universidad del...

UNIVERSIDAD DEL BÍO-BÍO FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

“ANÁLISIS COMPARATIVO DE ÁREAS DE INUNDACIÓN MEDIANTE DIFERENTES MODELOS DIGITALES DE TERRENO”

Proyecto de Título presentado en conformidad a los requisitos para

obtener el Título de Ingeniero Civil

Víctor Manuel Vergara Ibacache

Prof. Guía: Luis Santana O.

Concepción Julio del 2016

Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile

ii

INDICE Pág.

Resumen 1

Abstract 2

1. INTRODUCCIÓN 3

1.1. Objetivos 5

Objetivo General 5

Objetivo Específicos 5

1.2. Área de estudio 6

2. METODOLOGÍA 7

2.2. Modelos digitales de terreno 7

2.2.1. MDT 1 7

2.2.2. MDT 2 8

2.2.3. MDT 3 8

2.2.4. MDT 4 10

2.2.5. Obtención de datos geométricos. 11

2.3. Modelación Hidráulica 12

2.3.1. Rugosidad 13

2.3.2. Flujos 13

2.3.3. Sección de Control 14

2.4. Áreas de Inundación 14

2.5. Tratamiento de la información 15

3. ANÁLISIS Y RESULTADOS 16

3.1. Eje Hidráulicos 16

3.2. Áreas de Inundación 19

3.3. Alcances y limitaciones 21

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 23


iii

5.BIBLIOGRAFÍA 25

ANEXOS 26

Anexo 1. Geometría Cauce Civil 3D 26

Anexo 2. Ejes Hidráulicos 27

Anexo 3. Números de Froude 30

Anexo 4. Áreas de Inundación 31

Anexo 5. Anexos Transversales 35


“ANALISIS COMPARATIVO DE ÁREAS DE INUNDACIÓN MEDIANTE DIFERENTES MODELOS DE TERRENO”

VÍCTOR MANUEL VERGARA IBACACHE

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad del Bío-Bío

[email protected]

LUIS SANTANA OYARZO

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad del Bío-Bío

[email protected]

RESUMEN

En la determinación del área de inundación en cauces naturales se usan modelos digitales de terreno

(MDT). Estos MDT se generan a partir de cotas espaciales determinadas de forma directa e indirecta.

El uso de los MDT en forma indirecta facilita la determinación de las áreas de inundación, por lo que

se han estudiado las diferencias entre MDT indirectos, pero se desconoce las diferencias entre MDT

directos e indirectos.

En el presente estudio se determina la incerteza al comparar área de inundación obtenidos de la

modelación hidráulica en HEC-RAS (v 4.1) para caudales crecida entre 2 y 100 años de retorno.

Cuatro 4 MDT son empleados: levantamientos topográficos del año 2015, levantamientos

topográficos del año 2004, modelo ASTER y modelo SRTM, asumiendo que el MDT topográfico del

año 2015 la más preciso.

El principal resultado muestra que el MDT directo genero la menor incerteza (18%). Las mayores

incertezas fueron determinadas para MDT indirecto (hasta un 68%), siendo el MDT ASTER el que

genera las mayores diferencias de las áreas de inundación respecto del modelo de referencia.

Usar MDT indirectos para determinar áreas de inundación requiere de precaución y se recomienda

el uso de los MDT directos.


2

“COMPARATIVE ANALYSIS OF FLOOD AREAS THROUGH DIFFERENT DIGITAL TERRAIN MODELS”

VÍCTOR MANUEL VERGARA IBACACHE

Department of Civil and Environmental Engineering, University of the Bío-Bío

[email protected]

LUIS SANTANA OYARZO

Department of Civil and Environmental Engineering, University of the Bío-Bío

[email protected]

ABSTRACT

On the determination of flooding areas in natural channels, digital ground models (DGM) are used.

These DGM are made from spacial dimensions in a direct and indirect way. The use of the DGM in a

direct way makes easier the determination of flooding áreas. That´s why the diferences among

indirect DGM have been studied. However, the diferences between direct DGM and indirect DGM

are unkown.

In this research would be determinated the uncertainty of comparing the flooding área obtained

from the hydraulic modeling in HEC-RAS (v 4.1) for channels grown between 2 and 100 hundred

years. Four DGM will be used: the topographic lifting of 2015, topographic lifting of 2004, the ASTER

model and the SRTM model, assuming that the topographic DGM of 2015 is the most precise.

The main result shows that the direct DGM generates the lowest uncertainty (18%). The highest

uncertainties were determinated by the indirect DGM (up to 68%) and the ASTER DGM is the one

that generates the greatest differences of the flooding áreas according to the reference models.

The use of indirect MDT in order to determinate flooding áreas requires caution. That’s why it is

better recommended the use of direct DGM.


3

1. INTRODUCCIÓN.

Una Inundación corresponde a la ocupación del agua sobre terrenos donde normalmente no está

presente, que se puede provocar por ejemplo por el desbordamiento de un río al aumentar el nivel

de agua por factores como lluvias intensivas o deshielos. Según Alam. K, (2008), estas se clasifican

en 2 tipos, inundaciones normales y las inundaciones inesperadas. Las inundaciones normales son

esperadas y bien recibidas por efectos tales como aporte de fertilidad al suelo, medios de

transportes acuáticos, etc, estas se producen por lluvias ordinarias asociada a 2 años periodo de

retorno como máximo. Las inundaciones a una escala inesperada o inundaciones perjudiciales, son

las que producen daños a las viviendas, los medios de sustento, al medio ambiente, provocan

anegamiento y pérdidas de vidas, producida por lluvias extraordinarias asociada a periodos de

retorno mayores 10 años. En las últimas décadas la inundación se ha hecho más frecuente en todo

el mundo debido a los cambios de temperatura en el planeta, como se señala en el informe de

cambios climáticos de Solomon, S. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. (2007).

Además, debido características como la expansión de las ciudades, provoca que las poblaciones se

asienten cerca de un cauce en áreas vulnerables a las inundaciones, por lo cual es necesario definir

las áreas de inundación.

Para establecer las áreas de inundación se requiere de datos topográficos de la zona de estudio para

lo cual se emplean modelos digitales de terreno (MDT), definidos por Felicísimo (2010) como una

estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de la altitud de la superficie

del terreno, que se representan mediante curvas de nivel. Los datos para generar los MDT se pueden

obtener de forma directa, que se determinan mediante un levantamiento topográfico de la zona de

estudio, el cual es un proceso que requiere de bastante tiempo y dinero, o también los datos se

pueden obtener de forma indirecta, mediante sensores como altímetros en los satélites, los cuales

se encuentran de forma inmediata en internet y a bajos costo e inclusive gratis, por lo cual

determinación de áreas de inundación con algún MDT indirecto se ha convertido en una

herramienta muy útil, como se hace para la cuenca del Río Sungay Kaya Ari en la parte oeste de

Kuala Lumpur, Malasia por Sina, A. Rozi bin, A. Ismai,l A. Behdokht. V (2010) en el cual se realizó

un análisis de las crecidas usando los software HEC-HMS y HEC-RAS.

