Examinando por Autor "Barros Martínez, Juan Fernando"
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Publicación Acceso abierto Alternativa de restauración para la protección y estabilidad del cauce de la quebrada Altavista en un tramo comprendido entre la cantera Santa Cecilia y el Colegio Padre Manyanet(Universidad EIA, 2022) Castrillón Sánchez, Maria Alejandra; González Vargas, Ronald Estivel; Barros Martínez, Juan FernandoRESUMEN: La canalización de los ríos ha sido la solución más rápida e inmediata que se ha empleado para controlar el comportamiento de una corriente; sin embargo, este método perjudica la dinámica fluvial, ya que se modifica la condición natural del cauce, se trastorna el ciclo del agua y aumenta la velocidad de la corriente por la desaparición de los meandros; por tanto, es indispensable considerar otros métodos de intervención donde la integridad natural de la corriente no sea afectada. La quebrada Altavista, ubicada en el municipio de Medellín, es una de las fuentes hídricas intervenidas para controlar el riesgo de inundaciones, sin embargo, existen algunos tramos, como el comprendido entre el Colegio Padre Manyanet y la Cantera Santa Cecilia, donde aún se conserva la quebrada en estado natural. No obstante, debido a la invasión de viviendas, la corriente presenta problemas de sedimentación, erosión de las bancas, intrusión de las llanuras de inundación por construcciones estructurales y contaminación por el vertimiento de aguas residuales y escombros. En el presente trabajo se pretenden diseñar las obras de bioingeniería necesarias para mitigar los problemas de erosión en las bancas, debido a que el vertimiento de escombros, la contaminación, la descarga de aguas residuales y la invasión de la llanura de inundación, son problemas sociales y de planeación que dependen estrictamente de la participación y gestión de los entes gubernamentales y de la comunidad aledaña a la quebrada. Para alcanzar los objetivos de restauración, se utilizó un modelo hidráulico del afluente para simular su comportamiento ante diversos escenarios, y se clasificó la quebrada según la metodología de Rosgen. Una vez determinada la caracterización, descripción y condición geomorfológica, se procedió a proponer diferentes alternativas de restauración, las cuales se basan en técnicas amigables con el medio ambiente.Publicación Acceso abierto Comparación teórico experimental de perfiles de flujo(Universidad EIA, 2001) Díaz Díaz, Claudia; Barros Martínez, Juan Fernando; Universidad EIARESUMEN: Se reprodujeron todos los perfiles de flujo que se presentan en canales rectangulares, en un modelo físico que se diseñó, construyó y adaptó al canal existente en el laboratorio de hidráulica de la Escuela de Ingeniería de Antioquia. El modelo consiste en cuatro paneles de acrílico con sus respectivos marcos de madera machihembrados para un ensamble longitudinal sencillo. El ensamble transversal se hizo con cuatro travesaños de madera que se fijaron a los marcos de los paneles y a los extremos del canal existente. La formación de los perfiles se logró con dos dispositivos de control: aguas arriba del canal, una compuerta de acrílico albergada en un cuerpo de madera que se acciona para el control de los perfiles supercríticos; aguas abajo una estructura tipo celosía que se emplea para el control y la estabilidad de los perfiles subcríticos. Para cada perfil de flujo (y para tres caudales diferentes) se llevan a cabo mediciones de las profundidades del agua en el canal con un limnímetro (con precisión de décimas de milímetro), cada 10cm en una longitud total de 2.50m. Los datos obtenidos de las mediciones experimentales se confrontan con los calculados por medio del método del paso estándar y posteriormente, se elaboran unas gráficas que relacionan la diferencia entre las profundidades experimentales y teóricas con los valores correspondientes de pendiente de energía, velocidad y profundidad teórica de cada sección. Estos resultados se organizan en una tabla y con ello se presentan diversas observaciones de la diferencia teórico experimental de cada perfil. De los análisis realizados se observó que los perfiles que se encuentran ubicados en la zona 1 presentan una diferencia mínima entre las profundidades teórica y experimental, y los perfiles que se encuentran ubicados en la zona 3 presentan una diferencia alta con excepción del perfil C3, que tiene una diferencia baja. Durante el trabajo no se formuló ninguna hipótesis del comportamiento y la precisión de los perfiles de flujo, simplemente se hizo un estudio teórico experimental de ellos, pues aunque tienden a agruparse según la zona en la que se ubican, no todos siguen la misma tendencia; así que se deja la inquietud para futuras investigaciones. Anexo al trabajo se realizó un video en el que se muestra el montaje del canal y las prácticas en el laboratorio de la formación de los perfiles de flujo, el cual servirá como material