Proyecto de Restauración del Sistema Canal del Dique

1. Proyecto de Restauración del
Sistema Canal del Dique
AVANCE DEL PROYECTO
Bogotá, 16 Septiembre 2014

2. Índice de la presentación
1. El Consorcio Dique
2. Antecedentes y Objetivos
3. Área del Proyecto
4. Enfoque integral
5. Avance General del Proyecto (Caracterización del
Sistema)
6. Modelación matemática
• Componente Ambiental
• Alternativas y metodología de evaluación
• Obras preventivas producto 0.0 y Producto 1.1

3. 2 . Localización - Zona de estudio
7

4. La Niña 2010-2011

5. 3. Antecedentes
• La inundación del año 2010 – 2011 causo grandes daños en el país
y en la zona del canal del dique debido a los altos niveles de agua
del rio Magdalena y la rotura del dique entre Calamar y Santa
Lucia por la margen derecha.
• Ante el desastre el Gobierno nacional tomo la decisión de
implementar una solución integral y definitiva para la restauración
del sistema del canal del Dique y encomendó esta misión al Fondo
Adaptación.
• Cormagdalena presento la postulación del proyecto al FA.
• Esta decisión también permite al MADS el cumplimiento de la
resolución 2749 de Diciembre 2010.

6. Objetivos
i. Regulación activa del ingreso de caudales al sistema del
Canal del dique.
ii. Control de transito de sedimentos entre el canal y las
bahías de Cartagena y Barbacoas,
iii. Control de inundaciones y control de niveles de agua en el
canal,
iv. Control de la intrusión salina,
v. Escenarios para la adaptación al cambio climático,
vi. Mejoramiento de las conexiones ciénaga - ciénaga y
ciénaga – canal

7. Objetivos
vi. Restauración de los ecosistemas PNNCR y San Bernardo
vii. Restauración de rondas de ciénagas, caños y canal del
dique,
viii. Aseguramiento del recurso hídrico del canal para agua
potable, riego, ganadería, pesca y otros servicios,
ix. Optimización de la navegación fluvial.

8. 5. Cronograma

9. Desarrollo de soluciones con
Enfoque integral

10.  Acta de Inicio: 12 de
agosto del 2013
 Duración Total: 49
meses (Fases 1 y 2)
 Duración Fase 1
Etapas 1,2 y 3:
25 Meses
 Duración Fase 2
Etapa 4: 24 meses
 Porcentaje avance
ponderado:
(de la Fase 1): 36%
(PSA-FA).
Avance del proyecto

11. Avance de los estudios:
• ETAPA 1, PRODUCTO 0.0 OBRAS PREVENTIVAS
• Diseño básico terminado el 12 de Diciembre 2013
• ETAPA 1, PRODUCTO 1.1 DISEÑO DETALLADO DE
LAS OBRAS PREVENTIVAS Y PLIEGOS
• En ejecución, terminada la ingeniería de detalle en Junio
2014. Pliegos para licitación terminados en Julio 2014.
• Tramo Calamar-Santa Lucia, adjudicado a la firma Latinco
SA. Contrato firmado en la primera semana de Agosto.
• Programado finalizar actividades de Predial para empezar
compra de predios en Octubre 2014.

12. Avance estudios básicos:
1. Topografía convencional Producto 0.0
2. Topografía aerotransportada LIDAR:
 Área total 1930 km2
 Red Geodésica establecida para toda el área y referenciada
al sistema Magna-Sirgas del IGAC
 Toda la información capturada, procesada y con edición de
planos para impresión en escalas 1:1000 y 1:10000
 Terminados los modelos DTM sin vegetación y DSM con
vegetación.
 Terminada la fotografía infrarroja para producir mapa
diacrónicos de biotopos, Escala 1:25000
(El 12 de Mayo se recibió todo el trabajo del sub-contratista
TERRA Remote Sensing Canada-Colombia)

