Protocolo de investigación. identificación de áreas de inundacion en tramo crítico del cauce “18 de mayo” de Managua

Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua
UNAN- Managua
Recinto Universitario “Rubén Darío”
Facultad de Ciencias e Ingenierías
Departamento de Construcción
Protocolo de Investigación.
Tema: Identificación de áreas de inundaciones en tramo crítico
del cauce “18 de Mayo”, en el distrito No. 5 de Managua.
Docente:
 Dr. Víctor Rogelio Tirado Picado.
Expositores: Carnet:
 Joel Enrique Santana Peña. 11-04159-1
 Oscar Danilo González González. 11-04121-7
Fecha de entrega:
 Abril de 2015
Porque Jehová da la sabiduría, y de su boca viene el conocimiento y la
inteligencia. El provee de sana sabiduría a los rectos; Es escudo a los
que caminan rectamente.
Proverbios 2: 6-7

Asignatura de investigación aplicada. - UNAN Managua.
Protocolo de investigación.
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CONTENIDO
I- INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 3
II- ANTECEDENTES....................................................................................................... 4
III- JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 5
IV- OBJETIVOS................................................................................................................ 6
4.1 Objetivo general. ........................................................................................................ 6
4.2 Objetivos específicos. ................................................................................................. 6
V- MARCO TEÓRICO..................................................................................................... 7
5.1 Definición de caudal máximo. ..................................................................................... 7
5.2 Determinación del caudal para las áreas críticas identificadas en el estudio....................11
5.3 Estudio topográfico en el levantamiento de las áreas críticas del cauce..........................13
5.4 Descripción de amenaza ante inundaciones..................................................................17
5.4.1 Definición de inundación. ...................................................................................17
5.4.2 Tipos de amenazas por inundaciones. ..................................................................18
5.4.3 Estudios realizados en Managua..........................................................................21
5.5 Medidas de mitigación y seguridad ante inundaciones..................................................22
5.5.1 Recomendaciones mínimas necesarias.................................................................22
5.5.2 Recomendaciones en el ámbito constructivo.........................................................23
VI- DISEÑO METODOLÓGICO......................................................................................25
6.1 Tipo de investigación. ................................................................................................25
6.2 Técnicas para el procesamiento de datos......................................................................25
6.3 Recursos y métodos para analizar la información. ........................................................26
6.4 Cronograma de trabajo...............................................................................................27
6.5 Presupuesto en la realización del protocolo de investigación.........................................28
VII- REFERENCIAS..........................................................................................................29
VIII- ANEXOS.................................................................................................................30
8.1 Matriz de identificación del tema................................................................................33
8.2 Matriz de objetivos. ...................................................................................................33
8.3 Matriz bibliográfica. ..................................................................................................34
8.4 Matriz de Marco Lógico para investigación (M.M.L)...................................................35
8.5 Matriz de operación de las variables............................................................................38

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I- INTRODUCCIÓN
EL cauce 18 de Mayo está ubicado en el distrito No. V de la ciudad de Managua, que
corresponde al barrio 18 de Mayo; la zona en estudio está poblada en su mayoría en la sección
transversal del cauce que es una área de alto riesgo por las inundaciones que se han
presentado por las fuertes precipitaciones ocurridas en los últimos 2 años; en donde afectan
aproximadamente 42 viviendas, en su mayoría las familias se ven obligadas a asentar sus
viviendas en esa zona de riesgo por la falta de ubicación en otros lugares de menor peligro.
Generalmente la zona de estudio que se analizara es una zona de mucho riesgo para las
familias que habitan en las laderas del cauce, teniendo en cuenta que es un cauce natural
que mide unos 5 kilómetros de longitud y cerca de 7 metros en su sección transversal, el
caudal que circula en periodo de invierno es fuerte porque en el desembocan otros pequeños
cauces de menor caudal pero que se unen en uno solo en la zona de aguas abajo que son las
áreas a determinar por el estudio a realizarse en el cauce 18 de Mayo.
La realización de este estudio hidrológico e hidráulico es fundamental para determinar las
áreas más críticas del cauce teniendo en cuenta los parámetros de un diseño hidráulico tales
como tirante crítico, área mojada, pendiente y caudal.
Para el proceso de este trabajo es necesario recopilar información de fuentes especializadas
en el área hidrológica, principalmente INETER, un ente del estado que proporciona la
regulación o manipulación de cada uno de los datos de geología y meteorología. Con la
información que se recopile se hará el cálculo de factores Hidrometeorológicos
fundamentales de las secciones que se limiten como las más críticas del cauce, así mismo
será de importancia los mapas de los cauces y presas hidrológicas que facilite la Alcaldía de
Managua para tener una mayor exactitud del cauce en sus forma natural.
Los parámetros de importancia que se calcularan serán el caudal máximo de cada una de las
áreas críticas, la topografía del cauce en sus secciones transversales como longitudinales,
velocidad, área, tirante crítico etc.; además se determinaran las curvas IDF para distintos
periodos de retorno, además es importante realizar algunas valoraciones estadísticas para
lograr resultados que permitan un análisis más técnico de la zona en estudio. Se realizara un
plano de amenazas para tener mayor información de las zonas de riesgo y así evitar y prohibir
el asentamiento de población en la zona o áreas críticas que resulten del estudio del cauce 18
de Mayo.

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II- ANTECEDENTES
Como es de conocer los estudios técnicos para un proyecto o anteproyecto son: estudio
topográfico, de suelo, hidráulico, hidrológico y ambiental; muchas veces si se completan los
estudios básicos y otros como el hidrológico o ambiental, se asumen o se deducen de
historiales del sitio. Según una visita hecha al ingeniero Freddy Sarrias, director de drenaje
pluvial de la alcaldía de Managua, explico: “En ese cauce solo se han hecho estudios
topográficos y de suelo, que datan del año 1996 y obviamente las condiciones han cambiado
y no se pueden hacer estimaciones de cualquier tipo con datos desfasados”.
El barrio 18 de mayo se fundó a finales de 1980 e inicios de 1990, se localiza en el distrito
No. 5 de Managua (ver ilustración 1 en anexos). A principios era un asentamiento, pero
comenzó a urbanizarse durante la administración del excelentísimo alcalde Herty Lewites, a
través del programa de renovación urbana (PRU), en ese entonces había 901 lotes, 930
familias y 4112 habitantes. El barrio colinda al este con el barrio Walter Ferreti y al oeste
con el residencial Lomas del Valle.
Los puntos críticos de inundación en el distrito No. V se localizan en el reparto Schick I
etapa, entrada a las Colinas, barrio Grenada, barrio Germán Pomares, barrio 18 de mayo y
asentamiento 22 de enero. Los cauces han sido la amenaza permanente del barrio 18 de mayo,
éste barrio que en el mapa tiene “forma de botella” (ver ilustración 2 en anexos), se encuentra
atrapado entre dos cauces. En años pasados, cuando llovía quedaba aislado y era imposible
que sus habitantes entraran, por si fuese poco es atravesado por una falla sísmica.
Con todo ello, el barrio se ha desarrollado a través del PRU, constando actualmente de un
puente que une el sureste y noreste del barrio, lotificación y legalización de terrenos,
adoquinado de varias calles y mantenimiento de otras; no se hizo más por falta de fondos del
proyecto. Sin embargo, Rodríguez explica que con lo adelantado el barrio quedó en un nivel
de urbanización progresiva. Entre los pendientes, en ese momento, quedaron la estabilización
del puente y la instalación de gaviones.

