,4 0,34

W Peso promedio de vehículos(Mg)Transporte de mezcla asfáltica)

25,0 0,36

W

Peso promedio de los vehículos (Mg)(Camiones de asfalto y cemento)

30,0 0,39

W

Peso promedio de los vehículos (Mg)Transporte de agregado

35,0 0,42




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

1 Suministro de materias primas y despacho de producto

Unpaved Roads g/VKT K(s/12)0.9(W/3)0.45

AP-42 Secc 13.2.1.3

k

Constante (multiplicador de acuerdo al tamaño de partículas) (g/VKT)

0,42


W

Peso promedio de los vehículos (Mg)(Camión mezclador)

21,4 0,34

W Peso promedio de vehículos(Mg)Transporte de mezcla asfáltica)

25,0 0,36

W

Peso promedio de los vehículos (Mg)(Camiones de asfalto y cemento)

30,0 0,39

W

Peso promedio de los vehículos (Mg)Transporte de agregado

35,0 0,42

2 Descargue de agregados en zona de acopio y apilado

Aggregate Handling and Storage Piles

kg/t

k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K

Constante (multiplicador de acuerdo al tamaño de partículas)

0,35

0,00006

U Velocidad media del viento (m/s)

2,11




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

M Humedad del material (%)

10

3 Descargue de material en tolva para trituración


kg/t

k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


0,35

0,00006 U Velocidad media del

viento (m/s) 2,11


10

4 Trituración de roca Tertiary Crushing Kg/Mg 0,00027 Factor Fijo 0,00027

5 Tamizado de material grava Screening Kg/Mg 0,00037 Factor Fijo 0,00037

6 Pulverización de roca (arena) Tertiary Crushing Kg/Mg 0,00027 Factor Fijo 0,00027

7 Tamizado de materia arena Screening Kg/Mg 0,00037 Factor Fijo 0,00037

8

Descargue de agregados en zona de acopio y apilado material triturado


kg/t

k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


0,35


viento (m/s) 2,11


10




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

9 Descargue de agregados en tolva de concretos


kg/t k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


0,35


viento (m/s) 2,11


10


kg/t k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


0,35


viento (m/s) 2,11


10

10 Cargue de agregados en tolva de asfalto


kg/t k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


0,35


viento (m/s) 2,11


10




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN


kg/t k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


0,35


viento (m/s) 2,11


10

11 Cargue de cemento al silo

Cement Unloading to elevate storage Silo

kg/t 0,00017 AP-42 Secc 11.12 (tabla 11.12.1)

Factor Fijo 0,00017

12 Cargue de camión mezclador

Mixer loading (central mix)

kg/t 0,155 AP-42 Secc 11.12 (tabla 11.12.4)

Factor Fijo

0,155

13 Erosión Eólica del área industrial

Wind Erosion for exposed areas

kg/Ha 0,85 FACTOR FIJO 0,85

14 Emisión de fuente fija Estándar de emisión mg/m3 25 Emisión estándar para el equipo de control 25





INFORME FINAL





Tabla 7.57 Factores de emisión.



UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

1 Suministro de materias primas y despacho de

producto Unpaved Roads g/VKT

K(s/12)0.7(W/3)0.45

AP-42 Secc 13.2.1.3

k

Constante (multiplicador de

acuerdo al tamaño de partículas) (g/VKT)

1,38


W

Peso promedio de los vehículos

(Mg)(Camion mezclador)

21,4 1,41

W

Peso promedio de vehículos(Mg)Trasnpo

srte de mezcla asfaltica)

25,0 1,51

W


(Mg)(Camiones de asfalto y cemento)

30,0 1,64




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

W


(Mg)Trasnporte de agregado

35,0 1,76

1 Suministro de materias primas y despacho de

producto Unpaved Roads g/VKT

K(s/12)0.7(W/3)0.45

AP-42 Secc 13.2.1.3

k


acuerdo al tamaño de partículas) (g/VKT)

1,38


W


(Mg)(Camion mezclador)

21,4 1,41

W

Peso promedio de vehículos(Mg)Trasnpo

srte de mezcla asfaltica)

25,0 1,51

W Peso promedio de los vehículos

30,0 1,64




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

(Mg)(Camiones de asfalto y cemento)

W


(Mg)Trasnporte de agregado

35,0 1,76

2 Descargue de

agregados en zona de acopio y apilado


kg/t

k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4]