13. • Batimetrías:
Avance estudios básicos:
• Ciénagas y Caños: En total 1292 km
• Bahía de Barbacoas: 335 km
• Bahía de Cartagena: (Delta salida del Canal en
Pasacaballos): En total 101 km
(Todo el trabajo de campo esta procesado y terminado
el 30 Abril 2014)

14. Avance estudios básicos:
• Estudios geotécnicos iniciales:
• Empezados en la Etapa 1, Producto 0.0 el 28 de Octubre 2013
y terminados el 12 de Diciembre 2013
• Estudios geotécnicos para diseño detallado del Producto 1.1
Obras Preventivas, iniciado el 18 de Enero 2014 con duración
de 2 meses.
• Estudios geotécnicos para geología y geomorfología, 21 de
Enero hasta 18 de Abril 2014
En este momento no se esta ejecutando trabajo de
exploración geotécnica. Esta actividad se reiniciara una vez
se apruebe por parte del Fondo Adaptación la alternativa
para diseño detallado.

15. Avance estudios básicos:
• Geología y Geomorfología:
• El estudio se inicio en Noviembre 2013,
Este estudio se finalizo en Junio de 2014

16. Avance estudios básicos:
• Informe de Cambio Climático. Entregado a la
interventoría el 28 de Julio 2014.
En el proyecto “Restauración del Sistema Canal del
Dique” se usarán las proyecciones de cambio
climático para evaluar el funcionamiento a largo
plazo de las alternativas formuladas y sus impactos.
• Informe de Hidrologia y balance hídrico de la cuenca
del canal del Dique (usos del agua). Listo para entregar
a la interventoría el 30 de Septiembre 2014.

17. Estudios de navegación
• Actualización de estudios de Navegación:
• Estudio mas reciente de actualización Steer Davis & Glee
(Febrero 2014) ejecutado por Cormagdalena para actualizar
estudio del 2003.
• Análisis y revisión del estudio de transporte de
Cormagdalena Febrero 2014, iniciado en Febrero 2014.
• En revisión el informe de la demanda de cargas y
dimensiones del convoy por el rio Magdalena y Canal del
Dique para dimensionamiento de las esclusas.
El estudio inicial de cargas para dimensionamiento del
convoy de navegación se finalizo en Julio 2014. Se
entrego el estudio revisado el 16 de Septiembre 2014 para
aprobación de la interventoría.

18. 1. INVENTARIO FLUVIAL
Se realizo la investigación a través de Gerentes y Jefes de Operación de las 17
empresas más importante de transporte fluvial de carga, de acuerdo a la
capacidad en toneladas.
• El total de remolcadores disponibles es de: 66
• El total de barcazas disponibles es de: 287
• Barcazas carga general: 27%
• Barcazas gráneles líquidos: 73%
• Capacidad a transportar de manera simultánea es de: 385.508 toneladas.

19. EMPRESAS DE TRASPORTE FLUVIAL
ORGANIZADAS DE ACUERDO A LA CAPACIDAD TOTAL EN TONELADAS
ID EMPRESA
NUMERO DE
REMOLCADORES
BARCAZAS
% de
Graneles Participación
Ton.
Liquidos
Carga
General
Ton.
Total
Barcazas
Total
Ton.
1 IMPALA 16 54 103,518 41 102,500 95 206,018 53.4%
2
NAVIERA FLUVIAL
COLOMBIANA
16 91 90,361 0 0 91 90,361 23.4%
3
NAVIERA RIO GRANDE -
FLOTA FLUVIAL
CARBONERA
7 6 5,302 14 16,089 20 21,391 5.5%
4 NAVIERA CENTRAL S.A. 3 4 6,000 7 9,450 11 15,450 4.0%
5 TRANSFLUCOL LTDA. 5 19 13,829 0 0 19 13,829 3.6%
6 FLOTA NAVIERA BIG RIVER 1 2 8,800 0 0 2 8,800 2.3%
7 TRANSNAVAL S.A.S. 5 7 4,673 5 3,650 12 8,323 2.2%
8
TRANSPORTE BERNARDO
MONSALVE LTDA.
1 8 6,206 0 0 8 6,206 1.6%
10 TRANSFLUCAR LTDA. 2 6 5,139 0 0 6 5,139 1.3%
11
CASTROMAR
NAVEGACIONES S.A.
3 10 4,938 0 0 10 4,938 1.3%
12 PARTICULARES 5 1 550 7 2,596 8 3,146 0.8%
13
TRANSPORTES FLUVIALES
ARIARI LTDA.
2 2 1,200 3 707 5 1,907 0.5%
TOTALES 66 212 250,516 79 134,992 287 385,508 100.0%