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III- JUSTIFICACIÓN
Cada día en la ciudad de Managua ocurren tragedias tales como accidentes, fenómenos
naturales, inundaciones entre otros, el jueves 16 de octubre de 2014 ocurrió algo lamentable
en Managua, el muro perimetral que separaba el residencial Lomas del Valle con el barrio
18 de Mayo, con altura aproximada de 15 metros, hecho de piedras canteras y losetas,
ubicado al borde del cauce, se derrumbó causando la muerte de nueve personas, varios
heridos y cuantiosas pérdidas materiales que dejó en albergue a todas las familias que
moraban en áreas cercanas al cauce. Por ello se decidió realizar esta investigación para
solucionar ésta necesidad actual de la población del barrio 18 de Mayo.
De acuerdo a una entrevista hecha a Marco Antonio Bello, un poblador del barrio, dijo que
estuvo en un albergue y que recuerda a su madre, quien se desempeñaba de doméstica y era
muy creyente. Dice que ella temía por el muro y que insistió muchas veces a los encargados
del barrio por parte del gobierno sandinista; quienes son los Consejos del Poder Ciudadano
(CPC), pero nadie le escucho. Fue un muro mal hecho, con piedras desgastadas, sin varillas
de refuerzo, recuerdo que trabajaron varios chavalos que no tenían nada de experiencia,
concluyó Bello.
Además, no solo a causa de ese “jueves lamentable”, el día que se desplomó el muro; es que
se realiza ésta búsqueda, sino que en toda la capital hay cauces peligrosos porque algunos
están sin revestir, no les dan mantenimiento o ya no proveen capacidad para el caudal. Así
que simplemente se eligió uno de los tantos suplicios con que los capitalinos bregan a diario.
“La Alcaldía debe asumir su responsabilidad de manera integral, en acciones asistenciales
cuando ya tiene la emergencia de frente, como ahorita con la reubicación de familias en
riesgo, pero si realizaran las demás funciones oportunamente no se llegaría a las tragedias”.
(Selma Herrera Ruth, 2014). Especialista en políticas públicas y temas ambientales.

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IV- OBJETIVOS
4.1 Objetivo general.
 Definir a través de un análisis hidráulico las áreas críticas de inundación del cauce
“18 de mayo”, perteneciente a la ciudad de Managua, aplicando el software HEC-
RAS.
4.2 Objetivos específicos.
 Calcular el caudal máximo de la cuenca aportante.
 Identificar la topografía del terreno del perfil longitudinal así como las secciones
transversales.
 Realizar análisis hidráulico del tramo crítico del cauce seleccionado ante diferentes
periodos de retorno.
 Proponer un plano de amenaza por inundaciones antes diferentes eventos.
 Recomendar medidas de seguridad y prevención ante inundaciones.

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V- MARCO TEÓRICO
5.1 Definición de caudal máximo.
5.1.2 El caudal: Esta dado en (𝑚3
/seg, litros/seg) que, aunque se trata de un dato
instantáneo, pueden referirse al valor medio de distintos periodos de tiempo.
Métodos para medir caudales.
Entre los más conocidos tenemos los siguientes:
 Volumétrico.
 Método área velocidad.
 Dilución con trazadores.
 Método área pendiente.
 Limnímetros.
 Vertederos de aforo.
Método volumétrico: La forma más sencilla de calcular los caudales pequeños es la
medición directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La
corriente se desvía hacia un canal o tubería que descarga en un recipiente adecuado y el
tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro. Para los caudales de más
de 4 l/s, es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad que se llenará en segundos Para
caudales mayores, un recipiente de 200 litros (Turriles) puede servir para corrientes de hasta
50 1/s.
Calculo del área: Este método consiste básicamente en medir en un área transversal de la
corriente, previamente determinada, las velocidades de flujo con las cuales se puede obtener
luego el caudal. El lugar elegido para hacer el aforo o medición debe cumplir los siguientes
requisitos: La sección transversal debe estar bien definida y que en lo posible no se presente
erosión o asentamientos en el lecho del río, debe tener fácil acceso, debe estar en un sitio
recto, para evitar las sobre elevaciones y cambios en la profundidad producidos por curvas.
El sitio debe estar libre de efectos de controles aguas abajo, que puedan producir remansos
que afecten luego los valores obtenidos con la curva de calibración.
Calculo de Velocidad con flotadores: Son los más sencillos de realizar, pero también son
los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda limitado a situaciones donde no se requiera
mayor precisión. Con este método se pretende conocer la velocidad media de la sección para
ser multiplicada por el área, y conocer el caudal, según la ecuación de continuidad.
𝐴1 𝑉1 = 𝐴2 𝑉2 Ecuación 1.
Cálculo de Velocidad con molinete o correntómetro: El principio de la medición de
velocidad con molinete es el siguiente: Supóngase un molinete puesto en un punto de una

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Corriente que tiene una velocidad V. La longitud S, es el recorrido de una partícula fluida
moviéndose a lo largo del contorno completo de la línea que determina una vuelta de la
hélice. La situación es análoga al suponer quieta el agua y el molinete desplazándose a través
de ésta con velocidad V. Para un desplazamiento S, la hélice también dará una vuelta. Para
un movimiento uniforme,
𝑉 = 𝑆/𝑇 Ecuación 2.
El espacio, S, recorrido por la hélice, o por la partícula líquida a través de ésta, se representa
por el número de rotaciones, N, que da el molinete en t segundos. Luego:
𝑉 = 𝑁/𝑡 Ecuación 3.
Como existen fricciones en las partes mecánicas del aparato, es necesario introducir un
coeficiente de corrección, b.
Entonces 𝑉 = 𝑏 ∗ 𝑁/𝑡 Con la sensibilidad del aparato se hace sentir a partir de
determinada velocidad mínima, a, que en general, es del orden de 1 cm/s, por debajo de la
cual el aparato no se mueve, la ecuación del aparato se transforma en:
Donde n = N/t y, que es la frecuencia de giro, se tiene: 𝑉 = 𝑏 ∗ 𝑛 El espacio, S, recorrido
por la hélice, o por la partícula líquida se transforma en:
Ecuación 4.
𝑉 = 𝑎 + 𝑏 ⋅ 𝑛
V: velocidad de la corriente (𝑚/𝑠)
N: número de revoluciones de la hélice en la unidad de tiempo (rad/s)
A: constante de paso hidráulico, obtenida experimentalmente en ensayos de arrastre (m).
B: constante que considera la inercia y la mínima velocidad para que la hélice se mueva (m/s).
Ecuación que corresponde a una línea recta. Los aparatos vienen con su respectiva ecuación
5.1.3 Método racional.
El método que se utilizara para el cálculo del caudal máximo es el método racional teniendo
presente que el uso de este método, tienen una antigüedad de más de 100 años, y que se ha
generalizado en todo el mundo. El método puede ser aplicado a pequeñas cuencas de drenaje
agrícola, aproximadamente si no exceden a 1300 has o 13 kilómetros cuadrados.
.
En el método racional se obtiene la máxima escorrentía ocasionada por una lluvia, se produce
cuando la duración de ésta es igual al tiempo de concentración (t). Cuando así ocurre, toda la
cuenca contribuye con el caudal en el punto de salida. Si la duración es mayor que el tc,
Contribuye toda la cuenca, pero en ese caso la intensidad de lluvia es menor, por ser mayor
su duración y, por tanto, también es menor el caudal. Si la duración de lluvia es menor que
la t, la intensidad es mayor, pero en el momento en el que acaba la lluvia, el agua caída en
los puntos más alejados aún no ha llegado a la salida; sólo contribuye una parte de la cuenca
a la escorrentía, por lo que el caudal será menor. Aceptando este planteamiento, el caudal
máximo se calcula por medio de la siguiente expresión, que representa la fórmula racional.

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En el método racional, se supone que la máxima escorrentía ocasionada por una lluvia, se
produce cuando la duración de ésta es igual al tiempo de concentración (t). Cuando así ocurre,
toda la cuenca contribuye con el caudal en el punto de salida. Si la duración es mayor que el
tc, Contribuye asimismo toda la cuenca, pero en ese caso la intensidad de la lluvia es menor,
por ser mayor su duración y, por tanto, también es menor el caudal. Si la duración de la lluvia
es menor que la t, la intensidad de la lluvia es mayor, pero en el momento en el que acaba la
lluvia, el agua caída en los puntos más alejados aún no ha llegado a la salida; sólo contribuye
una parte de la cuenca a la escorrentía, por lo que el caudal será menor. Aceptando este
planteamiento, el caudal máximo se calcula por medio de la siguiente expresión, que
representa la fórmula racional:
𝑄 = 0.2778 𝐶𝐼𝐴 Ecuación 5.
Dónde:
Q = caudal máximo (𝑚3
/𝑠𝑒𝑔)
C = coeficiente de escorrentía, que depende de la cobertura vegetal, la pendiente y el tipo de
suelo, sin dimensiones.
I = intensidad máxima de la lluvia, para una duración igual al tiempo de concentración, y
para un período de retorno dado (mm/hora).
A = área de la cuenca (𝑘𝑚2
).
El coeficiente 0.2778 = 1/3.6, corresponde a la transformación de unidades.
Tiempo de concentración (Tc).
Se denomina tiempo de concentración en minutos, al tiempo transcurrido, desde que una gota
de agua cae, en el punto más alejado de la cuenca hasta que llega a la salida de ésta (estación
de aforo). Este tiempo es función de ciertas características geográficas y topográficas de la
cuenca. El tiempo de concentración debe incluir los escurrimientos sobre terrenos, canales,
cunetas y los recorridos sobre la misma estructura que se diseña.
Todas aquellas características de la cuenca tributaria, tales como dimensiones, pendientes,
vegetación, y otras en menor grado, hacen variar el tiempo de concentración.
5.1.4 Definición de las curvas IDF.
Las curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) son curvas que resultan de unir los
puntos representativos de la intensidad media en intervalos de diferente duración, y
correspondientes todos ellos a una misma frecuencia o período de retorno (Témez, 1978).
Para obtenerlas se deben determinar a partir de las cintas Pluviográficas, o sea los
pluviográmas, para los periodos más lluviosos del año, cuáles son las máximas intensidades
para diferentes duraciones de lluvia.

