analisis de la escorrentia superficial y capacidad colectora en el

ANALISIS DE LA ESCORRENTIA SUPERFICIAL Y
CAPACIDAD COLECTORA EN EL AREA
METROPOLITANA DE SAN SALVADOR
CAPITULO I
1.1 INTRODUCCIÓN
El área metropolitana de San Salvador (AMSS) es la zona más densamente
poblada con aproximadamente 2,342 habitantes por Km², así como la región
comercial e industrial más importante del país, producto del cual tiene un
crecimiento desequilibrado y enfrenta problemas con sus recursos naturales,
debidos a los requerimientos de viviendas que siempre están en déficit. Se
manifiesta una migración de los pobladores de las zonas rurales a la Capital,
en busca de fuentes de trabajo y mejores condiciones de vida, lo cual da
origen a uno de los problemas de degradación y explotación de los recursos y
de incremento de la escorrentía superficial, por el cambio de uso del suelo al
ser transformados los suelos de gran capacidad de infiltración, de origen
volcánico de la zona rural, a superficies de reducida capacidad de infiltración
en la zona urbana.
El crecimiento acelerado y descontrolado en varias zonas del AMSS ha
generado, entre otros, problemas de erosión e inundaciones en el sitio de
algunas de las estructuras de paso y colapso de tramos en la red colectora,
las cuales no tienen la capacidad hidráulica necesaria para la conducción
eficiente de los caudales durante la época lluviosa con los consiguientes
daños a la población.
El estudio comprende un área que se ubica en la Zona Central de la República
de El Salvador, en los Departamentos de San Salvador y La Libertad y
comprende la Ciudad Capital y Cabecera Departamental de San Salvador y
sus alrededores, conocida como Área Metropolitana de San Salvador (AMSS),
conformada por 13 Municipios, de los cuales 11 pertenecen al Departamento
de San Salvador y 2 al Departamento de La Libertad.
1
El Área Metropolitana de San Salvador (AMSS) comprende 14 municipios:
San Salvador (491,520 Hab.), Mejicanos (197,607 Hab.), San Marcos
(72,747 Hab.), Ayutuxtepeque (42,763 Hab.), Cuscatancingo (101,394 Hab.),
Ciudad Delgado (160,318 Hab. ), Ilopango ( 141,372 Hab. ), Soyapango
( 288, 368 Hab. ) Antiguo Cuscatlán ( 49,875 Hab. ), Nueva San Salvador
(169,280 Hab.), Apopa (185,871 Hab.), Nejapa (33,511 Hab.), Tonacatepeque
(27,342 Hab.) y San Martín (117,867 Hab.) con una población total de
2,075,012 Millones de habitantes (Año 2003), según DIGESTIC.
El drenaje del AMSS, comprende tres sistemas hidrográficos que son: El
Sistema Lechuza /Montserrat/ Acelhuate, el Sistema Mejicanos / Tutunichapa /
Tomayate y el Sistema de Las Cañas. Estos sistemas están formados por
numerosas quebradas que drenan toda el área del Proyecto, siendo el mayor
de todos el sistema Lechuza / Montserrat / Acelhuate.
El Mejoramiento del drenaje de la escorrentía superficial del Área
Metropolitana de San Salvador, se considera parte importante de las acciones
necesarias para disminuir o eliminar los problemas de drenaje pluvial que
gradualmente se han hecho angustiantes y perjudiciales para los habitantes
de la zona.
El presente trabajo tiene significado social, porque se conocerán los caudales
verdaderos y las capacidades de cada ente receptor de aguas lluvias lo cual
puede contribuir a disminuir significativamente los problemas de desborde de
quebradas (inundaciones) y desestabilización de taludes en el tramo de
influencia del régimen hidráulico de las obras de paso ,obras de protección y
los mismos cauces naturales de ríos y quebradas, siendo los más
beneficiados las comunidades informales asentadas en los taludes de las
quebradas y otros puntos con problemas críticos de drenaje de aguas lluvias.