AP-42 Secc 13.2.4

K


acuerdo al tamaño de partículas)

0,74


viento (m/s) 2,11


10

3 Descargue de material

en tolva para trituración


kg/t

k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4] AP-42 Secc

13.2.4 K



0,74 0,00012




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN


2,11


10

4 Trituración de roca Tertiary Crushing Kg/Mg 0,0006 Factor Fijo 0,0006

5 Tamizado de material grava Screening Kg/Mg 0,00011 Factor Fijo 0,00011

6 Pulverización de roca (arena) Tertiary Crushing Kg/Mg 0,0006 Factor Fijo 0,0006

7 Tamizado de materia arena Screening Kg/Mg 0,00011 Factor Fijo 0,00011

8

Descargue de agregados en zona de

acopio y apilado material triturado


kg/t

k*0.0016*[(U/2.2)1.3/(M/2)1.4] AP-42 Secc

13.2.4 K



0,74 0,00012




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN


2,11


10

9 Descargue de

agregados en tolva de concretos


kg/t k*0.0016*[(U/2.

2)1.3/(M/2)1.4] AP-42 Secc

13.2.4

K



0,74


viento (m/s) 2,11


10


kg/t k*0.0016*[(U/2.

2)1.3/(M/2)1.4] AP-42 Secc

13.2.4

K



0,74

0,00012


2,11




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN


10

10 Cargue de agregados

en tolva de asfalto


kg/t k*0.0016*[(U/2.

2)1.3/(M/2)1.4] AP-42 Secc

13.2.4

K



0,74


viento (m/s) 2,11


10


kg/t k*0.0016*[(U/2.

2)1.3/(M/2)1.4] AP-42 Secc

13.2.4

K



0,74


viento (m/s) 2,11


10




INFORME FINAL







UNIDADES DEL


DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE

EMISIÓN

11 Cargue de cemento al

silo

Cement Unloading to elevate storage

Silo kg/t 0,0005

AP-42 Secc 11.12 (tabla

11.12.1) Factor Fijo 0,00050

12 Cargue de camión

mezclador Mixer loading (central mix)

kg/t 0,559 AP-42 Secc 11.12 (tabla

11.12.4)

Factor Fijo 0,559

13 Erosión Eólica del

area industrial Wind Erosion for exposed areas

kg/Ha 0,85 FACTOR FIJO 0,85

14 Emision de fuente fija Estándar de

emision mg/m3 50 Emisión estandar para el equipo de control 50





INFORME FINAL





Tabla 7.58 Factor de emisión SO2 y NOx

Nº PROCESO NOMBRE DEL FACTOR AP-42 SELECCIONADO

UNIDADES DEL FACTOR

FACTOR FUENTE DATOS DE ENTRADA


FACTOR DE EMISIÓN

14 Emision de fuente fija

No. 2 fuel oil-fired dryer. Hot Mix Asphalt Plants

Kg/Año

0,055*0,5 (Nox)

AP 42 11.1

FACTOR FIJO 0,02750 (NOx)

0,011*0,5 (SO2)

0,00550(SO2)

Fuente: EYC Global S.A.S, 2016




INFORME FINAL





7.6.2.4 Corrida del modelo

7.6.2.4.1 Selección del dominio de modelación

Teniendo en cuenta la ubicación de cada zona industrial, receptores de interés y sitios de monitoreo de calidad de aire, se definió un dominio que abarcara los lugares susceptibles de afectación en un área de 9 km x 5 Km. Este dominio se dividió en una malla de receptores de 250 m x 250 m, para obtener una resolución de cálculo de acuerdo a la escala de análisis. Con el fin de comparar los aportes a la calidad de aire producto de la operación, se incluyó como receptor discreto el punto de monitoreo de calidad de aire # 8 el cual está contenido en el dominio.

Figura 7.42Dominio de modelación. Fuente: E y C Global S.A.S, 2016.




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7.6.2.4.2 Modelo digital de terreno (MDT) empleado.

Para la simulación se utilizó un modelo digital de terreno con el fin de reproducir las condiciones topográficas de la zona simulada. Este modelo digital de terreno se compone de la topografía de la zona en cuestión y de la vista en planta con la ubicación de las fuentes de emisión. La base para el modelo digital de terreno se tomó a partir del servicio SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) de la Nasa. La Figura 7.43 reproduce el modelo digital de terreno utilizado mediante AerMod.

