Este documento describe el desarrollo de un modelo de balance hídrico para la Ciénega Los Vásquez y las marinas artificiales conectadas a través de un canal. Se aplica la ecuación del balance de masa para determinar los volúmenes constantes en ambos cuerpos de agua. Se conceptualiza el modelo considerando el intercambio hídrico, escorrentía, precipitación y evaporación. Luego, se determinan las secciones y parámetros hidráulicos del sistema para poner en marcha el modelo numérico.

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Luis fernando zuñiga paez
MODELO DE BALANCE HÍDRICO CIENEGA LOS VAZQUE CONECTADA CON
UN CANAL A LAS MARINAS ARTIFICIALES
Descripción: Esta modelación está sujeta con base en el intercambio hídrico entre
dos cuerpos de aguas marinas, el objeto de la modelación es determinar los
volúmenes constantes para la Ciénega de los Vásquez y las marinas, para esto
desarrollamos la ecuación del balance hídrico.
ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROLOGÍA
Del teorema de transporte de Reynolds o ecuación general del volumen de control.
“La tasa total de cambio de una propiedad extensiva de un sistema de fluído es igual
a la tasa de cambio de dicha propiedad almacenada en el volumen de control más
la tasa neta de flujo a través de la superficie de control”
Propiedades extensivas: son aquellas cuyos valores dependen de la cantidad de
masa presente (masa, energía, momentum lineal) Propiedades intensivas son
aquellas cuyos valores son independientes de la masa (velocidad) Chow et al, 1994.

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DEFINICIÓN GENÉRICA DE SISTEMAS
Dispositivo que opera sobre una excitación o señal de entrada según una regla
preestablecida para generar otra señal denominada salida o respuesta del sistema.
Definición de sistema:(aplicable en modelación) Estructura o volumen en el
espacio, rodeado por una frontera que acepta agua y otras entradas, opera sobre
ellas internamente y las convierte en salidas Chow, 1988
Variable: es una característica de un sistema que puede ser medida y que puede
tomar diferentes valores numéricos a diferente tiempo (p.e procesos hidrológicos,
hidráulicos, ambientales, etc).
Parámetro: es una cantidad características del sistema. (p.e n de Manning, tiempo
de concentración, conductividad hidráulica, etc).
Estado: el estado está cuantificado en términos de variables del sistema. Cualquier
cambio en cualquier variable del sistema produce un cambio de estado.
PROTOCOLO DE MODELACION

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MODELACION DEL SISTEMA
Figura 2. Modelacion del Sistema

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CONCEPTUALIZACION DEL MODELO
Cienega los vasquez: area: 85 hectareas.
Picisnas para las marinas: 9.8 hect.
Canal longitud: 62 m. Ancho: 35 (entrada de flujo), 10 (salida de flujo).
Los fenómenos importantes para realizar la modelación son:
 El intercambio hídrico que se presenta entre las ciénagas los vasquez y las
marinas Tesca a través del canal de acceso.
 La escorrentía superficial que se produce en la cuenca tributaria de cada
ciénaga y que constituye una entrada del sistema.
 La precipitación y la evaporación.
INFORMACION RECOPILADA DEL INFORME OCEANOGRAFICO
PRESENTADO POR PUCC.
Condiciones oceanográficas y meteorológicas 05 de septiembre de 2014
Área Costera: Cielo muy nuboso. Posibles lluvias ligeras a moderadas en horas de
la tarde/noche. La temperatura ambiente oscilará entre 26°C y 31°C. El viento será
de dirección variable con velocidades de 7 a 11 nudos (Fuerza 3-4).
Área Marítima: El viento será de direcciónvariable con velocidades de 8 a 14 nudos
(Fuerza 3-4). La altura de la ola oscilará entre 0.5 y 0.8 metros (Marejada). Posibles

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lluvias ligeras a moderadas en horas de la madrugada extendiéndose hasta horas
de la mañana.

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Figura 1. Altura de ola para la Bahía de Cartagena para los días comprendidos entre
el 04 y 08 de septiembre de 2014. Fuente: CIOH, 2014.
Condiciones oceanográficas y meteorológicas 08 de septiembre de 2014
Área Costera: Cielo nuboso a muy nuboso. Posibles lluvias ligeras en el transcurso
de la madrugada. La temperatura ambiente oscilará entre 26°C y 31°C. El viento
será de dirección variable durante la mañana cambiando al norte en horas de la
tarde/noche con velocidades de 5 a 10 nudos (Fuerza 2-3).
Área Marítima: El viento será de dirección variable durante la mañana cambiando
al norte en horas de la tarde/noche con velocidades de 5 a 10 nudos (Fuerza 2-3)
vientos máximos de 15 nudos en horas de la noche. La altura de la ola oscilará entre
0,5 y 0,8 metros (Marejada).

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PUESTA EN MARCHA DEL MODELO
Curvas de nivel (CN) 60
Coeficiente de Rugosidad de Manning
n
0.025
Condiciones normales, todo el sistema
interconectado
Sin taruya
-50.00%
-40.00%
-30.00%
-20.00%
-10.00%
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
1986-1
12
23
34
9
20
31
6
17
28
3
14
25
36
11
22
33
8
19
30
5
16
27
2
13
24
35
10
21
32
CotalaRinconada(msnm)
Cotas Reales y Simuladas Grupo de
escenarios 1 (CN=60)
Error Relativo vs. Tiempo

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Con base a lo anterior se determinan las secciones de los cuerpos de agua:
Cienega de los vasquez: 85 hec.
Marinas: 9.8 hec.
Canal de intercambio entrada:
Longitud: 62.0 m
Ancho canal: 35.0 m
Q=1.0 m3/s
V=0.2 m/s
Condicion de marea promedio según registros (05-08-14)
Yc=4.0
Cota de fondo: -4.0
Sección semi trapezoidal 1:1.1 (cubierto en piedra).
Canal de intercambio salida:
Longitud: 82.0 m
Ancho canal: 10.0 m
Q=1.0 m3/s
V=1.0 m/s
Condicion de marea promedio según registros (05-08-14)
Yc=4.0
Cota de fondo: -4.0
Sección semi trapezoidal 1:1.1 (cubierto en piedra).

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Díaz-Granados, M., L. A. Camacho, J. I. Ordóñez y A.Deeb, Modelación del
Balance Hídrico y Salino de Sistemas Lagunares Costeros, XV Congreso
Latinoamericano de Hidráulica, Cartagena, 1992.
Díaz-Granados, M., Estudios hidrológicos e hidráulicos para la modelación de
balances hídricos de las ciénagas Grande de Lorica y Betancí, Urrá S. A., 1997
Díaz-Granados, M. y A. Maestre, Modelación del Balance Hídrico de Ciénagas
Fluviales, XIV Seminario Nacional de Hidráulica e Hidrología, Villa de Leiva, 2000.
Estudios y Asesorías Ltda, Experimentos Numéricos para el estudio del
Comportamiento Hídrico de las Ciénagas de Pajaral y la Ciénaga Grande de Santa
Marta, Bogotá, 1989.
Benjamin, J.R y C.A Cornell. Probability, Statics and decision of civil engineers.
McGraw-Hill. 1970.
Chow, V.T. (ed.): Handbook of Hydrology, McGraw – Hill, New Cork, 1964.
Chow, V.T. Hidrología aplicada, Mc Graw Hill, 1994.