2
1.2 ASPECTOS GENERALES
UBICACIÓN GEOGRAFICA:
Municipio del distrito y departamento de San Salvador, está limitado por los
siguientes municipios: Al Norte por Cuscatancingo, Mejicanos, y Nejapa; al
Este por Soyapango, Ciudad Delgado y San Martin; al Sur por San Marcos,
Panchimalco y al Oeste por la Ciudad Antiguo Cuscatlán y Nueva San
Salvador, (éstos del departamento de La Libertad) se encuentra ubicado entre
las coordenadas geográficas siguientes: 13°45’15” LN. (extremo septentrional)
y 13°37’35” LN (extremo meridional); 89°09’41” LWG (extremo oriental) y
89°16’36” LWG (extremo occidental).
Área metropolitana de San Salvador
ASPECTO FISICO:
Hidrografía: Riegan el municipio los ríos: Metalapa e Ilohuapa, El Garrobo,
Acelhuate, San Antonio, Urbina y Casa de Piedra; las quebradas: el Garrobo,
La Quebradona, Los Cojos, Las Lajas, El Manguito, La Lechuza y La Mascota;
y los arenales de San Felipe, Tutunichapa y Mejicanos.
3
RIOS PRINCIPALES:
Acelhuate: Se forma de la confluencia de los ríos Metalapa e Ilohuapa 2.2
Kms. Al Sur de la Ciudad capital, corre con Rumbo Nor-Este recibiendo la
afluencia del río El Garrobo y algunas quebradas como La Mascota, Monserrat
y otras con nombres populares de menor envergadura, un tramo del río sirve
de límite municipal entre San Salvador y Soyapango, longitud de su recorrido
dentro del municipio es de 7.5 Kms.
Ilohuapa: Se forma de la confluencia de dos quebradas sin nombre, a 5.2
Kms, al Sur de la Ciudad capital, corre con rumbo Nor-Este y al unirse con el
río Metalapa, da origen el río Acelhuate. El rió Ilohuapa longitud de 4.00 Kms.
Río Urbina o Tomayate : Ubicado entre los municipios de Cuscatancingo y
Delgado corre de sur a norte a el confluye el Río San Antonio y desemboca
en el Río Acelhuate.
Orografía: Los rasgos orográficos más notables en el municipio son el volcán
de San Salvador o Quezaltepeque, los cerros San Jacinto y Chantecuan y las
Lomas La Torre y de Candelaria.
CERROS PRINCIPALES:
San Jacinto: Está situado a 4.00 Kms. al Sur Este de la ciudad de San
Salvador, en su cima convergen los límites de los municipios de San Salvador,
Chantecuan: Está situado a 6.4 Kms al Sur de la ciudad de San Salvador,
elevación 1020 mts sobre el nivel del mar.
4
Rocas: Los diferentes tipos de rocas que existen dentro del municipio son:
Lavas adesíticas y basálticas, materiales piro plásticos y sedimentos
volcánicos detríticos con materiales piroclásticos y corrientes de lava
intercaladas.
Suelos: Los suelos que existen son: Andosoles y Regosoles, Inceptisoles y
Entisoles, (Fase de ondulada a alomada), Regosoles Arcillo Rojizos y
Andasoles, Alfisoles e Inceptisoles. (Fases alomadas a montañosas
accidentadas).
ASPECTOS CLIMÁTICOS :
Clima : El clima es cálido en su mayor parte, pertenece a los tipos de tierra
caliente, tierra templada y tierra fría, el monto pluvial anual oscila entre 1650 y
2000 mm.
Vegetación: La flora está constituida por bosque húmedo subtropical, las
especies arbóreas más notables, son: Volador, Conacaste, Morro, Ojuste,
Madrecacao, Pepeto, Pino de ocote, Roble y Nance.
5
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
El Área Metropolitana de San Salvador, localizada al pie y en las faldas del
Volcán de Quezaltepeque, es atravesada de oeste a este y de norte a sur por
una serie de depresiones naturales que se constituyen en los cauces
superficiales de drenaje, originándose en esta área la cebe cera de los cauces
hidrográficos de los Ríos Acelhuate y Río Urbina o Tomayate, que siguen su
curso paralelo de sur a norte para juntarse y recibir Al Río Las Cañas como
afluente y con el cual se localiza al este del Área Metropolitana.