Figura 7.43Representación 3D de zona modelada generada desde el AerMod. Fuente: E y C Global S.A.S, 2016.Exagenracion vertical 3 a 1.

7.6.2.4.3 Fuentes del modelo

De acuerdo a los factores de emisión calculados, se presentan a continuación las emisiones para las fuentes indicadas en la Tabla 7.59 y Tabla 7.60

Tabla 7.59 Emisiones por fuente en cada Zona Industrial (ZI)

FUENTE PROCESOS

PST g/s PM10 g/s SO2 g/s NOx g/s

ZI 1 ZI 2 ZI 1 ZI 2 ZI 1 ZI 2 ZI 1 ZI 2

Vía 0,105 0,283 0,025 0,067

Acopio materia prima 0,0031 0,0031 0,0015 0,0015

Zona industrial 2

Zona industrial 1




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FUENTE PROCESOS

PST g/s PM10 g/s SO2 g/s NOx g/s

ZI 1 ZI 2 ZI 1 ZI 2 ZI 1 ZI 2 ZI 1 ZI 2

Tolva trituración 0,0031 0,0031 0,0015 0,0015

Trituradora 0,032 0,032 0,028 0,028

Acopio de materia triturado 0,0031 0,0031 0,0015 0,0015

Tolva de concreto 2,6E-05 2,6E-05 1,2E-05 1,2E-05

Silos de cemento 2,2E-05 2,2E-05 7,6E-06 7,6E-06

Cargue de camión mezclador 0,025 0,025 0,007 0,007

Tolva de asfalto 0,0031 0,0031 0,0014 0,0014

Erosión eolica 0,016 0,035 0,016 0,035

Fuente fija 0,278 0,28 0,14 0,14 0,21 0,21 1,07 1,07

Total emisión 0,468 0,664 0,221 0,282 0,21 0,21 1,07 1,07

Fuente: E y C Global S.A.S, 2016.

Para el caso de la fuente fija, se emplearon en el modelo los siguientes datos basados en la operación de colector de la planta de asfalto.

Tabla 7.60 Parámetros de operación fuente fija.

EQUIPO DE

CONTROL

ZONA IDUSTRIA

L

Altura descarg

a (m)

Diámetro equivalent

e (m)

Área (m2)

Temperatura salida de gases (°K)

Velocidad de

salida de gases de chimenea

(m/s)

Volumen de aire diseño

(m3/min)

Volumen de aire

operación

(m3/min)

FILTRO DE MANGAS

1 15,00 0,816

0,522

293,15 15,24 500 500

FILTRO DE MANGAS

2 15,00 0,816

0,522

293,15 15,24 500 500

Fuente: E y C Global S.A.S, 2016.

7.6.2.4.4 Control de emisiones

Las emisiones indicadas en la Tabla 7.59, presentan los siguientes controles:

Vía: 80% en la ZI 1 y 75 % en la ZI 2. Se contempla el riego y limpieza de las áreas de tráfico vehicular que garanticen los niveles de emisión presentados.

Trituración: Se emplean factor de emisión con control. Este corresponde al uso de aspersores en los puntos de descarga del material.




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Erosión eólica en área expuesta: Se calcula para el área a ocupar por cada zona industrial, con una probabilidad de ocurrencia de los 50 % dadas las condiciones de viento en la zona.

Silo de cemento. Se emplea el factor de emisión con controles. Para este caso corresponde a la instalación de filtros tipo silotop.

7.6.2.5 Resultados del modelo

A continuación se presentan los resultados de la modelación para cada contamínate. Se presentan en primer lugar los aportes puntuales en el punto de monitoreo de calidad de aire # 8 (Popayán), la suma entre estos aportes y los resultados de la línea base, como indicación de los niveles esperados durante la operación del proyecto y la comparación tanto de los aportes como de los niveles esperados con la norma de calidad de aire vigente en Colombia, resolución 610 de 2010. Se presentan al final las gráficas de isopletas para el promedio anual de cada contaminante, según el modelo Aermod.

7.6.2.5.1 Aportes y comparación con la calidad de aire.

La Tabla 7.61, presenta los resultados del modelo (nivel de aporte proyecto) en comparación con el nivel actual (monitoreo) y el límite normativo. Se presenta también el nivel futuro esperado y su comparación con la norma de calidad de aire, Resolución 610 de 2010. Es necesario aclarar que los niveles presentados de PST corresponden a promedio aritméticas, mientras el limite normativo corresponde a promedio geométricos, por lo que su comparación es solo indicativa de los posibles niveles de cumplimiento.

