caudal ecologico informe final resumen
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Contrato N. 061 de 2009
Claudia Supelano Rátiva
6/11/2009
Río Negro Río Ráquira
Río Machetá Río Ubaté
Río Seco
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Informe Final
Análisis de la experiencia de la aplicación de la propuesta metodológica de cálculo de
caudal ecológico en las cinco (5) cuencas piloto.
Propuesta metodológica de cálculo de caudal ambiental para pequeños ríos y quebradas.
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TABLA DE CONTENIDO
Objeto...................................................................................................................... 6�
Informe Final – Resumen Ejecutivo......................................................................... 6�
1� Antecedentes ................................................................................................... 8�
2� Línea base Cuencas piloto seleccionadas ..................................................... 11�
3� Estimación de la metodología de cálculo de caudal ecológico en las cinco (5) cuencas piloto seleccionadas................................................................................ 15�
3.1� Cuenca río Negro..................................................................................... 15�
3.2� Cuenca río Ráquira .................................................................................. 15�
3.3� Cuenca río Macheta ................................................................................. 16�
3.4� Cuenca río Ubate ..................................................................................... 17�
3.5� Cuenca río Seco....................................................................................... 17�
4� Propuesta metodológica de cálculo de caudal ambiental (caudal ecológico) para pequeños ríos y quebradas........................................................................... 18�
4.1� Regulación del Caudal ............................................................................. 19�
4.1.1� Reserva Forestal Nacimientos........................................................... 19�
4.1.2� Cobertura vegetal riveras .................................................................. 20�
4.1.3� Embalses, Lagos y Lagunas.............................................................. 20�
4.1.4� Terreno erosionado ........................................................................... 20�
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4.2� Uso eficiente del agua.............................................................................. 20�
4.2.1� Acueducto municipal.......................................................................... 21�
4.2.2� Acueducto veredal ............................................................................. 21�
4.3� Calidad del agua ...................................................................................... 21�
4.3.1� Fisicoquímico ICAs ............................................................................ 21�
4.3.2� Macroinvertebrados ........................................................................... 21�
4.4� Evaluación final ........................................................................................ 22�
5� Estimación de la metodología propuesta de cálculo de caudal ambiental en las cinco (5) cuencas piloto seleccionadas. ................................................................ 23�
5.1� Cuenca río Negro..................................................................................... 24�
5.2� Cuenca río Ráquira .................................................................................. 24�
5.3� Cuenca río Macheta ................................................................................. 24�
5.4� Cuenca río Ubate ..................................................................................... 25�
5.5� Cuenca río Seco....................................................................................... 25�
6� Conclusiones.................................................................................................. 26�
7� Recomendaciones ......................................................................................... 28�
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1� Metodología 1...................................................................................... 9�
Figura 2� Metodología 2.................................................................................... 10�
Figura 3� Importancia del espacio eco-humano ................................................ 10�
Figura 4� Clasificación climática de las cuencas seleccionadas ....................... 14�
Figura 5� Distribución temporal caudal ambiental río Negro ............................. 24�
Figura 6� Distribución temporal caudal ambiental río Ráquira .......................... 24�
Figura 7� Distribución temporal caudal ambiental río Macheta ......................... 25�
Figura 8� Distribución temporal caudal ambiental río Ubate ............................. 25�
Figura 9� Distribución temporal caudal ambiental río Seco............................... 25�
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1� Características morfológicas cuenca río Negro .................................... 12�
Tabla 2� Cuencas Seleccionadas........................................................................ 12�
Tabla 3� Componentes e indicadores de la metodología propuesta ................... 19�
Tabla 4� Calificación del porcentaje .................................................................... 19�
Tabla 5� Calificación de cuerpos de agua ........................................................... 20�
Tabla 6� Calificación de Terreno erosionado ...................................................... 20�
Tabla 7� Calificación Fisicoquímica ICA.............................................................. 21�
Tabla 8� Calificación Macroinvertebrados ........................................................... 22�
Tabla 9� % de caudal medio mensual para caudal ambiental............................. 22�
Tabla 10� Coberturas de acueductos Rural y Urbanos...................................... 23�
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INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES
IDEAM
Contrato No. 061 de 2009 Claudia Supelano Rátiva
OBJETO
Aplicar la metodología de estimación de caudal ecológico en cinco (5) cuencas piloto.