Uno de los problemas que afectan al Área Metropolitana de San Salvador
(AMSS), en la actualidad, son las inundaciones debido a la falta de capacidad
de cauces y de la red de tuberías de aguas lluvias durante la estación lluviosa;
provocando daños que ocasionan pérdida de vidas y bienes materiales.
En la mayoría de los casos estos daños se observan en comunidades o
asentamientos cercanos a quebradas, zonas antiguas de la ciudad y en
algunos casos en rutas de acceso importante a las ciudades que conforman el
AMSS.
Quebrada El Piro, Antiguo Cuscatlán
6
Se considera escorrentía superficial urbana al agua proveniente de la lluvia la
cual corre sobre las calles, quebradas y ríos de una ciudad.
El agua es símbolo de vida, sin embargo, por la alteración que el hombre le
hace a la naturaleza ésta se convierte en causa de destrucción y muerte,
debido al crecimiento poblacional y urbanístico, siendo esta la principal causa
de desastres en la que interviene la relación agua – hombre.
El área metropolitana de San Salvador tiene graves problemas en lo que
concierne al manejo de la escorrentía superficial, por la incapacidad de la red
colectora, construcción de obras de paso y obras de protección no adecuadas,
también por la falta de mantenimiento de éstas. Además por razones
económicas , sociales y culturales, muchas personas viven en las riberas de
los ríos y quebradas en condiciones no adecuadas, siendo éstas las más
expuestas a cualquier desastre que puede ser causado por el agua que
conducen las quebradas, ya que se modifica el área hidráulica natural por la
construcción de obras de protección y tuberías de descarga provisionales,
reduciendo considerablemente la capacidad de las quebradas y/o ríos,
produciendo crecidas que superan sus niveles máximos, socavando y
erosionando las paredes del cauce natural convirtiéndose en zonas de riesgo
y vulnerables a inundaciones.
7
1.4 JUSTIFICACIÓN DEL TEMA
Considerando la problemática real actual, la importancia que se merece y la
responsabilidad que la Universidad Albert Einstein tiene con la sociedad, el
presente trabajo se convertirá en un aporte a la población residente en el Área
Metropolitana de San Salvador y servirá de gran ayuda a los distintos
gobiernos municipales que la conforman.
Con el propósito de dar a conocer los problemas existentes y plantear
soluciones factibles a estos se analizarán los ríos y quebradas que se
encuentran dentro del AMSS. Entre los problemas más relevantes que se
observan en dichas zonas tenemos:
•
Inundaciones
•
Erosión de las paredes laterales de los ríos y quebradas
•
Socavación de obras de protección existentes
•
Proliferación de enfermedades por el estancamiento de las aguas
superficiales
•
Falta de mantenimiento de la red colectora de aguas lluvias
•
Destrucción de viviendas y muerte de la población residente en las
zonas.
Arenal de Monserrat, Bo. Candelaria
8
Las quebradas existentes conducen un caudal considerable de descarga de
aguas lluvias de las urbanizaciones que se encuentran dentro de sus cuencas,
además de contar en sus riberas con asentamientos o comunidades
habitacionales permanentes y que según experiencias anteriores estas zonas
son muy vulnerables a desastres, ya que
algunas carecen de obras de
protección contra desastres naturales.
La Hidrología no es una ciencia exacta, sin embargo la aplicación del
conocimiento hidrológico para la solución de problemas prácticos, generalmente
requiere de una gran experiencia, así como de un atinado juicio hidrológico, el
cual se suele aplicar específicamente en el estudio de la escorrentía superficial,
para el diseño hidráulico de diversas obras de Ingeniería.