Tabla 7.61 Aportes de calidad aire. Niveles futuros esperados y comparación con la norma.

Punto 8

Promedio aritmético

PM10 (µg/m3)


PST (µg/m3)


SO2 (µg/m3)


NOx (µg/m3)

Nivel de aporte proyecto 0,52 0,64 0,4 1,27

Nivel de calidad de aire ( Monitoreo) 18,72 30,59 13,26 23,67

Nivel futuro esperado 18,72 30,59 13,26 23,67

Nivel de aporte proyecto vs nivel actual 3% 2% 3% 5%

Limite Normativo (Promedio anual) 50 100 80 100

% de cumplimiento frente a la norma. Modelo. 1% 1% 1% 1%

% de cumplimiento frente a la norma. Nivel futuro esperado. 37% 31% 17% 24%

Fuente: EYC Global S.A.S,2016.

De acuerdo a la Tabla 7.61, los niveles de aportes de proyecto, teniendo en cuenta la emisión en paralelo de ambas zonas industriales, no supera en ninguno de los casos el 5 % del nivel actual, y su vez los aportes serian inferiores al 1 % del límite normativo de cada contaminante. De acuerdo al modelo, los niveles de aporte de ambas zonas industriales




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sumados a los niveles actuales indican niveles futuros esperados con un porcentaje de cumplimiento frente a la norma actual de calidad de aire en un 37 % del nivel de normativo de PM10, 31 % del nivel normativo de PST, 17 % de SO2 y 24 % de NOx.

7.6.2.5.2 Isopletas

A continuación se presentan las isopletas de resultados para los modelos corridos de PM10, PST, SO2 y NOx.




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Figura 7.44Resultado PST. Promedio anual. Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.




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Figura 7.103 Resultado PM10. Promedio anual. Fuente: EYC Global S.A.S,2016.




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Figura 7.45Resultados NOx. Promedio anual. Fuente: EYC Global S.A.S, 2016.




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Figura 7.46 Resultados SOx. Promedio anual. Fuente: EYC Global S.A.S,2016.

7.6.2.6 Conclusiones

De acuerdo a los resultados de los modelos de dispersión generados para la fuentes del emisión del proyecto en la unidad funcional 1, correspondientes a las zonas industriales




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destinadas a la trituración de agregados y producción de asfalto y concreto para el proyecto, teniendo en cuenta las condiciones operativas y equipos a emplear y suponiendo los controles citados en el 7.6.2.4.4, puede concluirse lo siguiente:

La operación de las zonas industriales del proyecto, no genera aportes considerables frene a los niveles actuales de calidad de aire, para los contaminantes evaluados PST, PM10, NOx y SO2, aun considerando su operación en simultáneo, siendo inferiores al 5 % de los niveles detectados en campo.

Los aportes a generar por los procesos y fuentes consideradas, bajo las condiciones simuladas no son representativos frente a los niveles normativos establecidos por la normativa vigente en Colombia, y para todos los contaminantes considerados representan un 1% del límite de la norma.

Si se tienen en cuenta los niveles actuales de aire, considerando el aumento por la operación las zonas industriales durante la construcción del proyecto, los niveles futuros esperadas estarían por debajo del límite de la norma, para todos los contaminantes. En este caso el nivel más crítico estaría representado por el PM10, cuyo valor esperado, sería menor o igual al 37 % del límite normativo.

De acuerdo a las gráficas de isopletas, los mayores niveles de aportes se presentan sobre la vía y decrecen con rapidez hacia los bordes de cada instalación evaluada, en donde es la zona industrial 1 (Km 0+ 700) la que mayores aportes genera.

De acuerdo con lo anterior, los resultados de la modelación indican que bajo las condiciones operativas de las fuentes de emisión y de acuerdo con los controles de emisión establecidos en cada zona industrial, los aportes de material particulado PST y PM10 y para los gases SO2 y NOx cumplen con lo establecido en la legislación colombiana vigente (Resolución 610 de 2010 del Ministerio de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial hoy de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible) y son poco significativos frente a la calidad de aire registrada en el sector.

7.6.3 Ruido

7.6.3.1 Descripción de escenarios

A continuación, se presentan los resultados encontrados en los mapas de ruido para los escenarios aplicables a esta unidad funcional y los cuales son: Línea base, doble calzada, zona industrial y ruido total.