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5.2.1 Procedimiento para la obtención de las curvas IDF.
 Ordenar los datos de I en orden decreciente.
 Calcular el periodo de retorno con 𝑇𝑅 = 𝑛 + 1𝑚 Ecuación 6.
 Donde m = número de orden; n= número total de datos.
 Calcular la probabilidad empírica con la ecuación: (𝑋 > 𝑋𝑚) = 1𝑇𝑅 = (𝑛 + 1) ⁄
𝑃 (𝑋 ≤ 𝑋𝑚) = 1 − 𝑃 (𝑋 > 𝑋𝑚). Ecuación 7.
 Calcular la media aritmética 𝑋 y la desviación estándar 𝑆 𝑋 de los datos de intensidades.
 Calcular los parámetros 𝛼 y 𝛽 de la distribución de Gumbell con: 𝛼 = 1.281𝑆 𝑋 𝛽 =
𝑋 − 0.4506𝑆 𝑋 Ecuación 8.
 Estos se calculan para la serie de 𝐼 de cada duración de lluvia “d”
 Plantear las ecuaciones de la distribución de Gumbell de cada duración o sea sustituir
los parámetros 𝛼 y 𝛽 para:

 𝑑 = 5 𝑚𝑖𝑛 → (𝑥) =?
 𝑑 = 10 𝑚𝑖𝑛 → 𝐹(𝑥) =, 𝑒𝑡𝑐
 Con las ecuaciones anteriores calcular para cada duración de lluvia “d” y valor,
observando de lluvia 𝐼, la probabilidad teórica correspondiente 𝑃( 𝑋 ≤ 𝑋𝑚)
Ecuación 9.
 Calcular la desviación máxima Max entre la probabilidad empírica y teórica con
 𝛥 = 𝑃 𝑇 − 𝑃 𝐶 Ecuación 9.
 Para cada duración de lluvia “d”, solo hay una Δmax, la cual se compara con 𝛥0
crítico de Smirnov_Kolmogorov. Si (𝛥𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝛥0) se acepta el ajuste, de lo contrario
se rechaza el ajuste y hay que buscar otra función teórica de probabilidad.
 Conocido el Tr se puede calcular la ( 𝑋 > 𝑋 𝑀) y con esta, a partir de la ecuación den
Gumbell obtener el valor de lluvia correspondiente que es la intensidad buscada 𝐼. 𝐼 =
𝑋 = 𝛽 − 𝐿 [−𝐿𝑛 (1 − 𝑃)] 𝛼. 𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 10.
 Donde 𝑃 = 1/ 𝑇𝑅
 Esto se hace para cada duración de lluvia “d” o sea con la ecuación anterior de una
duración dada .se sustituye los diferentes TR para obtener sus intensidades
correspondientes y los resultados se tabulan en tablas.

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 Los datos anteriores se grafican en papel aritmético para obtener las curvas IDF. La
función de Distribución de probabilidad teórica, Gumbell 𝑇𝑖𝑝𝑜 𝐼, 𝑒𝑠: 𝑃(𝑌 ≤ 𝑌) =
𝐹(𝑦) = 𝑒 − 𝑒 − [𝛼(𝑌 − 𝛽)] Ecuación 11.
Donde 𝛼 y 𝛽 son sus parámetros calculados con: 𝛼 = 1.281𝑆 𝑌 𝛽 = 𝑌 − 0.4506𝑆 𝑌
 Siendo 𝑌 el valor promedio y 𝑆 𝑌 la desviación típica para los datos de intensidades de
precipitación. (𝑦) Es una distribución acumulada por eso es la 𝑃 (𝑌 ≤ 𝑌0), en la que
Y0 es el valor de intensidad fijado.
Teniendo en cuenta todo este proceso se generaran las curvas IDF para diferentes
tiempos de retorno y se determinaran por un gráfico donde se hará un análisis de los
periodos de retorno al cual fue graficada.
5.2 Determinación del caudal para las áreas críticas identificadas en el estudio.
Dimensionamiento de los canales: El dimensionamiento de los canales se hace mediante la
aplicación de fórmulas convencionales de flujo a superficie libre, teniendo en cuenta los
aumentos de caudal en la dirección aguas abajo, las pendientes de los tramos y los remansos
que se generan con los cambios de pendiente y con la localización de estructuras de caída, o
de cruce con obras civiles, por ejemplo con vías o con otros canales. Para la relación entre
caudal y nivel en secciones dadas del canal se utiliza la ecuación de Manning, en la forma:
𝑄 = 𝑎 𝑟 2/3 𝑠1/2 / 𝑛. Las curvas de remanso que se generan por transiciones, cambios de
pendiente o localización de estructuras, se calculan por medio del método directo de pasos,
que es el más sencillo del flujo gradualmente variado.
5.2.3 Elementos geométricos de la sección del canal.
Los elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser definida
enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del flujo. Estos elementos son
muy importantes para los cálculos del escurrimiento.
 Profundidad del flujo: calado o tirante: la profundidad del flujo (h) es la distancia
vertical del punto más bajo de la sección del canal a la superficie libre.
 Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la sección del canal en la
superficie libre.
 Área mojada: el área mojada (A) es el área de la sección transversal del flujo normal
a la dirección del flujo.
 Perímetro mojado: el perímetro mojado (P) es la longitud de la línea de la
intersección de la superficie mojada del canal con la sección transversal normal a la
dirección del flujo.

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 Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) es la relación entre el área mojada y el
perímetro mojado, se expresa como: 𝑅 = 𝐴 / 𝑃 Ecuación 12.
 Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) es la relación del área
mojada con el ancho superior, se expresa como: D = A / T Ecuación 13.
 Factor de la sección: el factor de la sección (Z), para cálculos de escurrimiento o
flujo crítico es el producto del área mojada con la raíz cuadrada de la profundidad
hidráulica, se expresa como: 𝒁 = 𝑨. 𝑺𝑸𝑹𝑻 (𝑫) Ecuación 14.
El factor de la sección, para cálculos de escurrimiento uniforme es el producto del área
mojada con la potencia 2/3 del radio hidráulico, se expresa como: 𝑨. 𝑹^ (𝟐/𝟑). Ecuación 15.
5.2.4 Tipos de flujo en un canal.
Flujo permanente: Un flujo permanente es aquel en el que las propiedades fluidas
permanecen constantes en el tiempo, aunque pueden no ser constantes en el espacio.
Las características del flujo, como son: Velocidad (V), Caudal (Q), y Calado (h), son
independientes del tiempo, si bien pueden variar a lo largo del canal, siendo x la abscisa de
una sección genérica, se tiene que:
𝑉 = 𝑓𝑣(𝑥) Ecuacion 16.
𝑄 = 𝑓𝑞(𝑥) Ecuacion 17.
ℎ = 𝑓ℎ(𝑥) Ecuación 18.
Flujo transitorio o No permanente: Un flujo transitorio presenta cambios en sus
características a lo largo del tiempo para el cual se analiza el comportamiento del canal. Las
situaciones de transitoriedad se pueden dar tanto en el flujo subcrítico como en el
supercrítico.
Flujo uniforme: Es el flujo que se da en un canal recto, con sección y pendiente constante,
a una distancia considerable (20 a 30 veces la profundidad del agua en el canal) de un punto
singular, es decir un punto donde hay una mudanza de sección transversal ya sea de forma o
de rugosidad, un cambio de pendiente o una variación en el caudal.
Flujo gradualmente variado: El flujo es variado: si la profundidad de flujo cambia a lo largo
del canal. El flujo variado puede ser permanente o no permanente. Debido a que el flujo
uniforme no permanente es poco frecuente, el término “flujo no permanente” se utilizará de
aquí para adelante para designar exclusivamente el flujo variado no permanente.
El flujo variado puede clasificarse: El flujo es rápidamente variado si la profundidad del
agua cambia de manera abrupta en distancias comparativamente cortas; de otro modo es
gradualmente variado. Un flujo rápidamente variado también se conoce como fenómeno
local; algunos ejemplos son el resalto hidráulico y flujo subcrítico.