En este trabajo se enfoca el análisis de la escorrentía superficial y capacidad
colectora en el área Metropolitana de San Salvador, para el cual existen varios
métodos que van desde consideraciones hidráulicas en estructuras definidas,
como en tuberías, obras de paso, etc hasta procedimientos de tipo
hidrometeorológico, en los cuales se estudian las cuenca de los ríos ,
propiedades físicas de los mismos y la aplicación de fórmulas empíricas, hasta
métodos racionales y estadísticos mediante los cuales se pretende dar un rango
de variación de la escorrentía.
El proceso de arranque, transporte y depósito de materiales sólidos así como
los problemas de desbordamiento e inundaciones, deslizamientos y derrumbes
provocados por el régimen torrencial hacia las quebradas, se debe en gran
medida al hecho de construir en sectores inestables como la parte alta e
intermedia de los taludes laterales de los ríos y quebradas, y por las pendientes
longitudinales de los drenajes naturales las vertientes se vuelven muy sensibles
a lluvias de alta intensidad y corta duración, presentándose crecidas violentas y
súbitas. Con el consecuente problema de arrastre de materiales sólidos e
inundaciones en el área urbana que coincide con el lecho o cono de deyección
de estos cauces.
9
Para la demostración de la aplicación práctica de los métodos, así como la
bondad de sus resultados, generalmente se evalúa tomando en cuenta factores
como:
1. Grado de exactitud del mismo.
2. Calidad y cantidad de los datos básicos empleados en él.
3. Facilidad de aplicación del método.
Por lo tanto, el llegar a conclusiones de tipo práctico dentro de este estudio,
permitirá tener bases técnicas para poder medir en base a los resultados y a la
experiencia, la capacidad colectora en los drenajes del área Metropolitana de
San Salvador.
Con el fin de participar en parte a resolver los problemas más críticos es que
se propone como tema de tesis: “ANALISIS DE LA ESCORRENTIA
SUPERFICIAL
Y
CAPACIDAD
COLECTORA
EN
EL
ÁREA
METROPOLITANA DE SAN SALVADOR”.
1.5 OBJETIVO GENERAL:
Realizar un análisis detallado de la escorrentía superficial en el AMSS, que
permita identificar las áreas criticas de drenaje de las cuencas y problemas de
inundación en la red colectora de aguas lluvias, en los diferentes puntos a
estudiar, a efecto de plantear alternativas factibles de solución en las
requeridas áreas.
1.6 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
• Conocer
las características físicas, hidrológicas, hidrometeorológicas,
topográficas, ambientales, urbanísticas y poblacionales de las cuencas de los
ríos y quebradas que se encuentran en el AMSS.
• Conocer la ubicación de descargas de las aguas lluvias a los ríos y
quebradas, basándose en las áreas de recogimiento y aspectos de diseño de
la red colectora, para cada sistema hidrológico y área de estudio.
10
• Identificar las obras de protección existentes en las quebradas y ríos de las
zonas de estudio y determinar cómo éstas afectan su capacidad de
conducción.
• Plantear alternativas factibles para mejorar la funcionalidad de la red
colectora de aguas lluvias y disminuir los riesgos de la escorrentía superficial.
1.7 ALCANCES
1.
Obtener la información de las características físicas, hidrológicas,
hidrometeorológicas, topográficas y ambientales de todo el AMSS; ubicación
de poblacionales, así como planos de red colectora de aguas lluvias de AMSS.
2.
Se analizará la información obtenida para determinar densidades de
vivienda y población, pendientes del terreno natural, se realizarán detalles de
secciones transversales y longitudinales de quebradas y/o ríos, perfiles y los
parteaguas naturales, además se identificará el clima y vegetación existente.
3.
Se analizará la red colectora de aguas lluvias del AMSS, para determinar
la capacidad colectora de estas que conducen el agua que se introducen a la
red de alcantarillado, además para identificar las partes de descarga de cada
una de ellas a los diferentes ríos y quebradas.
4.
Determinación de la longitud de causes de ríos y quebradas, tiempos de
concentración, coeficiente de escorrentía, intensidades de lluvia, capacidad y
área de cauce, así como el caudal que se transporta cada un de éstos.
11
5.