Pero debido a características de los MDT indirectos como una baja densidad de puntos y que muchas

lecturas no se pueden determinar es zonas de relieve complejo como lo son generalmente los

cauces, por lo cual estos datos son creados a partir de una triangulación entre puntos conocidos.


4

Para el presente estudio se utilizaron los MDT ASTER y SRTM, que se obtienen de forma gratuita

mediante programas computacionales como Global Mapper, estos son usados para estudio

similares como lo realizo Espinoza, D. (2015) que en ese caso se compararon frente a MDT Lidar, de

mayor precisión, pero no presento grandes diferencias.

El área de inundación determinadas a partir de los MDT no necesariamente nos entregue resultados

iguales o similares a la condición real, por lo que se genera una incerteza en determinar el área de

inundación.

El presente informe se plantea la problemática de la incerteza al determinar áreas de inundación

en un tramo del Río Ñuble en el sector de Huechupín, a partir de una modelación hidráulica usando

el software Hec-Ras (v 4.1) el cual obtendrá los datos geométricos del cauce de 4 MDT, topografía

del año 2015, 2004, ASTER y SRTM, y se abordara mediante una comparación de los 3 últimos frente

al MDT de referencia cuyos datos son generados a partir de la topografía del año 2015.


5

1.1. Objetivos

Objetivo General

Analizar la incerteza de las áreas de inundación, mediante 4 Modelo Digitales de Terreno (MDT)

predefinidos de uso común, usando el modelo hidráulico Hec-Ras (v 4.1)

Objetivos Específicos

Obtener los ejes hidráulicos para distintos valores de crecidas empleando el programa Hec-

Ras (v 4.1) para cada modelo digital de terreno.

Delimitar las zonas de inundación mediante las cotas de los Ejes Hidráulicos, para cada MDT.

Evaluar los alcances, limitaciones e incertezas de los modelos de terreno empleados,

mediante criterios hidráulicos, geométricos y metodológicos.


6

1.2. Áreas de Estudio.

El presente estudio se enfoca en un tramo del río Ñuble, cauce ubicado en la región del Biobío,

específicamente en la localidad de Huechupín, comuna de Chillán y comuna de San Nicolás. Entre

los perfiles trasversales extremos P1 y P15 cuyos puntos de referencia corresponden a P.R 1 N

5.944.743 (m), E 736.515 (m), y P.R 15 N 5.945.480 (m), E 736.418 (m), Huso 18, respectivamente

(Coordenadas UTM, SIRGAR WGS-84), del cual se tienen topografías realizadas el año 2004 y 2015

el cual incluye una propiedad de aproximadamente 50 has por el lado izquierdo del río como se ve

en la figura n°1, en el cual se delimitara el área de inundación.

La figura n°1 Muestra la zona correspondiente al área de estudio en el Río Ñuble

Figura n°1: Área de estudio, Río Ñuble.

(Fuente: Elaboración Propia)

En la figura se observa un tramo del Río Nuble correspondiente a 1.5 km que se usara para la

modelación hidráulica en Hec-Ras (v 4.1), el cual drena una cuenca de 5.018 𝑘𝑚2 según Maggi

(2004).

P1 P15


7

2. Metodología.

2.2. Modelos Digitales de Terreno.

Los 4 modelos digitales de terreno son, MDT 1, el cual se obtiene de un levantamiento tipográfico

del año 2015, MDT 2 , que se obtiene de un levantamiento topográfico del año 2004, MDT3, que

corresponde al modelo ASTER de captura indirecta y el MDT4 , modelo SRTM de captura indirecta.

Los MDT 1 y MDT 2 son creados mediante la entrada directa de las coordenadas (x, y, z) de los

puntos del terreno, mientras que los MDT 3 y MDT 4 son tomados por satélites, ambos con una

cobertura casi completa del globo y de disposición gratuita y se pueden obtener mediante

programas como Global Mapper, en el Anexo 1 se muestran los 4 MDT para el área de estudio.

2.2.1. MDT 1.

La principal característica del MDT 1 es que las secciones se componen de lecturas de terreno, por

lo que se usó como la base para los trabajos con los demás MDT ya que en este modelo está definida

la orientación y posición de las secciones (ver figura n° 2) usadas para determinar las características

geométricas del cauce estudiado.

La figura n°2 muestra la topografía 2015 la cual presenta la disposición de las secciones que se usan

como patrón de la ubicación y dirección de las secciones transversales para los demás MDT.

Figura n°2 Modelo digital de elevación. (Fuente: Elaboración Propia)

En la figura n° 2 se puede el modelo digital de terreno obtenido del levantamiento topográfico del

año 2015 y la disposición de las secciones usadas para la corrida hidráulica de todos los MDT.


8

2.2.2. MDT 2.

El MDT 2 se obtiene de una topografía del año 2004 que se realizó utilizando una estación total, se

tomó una densidad de puntos mayor que las de la topografía 2015, pero no coinciden alineaciones

con este, por lo cual las secciones usadas para la modelación hidráulica se genera principalmente

por interpolaciones entre lecturas de terreno, como se muestra en la figura n° 3.

La Figura n° 3 muestra el MDT 2 y la disposición de las secciones transversales.

Figura n°3 MDT 2. (Fuente: Elaboración Propia)

En la figura n° 3 se puede ver que las secciones transversales no coinciden con lecturas de terreno

2.2.3. MDT 3.

El modelo ASTER se ha obtenido tenido mediante el instrumento ASTER (Advanced Spaceborne

Thermal Emission and Reflection Radiometer), puesto en órbita en 1999 en el marco de la misión

TERRA de la NASA. Se estiman unas precisiones promedio de 20 m en altura y 30 m en planimetría.

Para obtener MDT 3 del área de estudio, se deben seguir los siguientes pasos.

I. Se debe buscar el Área de estudio en el programa Google Earth, crear un polígono que

marca una referencia, si no se cuenta con un área de estudio definida se recomienda que

sea un elemento conocido como una casa, y guardarlo en formato KMZ como se ve en la

figura n° 3.


9

Río Ñubles Polígono de

Ubicación

La figura n° 3 muestra el KMZ

Figura n°3 KMZ para obtención de los MDT 3 y 4. (Fuente: Elaboración Propia)

II. Desde el programa Global Mapper (v 16) se importa el archivo KMZ, se deben configurar

opción como proyección y la zona que son para referenciar el área, para este caso se hace

en UTM, y se carga la base ASTER o SRTM. Se ven una serie de curvas de nivel que se debe

exportar en formato DWG compatible con Civil 3D como se ve en la figura n° 4, se puede

configurar la distancia entre curvas que para este estudio se definen cada un metro igual al

que se tiene para los MDT determinados a bese de os levantamientos.