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Flujo supercrítico: En el caso de flujo supercrítico, también denominado flujo veloz, el nivel
del agua efectivo en una sección determinada está condicionado a la condición de contorno
situada aguas arriba.
Un canal forma parte de un sistema de drenaje: La función principal de un sistema de
drenaje es la de permitir la retirada de las aguas que se acumulan en depresiones topográficas
del terreno, causando inconvenientes ya sea a la agricultura o en áreas urbanizadas. El origen
de las aguas puede ser:
 Por escurrimiento superficial
 Por la elevación del nivel freático, causado por el riego, o por la elevación del nivel
de un río próximo
 Directamente precipitadas en el área.
Otra función sumamente importante del sistema de drenaje es la de controlar, en los
perímetros de riego, la acumulación de sales en el suelo, lo que puede disminuir
drásticamente la productividad.
Principalmente, el sistema de drenaje está compuesto por una red de canales que recogen y
conducen las aguas a otra parte, fuera del área a ser drenada, impidiendo al mismo tiempo,
la entrada de las aguas externas. Típicamente estos sistemas se hacen necesarios en los
amplios estuarios de los grandes ríos y en los valles donde el drenaje natural es deficiente.
La red de canales debe ser periódicamente limpiada, eliminando el fango que se deposita en
ellos y las malezas que crecen en el fondo y en los taludes, caso contrario muy fácilmente el
flujo del agua se modificaría y se perdería la eficiencia del sistema.
Cuándo los terrenos que deben ser drenados están todos a una cota superior a la obra o
recipiente donde se quiere llevar el agua drenada, se puede aprovechar la declividad natural
del terreno y el sistema funciona perfectamente con la fuerza de la gravedad. Caso contrario
deberá implementarse una estación de bombeo.
5.3 Estudio topográfico en el levantamiento de las áreas críticas del cauce.
5.3.2 Definiciones.
Previo al diseño y construcción de infraestructura para el aprovechamiento y conducción
hidráulica, así como en obras de conservación de suelo y humedad, es fundamental la
realización de estudios topográficos que proporcionen la información de campo para el
diseño geométrico de tales estructuras. Estos estudios, además de permitir la cuantificación
de volúmenes de obra, permiten el establecimiento de puntos de control y niveles útiles en la
etapa de construcción.

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Los estudios topográficos tienen por objeto la representación gráfica de la superficie de la
tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales. Una vez realizados los
levantamientos topográficos correspondientes, es fundamental procesar la información
obtenida en campo de tal manera que exista una correcta representación del terreno y su
manejo sea rápido y preciso.
Planimetría: Es la representación bidimensional de los dato de un terreno con el objeto de
determinar sus dimensiones. La planimetría estudia los procedimientos para fijar las
posiciones de puntos proyectados en un plano horizontal, sin importar sus elevaciones.
Altimetría: Tiene como objeto principal determinar la diferencia de alturas entre puntos
situados en el terreno.
Georreferenciación: Es un proceso que permite determinar la posición de una entidad
geográfica sobre la superficie terrestre. Se sirve de un sistema de proyección y sistema de
coordenadas que representan el geoide terrestre, para transformarlo en un mapa o en un plano.
Para la realización de trabajos topográficos se recomienda utilizar cartografía referida a un
sistema de representación, ya sea en coordenadas geográficas o planas como el Sistema UTM
(Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator). Para el elipsoide de referencia,
base del sistema de proyección seleccionado, las elevaciones se expresan en msnm.
Se denomina cota, elevación o altura: A un punto determinado de la superficie terrestre, a
la distancia vertical que existe desde el plano de comparación a dicho punto.
El objetivo primordial de la nivelación es referir una serie de puntos, a un mismo plano de
comparación, para poder deducir los desniveles entre los puntos observados. Se dice que dos
puntos o más están a nivel cuando se encuentran a la misma cota o elevación respecto al
mismo plano de referencia, en caso contrario, se dice que existe un desnivel entre éstos.
El desnivel se obtiene por la diferencia de las lecturas de estadal hechas en A y B.
5.3.3 Material para levantamiento topográfico.
Para realizar el levantamiento topográfico se utilizara una estación total, y además es
necesario contar con los Siguientes materiales complementarios:
 Prismas con bastones o pedestales según sea el caso (se recomiendan prismas para
tomar los puntos y 1 para cambios de estación).
 1 trípode metálico que soporte el equipo de medición.
 1 GPS
 Flexómetro
 Cinta o cuerda para marcar cadena miento.
 Latas de pintura para marcar cadena miento y cambios de estación.
 Bancos de nivel a base de concreto.

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5.3.4 Procesamiento de los puntos levantados por la topografía.
El AutoCAD será uno de los programas utilizados para el procesamiento de los datos que
la topografía levante del relieve del cauce en sus áreas críticas.
El CivilCAD es un módulo de AutoCAD que ayudara también a facilitar rápidamente el
cálculo; acelerando y facilitando las fases del diseño y dibujo de planos y sirviendo como un
elemento de interacción entre AutoCAD y el usuario a través de la programación de
funciones adicionales al sistema que automatizan y hacen más fácil la ejecución de tareas
específicas; cuenta con extensas cajas de diálogo que facilitan la entrada de datos, con
variables de entorno propias para establecer parámetros de funcionamiento, como número de
decimales de precisión para distancias, coordenadas, superficies y ángulos, color y capa para
texto, lotificación y colindancias, etc. CivilCAD puede ser utilizado en conjunto con otras
aplicaciones sin interferir en su uso para cubrir las diversas necesidades del estudio de
Ingeniería y Topografía.
5.4.1 Determinación de las Curvas de nivel.
Las curvas de nivel se determinaran para generar una aproximación del relieve presente en
las áreas más críticas que lleguen a identificarse en la trayectoria del cauce. Y además se
deben tener presenta ciertas reglas para la eficiente determinación de las curvas.
 Son perpendiculares a la dirección de máxima pendiente.
 El espaciamiento entre curvas de nivel consecutivas indica la magnitud de la
pendiente. Un amplio espaciamiento corresponde a pendientes suaves y un
espaciamiento pequeño implica una pendiente fuerte; cuando resulten espaciadas
uniformemente en planta, indican pendiente uniforme.
 Las curvas de nivel concéntricas y cerradas, cuya cota aumenta hacia el centro,
representan prominencias en el terreno; lo contrario representa depresiones.
 Las curvas muy irregulares indican terreno muy accidentado.
 Las curvas de nivel de diferente elevación nunca se tocan ni se cruzan; de observarse
lo primero en el plano, significará que existe una superficie vertical; y si se observara
que se cruzan, implicará la existencia de un acantilado o una caverna.
 Una curva de nivel nunca se ramifica en otras de igual ni de diferente elevación.
 Curvas de nivel sucesivas en forma de U, en el sentido decreciente de sus cotas
indican un parte aguas; en contraste, curvas en forma de V invertida en el sentido
decreciente de sus cotas representan cauces.
En general existen diversos programas de cómputo en el mercado, que basándose en
diferentes procedimientos de cálculo, generan y despliegan automáticamente las curvas de