Se comparará la capacidad de la red colectora de aguas lluvias del
AMSS con los caudales de escorrentía superficial de cada cuenca, para
identificar los puntos críticos para el drenaje de las aguas, así como también
las zonas vulnerables para prever futuras complicaciones.
1.8 LIMITANTES
1. Falta de acceso a información de planos de la red colectora de aguas
lluvias del Área Metropolitana de San Salvador.
2. La información disponible no esta actualizada, por lo que no se tiene la
confianza en la utilización de dichos datos.
3. La difícil exploración directa en quebradas y ríos debido a la topografía,
condiciones de salubridad así como también aspectos delincuenciales
relacionados con los residentes de las zonas.
1.9 METODOLOGIA
1.
La información se recopilará mediante visitas a Instituciones privadas,
autónomas y gubernamentales, de la siguiente manera:
• Centro Nacional de Registros (CNR), donde se obtendrán los planos
topográficos con curvas de nivel, plano general urbanístico del área
metropolitana de San Salvador y restituciones fotogramétricas.
• Servicio Nacional de Estudios territoriales ( SNET ), del cual se obtendrán:
datos pluviométricos, coeficientes de escorrentía, datos de clima, vegetación,
perfiles longitudinales y secciones transversales de las quebradas y ríos del
área metropolitana de San Salvador ( AMSS ), niveles máximos y mínimos de
las aguas en quebradas y ríos así como antecedentes históricos de eventos
relacionados con las aguas lluvias.
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• Vice ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano (VMVDU), de esta
institución se obtendrán los planos de la red de aguas lluvias del AMSS,
ubicación y tipo de descarga de los diferentes colectores, obras de paso y de
protección ubicados a lo largo de los cauces de los ríos y quebradas.
• Alcaldías
Alcaldía de Santa Tecla, de esta institución se pretende obtener los planos
topográficos de la quebrada El Piro, en los cuales se identificaran las obras de
paso y protección a lo largo del cauce de esta, así como curvas de nivel que
servirán para obtener las pendientes, perfiles longitudinales y secciones
transversales; además de la información antes mencionada dicha Institución
proporcionará datos poblacionales del área dentro de su jurisdicción.
Alcaldía de San Salvador, de esta institución se obtendrá planos de la
distribución urbanística del Área Metropolitana de San Salvador, así como
datos poblacionales del área dentro de su jurisdicción.
2.
Con los perfiles longitudinales y secciones transversales se obtendrán las
pendientes de los diferentes cauces de los ríos y quebradas, las longitudes de
éstos, además de sus respectivas áreas hidráulicas.
Con los planos de las curvas de nivel se identificarán los parteaguas naturales,
que luego servirán para delimitar las cuencas y subcuencas ubicadas dentro
del área en estudio ( AMSS ), una vez realizado, se procederá a realizar los
respectivos cálculos matemáticos por medio de áreas regulares para llegar a
determinar las áreas cuencas y subcuencas, procediendo a mediciones
directas a través de instrumentos de dibujo técnico como: compás de
precisión, escalímetro, escuadras, etc. para obtener las longitudes de los
cauces.
13
3.
Con los planos de la red colectora de aguas lluvias del AMSS, se
identificará el tipo de material y diámetro de cada tubería, así como las
pendientes y las respectivas áreas hidráulicas, como dato final se obtendrá la
capacidad real de la tubería a tubo lleno, utilizando la fórmula de Manning la
cual es:
Q= 1/n Ah R2/3 S1/2
Donde: Q= Caudal
n= Coeficiente de rugosidad de la tubería
R= Radio hidráulico.
4.
Con los datos de intensidad pluviométrica identificadas por zonas dentro
de todo el AMSS, las áreas de influencia de cada cuenca y los coeficientes de
escorrentía, se procederá a calcular los caudales los superficiales de
escorrentía, a través de la formula racional, siendo ésta:
Q = 168 ACI
Q = Caudal de la escorrentía superficial en l/s.
A = Área de influencia de la cuenca en hectáreas
I= Intensidad de lluvia en mm/min.