La Figura n° 4 muestra el archivo DWG que se obtiene al exportar desde el programa Global Mapper

(v 16) con curvas cada un metro.

Figura n° 4 Curvas de nivel MDT 3. (Fuente: Elaboración Propia)


10

Las curvas de nivel que se observan en la figura n° 4 pasan por tratamiento en el cual se eliminan

las que no son necesarias para el estudio ya que al exportar el archivo DWG, si bien se puede escoger

el tamaño de la superficie que se necesita, al estar rotado igual quedan curvas que no son

necesarias, además para obtener los datos geométricos a modelar en Hec-Ras (v 4.1) solo se

necesita la zona correspondiente al Río.

2.2.4. MDT 4.

El SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), consiste en un sistema de radar especialmente

modificado que voló a bordo del Transbordador espacial Endeavour durante los 11 días de la misión

STS-99 de febrero de 2000. Para adquirir los datos de elevación topográfica.

Para obtener el MDT 4 se debe proceder igual que como se realizó para el MDT 3, con lo que se

obtendrá el MDT 4 con curvas de nivel cada 1 metro como se ve en la figura n° 5

En la figura n° 5 se muestra el MDT 4 usado en el estudio con la respectiva disposición y orientación

de las secciones trabajadas.

Figura n°5 MDT 4, SMRT. (Fuente: Elaboración Propia)


11

Eje del Cauce

Secciones Trasversales

River Banks

2.2.5. OBTENCION DE DATOS GEOMETRICOS.

Para obtener los datos geométricos del cauce se debió tener los MDT en curvas de nivel, para este

caso cada 1 metro, en formato DWG compatible con el programa CIVIL 3D, desde donde se prodra

exportar la información del terreno a HEC- RAS (v 4.1), para lo cual se debió seguir los siguientes

pasos.

I. Se crea un alineamiento que corresponde al eje del Río, para lo cual se usa el comando

Polilínea con lo que se hace una línea por sobre el eje, luego se le aplica el comando

Alineación > Crear alineación a partir de objeto y se selecciona la línea. Hay que verificar

que el sentido de la alineación sea contrario al sentido del escurrimiento, debido a que el

sentido que usa el Civil 3D es contrario al sentido del Hec-Ras (v 4.1).

II. Para crear las secciones trasversales, se usó el comando Líneas de muestreo que sirve para

crean secciones a intervalos fijos, se usa si se quiere tener más secciones trasversales, para

efectos del informe se crean las alineaciones y se acomodan por donde se definieron las

secciones trasversales en el modelo de terreno 1.

III. Se delimito el canal principal usando polilíneas, para esto se usa información de campo o

fotografías aéreas, para este informe la topografía presenta una fotografía aérea de fondo

en el cual se aprecia el canal principal, si no se delimita el canal principal al importar al Hec-

ras (v 4.1) los extremos de las secciones se consideran como estos.

En la Figura n° 6 se ven los elementos requeridos para exportar desde el Civil 3D,

correspondiente al trazo y las secciones geométricas requeridas por el Hec-Ras (v 4.1).

Figura n° 6 Elementos requeridos para exportar en la zona del cauce del río Ñuble.



12

IV. Se completa la ventana del comando Exportar a Hec Ras. Si se crearon los elementos como

se mencionó en los pasos anteriores se auto-rellena Surface, Site, Reach alignment y

Sample line groups, solo se debe completar River name y River Banks, y se exporta la

geometría como archivo GIS.

V. Se importó el archivo antes creado desde Hec-Ras (v 4.1), con lo que se tienen listos los

datos geométricos como se puede ver en la figura n° 7 que corresponde a la ventana de

exportación de archivos GIS.

Figura n° 7 Ventana de Importar a Hec-Ras (v 4.1).


2.3. MODELACIÓN HIDRÁULICA.

La modelación hidráulica se realizó en el programa Hec-Ras (v 4.1), el cual para realizar la corrida

requiere datos del terreno, que son información geométrica, corresponde a secciones transversales

y eje del cauce que se obtienen desde el Civil 3D como se mencionó anteriormente, y rugosidad de

Manning, que para este caso se obtiene con el método de Cowan. También se necesitaron los flujos,

que para el estudio se emplean flujos asociados a 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años periodo de retorno, y

finalmente las respectivas condiciones de borde, con lo que se obtendrán los ejes hidráulicos y los

froudes de las secciones, necesarios para el análisis comparativo.

Secciones

Importadas

Solo se debe modificar

la opción a datos en SI

(sistema Internacional)

Distancias de las

secciones por el eje


13

2.3.1. RUGOSIDAD

Para determinar la rugosidad se usó el método de Cowan el cual considerar el valor de n como el

resultado de la acción combinada de una serie de factores que lo afectan tales como la vegetación,

sinuosidad del cauce, etc.

Tabla 1. Rugosidad del lecho y ribera.

n lecho n ribera derecha n ribera izquierda

0,036 0,046 0,051. Fuente: Maggi, 2004.

Las rugosidades de Manning debe ser ingresada en el programa Hec-Ras (v 4.1), junto a las secciones

trasversales, en la opción Tables > Manning’s n or k Values, a través de esta opción se le puede

asignar a la rugosidad a todas secciones de una vez, o bien se pueden ingresar por seccion en la

opción Cross Section en el lado izquierdo de la ventana Geometric Data.

2.3.2. FLUJOS.

En el presente informe se usaron flujos asociados a los periodos de retornos 2, 5, 10, 25, 50 y 100

años para las modelaciones hidráulicas. Los caudales sobre el río Ñuble fueron obtenidos mediante

un análisis de frecuencia de las estadísticas de caudales máximos instantáneo por (Maggi 2004).

Tabla n°2 Caudales máximos instantáneos, Río Ñuble sector Huechupín.

T (años) Q(m3

s⁄ )

2 1.599

5 2.699

10 3.429

25 4.348

50 5.032

100 5.711 Fuente: Maggi, 2004.


14

2.3.3. SECCIÓN DE CONTROL.

Debido a que en el tramo estudiado predomina la condición de Río, el punto de control esta aguas

abajo, correspondiente al perfil P1 como se muestra en la figura n°2, a la sección de control se le

impone condición crítica para evitar inducir errores en la modelación hidráulica, ya que si se quisiera

usar altura normal o una altura conocida habría que ajustar todas las superficies a un mismo nivel

de referencia, lo no sería realmente la altura de escurrimiento para los MDT 2, 3 y 4.

Luego de ingresar todos los datos se está listo para corres la modelación hidráulica con lo que se

obtienen las tablas de resultados correspondiente a los ejes hidráulicos con los que se delimita el

área y los froudes con el que se comparan las secciones transversales, para realizar el análisis

comparativo de usar los distintos MDT.

2.4. ÁREAS DE INUNDACIÓN.

