Post on 14-Apr-2017
DISPONIBILIDAD DE AGUA PARA USOS ALTERNATIVOS
SOSTENIBLES DEL TERRITORIO
Carlos Enrique Castro Méndez
Antecedentes• Propuesta de tres pilares
con los que se estructurala Zonificación de tierras anivel departamental:suelos, inestabilidad ehidrología, 1998.
• Componente hidrofísico, 1999.
• Estudio general de suelos y zonificación de tierras deCundinamarca, 2000. Caracterización de las cuencashidrográficas.
• Talleres de discusión de los Usos Alternativos Sostenibles,2002 – 2005.
• Publicación y ajustes de la metodología Definición de FormasAlternativas Sostenibles a Nivel Nacional, 2007. Componentemorfohidrológico.
Antecedentes
Área de captación
Precipitación
Divisoria
de aguas
Diferencia de
altura
Caudal
m3/s
Modelo conceptual de los aspectos hidrológicos
MARCO GENERAL
SISTEMA DE INDICADORES
Recolección de datos (supervisión)
Manejo de datos e información
Desarrollo de metodología
Informes integrados de
evaluación
Información
para toma
de decisiones
MARCO GENERAL
SUBCOMPONENTE MORFOHIDROLÓGICO
• Conocer la capacidad deuso del recurso hídrico yproponer las prácticas demanejo necesarias para su
sostenibilidad.
• Conocer la disponibilidaddel agua para los usosalternativos sostenibles.
CRITERIOS
MARCO GENERAL
ÍNDICE
PENDIENTE
ÍNDICE DE
PROTECCIÓN
ÍNDICE DE HORTON Y
STRAHLER
ÁREA MICROCUENCA
ÍNDICE DE MANEJO Y CONTROL
DENSIDAD DE
DRENAJEPENDIENTE DE
ESCURRIMIENTO
INDICE DE
FORMA
ÍNDICE DE REGULACIÓN
SUBCOMPONENTE MORFOHIDROLÓGICOIndicadores Cualitativos ÁREA MESOCUENCA
MARCO GENERAL
TABLA 2. Interpretación de la Densidad de Drenajes
Fuente: Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 1998
Mayores de 2.5
Menor de 0.5
Entre 2.5 y 0.5
Alta tendencia a la erosión
por grandes volúmenes
de escurrimiento.
Baja tendencia a la
erosión
Moderada tendencia
a la erosión
Densidad alta
Densidad baja
Densidad media
Densidad de drenajes
Principales por área(km/km2)
InterpretaciónCalificación
INDICADOR DENSIDAD DE DRENAJES
Fórmula: DD= Longitud total de los cursos de agua / área de la mesocuenca
Interpretación de la pendiente ponderada de escurrimiento
Mayores de 35
Menor de 12
Entre 12 y 35
Altos índices de
escurrimiento
de aguas.
Bajos índices de
escurrimiento de aguas.
Moderados índices de
escurrimiento de aguas.
Alto desnivel
Bajo desnivel
Moderado desnivel
Pendiente del
sector (%) InterpretaciónCalificación
Fuente: Manual de conservación de suelos agrícolas, 1987
INDICADOR PENDIENTE DE ESCURRIMIENTO
Fórmula: IP= ∑ pendiente media * área del sector / área total
Tabla 1 Valores del índice de forma de la mesocuenca y su interpretación
Valores de índice de forma
Forma de la mesocuenca
Interpretación
Menor de 0.4 Alargada Baja captación
Entre 0.4 y 0.7 Oblonga Moderada captación
Mayor de 0.7 Redonda Alta captación
Fuente: CORPOGUAVIO, 1998
INDICE DE FORMA DE LA MESOCUENCA
Fórmula: IF= Area (Km²) / Longitud axial ²
CATEGORÍAS DEL RELIEVE SEGÚN EL ÍNDICE DE PENDIENTE
Valores de índice de
pendiente
Interpretación
Menores 0,10 Plano o ligeramente plano
Entre 0,11 y 0,30 Moderadamente inclinado
Entre 0,31 y 0,50 Fuertemente quebrado
Mayor de 0,5 Muy fuertemente quebrado
INDICE DE PENDIENTE POR EL MÉTODO DEL
RECTÁNGULO EQUIVALENTE
Categorías de análisis e interpretación a nivelde subsistemas hídricos o microcuencas
Valores de relaciones de
longitudes promedioInterpretación
Mayores de 3 Alto poder erosivo
Entre 2 y 3 Moderado poder erosivo
Menor de 2 Bajo potencial erosivo
RELACIÓN DE BIFURCACIÓN HORTON Y STRHALER