Ver anexo 5.5 GDB.

7.6.3.1.1 Línea Base

Para este escenario se obtienen los niveles de ruido actuales en los cuales se encuentra el proyecto para la unidad funcional 1 (Popayán – Piendamó), presentándose solamente el




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ruido generado por la única calzada de la vía panamericana y de vías secundarias que alimentan ésta. En la Figura 7.47 y Figura 7.48 puede observarse una representación en 3D del modelo para las condiciones actuales de la unidad funcional 1.

Figura 7.47. Representación en 3D del modelo para Línea base diurno – Popayán. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA- PLYMA, 2016

En esta figura puede observarse las condiciones actuales en las que se encuentra el tramo de Popayán, representándose de esta manera el ruido generado por vías arterias en la ciudad que alimentan la vía Panamericana, entre ellas la variante, y el ruido producido por el flujo vehicular de la Panamericana en una sola calzada.

Figura 7.48 Representación en 3D del modelo para Línea base diurno – Piendamó. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA- PLYMA, 2016




INFORME FINAL





En esta figura puede observarse las condiciones actuales en la que se encuentra el tramo de Piendamó, representando de esta manera el ruido generado por vías secundarias del municipio que alimentan la vía panamericana, además del ruido producido por el flujo vehicular de la misma en una sola calzada.

7.6.3.1.2 Proyección 2020, Doble Calzada

Para este escenario se obtienen los niveles de ruido de proyectados con el normal funcionamiento de la doble calzada para la unidad funcional 1 (Popayán – Piendamó), presentándose el ruido generado por ambas calzadas de la vía panamericana y de vías secundarias que alimentan ésta. En la Figura 7.49 y Figura 7.50puede observarse una representación en 3D del modelo para las condiciones futuras de doble calzada para la unidad funcional 1.

Figura 7.49. Representación en 3D del modelo para proyección Doble Calzada diurno – Popayán.

Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA- PLYMA, 2016

En esta figura puede observarse las condiciones proyectadas en las que se encontraría el tramo de Popayán con la doble calzada de la vía panamericana, representándose de esta manera el ruido generado por vías arterias en la ciudad que alimentan la vía Panamericana, entre ellas la variante, y el ruido producido por el flujo vehicular de la Panamericana en doble calzada.




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Figura 7.50 Representación en 3D del modelo para proyección Doble Calzada diurno – Piendamó.


En esta figura puede observarse las condiciones proyectadas en las que se encontraría el tramo de Piendamó con la doble calzada de la vía Panamericana, representándose de esta manera el ruido generado por vías secundarias del municipio que alimentan la vía panamericana, además del ruido producido por el flujo vehicular de la misma en doble calzada.

7.6.3.1.3 Proyección 2020, Zona Industrial

Esta unidad funcional tendrá trabajos por parte de una zona industrial la cual se ubicara en el tramo entre Popayán y Piendamó, por lo cual se obtienen los niveles de ruido proyectados con el normal funcionamiento de dicha zona industrial, teniendo en cuenta maquinaria y procesos que se ejecutaran en esta, presentándose el ruido generado por actividades y flujo vehicular de vías internas. En la Figura 7.51 puede observarse una representación en 3D del modelo para las condiciones futuras de la zona industrial para la unidad funcional 1.




INFORME FINAL





Figura 7.51 . Representación en 3D del modelo para proyección Zona Industrial diurno. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA- PLYMA, 2016

En esta figura puede observarse las condiciones proyectadas en las que se encontraría la unidad funcional 1 con los trabajos llevados a cabo por maquinarias en la zona industrial, representándose de esta manera el ruido generado por máquinas, procesos y vías internas.

7.6.3.1.4 Proyección 2020, Ruido Total

En este escenario final, se presentaran los niveles de ruido para el conjunto de todos los niveles obtenidos en la doble calzada y zona industrial, realizando la sumatoria de estos dos mapas en uno solo y mostrar el ruido total que se proyecta en la ejecución de estos dos escenarios simultáneamente. En la Figura 7.52 puede observarse una representación en 3D del modelo para las condiciones futuras de ruido total de doble calzada y zona industrial para la unidad funcional 1.




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Figura 7.52 Representación en 3D del modelo para proyección ruido total diurno. Fuente: Consorcio CCA CONSULTORÍA- PLYMA, 2016

En esta figura puede observarse las condiciones proyectadas en las que se encontraría la unidad funcional 1 con los trabajos llevados a cabo por maquinarias en la zona industrial, representándose de esta manera el ruido generado por máquinas, procesos y actividades internas.