Para determinar el área de inundación, es necesario conocer el nivel de agua por sección transversal,

flujo y MDT, que se obtienen de las tablas de los ejes hidráulicos, resultados de la modelación

hidráulica en HEC-RAS. Con el nivel de agua conocido se proyecta el pelo de agua hasta donde su

valor sea igual al valor de la cota del terreno, con esto se tiene una serie de puntos donde el nivel

de agua es igual a la del terreno, que se unen siguiendo la forma de las curvas de nivel sobre una

fotografía aérea de la zona en estudio, con lo que se logra la delimitación del área inundable para

flujos asociados a cada periodo de retorno, para los distintos MDT, en la zona de la planicie de

inundación.

2.5. TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN.

Los resultados obtenidos de la modelación hidráulica en HEC-RAS corresponden a tablas, que se

trabajan y visualizan en planillas Excel donde su interpretación es más limpia que las visualizaciones

del programa de modelación. Correspondientes a los ejes hidráulico no entregara diferencias en las

pendientes, en los niveles de referencia en los que trabaja cada MDT y nos sirve para delimitar las

áreas de inundación.

También se obtiene tabulados los números de Froude por sección, modelo y flujo, que relaciona las

fuerzas inerciales frente a las gravitacionales y que solo dependiente de las condiciones geométricas

de la sección transversal, por lo que el análisis de las secciones transversales no se ve influenciada

por otros elementos como la pendiente, se pude evidenciar si la totalidad del tramo en estudio


15

permanece en un mismo estado o cambia entre secciones, con lo que ve si el cauce tiene cambios

entre secciones como una estrangulación del río.

Para comparar las áreas de inundaciones se considerará la forma que estas tienen en planta si es

que estas siguen la forma del río, lo que se logra ver con la fotografía aérea de la zona puesta bajo

las áreas delimitadas, y la incerteza porcentual que se obtiene mediante la siguiente formula.

Incerteza = ∆A

AR× 100 [%]

Incerteza = AR − AE

AR× 100 [%]

Donde:

AR = Área de referencia, correspondiente a las áreas del MDT 1.

AE = Área de inundación que generan los demás modelos.


16

30.0

40.0

50.0

60.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Elev

aciò

n

Distancia

Figura 8 (c) Ejes hidráulicos MDT 1 y MDT 4Talweg MDT 1Talweg MDT 4T= 2 años MDT 1T= 2 años MDT 4T= 10 años MDT 1T= 10 años MDT 4T= 100 años MDT 1T= 100 años MDT 4

20.0

30.0

40.0

50.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Elev

aciò

n

Distancia

Figura 8 (b) Ejes hidráulicos MDT 1 y MDT 3Talweg MDT 1Talweg MDT 3T= 2 años MDT 1T= 2 años MDT 3T= 10 años MDT 1T= 10 años MDT 3T= 100 años MDT 1T= 100 años MDT 3

30.0

35.0

40.0

45.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Elev

aciò

n

Distancia

Figura 8 (a) Ejes hidráulicos MDT 1 y MDT 2Talweg MDT 1Talweg MDT 2T= 2 años MDT 1T= 2 años MDT 2T= 10 años MDT 1T= 10 años MDT 2T= 100 años MDT 1T= 100 años MDT 2

3. ANÁLISIS Y RESULTADOS.

A continuación, se muestran los resultados obtenidos con el propósito de responder los objetivos

propuestos, para analizar la incerteza de las áreas de inundación aplicadas a los distintos MDT

mencionados con anterioridad.

3.1. EJES HIDRÁULICOS.

La figura nº 8 muestra las diferencias de los ejes hidráulicos obtenidos de la modelación hidráulica

en HEC-RAS (v 4.1), para los MDT 2, MDT 3 y MDT 4 frente al MDT 1. Aquí se puede ver las diferencias

en el talweg de cada MDT y los niveles de agua que estos producen, para los caudales asociados a

2, 10 y 100 años periodos de retorno. Los ejes hidráulicos obtenidos para todos los flujos estudiados

se encuentran en el Anexo 2.

Figura n° 8 Ejes Hidráulicos.



17

La figura nº 8 (a) muestra las diferencias que se produjeron en la modelación hidráulica a partir de

los MDT 1 y MDT 2, se puede ver diferencias en los ejes hidráulicos y en el talweg que se atribuyen

los cambios propios de un cause debido al tiempo entre ambas topografías por efectos de

socavación y material depositado durante los años, que se puede evidenciar a través de las

secciones del MDT 1 y MDT 2 (Ver Anexo 5), por lo que no se consideran los cambios que se

producen al usar puntos creados a partir de una interpolación ya que no se conocen si estas

diferencias son significativas frente a los cambios que se generan con el tiempo.

La figura nº 8 (b) muestra las diferencias que se produjeron en la modelación hidráulica a partir de

los MDT 1 y MDT 3, respecto al talweg del MDT 3 se ve que esta varios metros por debajo del talweg

del MDT 1, por lo cual la modelación hidráulica del MDT 3 está por un nivel de referencia menor que

el del MDT 1. También se puede ver en los ejes hidráulicos que la altura de escurrimiento aguas

arriba del MDT 3 es igual a la altura de escurrimiento de la sección de control aguas abajo, el cual

corresponde a altura critica, lo cual se ve en la tabla nº 3 de números de Froude, en donde las ultimas

2 secciones transversales 14 y 15, el Froude es igual a 1, comportamiento que no se registra en los

MDT 1 y MDT 2. Esta característica se explica debido a un cambio brusco entre secciones, la sección

13 del MDT 3 es mayor que la sección 14, produciendo un ensanchamiento del cauce, debido a que

el MDT 3 presenta una acumulación de material en el centro de las secciones 14 y 15 (ver Anexo 5

de secciones transversales), a medida que aumenta el caudal no se ven mayores diferencias en el

Froude debido a que desborda levemente por la sección 9 manteniendo el flujo sin mayores cambios

en sus secciones transversales, cosa que no se evidencia en terreno ya que el área de estudio solo

presenta condición de rio.

La figura nº 8 (c) muestra las diferencias que se produjeron en la modelación hidráulica a partir de

los MDT 1 y MDT 4, el talweg del MDT 4 se ve varios metros por encima del talweg del MDT 1, por

lo cual la modelación hidráulica del MDT 4 está por un nivel de referencia mayor que el del MDT 1.

Respecto a los ejes hidráulicos del MDT 4, se puede ver que aguas abajo para los primeros perfiles

la altura de escurrimiento corresponde a la crítica o cercana a esta, la cual se puede ver a través de

la tabla nº 3 de números de Froude en donde se puede ver que desde la sección 1 a la 4 para

caudales bajos los perfiles presentan condición de torrente, pero a medida que aumenta el caudal

algunas de estas secciones alcanzan la condición crítica, ya que la sección 5 produce un

estrangulamiento pero en la sección 4 vuelve a crecer (ver Anexo 5), por lo está siempre presenta

condición crítica, para las otras secciones no se ven cambios considerables.