20. 2. FLOTA FUTURA
Las proyecciones de ampliación de flota en general son pocas. En general las
empresas navieras esperan que se resuelvan los siguientes temas:
• Que el Ministerio de Transporte expida el decreto que exige la utilización de
doble casco para el transporte de hidrocarburos.
• Que se inicie el proyecto de la “Recuperación de Navegabilidad del Rio
Magdalena mediante APP”, para así tener unas referencias técnicas del
canal navegable y entrar a diseñar y construir embarcaciones adaptadas a
esas especificaciones.
• En cuanto a las dimensiones de las embarcaciones a futuro, coinciden en
que las nuevas barcazas serán de esloras entre 60 y 70 metros, mangas
entre 15 y 16 metros y puntales entre 3 y 4 metros.

21. 3. SIMULACIÓN DE TRÁFICO FLUVIAL
Condiciones de simulación:
 Cargas proyectadas con origen Puerto Salgar- Puerto Berrío – Barrancabermeja -
Gamarra y con destino Cartagena y viceversa.
 Proyecciones de flota futura. (inventario fluvial) en conformación de convoyes
típicos en formación R – 2B – 2B – 2B con la capacidad máxima de remolcadores
de cada naviera. (convoy de diseño APP)
CONVOY TÍPICO
Remolcador + seis
barcazas en dos
hileras de tres

22. Se realizó la simulación del tráfico fluvial mediante el programa Microsoft Excel,
el modelo utilizado comprende una serie de páginas diseñadas para concluir cual
sería el nivel de ocupación de las esclusas proyectadas para el Canal del Dique,
basado en un estimativo de carga futura y una flota de equipos actuales
proyectada por cada una de las empresas de transporte fluvial en Colombia.
El modelo se compone de la siguiente información:
 Datos Base: características geométricas del convoy
 Proyección convoy: 6 botes y 8 botes
 Distancias
 Tiempos
 Proyecciones de carga: SDG-2013 y RHDHV-2014
 Distribución de cargas: Simulación de operación naviera por naviera

23. Resultado de la simulación de tráfico fluvial para el año 2043
(Royal Haskoning DHV, agosto 2014)
 La flota actual (2014) es insuficiente para las cargas diferentes a hidrocarburos.
 Se utilizarán un total de 1.738 convoyes al año en formación R-2B-2B-2B. En
promedio pasarán cinco (4.76) convoyes por día por el Canal del Dique.
 Si se utilizan convoyes de 8 botes en formación R-2B-2B-2B-2B y se suponen
1200 ton/bote, el total de carga del convoy seria de 9600 toneladas, y el total de
carga se transportaría en 1473 convoyes. En promedio pasarían 4 convoyes/día
por el Canal del Dique.

