SISTEMA DE MONITOREO PLUVIAL

Plataforma Urbana de Información y Alertas

pluvial.co

La Plataforma Urbana de Información y Alerta PLUVIAL.CO es la red de monitoreo de la precipitación y arroyos urbanos en la ciudad de Barranquilla. El monitoreo se realiza a través de pluviómetros y sensores ubicados en sitios estratégicos de la ciudad, con el fin de informar a la ciudadanía la intensidad del evento y velocidad y profundidad de los arroyos.

Pluvial.co está proyectada a evolucionar hacia un sistema de alerta temprana en los próximos desarrollos.

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Km.5 Vía Puerto Colombia
Barranquilla, Colombia

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Sobre Barranquilla

La ciudad de Barranquilla (Distrito Especial, Industrial y Portuario) se encuentra localizada en el extremo nororiental del departamento del Atlántico al norte de Colombia, sobre la margen occidental del Río Grande de la Magdalena y a 7,5 km de su desembocadura en el mar Caribe.

El casco urbano de la ciudad cuenta con un área de aproximada de 93 km2.

De acuerdo con la ubicación oficial del Instituto Geográfico Agustín Codazzi - IGAC, Barranquilla está ubicada geográficamente en la latitud 10º 59' 16" al norte de la línea ecuatorial y longitud de 74º 47' 20" al occidente de Greenwich, tomando como referencia el punto oficial en la Plaza de la Paz .

mapa de Barranquilla
Localización Barranquilla.
Fuente: Uninorte 2014

Topografía

Barranquilla presenta pendientes empinadas en la mayor parte del casco urbano. Cabe mencionar, que solo en las cercanías al río Magdalena y los caños se tienen pendientes bajas, así como también en sectores aún no urbanizados en la cuenca occidental hacia el arroyo León y arroyo Grande.

La elevación máxima de la ciudad es de aproximadamente 145 m.s.n.m. ubicado en el sector de los Nogales. De esta cota hasta el río Magdalena en la cuenca oriental, se tienen pendientes promedio en las vías o arroyos del 2%.

En la cuenca occidental se pueden tener pendientes superiores al 2% que luego reducen hasta llegar a zonas planas en los arroyos León y Grande.

topografia Barranquilla
Modelo de elevación digital (DEM) de la ciudad de Barranquilla.
Fuente: Uninorte con información STRM, 2014

Tipos de suelo

La ciudad se caracteriza por presentar suelos predominantemente de tipo cohesivo en la vertiente occidental. El sector oriental de la ciudad presenta más diversidad de suelos, predominando las arenas y limos.

Teniendo en cuenta el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, U.S.C., la distribución de los suelos a una profundidad de dos metros de la ciudad de Barranquilla, se presenta en la figura que acompaña este texto.

mapa de Barranquilla
Tipos de Suelos Distrito de Barranquilla, profundidad mayor a 2m.
Fuente: Uninorte 2015 con información de Guzmán J., 1992, Pumarejo N., 1992, Castilla D., Vanegas D., 1994, Angulo J., Weber O., 2000.
mapa de Barranquilla

Usos del suelo

El uso del suelo hace referencia a la actividad que se desarrolla en los diferentes sectores de la ciudad. Teniendo en cuenta lo propuesto en el Plan de Ordenamiento Territorial POT 2012-2032, las actividades que se presentan en la ciudad son las siguientes: residencial, institucional, industrial, portuaria, central y comercial.

La distribución de las áreas por actividad y la zonificación de las áreas por actividad en la ciudad de Barranquilla, se muestran respectivamente en la tabla y en la figura que acompañan este texto.

mapa de Barranquilla
Uso del suelo por actividad.
Fuente: Alcaldía de Barranquilla. POT 2012-2032

Distribución de las áreas de actividad

AREA DE ACTIVIDAD

AREA (Ha)

% del Suelo Urbano

Residencial

3362

36,35%

Comercial

1014

10,96%

Institucional

475

5,14%

Industrial

377

4,08%

Portuaria

551

5,96%

Central

285

3,08%

Área Vías

2287

24,72%

Suelo Protección y Espacio Publico

899

9,72%

Total Suelo Urbano

9250

100%

Fuente: Alcaldía de Barranquilla, POT 2012-2032

Precipitación

De acuerdo a los registros de la estación del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) del aeropuerto Ernesto Cortissoz en la ciudad de Barranquilla, la distribución anual de lluvias es de régimen bimodal. Se alternan dos temporadas lluviosas en los períodos que comprenden los meses de mayo a junio y de agosto a noviembre, siendo esta última la temporada más lluviosa del año.