18

La tabla n° 3 muestra los números de Froude por MDT, caudal y sección, que se obtiene desde la

modelación hidráulica en el programa Hec-Ras (v 4.1), con esto se logra comparar las secciones

transversales de cada MDT.

Tabla n°3 Números de Froude (Fr) por secciones.

T= 2 años T= 10 años T= 100 años

Sección Fr MDT 1

Fr MDT 2

Fr MDT 2

Fr MDT 4

Fr MDT 1

Fr MDT 2

Fr MDT 3

Fr MDT 4

Fr MDT 1

Fr MDT 2

Fr MDT 3

Fr MDT 4

1 1.01 1 1 1.01 1 1 1 1.01 1.01 1.01 1 1.01

2 0.41 0.51 0.98 0.84 0.48 0.52 1 0.91 0.49 0.53 1 0.94

3 0.31 0.6 0.44 0.84 0.39 0.46 0.59 1 0.39 0.46 0.6 1.01

4 0.37 0.41 0.45 1 0.44 0.46 0.5 1 0.44 0.46 0.5 1

5 0.4 0.45 0.45 1 0.4 0.57 0.66 1.02 0.41 0.57 0.67 1

6 0.36 0.55 0.47 0.36 0.38 0.66 0.55 0.5 0.39 0.65 0.57 0.52

7 0.4 0.58 0.32 0.31 0.37 0.55 0.35 0.5 0.38 0.56 0.36 0.5

8 0.28 0.6 0.25 0.46 0.35 0.54 0.29 0.52 0.36 0.55 0.3 0.52

9 0.34 0.46 0.13 0.34 0.41 0.51 0.19 0.43 0.41 0.52 0.2 0.44

10 0.38 0.42 0.23 0.45 0.42 0.52 0.31 0.56 0.43 0.54 0.32 0.58

11 0.32 0.47 0.43 0.53 0.38 0.59 0.4 0.55 0.39 0.61 0.4 0.56

12 0.28 0.54 0.45 0.46 0.36 0.61 0.44 0.49 0.37 0.62 0.45 0.5

13 0.29 0.51 0.17 0.43 0.36 0.56 0.26 0.53 0.37 0.58 0.27 0.55

14 0.3 0.38 1 0.34 0.37 0.51 1 0.46 0.38 0.53 1 0.47

15 0.39 0.43 1.01 0.63 0.46 0.54 1 0.65 0.47 0.57 1 0.66

Fuente: Elaboración Propia.

Para la sección 1 no se realizan comparaciones ya que esta presenta la condición crítica impuesta

como condición de borde para correr la modelación en Hec-Ras (v 4.1), con el fin de evitar inducir

mayores diferencias al colocar altura normal o altura conocida, ya que los MDT no presentan el

mismo nivel de referencia, los Froudes para todos los caudales estudiados se pueden ver en el

Anexo 3.

Los MDT 3 y 4 presentan estrangulaciones donde no corresponden, exageran las secciones reales,

los que produce errores al calculas los ejes hidráulicos, además esto provoca que el río se desborde

por zonas que no corresponden, lo que es desfavorable cuando se quiere tomar medidas para

prevenir las inundaciones.


19

3.2. ÁREAS DE INUNDACIÓN

En la figura n° 9 se muestra las áreas de inundación para la zona en estudio determinada a partir de

los MDT, estas constan con sombreado por nivel de inundación, se pueden ver en mayor detalle en

el Anexo 4, aquí se presentan juntas para poder comparar la geometría en planta y ver si su forma

sigue el terreno según la fotografía aérea de fondo, también a partir de estas se determina la

incerteza generadas al emplear los diferentes MDT.

Figura n° 9 Áreas de Inundaciones para diferentes MDT.


En la figura nº 9 se puede observar diferencias entre los MDT 1 y MDT 2 se debe a que las cotas de

inundación para el MDT 2 son menores que las del MDT 1 como se observa en los ejes hidráulicos,

ya que la topografía de la planicie de inundación es la misma, y esto pudo realizar ya que las

MDT 1 MDT 2

MDT 3 MDT 4

MDT 3 MDT 4


20

topografías para ambos modelos se amarran al mismo punto de referencia. Por lo que estas

diferencias en la cota de nivel del agua se atribuyen a cambios en el río entre los años 2004 y 2015

como se mencionó anteriormente. Debido a estas diferencias es conveniente realizar nuevos

estudios de áreas de inundaciones con periodicidad ya que con el transcurso de los años los cauces

presentan cambios, en este caso hay una socavación de la ribera izquierda y una acumulación

distinta de materiales en el lecho ver Anexo 5.

Respeto al MDT 3 se observa que el área de inundación son las que presentan mayor diferencia ya

que estas para caudales mayores generan menores áreas de inundación comparada con los demás

MDT que se puede ver en la tabla nº 4 de área de inundación e incerteza, ya que no hay

desbordamiento para los caudales modelados, a excepción de un desborde leve en la sección 9.

Además, se ve que la geometría de las áreas de inundación no sigue la forma del río, lo que se

aprecia con la fotografía aérea de la zona de estudio que esta como fondo, presenta una curvatura

que no se evidencia en terreno ni en los MDT 1 y MDT 3 correspondiente a topografías, que se

producen debido a que la superficie de la zona de estudio propuesta por el MDT 3 tiene diferencias

respecto a la fotografía de fondo y las dimensiones exagerada de las secciones transversales (ver

Anexo 5), por lo que esta del área de inundación que no advierte las reales zonas de riesgo de

inundación debido a que estas no desborda del río.

En cuanto al MDT 4 observando el área de inundación para el periodo de retorno T = 2 años se ve

que este tiene una forma similar a las áreas producidas por el MDT 3, el tramo de estudio presenta

una curva que no corresponde. También se observa la forma del área de inundación del cauce no es

igual que las áreas de inundación de los MDT 1 y MDT 2 ya que estos MDT desbordan desde aguas

arriba del tramo de estudio contrario al desborde desde aguas abajo mostrado por el MDT 4, porque

señala condiciones de en la elevación que físicamente no están en el terreno, generando zonas sin

riesgo de inundación que no lo son. El área del MDT 4 tiende a coincidir con los MDT 1 y 2 Ver tabla

nº 4 de áreas de inundación e incertezas, por lo cual para la zona de estudio el uso de este modelo

es recomendable frente al MDT 3.

En la tabla n° 4 se muestran el área de inundación por MDT y caudal estudiado, también se

presentan la incerteza que se genera al usar los diferentes modelos frente al MDT 1, con el cual se

observa la conveniencia de emplear cada modelo.


21

En la tabla n° 4 Área de inundación e Incerteza para cada MDT.