didáctico para los estudiantes.Publicación Acceso abierto Diseño de un plan de restauración de la quebrada la Pereira(Universidad EIA, 2021) Hurtado Calle, Johan Sebastián; Barros Martínez, Juan FernandoRESUMEN: El presente trabajo de grado tiene como objetivo la propuesta de un plan de restauración para un tramo de la quebrada La Pereira localizado dentro del municipio de Rionegro, Antioquia, aplicando la metodología de restauración de ríos. En primer lugar, se hace una recolección de información de la quebrada como reglamentos, planes y estudios, buscando tener un panorama claro de la actualidad de la quebrada e identificar los riesgos a los que se enfrenta, posteriormente se realizan varios recorridos por la quebrada identificando problemas específicos que requieran la aplicación de la metodología de restauración. El tramo de la quebrada que es objeto del estudio se modela en el software Hec-Ras para diferentes periodos de retorno con el fin de conocer las condiciones del flujo para las que se propondrán las intervenciones, también se hace una evaluación del riesgo de erosión en los puntos en los que se identifican los problemas. A partir de los resultados obtenidos se definen 5 puntos críticos con problemas de inestabilidad en la banca, además de problemas de pérdida de cobertura vegetal y acumulación de algas dentro del canal. Para los problemas de inestabilidad en la banca se proponen medidas de estabilización que utilizan la bioingeniería como medio para una intervención amigable con el ecosistema, para los demás problemas se proponen medidas que se basan en lo planteado por expertos en el tema. Por último, se proponen medidas de conservación para los tramos de la quebrada que se encuentran en buenas condiciones.Publicación Acceso abierto Evaluación de sitios inundados en el departamento de Antioquia. Un estudio de casos.(Universidad EIA, 2012) Paredes Peña, Diego Fernando; Barros Martínez, Juan FernandoEn el presente trabajo de grado se recopiló y analizó información del comportamiento de los registros de inundación para el departamento de Antioquia en el período 1970-2011. De acuerdo a la cantidad de registros de eventos y de afectados en cada municipio, se agruparon los datos para definir totales por subregiones, corporaciones autónomas regionales y sistemas hídricos; con lo anterior se presenta un diagnóstico general del panorama actual del departamento, y se identifican algunas características del manejo de la información por parte de las entidades responsables. La información utilizada es proporcionada por la base de datos de DesInventar (Inventario histórico de desastres 1914-2011), que cuenta con los registros de eventos más significativos en Colombia. Además se hace una revisión de la estructura en los sistemas de prevención y atención de desastres de carácter nacional y departamental, donde se muestra la composición de las entidades y las responsabilidades correspondientes de acuerdo a la jurisdicción; se presenta información de los procedimientos a seguir por parte de estas entidades cuando ocurre un evento de inundación. Se definió una metodología con la que se logra un panorama preliminar de los eventos de inundación, con el fin de proponer una reestructuración en la gestión del riesgo, de modo que se identifiquen deficiencias y medidas correctivas en la planificación del territorio; esta metodología se aplica a tres casos de estudio en el departamento de Antioquia. Para los municipios donde se aplicó la metodología, se escogió un tramo de corriente, que se seleccionó esencialmente por la disponibilidad de información, de tal manera que se tuviera como mínimo registros de eventos por inundación a los que se les pudiese dar ubicación, mapas de zonas de riesgo del POT, estudios hidráulicos del cauce, PIOM o POMCA, distribución de precipitaciones y distribución de los eventos de inundación. El resultado principal del presente estudio, está basado en comparaciones hechas entre variables correspondientes al evento y variables correspondientes a la zona, este paralelo con su respectivo análisis es parte de la formulación de una solución en el manejo de la información. Adicionalmente a estas comparaciones se realizó visita técnica a los sitios identificados dentro de los casos de estudio. Con la información tomada en las visitas se hizo revisión de algunas obras hidráulicas presentes en los tramos que hacen parte de la investigación, para estas obras se presenta evaluación y análisis como parte del cumplimiento del objetivo general.Publicación Acceso abierto Modelación del tránsito de crecientes con el Hec-Ras en un tramo del Río Medellín(Universidad EIA, 2011) Jaramillo Cardona, Camilo; Barros Martínez, Juan FernandoRESUMEN A partir de investigaciones anteriores de la modelación del tránsito de crecientes para el tramo del río Medellín comprendido entre las estaciones limnigráficas RMS-22 de Girardota y RMS-13 de El Hatillo de la red hidrometeorológica de Empresas