j. l. lópez las inundaciones, los drenajes de caracas y las obras sobre el rÍo valle

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Prof. José Luis López Instituto de Mecánica de Fluidos Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela FORO Sala Francisco de Miranda, UCV. 23 de Junio del 2016 LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RIO VALLE

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Page 1: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Prof. José Luis López Instituto de Mecánica de Fluidos Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela

FORO

Sala Francisco de Miranda, UCV.

23 de Junio del 2016

LAS INUNDACIONES,

LOS DRENAJES DE

CARACAS Y LAS

OBRAS SOBRE EL RIO

VALLE

Page 2: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE

EL RIO VALLE

PUNTOS A TRATAR 1. Las Inundaciones 2. Los Embaulamientos de las Quebradas

3. Algunos Casos Emblemáticos El Caso del Río Guaire El caso de la Qda. Cotiza El Caso de la Quebrada La Tahona El Caso de la Qda. La Yaguara

4. El caso del Río Valle

5. Conclusiones

Page 3: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Causas y Tipos de Inundaciones

1. LAS INUNDACIONES

Crecida anual Flujo normal

Crecida extraordinaria Crecida decenal

Planicie de inundación y variación de los niveles del agua

Page 4: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Planicie de

inundación

Causas y Tipos de Inundaciones: las inundaciones fluviales

1. LAS INUNDACIONES

Río Orinoco

Inundaciones en Río

Chico y en la

Carretera Nacional en

Barlovento el 2/12/10

Inundaciones anuales

del Río Orinoco entre

Ciudad Bolívar y

Puerto Ordaz

Page 5: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Viviendas

Zona de

Cultivos

Causas y Tipos de Inundaciones: ocupación de planicies

1. LAS INUNDACIONES

Expansión del río

Aroa a su planicie

inundable, estado

Yaracuy, Febrero

2005

Ocupación de

planicie inundable

del río Tuy, estado

Miranda (población

de El Clavo)

Page 6: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Avenida O’Higgins, El Paraíso (08/02/05)

Inundaciones Pluviales (incapacidad de los sistemas de drenaje

para evacuar las aguas de lluvia)

Causas y Tipos de Inundaciones: las inundaciones pluviales

1. LAS INUNDACIONES

Page 7: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Sumidero de

ventana despejado y

sumidero de

ventana obstruido

Causa de inundaciones pluviales: obstrucción de la red secundaria o microdrenaje (cunetas, rejas, sumideros, bocas de visita, conductos).

1. LAS INUNDACIONES

Reja obstruida

por sedimentos

Av. Principal de Caricuao

Page 8: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Lluvia

(mm)

Caudal (m3/s)

Tiempo de respuesta

Tiempo (horas)

Después del

urbanismo

Cuenca en

estado natural

(antes del

urbanismo)

Menor tiempo de concentración

Mayor caudal pico

Mayor volumen de escurrimiento

Efecto del urbanismo

El papel del hombre en agravar el problema de las inundaciones mediante cambios en la cobertura vegetal de las cuencas.

1. LAS INUNDACIONES

Page 9: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Incentivan la construcción de viviendas sobre el cauce (sensación falsa de

seguridad).

2. EL PROBLEMA DE LOS EMBAULAMIENTOS DE LAS QUEBRADAS

Qda. Ávila

Qda. Chapellin

Page 10: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

0+000

0+000

0+390

0+020

0+040

864.27

864.02

863.76

863.54

863.27

863.11

Quebrada Chapellín en Barrio Hoyo de Las

Delicias

24/11/2008

El caso de la quebrada Chapellín y el Barrio Hoyo de Las Delicias

2. EL PROBLEMA DE LOS EMBAULAMIENTOS DE LAS QUEBRADAS

Page 11: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Desprendimiento de la solera del

canal y colapso muro lateral en

embaulamiento Qda. García

Hundimiento del techo del canal

en embaulamiento Qda. García

Restos de muro colapsado en

embaulamiento Qda. García

Filtraciones Losa faltante

El caso de la quebrada Chapellín y el Barrio Hoyo de Las Delicias

2. EL PROBLEMA DE LOS EMBAULAMIENTOS DE LAS QUEBRADAS

Erosión en fondo

(sin concreto)

Perfiles metálicos y

tabelones a punto de

colapsar en techo

inclinado.

24/11/2008

Page 12: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Inundación repentina en quebrada

Cotiza (Enero 4, 2006)

Inundación repentina debido a obstrucción de alcantarilla.

3. EL CASO DE LA QUEBRADA COTIZA

5 m

Alcantarilla obstruida

por restos vegetales y

sedimentos crearon

una gran laguna en la

explanada.

Nivel del agua en

la laguna a 5 m

por encima del

terreno

Page 13: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Inundación repentina debido a obstrucción de alcantarilla.