16
nivel en su interface, con el usuario. En todos los casos se deben depurar los puntos
levantados y obtener las curvas únicamente de los puntos de configuración del terreno, de lo
contrario dicha configuración resultará alterado en este caso se usara el CivilCAD para
general las curvas de nivel cada 5 metros.
5.4.2 Sección transversal y perpendicular.
Las secciones transversales son aquellas que se obtienen perpendicularmente al perfil
longitudinal, y habrá que establecer, a lo largo del trazo, tantos perfiles transversales como
sea necesario. Las secciones transversales proporcionan la información topográfica de la
franja de terreno que será ocupada por el proyecto; la que puede variar según el tipo de obra
y los movimientos de tierras esperados.
Las secciones transversales suelen situarse en los puntos seleccionados del perfil
longitudinal, ya que éstos corresponden a puntos significativos del terreno. Aunque esta serie
de secciones puede complementarse, si se considera necesario, con puntos adicionales.
El levantamiento topográfico de la sección transversal, que representará el relieve real del
terreno se realizarse una vez que se hayan inspeccionado varios sitios de la trayectoria del
cauce y habiéndose seleccionado el mejor se procederá a general en planos la sección
transversal.
El levantamiento topográfico de esta sección transversal tiene las siguientes finalidades: De
servir de apoyo a los estudios topográficos, geológicos y estudio mecánica del suelo.
Perfil del eje.
Para generar el perfil del eje de la sección transversal es necesario especificar la escala
vertical y horizontal del mismo; se recomienda:
 Escala vertical 1:500
 Escala horizontal 1:1000
Procesamiento de datos.
Para la obtención de las secciones transversales, se toma como base el eje que se generó
anteriormente con la unión de puntos a través de la poli línea, así como el cadenamiento. Y
se procede a generar las secciones transversales, a partir de los puntos ya levantados.
Con la información generada en el levantamiento topográfico de las secciones, se identifica
el punto más bajo de cada una de éstas secciones, puntos que al unirse generan el denominado
perfil perpendicular que corresponde al cauce; obteniendo así la sección perpendicular con
el mismo procedimiento descrito para el caso del perfil.
Se procederá a unirlas tratando de seguir su trayectoria. Una vez cerradas las curvas, se
procede a calcular el área que abarca una curva y otra.

17
5.4.3 Levantamiento de perfile de las secciones longitudinal.
Se representara una parte del terreno, con el fin de proyectar, replantear y construir un
camino, canal, línea de conducción, o cualquier otra obra lineal, se utilizara un sistema de
representación específico, por medios gráficos y analíticos, perfiles longitudinales y
transversales.
El perfil del terreno es la sección en la que se produce un plano o cualquier superficie de
generatrices verticales. Si se considera una determinada alineación, o sucesión de
alineaciones, como es el caso de una obra de recorrido lineal, se llama perfil longitudinal al
determinado por un plano o superficie que contenga la alineación.
Los perfiles del terreno se pueden obtener en gabinete mediante varios métodos, como son:
a partir de un modelo digital del terreno, a través de un plano de curvas de nivel, o mediante
un levantamiento con equipo topográfico.
Los datos necesarios para construir el perfil longitudinal son las cotas de puntos del perfil y
distancias reducidas entre cada cadenamiento. El levantamiento se efectuara en campo
mediante nivel topográfico y cinta métrica o estación total. Los puntos destacados del perfil
se dibujaran en un plano donde es necesario elegir la escala vertical y horizontal, siendo la
vertical menor que la horizontal.
El procedimiento en campo, para obtener el perfil longitudinal, consiste básicamente en
recorrer el sitio para la ubicación de la obra, obtener la coordenada inicial del levantamiento
topográfico con ayuda del GPS, y trazar con estacas el eje del levantamiento. La distancia
entre estacas es de acuerdo a los cambios de dirección y pendiente, pero procurando lecturas
en cadenamientos cada 20 m. Así mismo es necesario colocar bancos de nivel para llevar a
cabo el trazo definitivo.
5.4 Descripción de amenaza ante inundaciones.
Año con año, durante el periodo lluvioso de Mayo a Octubre, diversas regiones del territorio
nicaragüense se ven afectadas por inundaciones provocadas por intensas lluvias, las cuales
causan severos daños a la población y a la economía nacional. El comportamiento de estos
fenómenos es diferente en la vertiente atlántica que en la del pacifico.
5.4.1 Definición de inundación.
Se identifica como el desbordamiento del agua fuera de los confines del cauce de un río o
cuerpo de agua, el cual normalmente ocurre en las partes medias y bajas de la cuenca,
afectando grandes extensiones de tierra, también llamadas planicies de inundación; sin
embargo, también pueden presentarse inundaciones por escorrentía local, las cuales son
producidas por el agua de lluvia que se estanca en el punto o cerca del punto donde cae,
debido a la deficiencia del sistema de drenaje, o evacuación de avenidas.

18
Amenaza.
Es la probabilidad de ocurrencia de un evento (sismos, deslizamientos, huracanes, tsunamis,
erupciones volcánicas, etc.) potencialmente dañino, caracterizado por una cierta intensidad,
dentro de un mismo periodo dado y en un área determinada.
Vulnerabilidades.
Es el sistema de condiciones y procesos resultado de los factores físicos, sociales,
económicos y ambientales, que aumentan o disminuyen la susceptibilidad de una comunidad
o infraestructura al impacto de las amenazas.
5.4.2 Tipos de amenazas por inundaciones.
Inundaciones por desbordamiento de ríos: Llamadas también fluviales, son las más
comunes y conocidas; tienen su origen en las precipitaciones prolongadas y normalmente se
ubican en las cuencas bajas de los ríos; son de proceso lento y relativamente poco profundas,
y pueden durar varios días. Los volúmenes de agua en las planicies de inundación están en
función de las características climáticas y topográficas de las áreas superiores y adyacentes
al cuerpo de agua desbordado.
Inundaciones por crecidas repentinas: Llamadas también dinámicas, sus factores más
determinantes en la formación de crecidas son la intensidad y duración de las precipitaciones,
el tipo de suelo y área de drenaje.
Por ejemplo, un área de drenaje de forma circular y relativamente pequeña, con suelo
descubierto de vegetación, asociado a precipitaciones de gran intensidad, presenta favorables
condiciones para la ocurrencia de crecidas repentinas. En Nicaragua, éste tipo de
inundaciones es propia de los ríos en la vertiente del pacífico y también, en términos
generales, en partes altas de las cuencas de los ríos que desaguan al Mar Caribe.
Inundaciones en lagos y lagunas: Los niveles de agua varían en un rango determinado;
durante la estación lluviosa, dicha variación estará en dependencia del comportamiento, o de
la magnitud de precipitaciones. Sin embargo, las variaciones de niveles, pueden ser
peligrosas en cuerpos de agua cerrados, en los cuales no hay balance entre los caudales de
entrada y salida; de tal forma que cuando el balance hídrico queda positivo, las áreas planas
adyacentes al cuerpo de agua se enfrentan a una inundación inminente.

19
Inundaciones pluviales: Es la que se produce por acumulación de agua de lluvia, sin que
ese fenómeno coincida casualmente con el desbordamiento de un cauce fluvial. Éste tipo de
inundación se genera tras un régimen de precipitaciones intensas o persistentes, es decir, por
la concentración de un elevado volumen de lluvia en un intérvalo de tiempo muy breve; o ya
sea por la incidencia de precipitación durante un suelo poco permeable.
Criterio recomendado para la evaluación de la amenaza por inundación fluvial.
La amenaza está en función de la probabilidad de ocurrencia del fenómeno y de su intensidad.
La intensidad a su vez puede estar en ocupación de profundidad y velocidad del agua.
Amenaza por inundación = f (Intensidad x Probabilidad). Ecuación 18
Dónde: Intensidad: f (profundidad de agua, duración o velocidad).
Probabilidad: f (precipitaciones, eventos como huracán y tormenta, cambio climático.
Se debe considerar que esta ecuación depende de características del terreno, uso de suelo,
litología, drenaje, pendiente de cuenca, meandros y zonas en la que los ríos se estrechan o
pierden profundidad por falta de dragado. Para inundaciones estáticas (por aumento paulatino
de caudal) se razona el tirante hidráulico, para inundaciones dinámicas (ocasionada en ríos
de montaña con fuertes pendientes se recomienda usar el producto de la velocidad por la
profundidad del flujo.
Vertiente de los lagos (hacia el lago de Managua).
Cuenca Sur: Cauces entre Mateare, Managua y Tipitapa.
Más que ríos, son torrentes estacionales o efímeros, que bajan de los cerros de Chiltepe y por
la pendiente Norte de las sierras de Managua y Mateare, siguiendo cauces rumbo al lago de
Managua, drenando en un área aproximada de 1,000 𝑘𝑚2
. No obstante, el carácter franco
arenoso de los suelos volcano-aluviales del valle de Managua, reducen el caudal de agua que
desciende de las sierras después de las fuertes lluvias que caen en la cuenca Sur del Lago.
Otra manifestación de la amenaza de inundación ocurre en el área urbana de Managua, debido
a las lluvias intensas que bajan de las Sierras de Managua a través del sistema de cauces que
drenan la cuenca Sur del Lago.
La fuerte pendiente, la urbanización de las laderas de las sierras y el carácter de los suelos de
la cuenca provocan fuertes corrientes que inundan las calles en la vecindad de los cauces
donde depositan grandes cantidades de sedimento y destruyen las vías. Esta situación se ha
agravado en los últimos años debido a la falta de capacidad para drenar el creciente
escurrimiento de la cuenca Sur.