24. 4. CONVOY DE DISEÑO PARA EL CANAL DEL DIQUE
Para definir el convoy de diseño, y así, establecer las dimensiones de la
esclusa con un pronóstico de cargas y tráfico fluvial en el año 2043 de la
esclusa a la entrada del Canal del Dique se requiere tener en cuenta los
siguientes factores:
i. El tamaño del convoy,
ii. La capacidad del convoy,
iii. Las restricciones geométricas de la vía navegable existente, y
iv. Las restricciones operativas en la esclusa

25. RESTRICCIONES GEOMÉTRICAS DE LA VÍA NAVEGABLE.
 Sólo hay restricciones en el Canal del Dique, pues el río Magdalena no
tiene restricciones geométricas sino aguas arriba de Barrancabermeja.
 La anchura segura recomendada para un canal de navegación es 3.75
veces la manga, incluyendo las distancias de seguridad laterales, lo que es
igual a 100m para el convoy de menor manga definido antes.
 Como el Canal del Dique tiene muchos sectores en que la anchura total en
aguas bajas es menor de 100m, eso quiere decir que se requieren bahías
de paso y que convoyes de manga máxima requerirían 120m y tendrían
serias restricciones operativas independientemente de la esclusa.
 Actualmente, el trayecto ente Calamar y Pasacaballos es de 12 horas.
(según Raúl Muñoz, Vicepresidente de operaciones NFC)

26. CONVOY DE DISEÑO - Opción 1
 El promedio de tránsitos por el Canal del Dique en el año 2043 varía entre
4/día y 5/día.
 Se concluye que con el monto de carga prevista por el Canal del Dique rumbo
a/o desde Cartagena y de acuerdo a la esclusa prevista “Green Lock” se
plantea como opción 1 para el convoy de diseño el indicado en la siguiente
figura:
40 m
61 m
223 m
16 m
32 m
 Se propone un convoy R-2B-2B-2B, con un remolcador de tamaño máximo de
40 m de eslora y 6 barcazas de 61 m de eslora y 16 m de manga. El convoy de
diseño de esta opción 1 sería de 223 m de eslora y 32 m de manga,

27. CONVOY DE DISEÑO - Opción 2
 Ecopetrol estima que en el año 2022 se transportaran 3 MTA de combustóleo,
daría 312 convoyes por año, o sea, 963 pasos por la esclusa de la opción 1,
 Si cada convoy demora 2.5 horas en el paso de las esclusas de la opción 1, se
tendrían 780 horas de pérdida de tiempo al año, equivaldría a 32 días, durante
los cuales se podrán transportar aproximadamente 1.650.000 barriles
adicionales.
 ECOPETROL propone que los convoyes más grandes que actualmente llegan
a Calamar con 8 botes, no tengan que hacer dos pasos parar pasar todos los
botes por la esclusa.

28. CONVOY DE DISEÑO - Opción 2
 Eso quiere decir, proponer una opción 2 de convoy de diseño con una
formación R-2B-2B-2B-2B, para las mismas barcazas de 61 m de eslora y 16
m de manga, y el mismo remolcador de la opción 1.
 El convoy de diseño de esta opción 2 sería de 284 m de eslora y 32 m de
manga.
40 m
 Las anteriores alternativas deberán ser corroboradas por los análisis beneficio
– costo del estudio como un todo.
61 m
284 m
16 m
32 m

29. Desarrollo soluciones Bahias
Compuerta
Esclusa
Paso de Peces
Esclusa parra barcos locales

30. Desarrollo soluciones Bahias: obras

31. Desarrollo soluciones Ciénagas
Deseada de agua
Nueva connección
Rio Magdalena – sistema de Canal

32. compuerta
esclus
a
Obras
para
conducir
los
barcos
Paso
de
peces
Harelbeke, Belgium along the River Leie
Compuerta, esclusa, estacion de bombeo y paso de peces
Design of RoyalHaskoningDHV

33. The Linne Barrage - Navigation
locks, Hydropower plant
and fish passage.
Linne is a place along the
Meuse (Maas river) in province
of Limburg the Netherlands
This is also a design of
RoyalHaskoningDHV.

34. Esclusa y presa para regulación activa de caudales en el municipio de GRAVE también
en el sur de Holanda. Proyecto del Ministerio de Agua y Trabajos Públicos de Holanda.