3. EL CASO DE LA QUEBRADA COTIZA

Daños por la inundación

repentina en quebrada

Cotiza el 4/01/06 debido

al rompimiento brusco

del tapón de sedimentos

Page 14: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Quebrada afluente

Quebrada La Boyera

Caso de quebrada en las inmediaciones de PDVSA-La Tahona

Inundación por sobrecarga de sedimentos.

3. EL CASO DE LA QUEBRADA LA TAHONA

Page 15: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Cauce sedimentado y

obstrucción de alcantarilla

en las inmediaciones de

PDVSA-La Tahona (Agosto

2013)

Inundación por sobrecarga de sedimentos.

3. EL CASO DE LA QUEBRADA LA TAHONA

Page 16: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

1

5

2

3

4

Instalaciones de PDVSA-La Tahona

Ubicación de

fuentes de

sedimentos

producidos por

desarrollos

habitacionales en

la Urbanización La

Escondida.

Inundación por sobrecarga de sedimentos.

3. EL CASO DE LA QUEBRADA LA TAHONA

Page 17: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Los movimientos de tierra en los

desarrollos urbanos en etapa de

construcción, donde se exponen a la

acción erosiva grandes extensiones

de suelo, pueden causar aportes de

sedimentos mucho mayores que los

de la cuenca original, con su

consecuente impacto en los cauces

aguas abajo (sedimentación y posible

obstrucción).

Efectos durante los procesos de construcción

Inundación por sobrecarga de sedimentos.

3. EL CASO DE LA QUEBRADA LA TAHONA

Page 18: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Incrementos en los desarrollos urbanos en la cuenca.

Estudios para la

canalización del río Guaire

se hicieron en los años

1950-1960, cuando

prevalecían otras

condiciones en la cuenca.

La causa principal de

desbordes e inundaciones

frecuentes del Guaire se debe

a incrementos de los

desarrollos urbanos en la

cuenca que reducen la

capacidad de infiltración de

aguas de lluvia en los suelos y

aumentan la escorrentía y los

caudales pico.

Page 19: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

28 m

18 m

Río Guaire en Puente Las Mercedes

(Feb. 2005)

Inundación en Bello Monte, Feb. 2005

Puente Las Mercedes

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto del Puente Las Mercedes (1945): desbordes causados por contracción horizontal del flujo.

Page 20: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Puente nuevo en Las Mercedes (junio 2016)

(puente militar)

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto del Puente Las Mercedes (1945): desbordes causados por contracción horizontal del flujo.

Page 21: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Inundación, en Barrio La

Línea, Dic. 2011

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: desbordes causados por sedimentación del cauce en Petare.

Inundaciones en Barrio La Línea

en Petare debido a sedimentación

por finalización de la canalización

y por presencia de un umbral

rocoso con cota mayor a la

rasante del canal.

Page 22: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: desbordes del río Guaire e inundación aguas abajo de Puente Baloa en Petare debido a sedimentación del cauce.

Page 23: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Río Guaire en Puente California

Sur

Río Guaire en Puente

Macaracuay

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: contracciones verticales del flujo.

Contracciones verticales

del cauce reducen la

sección de flujo durante

las crecientes.

Page 24: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: inundaciones en La California Sur.

Inundación del río Guaire

en la California Sur,

Febrero 2005

Page 25: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: inundaciones en La California Sur.

Inundación del río Guaire

en la California Sur,

Febrero 2005

Flujo a punto de desbordarse,

debido al represamiento por

efecto de la sedimentación del

cauce en Petare.

Page 26: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: inundaciones en La California Sur.

Inundación del río Guaire

en la California Sur,

Febrero 2005

¡Inicio de la inundación

por choque del flujo con

las vigas del tablero del

puente!

¡Cota muy baja del tablero

del Puente de Macaracuay!

Page 27: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Inundación del río Guaire

en la California Sur,

Febrero 2005

3. EL CASO DEL RÍO GUAIRE Efecto locales: inundaciones en La California Sur.

¡LO MISMO OCURRIÓ EN

SEPTIEMBRE DE 1980:11 MUERTOS!

Nivel máximo = 3,1 m sobre el

terreno.

Las inundaciones en la California Sur

se deben al represamiento originado

por la sedimentación de mas de 2 m

de altura en Puente Baloa aunado a la

contracción vertical del flujo causado

por la baja cota del tablero del Puente

de Macaracuay.

Page 28: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

La Inundación en la Yaguara del lunes 6 de Junio del 2016

3 . EL CASO DE QDA. LA YAGUARA

Page 29: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Causas de la Inundación

3. EL CASO DE QDA. LA YAGUARA

Obstrucción y colapso del

sistema de drenaje por aportes

de sedimentos, arrastres

vegetales y desechos sólidos

provenientes de actividades de

deforestación e intervención en

la cuenca aguas arriba.