Se tienen dos temporadas secas en los períodos que comprenden los meses de diciembre a abril y de junio a julio (este último conocido como el veranillo de San Juan). La precipitación promedio anual en la ciudad de Barranquilla es de 850 mm aproximadamente.

La figura que acompaña este texto corresponde a la curva de probabilidad de no excedencia de precipitación diaria correspondiente a la estación IDEAM Ernesto Cortissoz.

Precipitacion Barranquilla
Probabilidad de no excedencia anual de precipitación máxima en 24 horas (Período 1941 – 2011).
Fuente: Ávila, H., 2012, Uninorte
mapa de Barranquilla
Vías Principales.
Fuente: Uninorte 2015

Red Vial

La red vial de la ciudad tiene una morfología semi-radial con respecto al sector del centro histórico (al extremo oriente) De las vías principales de la ciudad se destacan la Carrera 46, la Cordialidad, la Calle 30 y la Avenida Circunvalar.

Otras vías consideradas de carácter secundario atienden volúmenes moderados de tráfico, incluyendo el transporte público colectivo.

Éstas logran comunicar las vías arterias entre sí, y conducen el flujo vehicular desde o hacia la red vial arterial con los diversos sectores de actividad urbana.

Cuenca Occidental

La vertiente occidental se encuentra en proceso de expansión urbana y cuenta con suelos predominantemente cohesivos.

Las cuencas que conforman esta vertiente son Salao 2, Circunvalar 1, Circunvalar 2 y Circunvalar 3. Estas cuencas descargan al arroyo León y al arroyo Grande que finalmente vierten sus aguas a la Ciénaga de Mallorquín.

Área y perímetro de las cuencas de la vertiente occidental

Cuenca

Área (Ha)

Perímetro (Km)

Circunvalar 1

935

27

Circunvalar 2

371

15

Circunvalar 3

232

11

Salao 2

202

11

Fuente: Uninorte, 2015

mapa de Barranquilla
Cuencas sector Occidental.
Fuente: Uninorte, 2015

Cuenca Oriental

La vertiente oriental se caracteriza por estar altamente urbanizada con pocas zonas verdes y carecer de un sistema de alcantarillado pluvial. Básicamente el sistema de alcantarillado pluvial son las mismas calles. Esta vertiente presenta suelos mayormente permeables.

Las aguas de escorrentía superficial drenan hacía el Río Magdalena. Las cuencas que conforman la vertiente oriental son: La 93, Siape, Country, Carrera 65, Felicidad, Bolívar, La Paz, Hospital, Rebolo y Don Juan.

Área y perímetro de las cuencas de la vertiente oriental.

Cuenca

Área (Ha)

Perímetro (m)

La 93

302

11,525

Siape

355

13,032

Country

430

11,587

Coltabaco

126

7,438

Carrera 65

371

13,112

Felicidad

386

12,865

La Paz

75

5,280

Bolívar

79

5,170

Hospital

246

11,795

Rebolo

515

13,249

Don Juan

855

19,524

Fuente: Uninorte, 2015

mapa de Barranquilla
Cuencas vertiente Oriental.
Fuente: Uninorte, 2015

¿Qué son los arroyos?

Los arroyos de Barranquilla son corrientes peligrosas de agua que fluyen a altas velocidades por las calles durante los eventos de lluvia en la ciudad.

Básicamente los arroyos de Barranquilla constituyen el sistema de alcantarillado pluvial de la mayor parte de la ciudad por donde fluye la escorrentía superficial generada durante los eventos de lluvia.

Arroyo de la Calle 84 a la altura de la Carrera 67. Fuente: Canal de Barranquilla en Youtube, Septiembre, 2010. Este sector del arroyo de la Calle 84 fue canalizado por la Alcaldía de Barranquilla en el año 2015.

Señal de arroyo peligroso en Barranquilla. Copyright: Gary Parkosewich. Fuente: www.flickr.com

Causas de los arroyos

Las causas de fondo de los arroyos en Barranquilla son la ausencia de un sistema de drenaje pluvial y la poca planificación y gestión de cuencas urbanas.

La impermeabilización incontrolada de áreas contempladas inicialmente como permeables ha generado un aumento no proyectado en el volumen de escorrentía superficial y los caudales picos.

La ausencia de un sistema de drenaje pluvial, las altas pendientes hidráulicas en las calles, la baja rugosidad del pavimento y las altas intensidades de las lluvias, hacen que los arroyos sean extremadamente peligrosas para los habitantes de la ciudad, debido a sus altas velocidades y fuerza de arrastre.