7.6.3.2 Mapas de ruido finales

7.6.3.2.1 Horario Diurno

A. Línea Base

A continuación se presentan los mapas de ruido obtenidos para el escenario línea base en la unidad funcional 1. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por el flujo vehicular de la vía Panamericana para una sola calzada en horario diurno.

Curvas Isófonas

En la Figura 12 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario línea base de la unidad funcional 1 en horario diurno.




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Figura 7.53 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


Raster

En la Figura 13 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario línea base de la unidad funcional 1 en horario diurno.




INFORME FINAL





Figura 7.54 Mapa de ruido en representación raster – Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


B. Proyección 2020, Doble Calzada

A continuación se presentan los mapas de ruido obtenidos para el escenario proyectado de la doble calzada de la vía panamericana en la unidad funcional 1. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por el flujo vehicular de la vía Panamericana para las dos calzadas en horario diurno.

Curvas Isófonas

En la Figura 7.55 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario proyectado de doble calzada de la unidad funcional 1 en horario diurno.




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Figura 7.55 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - proyección Doble calzada Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


Raster

En la se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario proyectado de doble calzada de la unidad funcional 1 en horario diurno.




INFORME FINAL





Figura 7.56 Mapa de ruido en representación raster – proyección Doble calzada - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


C. Proyección 2020, Zona Industrial

A continuación se presentan los mapas de ruido obtenidos para el escenario proyectado de la zona industrial en la unidad funcional 1. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por el flujo vehicular de la vía interna y del ruido producido por máquinas y actividades internas llevadas a cabo en dicha zona para el horario diurno.

Curvas Isófonas

En la Figura 16 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario proyectado para la zona industrial que se llevara a cabo en la unidad funcional 1 para el horario diurno.




INFORME FINAL





Figura 7.57 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Zona industrial Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


Raster

En la Figura 17 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario proyectado para la zona industrial que se llevara a cabo en la unidad funcional 1 para el horario diurno.




INFORME FINAL





Figura 7.58 Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


D. Proyección 2020, Ruido Total

A continuación se presentan los mapas de ruido total obtenidos para la sumatoria de los escenarios “Doble calzada” y “Zona Industrial”. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por ambos escenarios y en los cuales se evidencia el flujo vehicular de la vía Panamericana en doble calzada, vía interna de la zona industrial y del ruido producido por máquinas y actividades internas llevadas a cabo en dicha zona para el horario diurno.

Curvas Isófonas

En la se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario proyectado de ruido total de la unidad funcional 1 para el horario diurno.




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Figura 7.59 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Ruido Total Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


Raster

En la Figura 19 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario proyectado de ruido total de la unidad funcional 1 para el horario diurno.




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Figura 7.60 Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Diurno.


7.6.3.2.2 Horario Nocturno

A. Línea Base

A continuación se presentan los mapas de ruido obtenidos para el escenario línea base en la unidad funcional 1. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por el flujo vehicular de la vía Panamericana para una sola calzada en horario Nocturno.

Curvas Isófonas

En la Figura 20 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario línea base de la unidad funcional 1 en horario Nocturno.




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Figura 7.61 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


Raster

En la Figura 7.62 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario línea base de la unidad funcional 1 en horario Nocturno.




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Figura 7.62 Mapa de ruido en representación raster – Línea base - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


B. Proyección 2020, Doble Calzada

A continuación se presentan los mapas de ruido obtenidos para el escenario proyectado de la doble calzada de la vía panamericana en la unidad funcional 1. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por el flujo vehicular de la vía Panamericana para las dos calzadas en horario Nocturno.

Curvas Isófonas

En la Figura 22 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario proyectado de doble calzada de la unidad funcional 1 en horario Nocturno.




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Figura 7.63. Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - proyección Doble calzada Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


Raster

En la Figura 23 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario proyectado de doble calzada de la unidad funcional 1 en horario Nocturno.




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Figura 7.64 Mapa de ruido en representación raster - proyección Doble calzada - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


C. Proyección 2020, Zona Industrial

A continuación se presentan los mapas de ruido obtenidos para el escenario proyectado de la zona industrial en la unidad funcional 1. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por el flujo vehicular de la vía interna y del ruido producido por máquinas y actividades internas llevadas a cabo en dicha zona para el horario Nocturno.