C= Coeficiente de escorrentía superficial (adimensional)
168 = Factor de conversión a unidades de l/s
5. Conociendo la capacidad de las tuberías y el caudal de escorrentía se
procederá a una comparación en diferentes puntos de la red, así como en las
quebradas y ríos; si el caudal de recogimiento de escorrentía es mayor a la
capacidad del cuerpo receptor (tuberías, quebradas y ríos) estamos en
presencia de un punto crítico por incapacidad.
Además se realizarán visitas de campo e inspecciones en las cuales se
determinará
el estado actual de las tuberías de la red colectora lo cual
representa otra causa para la generación de problemas; cabe mencionar que
durante el desarrollo de este trabajo de graduación por ser un período lluvioso
se realizarán visitas en las horas que estas sucedan para detectar puntos que
14
no se consideraron y que se reflejan con inundaciones en calles, avenidas y
en comunidades habitacionales que se encuentran en peligro por estar
ubicadas en las cercanías y orillas de las quebradas y ríos.
6. Con auxilio de las matemáticas se relacionarán los parámetros
involucrados dentro de los cuales se puede mencionar: caudales de diseño,
velocidades,
áreas
de
las
secciones,
radio
hidráulico,
pendientes,
coeficientes de rugosidad, etc, determinando la capacidades de conducción
de las obras civiles y tuberías, con las cuales se garantizará el paso de los
caudales de diseño según las especificaciones de velocidad para cada
situación.
7.
Finalmente se obtendrán conclusiones y se elaborarán recomendaciones
que se consideren útiles, practicas y factibles para tratar de colaborar en la
solución de tantos problemas que padece la ciudad de San Salvador en
relación con el drenaje de la escorrentía superficial.
15
CAPITULO II
ANALISIS DE DRENAJE DE LAS CUENCAS DEL AREA METROPOLITANA
DE SAN SALVADOR
2.0 RIESGO POR INUNDACIONES
Las inundaciones pueden darse como producto de fuertes tormentas,
temporales o huracanes que originan situaciones de intensas lluvias por largos
períodos de tiempo, superando la cantidad de agua precipitada la capacidad de
drenaje de la cuenca. Otra causa de inundaciones es debida a la intervención en
el cauce de los ríos, ya sea por obras de infraestructuras mal diseñadas, por
abandono y deterioro de éstas o por vertidos directos en el cauce. El coeficiente
de riesgo es elevado y crece aún más a medida que aumenta la presión
demográfica contra el medio fluvial. Los daños se vuelven cada vez más
importantes, a medida que la población va ocupando de manera desordenada
las quebradas y cauces de los ríos. Estos daños se vuelven cada vez más hacia
las líneas primarias, aumentando las pérdidas de vidas humanas y de la
producción agrícola.
La mayoría de los ríos han sufrido un deterioro sustancial en sus cursos, de
manera que cuando han sido expuestos a la acción de los fenómenos
atmosféricos naturales para la región, han ocasionando un incremento de los
caudales de forma repentina, generando excesos de agua debido a las
variaciones de los tiempos de respuesta para las intensidades de las lluvias
registradas. Todo ello conduce a tener poca infiltración, una mayor escorrentía
superficial y mayor degradación del suelo que llevan irremediablemente a la
inundación de determinadas zonas debido a la interrupción del cauce y la
formación de presas naturales, a veces facilitadas por el mal diseño de las
infraestructuras urbanas.
Las inundaciones en los ríos en el AMSS son eventos frecuentes que se
producen en los puntos de mayor estrechez del cauce, por causas naturales o
16
antrópicas. En ciertas secciones se producen volúmenes de agua máximos que
se
presentan
durante
la
estación
lluviosa
(Abril-Octubre),
distribuidos
principalmente durante los meses de mayor intensidad lluviosa (junio y
septiembre).
Las crecidas inicialmente son lentas y cuando se excede la capacidad del cauce,
las velocidades se aceleran convirtiéndose en un flujo de rápido movimiento.
Dado que ciertos sectores muestran estrangulamientos en la sección sin
considerar ninguna estructura de amortiguación para los caudales producidos,
se vuelven zonas de alto riesgo.