INFORME FINAL – RESUMEN EJECUTIVO
Se entrega un informe en original y tres copias en formato impreso y digital, con el siguiente contenido:
1. Antecedentes
2. Línea base Cuencas piloto seleccionadas 2.1. Cuenca río Negro 2.2. Cuenca río Ráquira 2.3. Cuenca río Macheta 2.4. Cuenca río Ubate 2.5. Cuenca río Seco
3. Estimación de la metodología de cálculo de caudal ecológico en las
cinco (5) cuencas piloto seleccionadas. 3.1 Cuenca río Negro 3.2 Cuenca río Ráquira 3.3 Cuenca río Macheta 3.4 Cuenca río Ubate 3.5 Cuenca río Seco
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4. Propuesta metodológica de cálculo de caudal ambiental (caudal
ecológico) para pequeños ríos y quebradas.
5. Estimación de la metodología propuesta de cálculo de caudal ambiental en las cinco (5) cuencas piloto seleccionadas. 5.1 Cuenca río Negro 5.2 Cuenca río Ráquira 5.3 Cuenca río Macheta 5.4 Cuenca río Ubate 5.5 Cuenca río Seco
6. Conclusiones
7. Recomendaciones
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1 ANTECEDENTES
La metodología expuesta por el ingeniero hidrólogo Abraham Salazar Hernández en el contrato N. 108 de 2008 - IDEAM con el objeto del desarrollo de una metodología para estimar el caudal ecológico en río pequeños y quebradas, se divide en dos metodologías, una hace referencia del estimativo de caudal ecológico para corrientes en quebradas o ríos pequeños (Metodología 1) y la otra hace referencia al Caudal Ecológico y adecuación Eco-Hidráulico en corrientes naturales (Metodología 2).
A continuación se presentan los dos esquemas que resumen la metodología propuesta para estimar el caudal ecológico por el ingeniero hidrólogo Abraham Salazar Hernández, la presentada en la Figura 1 hace referencia del estimativo de caudal ecológico para corrientes en quebradas o ríos pequeños, en la Figura 2 se hace referencia al Caudal Ecológico y adecuación Eco-Hidráulico en corrientes naturales.
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FIGURA 1 METODOLOGÍA 1
Fuente Ingeniero hidrólogo Abraham Salazar Hernández.
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FIGURA 2 METODOLOGÍA 2
Fuente Ingeniero hidrólogo Abraham Salazar Hernández.
En el esquema de la importancia del espacio Eco-Humano, se da a entender el porqué es importante designar un caudal ecológico o mínimo ambiental y una ronda hidráulica a las corrientes con alguna intervención antrópica.
FIGURA 3 IMPORTANCIA DEL ESPACIO ECO-HUMANO
Fuente Ingeniero hidrólogo Abraham Salazar Hernández..
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2 LÍNEA BASE CUENCAS PILOTO SELECCIONADAS
La aplicación de la metodología propuesta para estimar el caudal ecológico por el ingeniero hidrólogo Abraham Salazar Hernández se ha hecho en cinco cuencas representativas para clima cálido (río Seco), clima templado (río Negro), clima frío (río Machetá), extremadamente frío (río Ubaté) y adicionalmente, teniendo en cuenta la cantidad de microcuencas que se encuentran sin instrumentación se escogió una cuenca con esta característica (río Raquira).
Es importante señalar que son cuencas torrenciales que en general disponen todo el tiempo de agua, aunque la cuenca del río seco los registros muestran que históricamente se han presentado años donde la corriente en estudio se ha secado.
Las cuencas seleccionadas tiene características morfológicas diferentes como se presenta a continuación en la Tabla 1, donde las tres de mayor área son Negro, Seco y Macheta. La de menor área Raquira.
Según el índice de Gravelius que hace referencia a la homogeneidad de la cuenca, la cuenca menos homogénea es la del río Negro con 1,75 de índice se clasifica como oblonga y la menos con 1.08 de índice se clasifica como redonda a Raquira.
El patrón de drenaje diferente de cada cuenca indica la variación de factores entre los que se encuentran, pendientes iniciales de la superficie del suelo, estructura de la roca madre, textura del suelo, topografía, vegetación, clima y frecuencia e intensidad de las lluvias.