MARCO GENERAL
COBERTURA DE LA TIERRA USO ACTUAL IPH COBERTURA DE LA TIERRA IPH
1. TERRITORIOS
ARTIFICIALIZADOS
3. BOSQUES Y AREAS SEMI
NATURALES
1.1. Zonas urbanizadas 3.1. Bosques
1.1.1. Tejido urbano continuo Vivienda 0,2 3.1.1. Bosque natural denso 1,0
1.1.2. Tejido urbano discontinuo
0,1
3.1.2. Bosque natural fragmentado
0,9
1.2. Zonas industriales o comerciales y
redes de comunicación0,1
3.1.2.1 Con arbustos y matorrales0,8
1.2.1. Zonas industriales o comerciales Industria, comercio0,1
3.1.2.2 Con pastos y cultivos0,7
1.2.2. Red vial, ferroviarias y terrenos
asociados Transporte, sin uso actual
0,1 3.1.3. Bosque de galería y/o
ripario
1,0
1.2.3. Zonas portuarias Transporte, bodegaje0,1
3.1.4. Bosque de Mangle1,0
1.2.4. Aeropuertos Transporte0,1
3.1.5. Bosque Plantado0,8
1.2.5. Obras hidráulicas Acueducto, presa 0,4 3.1.5.1 Coníferas 0,7
1.3. Zonas de extracción mineras y
escombreras 3.1.5.2 Latifoliadas0,8
1.3.1. Zonas de extracción minera Minería
0,1 3.2. Áreas con vegetación herbácea
y/o arbustiva
1.3.1.1 Explotación Petrolera Explotación de petróleo0,3
3.2.1. Pastos naturales y Sabanas0,5
1.3.1.2 Explotación de Carbón Explotación de carbón0,1
3.2.1.1 Pastos naturales0,7
1.3.1.3 Explotación de Oro Explotación de oro0,1
3.2.1.2 Sabanas herbáceas0,8
1.3.1.4 Explotación de Materiales de
Construcción Explotación de arena y gravilla
0,1 3.2.13 Sabanas arbustivas y/o
arboladas
0,6
1.3.1.5 Otras explotaciones mineras Minería0,1
3.2.2. Arbustos y matorrales0,8
1.3.2. Escombreras y vertederos Depósito de residuos sólidos
0,1 3.2.3. Vegetación esclerófila y/o
espinosa
0,3
1.4. Zonas verdes artificializadas, no
agrícolas
3.2.4. Vegetación de páramo y
subpáramo
1,0
1.4.1. Zonas verdes urbanas Recreación0,4
3.2.5. Vegetación rupícola1,0
1.4.2. Instalaciones recreativas Recreación
0,2 3.3. Áreas abiertas, sin o con poca
vegetación
3.3.1. Playas, arenales y dunas
0,1
2. TERRITORIOS AGRICOLAS 3.3.2. Afloramientos rocosos0,1
Protección, conservación
Protección, conservación,
aprovechamiento
Recuperación
Agrosilvicultura
Protección, conservación
Protección, conservación
Protección , aprovechamiento
forestal
Ganadería, con pastoreo
extensivo, semiintensivo o intensivo
Protección, conservación,
aprovechamiento
Protección, conservación
Protección, conservación
Protección, conservación
Protección, conservación, turismo
Protección, conservación, turismo
USO ACTUAL
ÍNDICES MORFOMÉTRICOS
(Índice de Protección Hidrológico)
MARCO GENERAL
OFERTA NATURAL OFERTA
ARTIFICIAL
USOS
ESPECÍFICOS
RENDIMIENTO DE
LA MICROCUENCA
ÍNDICE DE ESCASEZ
SUBCOMPONENTE MORFOHIDROLÓGICOIndicadoresCuantitativos
OFERTA NATURAL OFERTA
ARTIFICIAL
USOS
PRINCIPALES
RENDIMIENTO DE
LA MESOCUENCA
ÍNDICE DE ESCASEZ
MARCO GENERAL
SUBCOMPONENTE MORFOHIDROLÓGICOÍndice de escasez
Categoría Índice de escasez Características
No significativo <1% Demanda no significativa con relación a la oferta
Mínimo 1 – 10% Demanda muy baja con respecto a la oferta
Medio 11 – 20% Demanda baja con respecto a la oferta
Medio alto 21 – 50% Demanda apreciable
Alto >50% Demanda alta con respecto a la oferta
Índice de escasez = (demanda usos principales / oferta neta) * 100
MARCO GENERAL
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MESES
LÁ
MIN
A D
E A
GU
A (
mm
)
PRECIPITACIÓN RESERVA ETP ETR
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MESES
LÁ
MIN
A D
E A
GU
A (
mm
)
PRECIPITACIÓN RESERVA ETP ETR
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MESES
LÁ
MIN
A D
E A
GU
A (
mm