MDT 1 MDT 2 MDT 3 MDT 4

AR (Ha) AE (Ha) Incerteza (%) AE (Ha) Incerteza (%) AE (Ha) Incerteza (%)

T= 2 años 42.60 39.41 7% 35.09 18% 41.31 3%

T= 5 años 125.17 102.77 18% 39.99 68% 69.75 44%

T= 10 años 134.18 113.65 15% 43.79 67% 75.35 44%

T= 25 años 140.01 115.90 17% 44.53 68% 76.21 46%

T= 50 años 140.12 133.61 5% 46.22 67% 85.56 39%

T= 100 años 141.89 140.41 1% 48.09 66% 97.76 31% (Fuente: Elaboración Propia)

En la tabla n° 4 se observa que la incerteza mayor la genera el MDT 3 que para caudales mayores a

2 años periodo de retorno no se produce un desborde, obteniendo como resultado áreas de

inundación menores que la de los demás MDT, obteniendo una incerteza del 67%, por lo cual

emplear dicho MDT solo es recomendable para uso de estudios de baja precisión.

Respecto al MDT 2 las diferencias se atribuyen al tiempo y no a diferencias producidas por una

interpolación entre puntos por lo cual unas comparaciones entre estos métodos no corresponden

a lo esperado, por lo cual para poder comparar estos métodos se debería considerar topografías

con menor tiempo entre ellas.

3.3. ALCANCES Y LIMITACIONES DE LOS MDT

Los modelos determinados a partir de levantamientos topográficos presentan la mayor precisión,

pero también son los que demoran más en su obtención, además si se requiere conocer las áreas

de inundación de zonas muy extensas se tendrá complicaciones en la obtención de estos, asociados

su ejecución y costos.

No es necesaria una topografía con una nube de puntos densa como el MDT 2 que considere cada

mínimo detalle, basta con puntos en las secciones que se usaran en la modelación hidráulica como

el MDT 1, lo que disminuye tiempos, costos y la dificultad en la captura de datos, características

operativas del levantamiento topográfico.

Los MDT 3 y MDT 4 presentan diferencias a lo que es la superficie real, lo que se debe a la baja

densidad de puntos que usan estos modelos, considerando además que los puntos que no son


22

posible determinar por los sensores son determinados por interpolación entre puntos cercanos

medidos, especialmente se da esto en zonas que tienen un relieve complejo donde los sensores no

tienes capacidad para capturar datos, como en un cauce. Su obtención es de forma inmediata y no

se le asocian costos ya que son disposición gratuita.

El modelo ASTER es el que dio los peores resultados ya que ni siquiera produjo el desborde del río,

lo que produciría una falsa seguridad si es que se le confían los cálculos hidráulicos. El modelo

SRMT nos dio resultados similares a los MDT 1 y 2, pero al considerar zonas altas las que no lo son

provoca lo mismo que el modelo ASTER.


23

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Después de haber modelado el tramo en estudio en el programa HEC-RAS (V 4.0) con datos

obtenidos a partir de los distintos MDT, como lo son MDT 1 a partir de un levantamiento topográfico

del año 2015 usado como referencia comparativa para los demás MDT, MDT 2 A partir de un

levantamiento topográfico del año 2004, MDT 3 ASTER y MDT 4 SRTM, se puede concluir y

recomendar lo siguiente:

El MDT 3 o ASTER corresponde al que arrojo la incerteza mayor de un 66% a 68% para áreas

de inundación mayores al caudal asociado 2 años periodos de retorno.

Las características comparables del MDT 2 fueron inesperadas, ya que la incerteza y las

diferencias que este presenta frente al MDT 1 innecesariamente son atribuibles a

diferencias producidas por datos obtenidos de una interpolación, debido a que entre los

MDT 1 y MDT 2 hay un desfase de tiempo que influye en gran medida en las características

geométricas de las secciones transversales del cauce, por los cambios morfológicos propios

que tiene un cauce.

Las áreas de inundaciones determinadas por los MDT 1 y MDT 2, obtenidos de

levantamientos topográficos, fueron los más aproximados a la geometría que se ve en la

fotografía aérea y a lo que se evidencia en terreno, estos tienden a ser similares entre sí, lo

que nos dice que son preferibles para realizas un estudio hidráulico frente a los MDT 3 y

MDT 4 cuyas superficies mostraron grandes diferencias frente a los otros MDT, que se

demuestra mediante incertezas mayores.

Los ejes hidráulicos de los MDT 3 y MDT 4, se desarrollaron en niveles de referencias

distintos de los MDT 1 y MDT 2, además los sobredimensionamientos de sus secciones

trasversales condicionaron las características hidráulicas, que se ve reflejado en los números

de Froude, donde se observaron secciones transversales, aparte de la sección de control,

con escurrimiento crítico, e inclusive tramos entre secciones en reguimen de torrente.

A pesar de que los MDT 3 y MDT 4 tienen ventajas como su disponibilidad y costos al

encontrarse de forma inmediata y gratis en internet o mediante softwares, es inconveniente

usarlos para cálculos hidráulicos que requieran algo de precisión debido a que los relieves

de los cauces generalmente son complejos provocando mayores incertezas por la

imprecisión de la captura de datos.


24

Se recomienda realizas el ejercicio con otros cauces o tramos, ya que en tramo estudiado

se atribuyen a los MDT 3 y 4 características que no son iguales para todo el cauce ya que

este es una extensión corta frente a la dimensión total del cauce.

Se recomienda que para estudios posteriores los antecedentes topográficos tengan un

desfase de tiempo menor para comparar un modelo con puntos de lectura frente a un

modelo cuyos datos sean interpolaciones de lecturas de terreno.


25

Bibliografía.

Alam, K. (Enero 2008). Flood Disasters: learning from previous relief and recovery operations.

©ALNAP/Provention Consortium, Londres.

Sina, A. Rozi bin, A. Ismai,l A. Behdokht, V. (2010). GIS-based River Flood Hazard Mapping in

Urban Area . International Journal of Engineering and Technology Vol.2. Malaysia.

Espinoza, Daniel. (2014). Comparación de áreas de inundación fluvial a través de modelos

digitales de terreno. Proyecto de Titulo. Depto Ingeniería Civil y Ambiental. Universidad del

Biobío, Chile.

Santana, Luis. (2004). Apuntes: Hidráulica en contornos abiertos. Chile: Universidad del BioBio.

Maggi. (2004). Proyecto: Amplificación del volumen de extracción de áridos en Río Ñuble,

sector Huechupín, Proyecto de extracción de áridos. Chile.

Felicísimo, Ángel. (1994). Modelos digitales del terreno. Introducción y aplicaciones en ciencias

ambientales, (http://www.etsimo.uniovi.es/ feli/pdf/libromdt.pdf)

Autocad Help, (2012), http://knowledge.autodesk.com/support

desde:http://docs.autodesk.com/CIV3D/2013/ENU/index.html?url=filesCUG/GUID-05235B33-

DE50-4998-92A8-B0B104F0D06F.htm,topicNumber=CUGd30e328891

Solomon, S. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller.