20
Los umbrales entre los niveles de intensidad alta, media y baja, han sido definidos
considerando la peligrosidad que una determinada columna de agua significa para la vida de
la población y viviendas. Ver siguiente tabla de rangos de inundación.
Ilustración 1. Umbralesde intensidadbaja,mediay alta, segúnflujoy velocidad.
Fuente: Metodologíasparael análisisymanejode riesgosnaturales:INETER – COSUDE (2005).
Las inundaciones de alta intensidad corresponden a aquellas que presentan profundidades
de flujo mayores a 1 m. Son altos en pérdidas humanas y no se diga económicas.
Las inundaciones de media intensidad son aquellas con tirante menor a 1 m. Los daños a
la población e infraestructura son menores, pero no despreciables.
Las inundaciones de bala intensidad son aquellas con tirante menor a medio metro. Los
daños son leves y no esperan pérdidas humanas, aunque si en cultivos o animales.

21
Criterios recomendados para la evaluación del periodo de retorno de inundación.
La recurrencia de inundaciones o cada cuanto se inunda una determinada zona dependerá
esencialmente de la frecuencia de precipitaciones. No se consideran mayores a 200 años,
pues los datos en Nicaragua rondan los 50 años y no es consistente extrapolar a periodos
mayores, además no sería un cálculo satisfactorio. Los retornos son los siguientes:
Ilustración 2. Evaluaciónrecomendadadel periodode retorno con frecuencia.
Fuente: Metodologíasparael análisisymanejode riesgosnaturales:INETER – COSUDE (2005).
5.4.3 Estudios realizados en Managua.
En el año 2011, la Alcaldía de Managua en conjunto con el Estado Mayor de Defensa Civil
del Ejército de Nicaragua; realizó un Plan de Atención Especial ante Intensas Lluvias,
especificando los principales escenarios de riesgos que se puede presentar en cada uno de los
7 distritos de la capital, obteniéndose 57 puntos críticos en barrios bajos y como consecuencia
del desbordamiento de cauces, afectando a la población afectada a orillas del lago, en cuencas
bajas y asentamientos sin urbanización y obras de drenaje.
El ejército dispondrá un total de 340 hombres, 14 camiones, 13 casas de campaña y 44
albergues, así como de funcionarios de instituciones del gobierno, instituciones de socorro,
brigadistas voluntarios y medio ambientales que actuarían en conjunto y se evacuaría a la
gente hacia los puntos críticos y centros de albergue seleccionados.
Principales escenarios de riesgo del distrito V de la capital.
Por su ubicación y crecimiento espontáneo es cruzado por los siguientes cauces: Oriental el
cual mide 29,689 m, de los cuales 15,059 son revestidos y 14,63 metros sin revestir, dentro
de los cuales se destacan los cauces las Jaquitas, las Cuaresmas (Este), las Cuaresma (Oeste),
Portezuelo, Conchita Palacios y Walter Ferreti, en l trayectoria de estos cauces se identifican
16 puntos críticos; los barrios Germán Pomares 1 y 2 Etapa, Sócrates Sandino, Blanca
Segovia, René Polanco, asentamiento 12 de Octubre, milagro de Dios, Francisco Salazar, 22
de Mayo, sector Sur de el Dorado y La Tomatera (sector de la micro presa), en los cuales

22
existen 987 familias con 4,905 personas, se disponen de 12 centros de albergue entre
escuelas, institutos e iglesias con una capacidad de 1,124 familias o 5,620 personas.
Con toda la información descrita en el subíndice 5.4, se tomará como referencia parcial un
plano y/o mapa parcial de los 57 puntos críticos de inundación hecho por el ejército de que
servirá como una guía para conocer los albergues disponibles, cuadrillas de ayuda, sitios
peligrosos, principales lugares de la ciudad y puntos críticos de cada distrito (ver ilustración
3 en anexos).
5.5 Medidas de mitigación y seguridad ante inundaciones.
5.5.1 Recomendaciones mínimas necesarias.
Debido a que no se sabe cuándo se presenta una catástrofe, amenaza o evento de inundación
se proveen de las siguientes medidas de seguridad en todo momento.
A- Antes de su llegada.
Si vive en lugar de riesgo, prepare las condiciones para su evacuación, que debe realizarse
antes de la llegada del fenómeno.
Sintonizar la radio o televisión para escuchar los Boletines Informativos.
Prepare alimentos, recipientes con agua limpia., botiquín y manual de primeros auxilios.
Para su evacuación, empaque lo esencial, tal como ropa de uso, ropa de cama, alimentos,
medicinas y en caso de tener un bebé se debe garantizar lo necesario para el mismo.
Quédese en su vivienda, hasta que las autoridades declaren que terminó la tormenta.
Aléjese de las ventanas y puertas exteriores.
Si se queda sin energía eléctrica, coma primero los alimentos perecederos.
Asegúrese de tomar solamente agua limpia.
B- Después.
Conservar la calma.
Si hay heridos repórtelos inmediatamente a los servicios de emergencias.
Cuide que sus alimentos estén limpios. No coma nada crudo ni de procedencia dudosa.
Beba el agua potable que almacenó o hierva la que va a tomar.
Use los zapatos más cerrados que tenga.

23
5.5.2 Recomendaciones en el ámbito constructivo.
Para el área comprendida cerca del cauce 18 de Mayo, se recomienda la prohibición de
construcciones de viviendas e infraestructura sensible para el barrio en las llanuras de
inundación o áreas que se crean seguras, a menos que sean supervisadas.
Orientar a la población mediante campañas de concientización sobre la importancia de evitar
el vertido de desechos sólidos u otras sustancias contaminantes al cauce, pues la acumulación
de ello causa aumento en el tirante e incluso una pequeña inundación.
Implementar un adecuado uso y manejo de los suelos, orientado a prevenir los efectos de la
erosión hídrica y controlar el volumen y velocidad del agua de escorrentía, unidos a campañas
de reforestación longitudinal del cauce, es decir, sembrar árboles a orillas del cauce y usar
resaltos o impedimentos naturales para el control de las corrientes.
Establecimiento de obras hidráulicas en aquellos puntos críticos que presentan problemas de
drenajes, con el fin de darles solución a la problemática de la accesibilidad a algunas áreas
productivas del barrio y de tránsito poblacional.
Para estudios posteriores, se debe considerar que para las zonas urbanizadas se recomienda
realizar estudios de detalle y el uso de mapas a escala 1:5,000 y 1:10,000 que permitan tener
mayor precisión en la determinación de áreas sujetas a amenazas por inundaciones.
Como se mencionó anteriormente, en el caso de construir obras hidráulicas se hará la gestión
correspondiente con la Alcaldía de Managua, y trabajar en conjunto aportando cada quien su
parte y contribuir a la rápida ejecución de la construcción.

24
El conocimiento de las zonas con diferentes niveles de amenaza (intensidad vs frecuencia o
probabilidad) es utilizado en los procesos de ordenamiento y planificación territorial, por lo
que estos deben representar el uso que se le puede dar y los daños potenciales a que este uso
estaría expuesto. En la siguiente ilustración se ve con mayor detalle.
Ilustración 3. Significadodelosmapasde amenazaparala planificacióndel territorio.
Fuente: Metodologíaspara el análisisymanejode riesgos naturales:INETER – COSUDE (2005).