35. esclusa
New Cumberland Locks & Dam Pittsburg District USA

36. Campaña de mediciones

37. Campaña de mediciones (aforos líquidos y solidos)
• Periodo de caudales bajos Rio Magdalena
• Periodo de caudales medios Rio Magdalena
• Periodo of caudales altos Rio Magdalena
• Caudales líquidos y solidos, perfiles de velocidad de
corriente medidos por medio de ADCP (Acoustic
Doppler Current Profiler) a lo largo de secciones
transversales fijas.

38. Niveles Rio Magdalena en Calamar

39. Modelación Matemática
1. SOBEK 1D2D Canal del
Dique (hidráulica,
inundaciones, salinidad,
transporte de
sedimentos)
2. SOBEK 1D Rio
Magdalena (hidráulica,
niveles de agua)
3. Modelo SOBEK acoplado
del Canal del Dique y Rio
Magdalena (1D/1D2D)
4. DELFT3D modelo de zona
costera (hidráulica,
salinidad, transporte de
sedimento).
5. DELFT3D modelo de la
bifurcación (hidráulica y
transporte de sedimentos).
39

40. 40

41. 41

42. Acople de modelos 1D2D CDD y 1D Rio Magdalena

43. 43
Ejemplo de simulación (1 Marzo – 30 Julio 2007)

44. 6a Preliminary results model
calibration
44

45. Ciénaga Jobo
Características importantes:
- Solo el agua que entra a través del caño
la hormiga
- Nivel del suelo del caño es alto: 7.0 msnm
- Casi no conexión canal-ciénaga
2001-2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo)
Dimen-siones
Nivel medio [msnm] 3.53 3.35 3.52 3.62
Superficie media [10^6 m2] 21.39 20.71 22.59 23.2
Volumen medio [10^6 m3] 19.54 17.65 18.52 19.2
Profundidad media [m] 0.91 0.85 0.82 0.83
Tiempo
Connectado [días/año] 10.4 0.0 0.0 9.0
Desbordamiento [días/año] 0.0 0.0 0.0 0.0
Residencia [días/año] 248.7 287.5 287.8 252.8
Entrada
(10^6)
Caño [m3/año] 4.2 0.1 0.5 4.2
Cienaga-Cienaga [m3/año] 0.0 0.0 0.0 0.0
Desbordamiento [m3/año] 0.0 0.0 0.0 0.0
Hidrologia [m3/año] 21.9 21.5 21.9 22.4
Total Entrada [m3/año] 26.1 21.6 22.4 26.6
Salida (10^6)
Caño [m3/año] 0.0 0.0 0.0 0.0
Cienaga-Cienaga [m3/año] 0.0 0.0 0.0 0.0
Desbordamiento [m3/año] 0.0 0.0 0.0 0.0
Hidrologia [m3/año] -20.5 -21.9 -20.2 -17.2
Total Salida [m3/año] -20.5 -21.9 -20.2 -17.2

46. Ciénaga Maria La Baja
2001-2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo)
Dimen-siones
Nivel medio [msnm] 1.74 1.22 1.65 2.23
Superficie media [10^6 m2] 48.03 47.36 48.30 49.17
Volumen medio [10^6 m3] 107.23 82.08 102.92 131.14
Profundidad
1.72 2.11 2.64
[m] 2.20
media
Tiempo
Connectado [días/año] 364 355 355 355
Desbordamiento [días/año] 113 0 85 229
Residencia [días/año] 14 198 23 10
Entrada
(10^6)
Caño [m3/año] 44 50 59 48
Cienaga-Cienaga [m3/año] 558 9 251 877
Desbordamiento [m3/año] 2141 0 1282 4128
Hidrologia [m3/año] 75 68 45 50
Total Entrada [m3/año] 2818 126 1636 5103
Salida (10^6)
Caño [m3/año] -939 -125 -589 -1830
Cienaga-Cienaga [m3/año] -950 0 -510 -1794
Desbordamiento [m3/año] -826 0 -435 -1230
Hidrologia [m3/año] -42 -50 -41 -42
Total Salida [m3/año] -2758 -176 -1574 -4897
Caño CiénagaCiénaga Desbordamiento
Características importantes:
- Año seco: no
desbordamiento, solo
conexión a través del caño
(Correa)
- Año medio y húmedo:
mucho desbordamiento y
caudales altos a través de
ciénaga Maria La Baja
(bypass)