INFORME FINAL





Curvas Isófonas

En la Figura 7.65 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario proyectado para la zona industrial que se llevara a cabo en la unidad funcional 1 para el horario Nocturno.

Figura 7.65 Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - proyección Zona industrial Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


Raster

En la Figura 25 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario proyectado para la zona industrial que se llevara a cabo en la unidad funcional 1 para el horario Nocturno.




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Figura 7.66. Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


D. Proyección 2020, Ruido Total

A continuación se presentan los mapas de ruido total obtenidos para la sumatoria de los escenarios “Doble calzada” y “Zona Industrial”. En estos se pueden observar los niveles de ruido generados por ambos escenarios y en los cuales se evidencia el flujo vehicular de la vía Panamericana en doble calzada, vía interna de la zona industrial y del ruido producido por máquinas y actividades internas llevadas a cabo en dicha zona para el horario Nocturno.




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Curvas Isófonas

En la Figura 26 se presenta el mapa de ruido en representación de líneas isofónicas para el escenario proyectado de ruido total de la unidad funcional 1 para el horario Nocturno.

Figura 7.67. Mapa de ruido en representación de curvas isófonas - Ruido Total Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


Raster

En la Figura 7.68 se presenta el mapa de ruido en representación raster para el escenario proyectado de ruido total de la unidad funcional 1 para el horario Nocturno.




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Figura 7.68. Mapa de ruido en representación raster - Zona industrial - Unidad Funcional 1 (Popayán – Piendamó) – Horario Nocturno.


7.6.3.3 Conclusiones2

A partir del Estudio de modelación de ruido realizado para el CONSORCIO CCA CONSULTORIA – PLYMA en el proyecto DOBLE CALZADA VÍA PANAMERICANA en el tramo entre POPAYÁN Y SANTANDER DE QUILICHAO y específicamente para la UNIDAD FUNCIONAL 1 que cubre el tramo entre Popayán y Piendamó, se presentan las siguientes

2 Los resultados reportados solo aplican para los mapas simulados en este estudio.




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conclusiones fundamentadas en los niveles proporcionados por las modelaciones de ruido ejecutadas para la zona de influencia en la que se encuentra unidad funcional 1:

7.6.3.3.1 Línea base

Realizando la comparación de los mapas de ruido obtenidos para la línea base en horario diurno y horario nocturno, puede observarse que para el horario diurno se presenta un mayor nivel de ruido en este sector en relación al horario nocturno, situación que se atribuye al parque automotor de la vía Panamericana, ya que se presenta una reducción del flujo vehicular entre el horario diurno y nocturno, y lo cual es evidenciado en los mapas de ruido, obedeciendo además a que la vía Panamericana es la única fuente emisora de ruido en el lugar.

Según los datos de aforo vehicular tomados en campo para el estudio de ruido ambiental realizado en marzo de 2016 y los valores entregados en el estudio de tráfico realizado para la proyección del proyecto, se pudo obtener el comportamiento de disminución del flujo vehicular entre el horario diurno y nocturno, situación que fue expresada de igual manera en la alimentación de aforo para las vías secundarias o vías arterias de la vía panamericana.

7.6.3.3.2 Proyección 2020, Doble Calzada

De igual manera al sucedido en el escenario línea base, al realizar la comparación de los mapas de ruido obtenidos para la proyección de la doble calzada en los horarios diurno y nocturno, se evidencia una clara disminución de dichos niveles entre horarios, ya que el flujo vehicular para el horario diurno es más alto con respecto al aforo nocturno. Para la alimentación de los vehículos en este escenario se utilizó la información obtenida del estudio de tráfico realizado para la proyección de la doble calzada en el año 2020, y la cual evidencia un mayor flujo vehicular en el horario diurno que para el horario nocturno,

En comparación de los niveles de ruido en este escenario con respecto a los obtenidos en línea base, puede verse un claro aumento de ruido en los mapas finales, ya que el aforo vehicular para la doble calzada aumentó al presentarse la circulación en dos calzadas, además de que la velocidad de circulación de los vehículos para la doble calzada también incremento en relación a la velocidad promedio presentada en la línea base, generando de esta manera un aumento de ruido entre línea base y proyección doble calzada. Este comportamiento de aumento de vehículos y velocidad promedio para la doble calzada con respecto a la línea base fue obtenido del estudio de trafico proyectado al 2020.