25
VI- DISEÑO METODOLÓGICO
6.1 Tipo de investigación.
Basado en la problemática a resolver, los objetivos propuestos y las características de esta
investigación, es aplicada, porque al identificar las áreas más críticas del cauce 18 de Mayo
se solucionará un problema práctico en beneficio de la población que habita en el barrio
actualmente.
De acuerdo al proceso y el tiempo empleado para el desarrollo de esta investigación, se harán
los estudios de importancia para la determinación de las áreas más críticas del cauce y así
mismo presentar alternativas de solución a esta problemática. Para la realización de este
trabajo fue necesaria la consulta de bibliografía existente respecto al tema, tales como
monografías, páginas web, libros e información de la alcaldía de Managua.
Una vez consolidado la base teórica se hará un descapote en los tramos seleccionados del
cauce, para proceder a un estudio topográfico que nos dará datos importantes del tipo de
relieve para determinar el caudal y hacer el análisis hidráulico y así utilizar un método de
análisis, en este caso será uso del software HEC-RAS, para la estimación del caudal, tirante
crítico y otros aspectos afines al tema. Una vez finalizado el análisis con el método
establecido se procederá a ordenar la información y detallarla a manera de capítulos conforme
a los objetivo previamente planteados.
6.2 Técnicas para el procesamiento de datos.
 Se hará un análisis de la área de estudio mediante la elaboración de una ficha evaluativa
del estado natural del cauce.
 Los datos del levantamiento topográfico se descargarán de un teodolito estándar y serán
procesados en el Programa AutoCAD.
 El caudal se calculara con el software HEC- RAS.
Ver en anexos la matriz de marco lógico de investigación.

26
6.3 Recursos y métodos para analizar la información.
Tabla1. Recursos y métodos paraanalizarla información.
Fuente: Elaboración propia.(2015).
Objetivos Recursos a utilizar Método a aplicar
Calcular el caudal máximo
de la cuenca aportante.
Recursos materiales y
económicos (cuadernos,
libros, laptop, etc.).
Software H Canales.
Método racional para el
cálculo del caudal.
Identificar la topografía del
terreno del perfil
longitudinal así como las
secciones transversales.
Equipos de levantamientos
topográficos (teodolito,
estadia, etc.).
Se determinarán las
pendientes críticas, niveles,
curvas de nivel.
Realizar análisis hidráulico
del tramo crítico del cauce
seleccionado antes
diferentes periodos de
retorno.
Materiales como lápiz,
cuaderno, etc.
Se hará el cálculo
manualmente y luego se
procesará en Microsoft
Excel. Software HEC-RAS.
Proponer un plano de
amenaza por inundaciones
antes diferentes eventos.
Mapas o planos de
inundaciones del área en
estudio.
Hacer un boceto a mano del
plano de amenaza y luego
dibujarlo en el software
AutoCAD.
Recomendar medidas de
seguridad y prevención ante
inundaciones.
Revistas, periódicos, celular
con grabación de audio.
Depuración de la
información vital para
generar las alternativas de
prevención.

27
6.4 Cronograma de trabajo.
Tabla2. Cronogramade trabajodel protocolode investigación.
Fuente: Elaboraciónpropia.(2015).
Actividad Inicio Fin Duración
(días)
Reconocimiento del estado natural del cauce. 28/04/2015 28/04/2015 1
1.1 Recopilación de información.
Observaciones en sitio. 30/04/2015 30/04/2015 1
Visita a la alcaldía. 30/04/2015 30/04/2015 1
Visita a INETER. 04/05/2015 04/05/2015 1
Consulta de bibliografía. 05/05/2015 08/05/2015 4
Consultas de internet. 05/05/2015 10/05/2015 5
1.2 obtención y procesamiento de
información.
Aplicación de ficha de evaluación. 10/05/2015 11/05/2015 1
Resumen de los resultados. 12/05/2015 14/05/2015 3
1.3 levantamiento topográfico.
Levantamiento de puntos principales. 20/05/2015 05/06/2015 16
Procesamiento de datos. 07/06/2015 12/06/2015 6
Cálculos de curvas de nivel. 13/06/2015 15/06/2015 3
Elaboración de áreas transversales. 16/06/2015 20/06/2015 5
1.4 Análisis hidráulico.
Calculo del caudal. 22/06/2015 23/06/2015 1
Procesamiento de los datos para cada área. 24/06/2015 28/06/2015 5
Presentación de las secciones más críticas 29/06/2015 30/06/2015 1
Modelado en el software HEC-RAS 01/07/2015 03/07/2015 3
Obtención de las curvas IDF para distintos
04/07/2015 05/07/2015 2
1.5 Plano de amenazas ante inundaciones.
Mapas de áreas críticas de inundaciones. 06/07/2015 08/07/2015 3
1.6 Medidas de seguridad y prevención.
Guía de medidas de seguridad y prevención ante
inundaciones
08/07/2015 10/07/2015 3
Revisión final del documento 11/07/2015 11/07/2015 1
Impresión del trabajo 12/07/2015 12/07/2015 1
Presentación del trabajo 12/07/2015 12/07/2015 1
Total 68

6.5 Presupuesto en la realización del protocolo de investigación.
Tabla3. Presupuestode gastosdel protocolode investigación. Fuente:Elaboraciónpropia.(2015).
Actividades Unidad Cantidad Precio Unitario (C$) Costo Total (C$)
Visita al sitio
Transporte días 4 10 40
Visita a la alcaldía. días 4 10 40
Visita a INETER. días 4 10 40
Consultas de internet. horas 10 15 150
Fotocopias. hojas 100 0.5 50
Obtención y procesamiento de información.
Aplicación de ficha de evaluación. hojas 60 1 60
Hojas para cálculo. hojas 20 1 20
Levantamiento topográfico.
Transporte de equipos de levantamiento (cinta, teodolito, estadia, nivel, etc. días 10 60 600
Transporte de 4 operadores días 10 120 1200
Viáticos (refrigerio, almuerzo ) días 10 320 3200
Análisis hidráulico.
Presentación de las secciones más críticas (impresiones). hojas 10 12 120
Obtención de las curvas IDF para distintos periodos de retorno (impresiones). hojas 5 8 40
Plano de amenazas ante inundaciones.
Mapas de áreas críticas de inundaciones (impresiones). planos 4 50 200
Medidas de seguridad y prevención.
Impresión del trabajo. hojas 100 3 300
Gastos varios. 1000
Total 7,060.000

VII- REFERENCIAS
INETER, I. N. (2001). Amenazas Naturales de Nicaragua. Managua: Inpasa.
Castillo, J. G. (1978). Guía práctica para diseño de canales pluviales revestidos en
Managua. Managua.
Chow, V. T. (2005). Hidráulica de canales abiertos. Santafé de Bogotá: Nomos S.A.
G., O. M. (1980). Protección pluvial de los barrios Waspan y José Dolores Estrada.
Managua.
Matera, L. C. (2002). Topografía Plana. Mérida: Taller de Publicaciones de Ingeniería, ULA.
MANFUT, (2013). DISTRITO CINCO, MANAGUA,NICARAGUA (en línea). Disponible en:
http://manfut.org/managua/barrios/index.html#riesgo. Fecha de consulta: 2 de abril de 2015).
Instituto Nicaragüense de Fomento, (2013). Ficha municipal del municipio de Managua (en
línea). Disponible en: www.inifom.gob.ni-municipios-documentos-MANAGUA-managua2.
Fecha de consulta: 27 de marzo de 2015.
Ejército de Nicaragua, (2011). Plan de atención ante intensas lluvias – Situación general de
municipio de Managua. Managua, Nicaragua, 27 páginas.
Francisco J. A. (1989). Fundamento de Hidrología de Superficie. Editorial Limusa.

30
VIII- ANEXOS
Ilustración 4. Macro localización del barrio18 de mayo.
Fuente: Proyecto (PRU),cortesía del Arq. OrlandoRodríguez,marzode 2015.

31
Ilustración4. Micro localizacióndel barrio18 de mayo.
Fuente: Software GoogleEarth pro,abril de 2015.

Ilustración 5. Mapa de los 57 puntos críticos de inundación de Managua.
Fuente: Ejército de Nicaragua y alcaldía de Managua.