Adicional a lo anterior, el crecimiento no planificado en algunos sectores de la ciudad ha contribuido con el aumento de zonas impermeables que reducen la capacidad de amortiguación natural de la escorrentía pluvial, aumentando los caudales de los arroyos actuales y generando otros donde antes no se presentaban.

Efectos de los arroyos

La cuenca oriental presenta arroyos urbanos de alta peligrosidad para la población durante épocas de lluvia.

La cuenca occidental cuenta con gran parte de sus arroyos canalizados pero sin Sistema Urbano de Drenaje Sostenible (SUDS). Sin embargo, ambas cuencas urbanas requieren de un plan maestro de drenaje pluvial que reduzcan los efectos sobre los habitantes y el entorno natural.

En general, los efectos de la mayor parte de los arroyos urbanos en Barranquilla son los siguientes:

  • Corrientes súbitas y peligrosas
  • Pérdidas de vidas humanas
  • Parálisis vehicular y peatonal
  • Pérdidas económicas
  • Inundaciones, especialmente en las zonas bajas de la ciudad
  • Contaminación de cuerpos de agua naturales
  • Riesgo de salud pública
  • Daños en la infraestructura
  • Erosión de arroyos naturales

Visión de la solución a los arroyos

La solución a los arroyos de Barranquilla debe enfocarse hacia los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS), incluyendo la canalización. Se deben tener en cuenta cada uno de los componentes de un Sistema de Drenaje Pluvial, desde el momento en que la lluvia toca la superficie del suelo hasta cuando la escorrentía superficial es descargada al cuerpo de agua final.

En el momento en que el agua lluvia toca el suelo o los techos, se deben utilizar los procesos de infiltración, retención y almacenamiento con el fin de reducir la cantidad de agua que llega al sistema de alcantarillado o a las calles.

Luego el caudal que fluye por las calles o el sistema de alcantarillado puede ser almacenado temporalmente si se requiere para reducir aún más los caudales picos y así reducir las dimensiones de canalización y el riesgo de inundación en las zonas bajas.

También, a lo largo de las cuencas urbanas se pueden retener flotantes, grasas, aceites y otros contaminantes mediante distintos sistemas de control para evitar que lleguen al cuerpo de agua natural.

Finalmente, la escorrentía superficial puede ser descargada al cuerpo de agua natural asegurando que el caudal pico no supere la capacidad natural del cauce y la carga contaminante no afecte el ecosistema.

En ese sentido, el alcantarillado pluvial o la canalización, es solo un componente del Sistema de Drenaje Pluvial.

Caudales estimados de los arroyos

La estimación de caudales se realizó mediante el método de la NRCS, utilizando los datos históricos de precipitación de la estación IDEAM del Aeropuerto Ernesto de Cortissoz y las siguientes consideraciones:


  • Puntos de concentración en la Calle 30 y Vía 40
  • Tiempos de concentración entre 15 y 40 minutos
  • Pendiente longitudinal promedio del 2%
  • Velocidades calculadas a través de la ecuación de Manning asumiendo un ancho de vía de 10m y un coeficiente de Manning para concreto.

Las estimaciones de los caudales son teóricas y requieren de la verificación con mediciones en campo, por lo tanto solo deben ser usadas como valores de referencia. Los resultados se muestran en la tabla que acompaña este texto.

Caudal pico estimado* en punto de concentración** (m3/s)

CUENCA

ÁREA (Ha)

Período de retorno

2 años

5 años

10 años

25 años

50 años

100 años

La 93 302 35 47 56 67 76 87
Siape 355 34 46 54 64 74 84
Country 430 58 78 92 110 127 144
Coltabaco 126 17 23 27 33 37 42
Carrera 65 371 45 61 72 86 99 113
Felicidad 386 46 62 73 87 100 114
La Paz 75 12 16 19 22 26 29
Hospital 79 27 37 44 52 60 68
Rebolo 246 59 80 94 113 129 147
Don Juan 515 83 112 132 159 183 208

* Las estimaciones de los caudales son teóricas y requieren de la verificación con mediciones en campo, por lo tanto solo deben ser usadas como valores de referencia.
** El punto de concentración corresponde a la zona de descarga del arroyo en la parte más baja de la cuenca. Ver sección de Cuencas.

Fuente: Perspectiva del manejo del drenaje pluvial frente al cambio climático - Caso de estudio: Ciudad de Barranquilla, Colombia. Ávila, H. 2012