Modelo de inundación mediante el uso de vehículos aéreos no tripulados en la cuenca media del Río Magdalena, en el municipio de La Dorada, Caldas
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2019-05-03
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
La Dorada, Caldas, es un municipio que presenta inundaciones durante las temporadas húmedas con precipitaciones que oscilan entre 60 y 120 mm/mes. Estas inundaciones son ocasionadas por el aumento en el volumen de agua y posterior desborde del río Magdalena, en especial en el extremo oriental de la cabecera municipal; generando efectos negativos sobre la economía local (basada en la ganadería, la agricultura, la pesca y el turismo) y la salud pública, debido a que se ve afectada la infraestructura social y civil. La morfología del río a su llegada al municipio presenta un meandro que puede llegar a ser la causa por la cual el río al aumentar su volumen sigue su curso a través del centro poblado.
Por medio de un modelo hidrodinámico, se pudo determinar en esta investigación el curso del río cuando supera la cota de inundación del municipio. Este modelo se llevó a cabo con el programa IBER v.2.4.2, que determina y analiza las variaciones fluviales de canales naturales. Para permitir el funcionamiento del modelo, se debe definir condiciones de contorno, que corresponden a los valores hidrodinámicos de entrada y salida del modelo, además de valores de rugosidad que son determinados a partir del Cobertura vegetal, dichos valores son generados automáticamente por el modelo, exceptuando el valor de la rugosidad del rio ya que este se determina por medio de la calibración.
Este proyecto no solo generó un modelo hidrodinámico de inundación, sino que a su vez comparó la metodología de obtención de datos topográficos por vehículos aéreos no tripulados con la metodología convencional, evaluando niveles de eficiencia de cada metodo. El modelo de inundación, generado a partir de topografía con vehículos aéreos no tripulados (UAV’s) permitió observar la dinámica del río, haciendo posible evaluar los sectores más afectados en la zona de estudio y las partes ribreñas donde la cota de inundación empieza a ser superada, evidenciando así los puntos por donde el río empieza a hacer su ingreso a través del municipio.
El modelo con vehículos aéreos no tripulados, logro determinar el curso de la inundación que se presentó en el año 2011 y 2010 a través del municipio, a diferencia del modelo convencional en el que solo se inundaron las áreas ribereñas de Guaduas, Cundinamarca, Puerto Salgar, Cundinamarca y las playas de Bucamba y sus alrededores pertenecientes al municipio de La Dorada. Esto fue debido a que el valor GSD (Ground Sample Distance) del modelo digital de elevación de 12,5 m x 12,5m fuera mayor en comparación con el valor GSD generado por el Drone que fue de 0,02m x 0,02m, lo que genera que al momento de crear el mallado, la simulación reconozca los puntos de inundación del modelo, algo que con un valor GSD tan alto no se puede lograr determinar. Sin embargo, la metodología con vehículos aéreos presento algunas desventajas como la ausencia de información en la toma de datos batimétricos y la alta probabilidad de perdida de los equipos.
Abstract
La Dorada, Caldas, is a town that has floods during wet seasons with rainfall ranging between 60 and 120 mm / month. These floods are caused by the increase in the volume of water and subsequent overflow of the Magdalena River, especially in the eastern end of the municipal seat; generating negative effects on the local economy (based on livestock, agriculture, fishing and tourism) and public health, because the social and civil infrastructure is affected. The morphology of the river on its arrival to the town presents a meander that can become the cause for which the river, increasing its volume, runs its course through the populated center.
By means of a hydrodynamic model, it was possible to determine in this investigation the course of the river when it exceeds the flood level of the municipality. This model was carried out with the IBER program v.2.4.2, which determines and analyzes the fluvial variations of natural channels. To allow the operation of the model, contour conditions must be defined, which correspond to the hydrodynamic values of input and output of the model, as well as rugosity values that are determined from the use of the soil, these values are automatically generated by the model , except for the value of the roughness of the river since this is determined by means of calibration.
This project not only generated a hydrodynamic flood model, but also compared the methodology of obtaining topographic data by unmanned aerial vehicles with the conventional methodology, evaluating the efficiency levels of each method. The flood model, generated from topography with unmanned aerial vehicles (UAV's) allowed us to observe the dynamics of the river, making it possible to evaluate the most affected sectors in the study area and the parts of the river where the flood level begins to be overcome, thus evidencing the points where the river begins to enter through the municipality.
The model with unmanned aerial vehicles, managed to determine the course of the flood that was presented in 2011 and 2010 through the municipality, unlike the conventional model in which only the riparian areas of Guaduas, Cundinamarca, Puerto Salgar were flooded , Cundinamarca and the beaches of Bucamba and its surroundings belonging to the municipality of La Dorada. This was due to the fact that the GSD value (Ground Sample Distance) of the digital elevation model of 12.5 m x 12.5m was higher compared to the GSD value generated by the Drone, which was 0.02m x 0.02m, that generates that at the time of creating the mesh, the simulation recognizes the flood points of the model, something that with such a high GSD value cannot be determined. However, the methodology with aerial vehicles presented some disadvantages such as the lack of information in the collection of bathymetric data and the high probability of equipment loss.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Martínez, J. y Rubio, A. (2018). Modelo de inundación mediante el uso de vehículos aéreos no tripulados en la cuenca media del Río Magdalena, en el municipio de La Dorada, Caldas (Trabajo de pregrado de Ingeniería Ambiental). Universidad Santo Tomás. Bogotá, Colombia.
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