47. Total Delta
Canal/Caño
CiénagaCiénaga
Desbordamiento
CANAL DEL DIQUE
(CALAMAR)
2001-
2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo
)
[10^6 m3/yr] 16,616 11,185 16,263 20,936
Pasacaballos
2001-
2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo
)
[10^6 m3/yr] 6,602 5,376 6,825 7,506
% 40% 48% 42% 36%
Lequerica
2001-
2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo
)
[10^6 m3/yr] 1,093 876 1,128 1,254
% 7% 8% 7% 6%
Matunilla
2001-
2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo
)
[10^6 m3/yr] 4,650 3,774 4,800 5,295
% 28% 34% 30% 25%
Boca Cerrada
2001-
2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo
)
[10^6 m3/yr] 2,354 244 1,589 4,421
% 14% 2% 10% 21%
Caño Correa
2001-
2010
2002
(seco)
2005
(medio)
2007
(húmedo
)
[10^6 m3/s] 1,422 1,075 1,451 1,675
% 9% 10% 9% 8%

48. Coordinación Interinstitucional
Comité ANLA-MADS-Cormagdalena-FA
• Definidas agendas regulares de información por parte
del Consultor.
• Proceso de modelación matemática, modelos escogidos,
datos, esquematización para el sistema del canal del dique
– 21 de Mayo
• Línea base Ambiental y social – Junio 13
• Estado de la modelación matemática del sistema canal del
dique, ciénagas y bahías – Junio 20
• Catalogo de alternativas de solución y enfoque para su
evaluación – Junio 27
• Avance Línea Base Ambiental – 31 de Julio
• Avance Línea Base Social -
El 8 de Octubre se continuara con el tema de metodología
para evaluación de alternativas.

49. El futuro del Proyecto.
Coordinación institucional y preparación para la
operación del proyecto
• Una vez construidas las obras de control, quién operara el
sistema, quien hace el monitoreo y quién queda a cargo y su
veeduría. Role de Cormagdalena.
• Rol del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en la
aprobación de los avances y veeduría de los procesos,
informando los medios de Control previstos y aplicados
• Compromiso gubernamental de recursos, cumplimiento y
seguimiento a la ejecución de acuerdos
• Resultado esperado al concluir las obras. Compromiso del
consorcio en cuanto a las inquietudes sobre la solución de la
problemática de la bahía de Cartagena, de las inundaciones,
agro, corales, ambiente, entre otros.

50. Dificultades encontradas
• Hidrológicas: niveles de agua muy bajos en el rio Magdalena,
con alta probabilidad del fenómeno del Niño en el periodo
Junio 2014 a Junio 2015 (IDEAM).
• El nivel aguas altas esperado en el rio Magdalena (para
conexión canal –> ciénagas) desde finales del 2013 ha sido
muy bajo (confirmado por IDEAM). Nivel de agua máximo rio
Magdalena en Diciembre 2013 fue +6.2 msnm y no se
presento flujo del canal hacia las ciénagas.
• Demora en obtención del permiso de colecta para
investigación todavía en proceso por la ANLA (concedido
después de 9 meses el 15 Agosto 2914).
• Volumen de trabajo predial en las áreas de ejecución de obras
preventivas desbordó todo lo previsto y permisos para
instalación de estaciones permanentes ha sido difícil de
obtener de los dueños del lugar en donde se instalan los
equipos.

51. GRACIAS POR SU ATENCION