2005

2016

Page 30: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Tramo

intervenido

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

3. EL CASO DEL RÍO VALLE

Page 31: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

4 m

Colector

marginal

derecho del río

Valle (Φ60”)

Gasoducto

Colector

marginal

izquierdo del

río Valle (Φ72”)

Barrio Los

Chaguaramos

5 m

1,3 m

Pilas para la ampliación

de la autopista

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Sección transversal del río Valle

Page 32: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

1,30 m

4 m

Reducción del ancho base de la

canalización e incremento en

pérdidas de energía por el flujo

alrededor de las pilas van a producir

una sobreelevación de los niveles del

agua durante las crecientes.

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

15 m

Septiembre 2015

Junio 2016

Page 33: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

¿Cuál es el problema hidráulico de las pilas en el medio del

cauce?

1. Sobreelevación de los niveles del agua por reducción de la sección del flujo.

2. Sobreelevación por incremento en las perdidas de energía.

3. Sobreelevación por generación de ondas de choque debido a cambios de

dirección del flujo en régimen supercrítico (alta velocidad).

4. Riesgo de obstrucción del flujo por arrastres de sedimentos, desperdicios y restos

vegetales que se atasquen en las pilas.

5. El flujo puede cambiar a régimen subcrítico y generar un remanso aguas arriba

(represamiento de las aguas).

Page 34: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE
Page 35: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Creciente del 2011

Noviembre del 2015

Junio 2016

Julio 2016

Page 36: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

2 de junio de 2016

Tres casas se desplomaron por la

crecida del río Valle

Tres familias perdieron sus casas y esperan reubicación en el barrio Los Chaguaramos

27 familias están aún en riesgo luego del aguacero del martes en la noche

ISAYEN HERRERA 2 DE JUNIO 2016 - 12:01 AM

La lluvia del martes en la noche materializó una tragedia anunciada en el barrio Los Chaguaramos desde que se construyó la ampliación de la Autopista Valle-Coche. Roselín Acosta Martínez, de 19 años de edad, y con tres meses de embarazo, cayó al río Valle y fue arrastrada por el cauce cuando la casa que habita, desde que nació, se desplomó a las 11:00 pm.

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Page 37: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Septiembre, 2015

Entramado estructural colapsado

puede entrar al cauce y trabarse o

atascarse en las pilas del elevado

obstruyendo el canal y atrapando

los sedimentos, reduciendo aún

mas la sección de flujo.

Julio, 2016

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Septiembre 2015

Page 38: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Colapso y

destrucción de losas

de la canalización y

transición

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Septiembre

2015 Julio 2016

Marzo 2003

Page 39: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Amenaza de desbordes e inundación por construcción de pilas en el cauce para la Ampliación de la autopista Valle-Coche.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Colapso y destrucción de

losas de la canalización

puede poner en peligro el

gasoducto y las casas

adyacentes

Julio 2016

Julio 2016

Julio 2016

Page 40: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

4 m

Colector

marginal

derecho del río

Valle (Φ60”)

Gasoducto

Colector

marginal

izquierdo del

río Valle (Φ72”)

5 m

1,3 m

Pilas para la ampliación

de la autopista

Posible solución.

4. EL CASO DEL RÍO VALLE

Posible Solución:

1) Estudio en modelo físico y modelo matemático para estimar sobreelevaciones

del flujo, extensión del remanso y diseñar una canalización ampliada a canal

rectangular (ancho ̴ 10 -15) m con berma sobre el nivel del terreno.

2) Reubicar el barrio Los Chaguaramos y posiblemente el gasoducto.

Barrio Los

Chaguaramos

Canal trapecial

existente

Canal rectangular

a construir

Berma

Page 41: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

Reflexiones finales.

5. CONCLUSIONES

1) Sistema de drenajes de la ciudad de Caracas.

No basta remover basura y escombros de los cauces, es necesario

también limpiar los sumideros, rejas y bocas de visita obstruidos por

sedimentos y desechos sólidos, que impiden la captación y libre

tránsito de las aguas.

El problema esencial lo constituye la obsolescencia del sistema de

drenaje, construido hace más de 50 años, cuando las condiciones de

la cuenca eran otras. Solución: estudios de factibilidad para el cambio

progresivo de los grandes colectores del sistema de drenaje.

1) Caso del Río Guaire.

Solución: sustituir el puente Las Mercedes, dragar el cauce del río aguas

abajo de Macaracuay y continuar su canalización hasta El Encantado.

3) Caso del río Valle en Los Chaguaramos.

Solución: estudio hidráulico especializado mediante modelos físicos y

matemáticos para ampliar la canalización y controlar los incrementos en los

niveles del agua.

4) Importancia del control de sedimentos en las cuencas.

Implementar medidas de conservación y control de erosión en la cuenca

intervenida aguas arriba.

Page 42: J. L. López LAS INUNDACIONES, LOS DRENAJES DE CARACAS Y LAS OBRAS SOBRE EL RÍO VALLE

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!