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TABLA 1 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS CUENCA RÍO NEGRO
A P L Kf K c H máx H mín S m E Ld Dd Lc1 Río Negro 714 165.58 32030 22288 1.75 3600 940 0.08 2270 Subdendritico 533.98 748 41.082 Río Ráquira 44 25.30 7280 6041 1.08 3000 2174 0.11 2587 Centripeto 86.59 1969 10.613 Río Macheta 374 103.73 20590 18187 1.51 3450 1769 0.08 2610 Subparalelo 263.49 704 30.914 Río Ubate 173 64.99 11520 15021 1.39 2800 2598 0.02 2699 Dendritico 150.55 870 15.905 Río Seco 389 99.41 30910 12594 1.42 2200 704 0.05 1452 Paralelo 279.25 717 35.41
MICROCUENCA
F OR M A C UEN C A P EN D IEN T E M ED IA
Fuente CAR, Consultor
A continuación se presenta una tabla con las cuencas seleccionadas, su área y los municipios que hacen parte de estas y enseguida un mapa donde que ubican las cinco cuencas seleccionadas, las cuales hacen parte de la jurisdicción de la CAR, la clasificación climática desarrollada por el IDEAM en el 2007 y las estaciones hidrológicas de las cuales se tomará la información de caudales.
TABLA 2 CUENCAS SELECCIONADAS
Cuenca Área (km2) Departamento Cobertura Cundinamarca El Peñón Cundinamarca La Palma Cundinamarca Pacho Cundinamarca Topaipi
Río Negro 713.9
Cundinamarca Villagomez Río Raquira 200.4 Boyacá Raquira
Cundinamarca Choconta
Cundinamarca Macheta Cundinamarca Tibirita
Río Macheta 374.5
Cundinamarca Villapinzon
Cundinamarca Carmen de Carupa Río Ubate 173.1
Cundinamarca Ubate
Cundinamarca Jerusalén Cundinamarca Puli Cundinamarca Quipile
Río Seco 389.3
Cundinamarca San Juan de Rioseco Fuente Consultor
La metodología del Caudal ecológico en quebradas o ríos pequeños se aplicó en las cuencas del río Raquira, la cual no posee estaciones hidrológicas y es utilizada para el acueducto municipal de Raquira y en la cuenca del río Seco, en la cual se han registrado valores de caudales iguales a cero, mientras la metodología Caudal
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ecológico en corrientes naturales fue aplicada en las cuencas del río Negro, Macheta y Ubate.
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FIGURA 4 CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA DE LAS CUENCAS SELECCIONADAS
Fuente IDEAM 2007, Consultor.
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3 ESTIMACIÓN DE LA METODOLOGÍA DE CÁLCULO DE CAUDAL ECOLÓGICO EN LAS CINCO (5) CUENCAS PILOTO SELECCIONADAS.
3.1 CUENCA RÍO NEGRO
Para la cuenca del río Negro se escogió como punto donde se calculará o aplicará la metodología de caudal ambiental el punto donde de la estación hidrométrica 2306708 - Charco Largo.
La cuenca del río Negro tiene un régimen bimodal, con dos periodos húmedos en el año el primero de marzo a mayo y el otro de octubre a diciembre, y dos periodos de estiaje en enero y febrero el primer periodo y el más intenso de junio a septiembre.
El caudal mínimo del año más seco fue 3.28 m3/s, el número de días consecutivos sin lluvia a partir del caudal mínimo fueron 10 días, el caudal ecológico desde el punto de vista hidrológico es igual a 4,54 m3/s, lo que representa 20% del caudal medio anual.
La toma de muestras piscícolas se dificulto a causa de la pesca indiscriminada con dinamita efectuada hace dos años, por la cual según los habitantes del sector la cantidad de peces disminuyo drásticamente, logrando capturar solo un individuo de una talla muy pequeña, de especie Pseudopimelodus bufonius
(Valenciennes, 1840), con nombre común Bagre sapo, sapo, pesesapo.
Teniendo en cuenta el caudal definido hidrológicamente de 4.54 m3/s para la valoración se obtuvo una calificación de bajo nivel de riesgo ambiental. Cabe resaltar que la valoración de intolerante del 20 de marzo de 2009 es causada por la velocidad de un caudal de gran magnitud en época de invierno.