Públicas de Medellín (EPM), se formuló el presente trabajo como una actualización de esa modelación utilizando el programa HEC-RAS 4.1. Para el desarrollo del proyecto fue necesario recopilar información hidrológica, hidrógrafas de nivel y de caudal registradas en las estaciones de medición para eventos de creciente y datos de la geometría del tramo en estudio compuesta por secciones transversales que son el resultado de levantamientos topográficos y batimétricos. Se hizo un análisis de los registros recopilados y se escogieron nueve crecientes para ser transitadas. A partir de estos resultados se estudió el comportamiento de las curvas profundidad-caudal en flujo no permanente. Por último se transitaron tres crecientes, en donde se hicieron diversas consideraciones como cambio de coeficiente de Manning, ingreso de aportes tributarios y de lluvia además de la descarga de la central hidroeléctrica La Tasajera con el fin de obtener parámetros que permitieran calibrar futuras crecientes en el tramo de estudio.Publicación Acceso abierto Propuesta de calibración de un modelo para el tránsito de crecientes en un tramo del Río Medellín. Estación Girardota – Puente El Hatillo(Universidad EIA, 2005) Álvarez Santamaría, Lina María; Barros Martínez, Juan Fernando; Universidad EIARESUMEN: En este trabajo se presenta la metodología seguida para la calibración de un modelo de onda dinámica para el tránsito de crecientes en el tramo del río Medellín limitado por las estaciones Girardota (RMS-22) y Hatillo (RMS-13) pertenecientes a la red de instrumentación hidrometeorológica de Empresas Públicas de Medellín E. S. P. Para la construcción del modelo se recopiló la información topográfica del tramo del río seleccionado, así como las hidrógrafas de caudal y de nivel registradas por las estaciones limnigráficas ubicadas en dicho tramo. A partir del análisis del comportamiento de las crecientes escogidas, se identificó la importancia de considerar los aportes de caudal a lo largo del tramo en el que se transita la creciente, los cuales surgen de la escorrentía directa causada por la precipitación. Así se halló una forma para calibrar el modelo, a partir del coeficiente de rugosidad de Manning y del caudal de aporte en el tramo. Este caudal se obtuvo del análisis de la diferencia entre caudales base para las dos estaciones limnigráficas que limitan el tramo, dando los aportes de caudal a lo largo de éste, los cuales se simularon con una distribución espacial y temporal. Se transitaron tres crecientes cuyos caudales se ubican entre los valores máximo, medio y bajo del grupo escogido para el análisis. La metodología de calibración propuesta se definió a partir de la realización de varios tránsitos para una de las crecientes seleccionadas, que comprenden: el tránsito de la creciente sin calibrar el modelo y, los tránsitos correspondientes a diferentes consideraciones hasta lograr la calibración definitiva. Adicionalmente se analizó la topografía del río en el trayecto de interés para los años en los que se presentaron las crecientes transitadas, así como los cambios en su alineamiento horizontal, con el fin de determinar secciones críticas debido a los procesos erosivos que experimentan.Publicación Acceso abierto Propuesta para la recuperación del cauce de la quebrada la Bermejala entre las carreras 43 B Y 48 del barrio Campo Valdés en Medellín(Universidad EIA, 2021) Tamayo Muñoz, Paula Marcela; Barros Martínez, Juan FernandoRESUMEN: Las quebradas urbanas se ven expuestas a un gran número de factores que afectan su dinámica natural, entre ellos destacan la canalización y la urbanización no controlada. Actualmente, existen metodologías menos invasivas que permiten recuperar los cauces, disminuyendo procesos erosivos sin sacrificar el estado natural y contribuyendo a mejorar la calidad de vida de las personas que habitan cerca de las márgenes. Este trabajo de grado pretende generar propuestas de restauración para el tramo de la quebrada Bermejala entre las carreras 43 b y 48, mediante la evaluación de métodos actuales de bioingeniería, que se adecúen a las características de los tramos de estudio, y que, además, tengan impactos ambientales y paisajísticos positivos. Esto comprende la caracterización de la cuenca y la corriente, la identificación de puntos críticos, la modelación del cauce con ayuda del Software HEC-RAS, la selección de los métodos de acuerdo con las características hidráulicas y el diseño de las alternativas. Adicionalmente, este trabajo busca proponer una solución alternativa de alcantarillado, que permita recoger las aguas residuales que se vierten directamente a la quebrada, con el fin de sanearla. Para esto se buscaron los tipos de alcantarillado no convencionales más usados y de acuerdo con un estudio de los tramos se propuso el que mejor se adecuara a cada uno, y con ayuda de la normativa aplicable se definieron los parámetros de diseño y se realizó un diseño preliminar.