8.1 Matriz de identificación del tema.
Tabla4. Matriz de identificacióndel tema.
Fuente: Elaboración propia.(2015).
Área disciplinaria Asignaturas Línea de
investigación
Tema
Obras Hidráulicas,
Hidrotecnia y
Sanitaria
Hidráulica I y II,
Hidrología,
Ingeniería
Sanitaria I y II.
Diseño de obras de
drenaje.
Identificación de
áreas de inundaciones
en tramo crítico del
cauce “18 de Mayo”,
en el distrito No. 5 de
Managua.
8.2 Matriz de objetivos.
Tabla5. Matriz de objetivos.
Tema Objetivo general Objetivos específicos
Identificación de áreas de
inundaciones en tramo
crítico del cauce “18 de
Mayo”, en el distrito No. 5
de Managua.
Definir a través de un
análisis hidráulico las áreas
críticas de inundación del
cauce “18 de mayo”,
perteneciente a la ciudad de
Managua, aplicando el
software HEC-RAS.
 Calcular el caudal máximo de
la cuenca aportante.
 Identificar la topografía del
terreno del perfil longitudinal
así como las secciones
transversales.
 Realizar análisis hidráulico
seleccionado antes diferentes
 Proponer un plano de
 Recomendar medidas de
inundaciones.

34
8.3 Matriz bibliográfica.
Tabla6. Matriz de bibliografíasconsultadas.
Objetivo general Objetivos específicos Bibliografía
(normas APA)
análisis hidráulico las áreas
críticas de inundación del
cauce “18 de mayo”,
perteneciente a la ciudad de
Managua, aplicando el
software HEC-RAS.
 Calcular el caudal máximo
de la cuenca aportante.
 Identificar la topografía del
terreno del perfil longitudinal
así como las secciones
transversales.
 Realizar el análisis hidráulico
seleccionado antes diferentes
 Proponer un plano de
 Recomendar medidas de
inundaciones.
Chow,V.T. (2005).
Hidráulica de canales
abiertos. Santafé de
Bogotá: NomosS.A.
Matera, L. C. (2002).
Topografía Plana.
Mérida:Tallerde
Publicacionesde
Ingeniería,ULA.
Castillo,J.G.(1978). Guía
práctica para diseño
de canalespluviales
revestidosen
Managua. Managua.
(INETER),I.N. (2001).
AmenazasNaturales
de Nicaragua.
Managua: Inpasa.
G., O. M. (1980). Protección
pluvial delos barrios
Waspan y José
Dolores Estrada.
Managua.

35
8.4 Matriz de Marco Lógico para investigación (M.M.L).
Tabla7. Matriz de marco lógicoparainvestigación.
Objetivo
general
Objetivos
específicos
Marco teórico Fuentes de
informació
n
Tipo de
informaci
ón
Recursos Procesamientos
de datos
Procesamiento de
resultados
Hitos
Definir a
través de un
análisis
hidráulico
las áreas
críticas de
inundación
del cauce
“18 de
mayo”,
pertenecien
te a la
ciudad de
Managua,
aplicando
el software
HEC-RAS.
Calcular el
caudal máximo
de la cuenca
aportante.
Información
general sobre
coeficiente de
escorrentía,
intensidad y el
método racional.
Informe de
estudios
hidráulicos
facilitados
por la
Alcaldía de
Managua.
Secunda-
Ría.
Recursos
materiales y
económicos
(cuadernos,
libros,
laptop, etc.).
Método racional
para el cálculo
del caudal.
Software H
Canales.
Se analizará el
caudal y verificar si
cumple con la
sección típica del
cauce.
Informe del
caudal máximo
de la sección
crítica.
Identificar la
topografía del
terreno del perfil
longitudinal así
como las
secciones
transversales.
Levantamiento
topográfico.
Estudio
hidrológico.
Libros,
manuales y
monografías
afines al
tema.
Secunda-
Ría.
Equipos de
levantamien
tos
topográficos
(teodolito,
estadia,
etc.).
Se determinarán
las pendientes
críticas, niveles,
curvas de nivel.
Se usará el software
AutoCAD Civil 3D,
donde se verá el
comportamiento de
las curvas de nivel.
Establecer las
variaciones de
las pendientes
en las áreas
críticas del
cauce.

36
Definir a
través de un
análisis
hidráulico
las áreas
críticas de
inundación
del cauce
“18 de
mayo”,
pertenecien
te a la
ciudad de
Managua,
aplicando
el software
HEC-RAS.
Realizar el
análisis
hidráulico del
tramo crítico
del cauce
seleccionado
antes diferentes
periodos de
retorno.
Conceptos sobre
tirante crítico,
pendiente y
rugosidad.
Datos de
precipitacio
nes e
intensidad
facilitados
por
INETER.
Secunda-
ría.
Cuaderno,
lápiz y
datos
topográficos
.
Se hará el
cálculo
manualmente y
luego se
procesará en
Microsoft Excel.
Software HEC-
RAS.
Sé harán inferencias
del tema, teniendo
las condiciones del
tramo con diferentes
Con los resultados
obtenidos se
realizará un esquema
de una de las áreas
más críticas del
cauce.
Presentar un
informe de los
tramos más
críticos.
Presentar un
plano del área
más crítica,
con sus
condiciones de
sitio e
hidráulicas.
Proponer un
plano de
amenaza por
inundaciones
antes diferentes
eventos.
Exponer sobre
las amenazas
naturales de
Nicaragua,
siendo las
inundaciones el
tema principal.
Historiales
de desastres
naturales en
área de
estudio.
Libros o
boletines
sobre
desastres
naturales y
páginas
web.
Secunda-
Ría.
Secunda-
Ría.
Mapas o
planos de
inundacione
s del área en
estudio.
Materiales
como lápiz,
cuaderno,
etc.
Hacer un boceto
a mano del
plano de
amenaza y luego
dibujarlo en el
software
AutoCAD.
A partir de los
cálculos topográficos
y de caudal nos dará
la referencia directa
de las áreas más
críticas y con ello se
hará el plano.
Proponer
medidas de
prevención
ante
inundaciones
en las áreas
críticas
determinadas.

37
Definir a
través de un
análisis
hidráulico
las áreas
críticas de
inundación
del cauce
“18 de
mayo”,
pertenecien
te a la
ciudad de
Managua,
aplicando
el software
HEC-RAS.
Recomendar
medidas de
seguridad y
prevención ante
inundaciones.
Estudios
realizados en
barrios similares
con
características
de riesgo afines.
Boletines
mensuales
del
SINAPRED
.
Entrevista
realizada a
personas
dedicadas a
estudiar
desastres
naturales.
Secunda-
Ría.
Primaria.
Revistas,
periódicos,
celular con
grabación
de audio.
Depuración de
la información
vital para
generar las
alternativas de
prevención.
Analizar los
acontecimientos de
mayor riesgo y
compararlo con la
información de las
entrevistas.
Plantear las
alternativas de
prevención
ante desastres
naturales
(inundaciones,
derrumbe).

Asignatura de investigación aplicada - UNAN Managua
Informe final del protocolo de investigación.
38
8.5 Matriz de operación de las variables.
Tabla8. Matriz de marco lógicoparainvestigación.
Objetivos general Objetivo especifico Variables Tipo de
variable
Medición de
la variable
análisis hidráulico las
áreas críticas de
inundación del cauce
“18 de mayo”,
perteneciente a la
ciudad de Managua,
aplicando el software
HEC-RAS.
Calcular el caudal
máximo de la cuenca
aportante.
Caudal máximo. Cuantitativa. 𝑚3
𝑠⁄
Identificar la
topografía del terreno
del perfil longitudinal
así como las
secciones
transversales.
Niveles de terreno
referido a un BM.
Curvas de nivel.
Cuantitativa.
Cualitativa.
Metros.
Cantidad.
Realizar el análisis
hidráulico del tramo
crítico del cauce
seleccionado antes
diferentes periodos
de retorno.
Velocidad.
Radio hidráulico.
Área.
Tirante crítico.
Pendiente, etc.
Cuantitativo
m/s
m
𝑚2
m
Porcentaje.
Proponer un plano de
amenaza por
inundaciones antes
diferentes eventos.
Área a cubrir por
el plano.
Calidad del plano.
Cuantitativo.
Cualitativo.
Media / alta.
Recomendar medidas
de seguridad y
prevención ante
inundaciones.
Medidas de
prevención.
Afiches de
información.
Cualitativo.
Cualitativa.
Excelente /
Buena /
Regular.
Cantidad.

Asignatura de investigación aplicada - UNAN Managua
Informe final del protocolo de investigación.
39
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Protocolo de investigación. identificación de áreas de inundacion en tramo crítico del cauce “18 de mayo” de Managua

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