)
PRECIPITACIÓN RESERVA ETP ETR
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MESES
LÁ
MIN
A D
E A
GU
A (
mm
)
PRECIPITACIÓN RESERVA ETP ETR
BALANCE HIDRICO EDÁFICO(Necesidades de agua del cultivo alternativo)
Déficit 361.9 mm/año Excedentes 0.6 mm./año Déficit 393.8 mm/año Excedentes 0.0 mm./año
Déficit 278.9 mm/año Excedentes 42.2 mm./año Déficit 459.9 mm/año Excedentes 0.0 mm./año
Pastos introducidosArbustos nativos
AhuyamaPastos naturales
INDICADORES CUALITATIVOS
SISTEMAS HIDRICOS ÁREA (Km2.)DRENAJES DE
ORDEN1 (Km)
DRENAJES DE
ORDEN2 (Km)
DRENAJES DE ORDEN3
(Km)
INDICE DE
HORTON
(RL)
INDICE DE PENDIENTE
ÍNDICE DE
PROTECCIÓN
HIDROLÓGICO (IPH)
Arroyo Cañafistula - Cienaga Sabanagrande 119.14 31.24 17.06 7.48 2.06 0.08 0.51
Arroyo Pital - Cienaga conventos 53.13 11.77 3.62 3.25 0.03 0.53
Arroyohondo - Cienaga el Paraiso 148.76 13.24 30.04 0.44 0.08 0.62
TOTALES 321.03 56.25 50.72 7.48 1.92 0.06 0.55
UNIDAD DE ANÁLISIS ESPACIAL DATOS DE LOS ÍNDICES MORFOMÉTRICOS
INTERPRETACIONES DE LOS ÍNDICES
MORFOGENETICOS
SISTEMAS HIDRICOS INDICE DE HORTON (RL)INDICE DE
PENDIENTE
ÍNDICE DE
PROTECCIÓN
HIDROLÓGICO
(IPH)
PRÁCTICAS DE
REGULACIÓN
Arroyo Cañafistula - Cienaga Sabanagrande Moderado poder erosivo Plano a Lig. plano Mediano Moderadas a muy intensas
Arroyo Pital - Cienaga conventos Alto poder erosivo Plano a Lig. plano Mediano Moderadas
Arroyohondo - Cienaga el Paraiso Bajo potencial erosivo Plano a Lig. plano Mediano Moderadas
Alto poder erosivo Plano a Lig. Plano Mediano Moderadas a intensas
UNIDAD DE ANÁLISIS ESPACIAL INTERPRETACION DE LOS ÍNDICES MORFOMÉTRICOS
Rendimiento = (caudal m3/area m2) 1000
Lámina acumulada = (caudal m3) 1000 (86400) (365/área m2)
Escurrimiento medio = lámina acumulada/365 días
INDICADORES CUANTITATIVOS
SISTEMAS HIDRICOS
CAUDAL MEDIO ESTIMADO
(m3/s)
RENDIMIENTO
(L/s/km2)
LÁMINA ACUMULADA
(mm/año)
ESCURRIMIENTO MEDIO
(mm/día)
Arroyo Cañafistula - Cienaga Sabanagrande 1.50 12.61 397.63 1.09
Arroyo Pital - Cienaga conventos 1.60 30.17 951.58 2.61
Arroyohondo - Cienaga el Paraiso 1.70 11.46 361.26 0.99
PROMEDIOS 1.60 18.08 570.16 1.56
UNIDAD DE ANÁLISIS ESPACIAL INDICES HIDROLÓGICOS IMPORTANTES
Oferta bruta (MMC/año) = (caudal m3/s) (86400) (365/1000000)
Oferta neta = oferta bruta – Caudal ecológico e índices de contaminación
Demanda de U.E = Consumos población, ganadería, cultivos, industrias etc.
INDICADORES CUANTITATIVOS
MESOCUENCAOFERTA BRUTA
MMC/año
OFERTA NETA
MMC/AÑO
DEMANDA DE USOS PRINCIPALES
MMC/AÑO
ÍNDICE DE ESCASEZ
(DEMANDA/OFERTA NETA)*100ÍNDICE DE ESCASEZ
Arroyo Cañafistula - Cienaga Sabanagrande 47.37 28.42 1.18 4.16 MíNIMO
Arroyo Pital - Cienaga conventos 50.56 30.33 1.48 4.87 MíNIMO
Arroyohondo - Cienaga el Paraiso 53.74 32.24 0.53 1.64 MíNIMO
PROMEDIOS 50.56 30.33 1.06 3.56
UNIDAD DE ANÁLISIS ESPACIAL INDICADORES DE OFERTA Y DEMANDA DE AGUA INTERPRETACIÓN
Desde el análisis hidrológico hay agua suficiente para los usos alternativos.Desde el balance hídrico edáfico-requerimiento de cultivos, se puede escogerLa mejor alternativa sostenible de uso. (Arbustos nativos y ahuyama).
Series históricas de caudal mediodiario período mayor a 30 años
Curva de duración de caudalesmensuales
Índice de regulación hídrica(IRH)
IRH > 0,70Alta regulación hídrica
IRH < 0,70De muy baja a moderada
regulación hídrica
Caudal ambientalQ85
Caudal ambientalQ75
Caudal ambiental
Caudal disponible =Caudal total – Caudal ambiental
Oferta hídrica disponible
Oferta hídrica total
Caudal total
Fuente: ENA, 2014