Fotografía1: Margen del río en la comunidad de Nueva Israel, catalogado como zona de alto riesgo
Las inundaciones ocasionan, cada año, pérdidas económicas y daños materiales
como consecuencia de las características del drenaje de la parte alta de la
subcuenca, de la pendiente inclinada del río y de la forma de descarga en la
sección baja del Área Metropolitana de San Salvador.
La cantidad de precipitación por unidad de tiempo (intensidad de lluvia) está
directamente relacionada con el aumento de los caudales,
cuando las
intensidades de lluvia superan cierta cantidad en milímetros, en un lapso de
tiempo corto, se ocasionan corrientes de agua capaces de producir
inundaciones. Es de vital importancia pues, poder predecir los caudales
17
producidos para cada intensidad de lluvia y sus consecuencias, tanto en el área
que pudiera abarcar como en los niveles de agua que alcanzaría la crecida.
Fotografías 2 y 3: El río Acelhuate se alimenta de las aguas de escorrentía (aguas lluvia) y de las aguas
residuales del AMSS
2.1 UBICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS CAUCES EN EL AMSS
El estudio y descripción de las características de la cuenca hidrográfica de los
ríos dentro del AMSS se ha realizado con la mayor concentración, cantidad de
información y datos posibles, ya que el presente estudio se centra
principalmente en el área metropolitana de San Salvador es necesario realizar
un análisis de los factores hidrográficos y hidrológicos del río en esta zona.
Para esto se observara el plano de restitución para la ubicación de todas las
cuencas que están incluidas en el AMSS, ubicando para cada cuenca todos los
18
ríos con sus respectivas derivaciones; se determinaran las jerarquías para cada
uno de los ríos,
2.2 MARCO TEORICO
2.2.1 DEFINICIÓN DE CUENCA
Se le da el nombre de cuenca al área o región geográfica cuyas aguas drenan a
un mismo cuerpo de agua (río, lago, estero).
La región que alimenta o drena un sistema de ríos, es parte de un sistema, que
los clasifica de acuerdo a la clase de ríos que los alimentan. En este sentido, un
río de primer orden es aquel que no tiene tributarios ya que solamente conduce
el agua que recibe de un nacimiento o de la lluvia. Un río de segundo orden es
aquel que se alimenta por ríos de primer orden.
Existen cuencas abiertas y cerradas. En una abierta, el río que recibe o drena
las aguas, las descarga superficialmente en otro cuerpo de agua.
En una cuenca cerrada no hay salida o descarga superficial. En este caso, el
agua converge hacia el depósito superficial.
2.3 DEFINICION DE CAUDAL
Se conoce como caudal a la cantidad de agua que pasa por un punto durante un
determinado tiempo, las unidades para expresar caudales generalmente son:
Lt/s, m³/s, Gal/min, etc.
En la zona del AMSS los cauces de los ríos se caracterizan por llevar caudales
muy irregulares a lo largo del año. Los caudales medios en verano son
pequeños del orden de 0.4 al 0.8 m³/s comparados con los de la época de lluvias
que llegan a ser
del orden 200 hasta 650 m³/s para los ríos de mayor orden que se encuentran
en el AMSS. Sobresalen datos espectaculares como los observados en
fenómenos climatológicos como huracanes, tormentas tropicales, etc, que los
ríos de mayor orden han alcanzado orden de hasta casi 800 m³/s.
19
Otro dato interesante es el de las velocidades del flujo máxima registradas, en
algunos casos, este valor es realmente alto e implica que a parte de posibles
desbordamientos debido a grandes caudales, nos encontramos ante el problema
del alto grado erosivo del agua debido a su gran velocidad de circulación, esto
lleva asociado el socavamiento de los márgenes del río y por tanto
deslizamientos, a menudo más problemáticos que el propio desbordamiento del
agua.
Es importante resaltar que la variación de caudales a lo largo del año puede ser
muy marcada hasta considerarse exagerada. Estas variaciones tan grandes se
dan entre época de verano y de invierno, pero pueden darse también a escala
de semanas o días.