(2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to

the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC.

Genova Switzerland. pp 104.


26

Nombre de la alineación:

- Eje Río Tipo:

- Eje

Emplazamiento> Cear nuevo:

- eje río

Estilo Alineación: - Básico

Capa Alineación: - Se puede crear una capa

para la alineación.

Conjunto de etiquetas de

alineación:

- Major and Minor only

ANEXOS

Anexo 1. Geometría Cauce Civil 3D.

La figura n° 10 nos muestra la ventana de creación de alineamiento y como se debe completar para

obtener la alineación que permita la exportación a Hec-Ras (v 4.1) como el eje del cauce.

Figura n° 10 Creación de alineación.


La figura n° 10 nos muestra la ventana de Línea de Muestreo y como se debe completar para obtener

las secciones que permita la exportación a Hec-Ras (v 4.1) como secciones trasversales.

|

Figura n°10 Creación de Secciones.

(Fuente: Elaboración Propia

Nombre: - Secciones

Alineación en la

cual se crean las

Ancho de las

secciones desde el

Eje del Río

Intervalos a los

que se desean las

secciones. Capa Linea de muestreo: - Se puede crear una capa para las secciones.

Nombre: - Secciones

Nombre: - Secciones


27

Anexo 2. Ejes Hidráulicos:

A continuación se presentan los ejes hidráulicos obtenidos de la modelación hidráulica en el programa Hec-

Ras (v 4.1), se muestran los ejes para todos los periodos de retorno por cada MDT, las figuras se crearon a

partir de la tabla de ejes hidráulicos, que es la información que se extrajo del programa.

Figura n°11 Eje Hidráulico determinado a partir del MDT 1.




30.00

32.00

34.00

36.00

38.00

40.00

42.00

44.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Ele

vaci

ón

Distancia

Ejes Hidraulicos MDT 1

T= 2 años

T= 5 Años

T= 10 Años

T= 25 Años

T= 50 Años

T= 100 Años

Talweg

30.00

32.00

34.00

36.00

38.00

40.00

42.00

44.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Ele

vaci

ón

Distancia


T= 2 Años

T= 5 Años

T= 10 Años

T= 25 Años

T= 50 Años

T= 100 Años

Talweg


28





20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Ele

vaci

ón

Distancia


T= 2 Años

T= 5 Años

T= 10 Años

T= 25 Años

T= 50 Años

T= 100 Años

Talweg

40.00

42.00

44.00

46.00

48.00

50.00

52.00

54.00

56.00

58.00

60.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Ele

vaci

ón

Distancia


T= 2 Años

T= 5 Años

T= 10 Años

T= 25 Años

T= 50 Años

T= 100 Años

Talweg


29

Tabla n°5 Ejes Hidráulicos

Ejes Hidráulicos

Seción Distancia T= 2 Años T= 5 Años T= 10 Años T= 25 Años

MDT 1 MDT 2 MDT 3 MDT 4 MDT 1 MDT 2 MDT 3 MDT 4 MDT 1 MDT 2 MDT 3 MDT 4 MDT 1 MDT 2 MDT 3 MDT 4

1 0 37.24 36.01 27.59 46.80 38.19 36.73 28.67 47.82 38.59 37.13 29.19 48.30 39.13 37.58 29.74 48.78

2 99.18 38.37 37.09 30.87 48.12 39.42 38.05 31.94 48.98 39.94 38.64 32.44 49.36 40.45 39.28 32.92 49.75

3 213.74 38.63 37.48 32.14 48.91 39.76 38.45 33.21 49.61 40.29 39.00 33.73 49.98 40.81 39.59 34.30 50.40

4 362.99 38.79 37.93 32.40 50.46 39.92 38.77 33.60 51.17 40.47 39.27 34.21 51.57 41.00 39.83 34.86 52.02

5 484.65 39.02 38.10 32.55 51.98 40.15 38.93 33.80 52.79 40.72 39.42 34.35 53.23 41.26 40.00 34.94 53.88

6 610.36 39.29 38.34 32.83 53.04 40.40 39.17 34.29 54.06 40.96 39.71 34.87 54.53 41.52 40.35 35.51 54.98

7 724.53 39.51 38.68 33.17 53.19 40.64 39.60 34.65 54.25 41.16 40.25 35.30 54.76 41.70 40.86 36.00 55.24

8 815.76 39.74 38.98 33.29 53.21 40.81 40.03 34.78 54.32 41.31 40.55 35.44 54.88 41.85 41.08 36.17 55.39

9 912.26 39.81 39.36 33.39 53.46 40.88 40.36 34.89 54.63 41.40 40.83 35.57 55.22 41.94 41.34 36.31 55.70

10 1019.48 39.98 39.58 33.36 53.53 41.04 40.59 34.85 54.70 41.60 41.04 35.51 55.27 42.12 41.53 36.24 55.72

11 1118.11 40.22 39.73 33.34 53.72 41.27 40.75 34.84 54.89 41.84 41.20 35.51 55.50 42.37 41.69 36.24 56.01

12 1212.15 40.35 39.93 33.48 54.02 41.42 40.95 34.92 55.17 41.98 41.44 35.58 55.78 42.53 41.95 36.30 56.31

13 1306.52 40.45 40.18 33.75 54.18 41.53 41.23 35.20 55.30 42.10 41.75 35.88 55.89 42.65 42.26 36.64 56.42

14 1403.48 40.56 40.46 34.74 54.38 41.63 41.50 35.72 55.52 42.19 42.00 36.25 56.13 42.74 42.50 36.84 56.69

15 1501.82 40.63 40.58 38.52 54.35 41.67 41.62 39.43 55.50 42.22 42.12 39.85 56.10 42.76 42.62 40.33 56.67

T= 50 Años T= 100 Años Talweg

1 0 39.41 38.28 30.13 49.05 39.77 38.52 30.49 49.31 34.10 31.95 23.52 43.06

2 99.18 40.79 39.57 33.25 49.99 41.10 39.87 33.56 50.20 34.20 32.13 26.93 45.34

3 213.74 41.17 39.91 34.70 50.67 41.50 40.21 35.05 50.97 33.74 33.92 26.36 46.26

4 362.99 41.35 40.15 35.30 52.33 41.67 40.46 35.70 52.61 35.26 33.71 28.36 48.18

5 484.65 41.60 40.32 35.35 54.08 41.92 40.63 35.72 54.30 34.79 34.63 26.26 49.30

6 610.36 41.88 40.68 35.96 55.25 42.22 40.97 36.38 55.48 35.31 35.14 27.26 48.56

7 724.53 42.06 41.17 36.48 55.58 42.40 41.44 36.93 55.87 35.10 34.13 26.26 48.32

8 815.76 42.21 41.39 36.67 55.76 42.55 41.65 37.13 56.05 35.40 35.48 26.65 48.67

9 912.26 42.30 41.66 36.82 56.05 42.64 41.93 37.30 56.34 34.76 34.52 26.37 48.32

10 1019.48 42.47 41.84 36.75 56.04 42.80 42.11 37.21 56.30 34.71 34.48 28.36 49.05

