Componente morfohidrologico

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

Fuente: Zonificación ambiental de cuencas hidrográficas, 2010.

Antecedentes

Área de captación

Precipitación

Divisoria

de aguas

Diferencia de

altura

Caudal

m3/s

Modelo conceptual de los aspectos hidrológicos

MARCO GENERAL

MARCO GENERAL

SISTEMA DE INDICADORES

Datos primarios

Datos analizados

Indicadores

Índices

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

SUBCOMPONENTE MORFOHIDROLÓGICO

ÍNDICE DE MANEJO Y CONTROL DE AGUAS

MARCO GENERAL

INDICE DE PENDIENTE

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

ÍNDICE DE HORTON

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 , aprovechamiento

forestal

Ganadería, con pastoreo

extensivo, semiintensivo o intensivo

Protección, conservación,

aprovechamiento




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

ESTUDIO DE CASO escala 1:25.000

Municipios de Sabanagrande, Santo Tomas,

Departamento de Atlántico

UBICACIÓN ESTUDIO DE CASO

GEOMORFOLOGÍA

USOS ESPECÍFICOS SABANAGRANDE Y SANTO TOMÁS

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


MESES

LÁ

MIN

A D

E A

GU

A (

mm

)


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180


MESES

LÁ

MIN

A D

E A

GU

A (

mm

)


-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180


MESES

LÁ

MIN

A D

E A

GU

A (

mm

)


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

ÍNDICE DE ESCASEZ

Fuente IDEAM: Estudio Nacional del Agua, 2000.

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

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Componente morfohidrologico

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