7.6.3.3.3 Proyección 2020, Zona Industrial

Para esta unidad funcional se presenta el aporte de ruido generado por la zona industrial proyectada a ubicarse en este tramo, y para la cual se evidencia trabajos de maquinaria pesada, trabajos de obra, flujo vehicular de vías internas y demás proceso relacionados con el proyecto para este sector.




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Al realizar la comparación de los niveles de ruido obtenidos para el horario diurno con relación al horario nocturno, no se detecta una diferencia considerable, ya que el único cambio que se presenta entre horarios es el de la circulación de vehículos por las vías internas, siendo mayor el aforo en horario diurno que en horario nocturno y lo cual visto a gran escala no presenta una diferencia notoria.

7.6.3.3.4 Proyección 2020, Ruido Total

Finalmente, al realizar la sumatoria de los escenarios proyectados “Doble Calzada” y “Zona Industrial” se obtienen los niveles de ruido total, los cuales al ser comparados entre horarios (diurno y nocturno) presentan un mayor aporte de ruido para el horario diurno, ya que el fenómeno presentado en las simulaciones es el de una mayor cantidad de vehículos transitando por las vías para el horario diurno con relación al horario nocturno.

7.6.3.4 Conclusiones generales

Los mapas diurnos presentan un mayor aporte de los niveles de ruido con relación a los obtenidos en el horario nocturno, situación que es atribuible claramente al cambio de flujo vehicular entre horarios.

La fuente de mayor generación de ruido es la vía panamericana y las vías arterias a esta, ya que el flujo vehicular presente en estas es alto y representan el mayor aporte de ruido en el sector.

El aporte de ruido que se generara debido a las actividades relacionadas con la zona industrial para el horario diurno y nocturno no será de mayor afectación a gran escala, ya que la propagación se efectúa a lugares cercanos y no trasciende a zonas lejanas, lo cual es satisfactorio, ya que de esta manera puede ser controlado con mayor facilidad.

7.7 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Para la construcción del proyecto vial se tiene proyectado la compra a terceros que cuenten con concesiones (INGEOMINAS) y las licencias ambientales respectivas por parte de la CAR.

7.7.1 Explotación de material de cantera

Para efectos de la ejecución del proyecto segunda calzada Popayán - Santander de Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó, no se tiene contemplada la explotación de materiales de cantera.




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7.7.2 Explotación de materiales de arrastre de cauces o lechos de corrientes o depósitos de agua

Para efectos de la ejecución del proyecto segunda calzada Popayán - Santander de Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó, no se tiene contemplada la explotación de materiales de arrastre de causes o lechos de corrientes o depósitos de aguas.

7.7.3 Adquisición de materiales en fuentes existentes

El proyecto segunda calzada Popayán - Santander de Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó, se abastecerá de material proveniente de la mina la balsa propiedad del señor Víctor Armando Tobar Muñoz, identificado con cedula de ciudadanía 10.547.363 de Popayán (Cauca), quien cuenta con contrato minero número GIM-141 y licencia ambiental mediante resolución 0100 número 0150-0661 de 2012 para la “explotación de un yacimiento de materiales de construcción y demás concesibles y la instalación y operación de una planta trituradora”, en jurisdicción del municipio de Jamundí, departamento del Valle del Cauca y Buenos Aires, departamento del cauca (ver Tabla 7.62).

Tabla 7.62 Coordenadas de ubicación del centro de abastecimiento de material Latitud Longitud

3.08333 -76.6167




INFORME FINAL





Figura 7.69Ubicación Fuente de material existente Fuente: Google Earth, imagen landsat 2016.

Se anexa copia de la resolución de licencia ambiental global y copia del contrato de concesión minera.

7.7.4 Extracción de materiales sobre títulos mineros en el derecho de vía

Para efectos de la ejecución del proyecto segunda calzada Popayán - Santander de Quilichao Unidad Funcional 1 Popayán – Piendamó, no se tiene contemplada extracción de materiales sobre títulos mineros en el derecho de vía.

Sin embargo en caso de requerirse extracción de materiales sobre títulos mineros en el derecho de la vía, se cumplirán con los trámites establecidos por la autoridad ambiental.

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SANTANDER DE QUILICHAO, UNIDAD FUNCIONAL …cdn.iic.org/sites/default/files/disclosures/capitulo_7_demanda_rn... · ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Proyecto Segunda Calzada Popayán