11 1118.11 42.73 41.99 36.75 56.35 43.06 42.27 37.21 56.65 35.47 34.71 28.96 49.96

12 1212.15 42.89 42.26 36.80 56.68 43.23 42.55 37.26 57.00 35.59 35.92 27.22 50.45

13 1306.52 43.01 42.57 37.15 56.79 43.35 42.85 37.63 57.10 35.29 36.00 25.72 49.74

14 1403.48 43.11 42.81 37.26 57.08 43.46 43.09 37.64 57.41 33.72 34.54 28.72 49.37

15 1501.82 43.12 42.94 40.66 57.05 43.45 43.23 40.97 57.38 35.61 35.54 34.64 50.57



30

Anexo3: Números de Froude

Tabla n°6 Numero de Froude por MDT, sección y caudal

Q= 1599 (m3/s) Q= 2699 (m3/s)

Sección Froude MDT 1

Froude MDT 2

Froude MDT 3

Froude MDT 4

Froude MDT 1

Froude MDT 2

Froude MDT 3

Froude MDT 4

1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 0.41 0.51 0.98 0.84 0.47 0.54 1 0.81

3 0.31 0.6 0.44 0.84 0.36 0.49 0.51 0.91

4 0.37 0.41 0.45 1 0.39 0.44 0.51 1

5 0.4 0.45 0.45 1 0.36 0.51 0.62 1

6 0.36 0.55 0.47 0.36 0.37 0.58 0.46 0.43

7 0.4 0.58 0.32 0.31 0.35 0.65 0.31 0.38

8 0.28 0.6 0.25 0.46 0.32 0.57 0.25 0.53

9 0.34 0.46 0.13 0.34 0.39 0.5 0.15 0.39

10 0.38 0.42 0.23 0.45 0.38 0.48 0.25 0.47

11 0.32 0.47 0.43 0.53 0.33 0.52 0.38 0.51

12 0.28 0.54 0.45 0.46 0.31 0.53 0.42 0.45

13 0.29 0.51 0.17 0.43 0.3 0.54 0.2 0.46

14 0.3 0.38 1 0.34 0.31 0.43 1.01 0.39

15 0.39 0.43 1.01 0.63 0.4 0.45 1 0.61

Q= 3429 (m3/s) Q= 4348 (m3/s) 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 0.47 0.54 1 0.83 0.48 0.5 1 0.88

3 0.37 0.46 0.54 0.94 0.38 0.45 0.57 0.98

4 0.41 0.45 0.51 1 0.43 0.44 0.5 1

5 0.37 0.54 0.63 1 0.39 0.58 0.65 1

6 0.37 0.63 0.49 0.45 0.38 0.65 0.52 0.47

7 0.36 0.59 0.33 0.42 0.37 0.55 0.34 0.45

8 0.33 0.54 0.27 0.56 0.34 0.53 0.28 0.54

9 0.39 0.49 0.16 0.42 0.4 0.5 0.18 0.43

10 0.4 0.5 0.27 0.49 0.41 0.51 0.29 0.54

11 0.35 0.55 0.38 0.52 0.37 0.57 0.39 0.54

12 0.33 0.58 0.42 0.45 0.35 0.6 0.43 0.48

13 0.32 0.53 0.22 0.47 0.34 0.55 0.24 0.5

14 0.33 0.45 1 0.41 0.36 0.48 1 0.44

15 0.42 0.48 1 0.61 0.44 0.52 1 0.63

Q= 5032 (m3/s) Q= 5711 (m3/s) 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 0.48 0.52 1 0.91 0.49 0.53 1 0.94

3 0.39 0.46 0.59 1 0.39 0.46 0.6 1

4 0.44 0.46 0.5 1 0.44 0.46 0.5 1

5 0.4 0.57 0.66 1 0.41 0.57 0.67 1

6 0.38 0.66 0.55 0.5 0.39 0.65 0.57 0.52

7 0.37 0.55 0.35 0.5 0.38 0.56 0.36 0.5

8 0.35 0.54 0.29 0.52 0.36 0.55 0.3 0.52

9 0.41 0.51 0.19 0.43 0.41 0.52 0.2 0.44

10 0.42 0.52 0.31 0.56 0.43 0.54 0.32 0.58

11 0.38 0.59 0.4 0.55 0.39 0.61 0.4 0.56

12 0.36 0.61 0.44 0.49 0.37 0.62 0.45 0.5

13 0.36 0.56 0.26 0.53 0.37 0.58 0.27 0.55

14 0.37 0.51 1 0.46 0.38 0.53 1 0.47

15 0.46 0.54 1 0.65 0.47 0.57 1 0.66



31

Anexo 4: Áreas de Inundaciones

A continuación se muestra las áreas de inundaciones producidas por cada MDT, en donde se puede

observar las distintas áreas que generan los modelos digitales de elevación sobre una fotografía

aérea de la zona, corresponden a las mismas que se colocaron en el análisis de resultados 3.2 de

Áreas de inundación. En este anexo se pueden observar en mayor detalle con lo que se logra

identificar de mejor manera el comportamiento de cada área.

Estas corresponden a áreas elaboradas a partir de las cotas de la sección 8 solo para efectos

comparativos, no se indica que sean certeras, pero como el tramo en estudio es pequeño en relación

a lo que realmente es el cauce usar las cotas mencionadas no está muy distante de lo que realmente

se obtendría.

Figura n°15 Áreas de Inundaciones determinado a partir del MDT 1.



32




33




34




35

Anexo 5: Secciones Transversales

A continuación se muestra las secciones transversales, en donde se puede observar las distintas

secciones que generan los modelos digitales de elevación, por figura se mostraran todas las

geometrías que generan cada modelo para cada sección. Ninguna de la secciones se encuentran

amarradas entre si por los que no necesariamente los MDT 1 y 2 están superpuesto, tienen

desplazamiento horizontal. En cuanto a las elevaciones, son las que corresponde al modelo.

Figura n°19 Secciones transversales 1 para los MDT.


20

25

30

35

40

45

50

55

0 100 200 300 400 500

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 1

MDE 4

MDE 1

MDE 2

MDE 3


36





20

25

30

35

40

45

50

55

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 2

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 3

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


37





20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 4

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

-100 0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 5

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


38





20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 6

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 7

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


39





20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 8

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

0 100 200 300 400 500 600

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 9

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


40





20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

0 100 200 300 400 500

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 10

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

-100 0 100 200 300 400 500

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 11

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


41





20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 12

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 13

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


42





20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 14

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

-50 0 50 100 150 200 250 300 350 400

Ele

vaci

ón

Distancia

SECCIÓN 15

MDE 1

MDE 2

MDE 3

MDE 4


universidad del...

Documents