CAPITULO III
3.0 ANALISIS DE LA RED COLECTORA DE AGUAS LLUVIAS EN PUNTOS
IDENTIFICADOS CON PROBLEMAS DE INUNDACION DEL AREA
METROPOLITANA DE SAN SALVADOR
En el capitulo II se estudió el análisis de la escorrentía superficial en la parte
que corresponde a los ríos y quebradas de lecho natural, en algunos casos
modificados por el hombre, volviéndose artificiales en ciertos tramos, en donde
se establecieron las capacidades conductoras de los referidos cauces naturales
a lo largo de su recorrido dentro del sector urbano del área metropolitana de San
Salvador.
En el capitulo III, como se menciona en el titulo, se estudiara el flujo dentro de la
red de tuberías de aguas lluvias de la ciudad; los caudales a analizar provienen
del agua lluvia que cae durante la época de invierno y que por la topografía y
disposición física de la ciudad, la evacuación de esta se debe de hacer de una
forma lógica y natural. La cantidad de agua de lluvia se distribuye de estas
formas:
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¾ Una parte cae en las zonas en las cuales existe vegetación, siendo en
estas áreas donde se da una mayor parte de infiltración por el tipo de
suelo, ausencia de edificaciones, baja densidad de población, alto
porcentaje de zona de recarga de los mantos acuíferos, etc; aunque en
nuestro país, por la deforestación descontrolada, una gran parte de esta
lluvia viaja en forma de escorrentía superficial al no encontrar agentes de
retención y otro alto porcentaje se evapora. El agua de lluvia que se
considera escorrentía superficial, viaja hasta llegar a un cuerpo receptor
que puede ser un río o una quebrada.
¾ Otra parte del agua lluvia cae dentro de las casas de las Urbanizaciones,
edificios, parqueos, parques y las calles y avenidas de la ciudad.
Toda esta agua se evacua en primera instancia, superficialmente, a través de las
cunetas ubicadas en las orillas de las calles y luego se internan en la red
colectora de aguas lluvias, por medio de las cajas tragantes y otra cantidad de
agua que de las viviendas, parqueos y edificios ingresan directamente a la red
de tuberías.
Luego de viajar muchos metros y hasta kilómetros dentro de la red de tuberías
de la ciudad, estos caudales son vertidos directamente en un río o una
quebrada, para ser evacuados hasta un río principal y continuar su camino hasta
el mar.
En el Área Metropolitana de San Salvador tenemos ríos y quebradas que sirven
para la evacuación del agua lluvia de la cuidad, sin embargo, hemos notado que
en muchas ocasiones durante una lluvia de alta intensidad o de prolongada
duración, se originan inundaciones en las calles y zonas residenciales, las
cuales provocan daños materiales y en algunos perdidas de vidas humanas.
Es por eso que esta parte del estudio de la escorrentía superficial del AMSS, se
enfocara en la red colectora, para determinar las causas que originan las
inundaciones durante la época de lluvia y además se tratara de colaborar en el
planteamiento de soluciones a los problemas en puntos críticos específicos.
21
Para la determinación de las zonas de estudio, se recurrió a eventos históricos y
datos estadísticos de sucesos importantes y/o recurrentes, que por experiencias
anteriores se consideren con problemas graves de inundación.
El crecimiento desordenado de las urbanizaciones, obsolescencia por edad de
las tuberías, la obstrucción y daño de las mismas, así como la acción del hombre
son aspectos que se han considerado al momento de elegir los llamados
“Puntos críticos de inundación del AMSS”.
Dentro de los puntos identificados críticos de inundación se han elegido:
1. Redondel Masferrer y Avenida Masferrer Norte
2. Boulevard del Ejercito, frente a Fabrica Cajas y Bolsas ( Ilopango )
3. Colonia San Benito y Feria Internacional
4. Barrio Candelaria, Barrio Modelo y Barrio La Vega
5. Comunidad Tutunichapa ( 2ª. avenida Norte )
6. Plaza Las Américas y Colonia Escalón
7. Avenida 29 de Agosto
8. Quebrada El Piro y su sistema hidrológico.
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