3.2 CUENCA RÍO RÁQUIRA
Para la cuenca del río Ráquira se escogió como punto donde se calculará o aplicará la metodología de caudal ambiental el punto de coordenadas 5 31’ 29.7” Latitud y 73 38’ 01.2”. Donde se generaron caudales usando el método modelo TR-55 o modelo llamado SOIL. Se determinó de acuerdo al tipo de suelo (arcilloso) y a la cobertura vegetal predominante dos numero de curva (89 para pastos y 94 para rastrojos), con pesos porcentuales de 70% y 30% respectivamente.
La cuenca cuenta con un régimen bimodal presentando un primer periodo húmedo en los meses de marzo y abril y un segundo periodo en octubre y noviembre, los periodos secos van de diciembre a febrero en el primer periodo
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y mayo a septiembre en el segundo, siendo los meses de mayo y septiembre meses de transición.
Teniendo en cuenta que no se cuenta con un inventario de aguas sobre la cuenca se solicitaron las concesiones vigentes sobre la cuenca para obtener un estimativo de la demanda de agua en la cuenca, teniendo en cuenta la existencia de usuarios ilegales el caudal de demanda se tomo del estudio nacional del agua del IDEAM 2000.
De acuerdo a la metodología, el caudal ecológico ha de ser para cuencas que no se secan el 20% del caudal neto anual, en este caso correspondería al 20% del caudal neto que es igual al caudal ofrecido (0.41m3/s) menos el caudal demandado (0.028 m3/s), obteniendo un caudal neto de 0.38 m3/s. Por tanto el caudal ecológico ha de ser 0.076 m2/s.
Para efectuar el análisis con un escenario de reforestación se corrió el modelo SOIL en donde el valor de la curva número fuera 77, valor asignado a terrenos arcillosos con bosque, sin embargo como es una cuenca de tipo torrencial y el caudal base se encuentra en 0.1 m3/s, de acuerdo a los aforos efectuados en época de estiaje dio como resultado un caudal medio multianual de 0.205 m3/s, el cual fue menor al calculado en primera instancia, pero cabe aclarar que mes a mes este último fue más regulado. Dando como caudal ecológico un valor de 0.041 m3/s.
3.3 CUENCA RÍO MACHETA
Para la cuenca del río Macheta se escogió como punto donde se calculará o aplicará la metodología de caudal ambiental el punto donde se ubica la estación hidrométrica 3507714 - Barbosa Termales.
La cuenca del río Machetá tiene un régimen monomodal, con un periodo húmedo de junio a agosto, dos periodos de transición de abril a mayo y septiembre a noviembre y un periodo de estiaje de diciembre a marzo.
El caudal mínimo del año más seco fue 1.25 m3/s, el número de días consecutivos sin lluvia a partir del caudal mínimo fueron 29 días, el caudal ecológico desde el punto de vista hidrológico es igual a 1.65 m3/s, lo que representa el 18% del caudal medio anual como se indica en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..
La toma de muestras piscícolas se dificulto a causa de la velocidad del río que se llevo los anzuelos que se habían puesto para tal fin, sin embargo se investigo la existencia de peces en el río y la comunidad aledaña afirmo que a veces se pescaba Trucha, Capitán (Cetopsorhamdia boquillae Eigenmann y Fisher, 1922) y Cucha.
Teniendo en cuenta el caudal definido hidrológicamente de 1.25 m3/s para la valoración se obtuvo una calificación de bajo nivel de riesgo ambiental. Cabe
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resaltar que la valoración de intolerante es causada por la velocidad de un caudal de gran magnitud en época de invierno. Debido al gran volumen de agua y a la pendiente de la cuenca.
3.4 CUENCA RÍO UBATE
Para la cuenca del río Ubaté se escogió como punto donde se calculará o aplicará la metodología de caudal ambiental el punto donde se ubica la estación hidrométrica 2401715 – La Boyera.
La cuenca del río Ubaté tiene un régimen bimodal con dos periodos húmedos, el primero en marzo a mayo y el segundo en octubre a diciembre, gracias a la regulación del embalse El Hato construido en 1990 presenta un breve periodo de estiaje en los meses de enero y febrero.
El caudal mínimo del año más seco fue 0.14 m3/s, el número de días consecutivos sin lluvia a partir del caudal mínimo fueron 12 días, se calculó el caudal medio y mínimo promedio para una media móvil de 12 días a nivel multianual, el caudal ecológico desde el punto de vista hidrológico es igual a 0.19 m3/s, lo que representa 12% del caudal medio anual.
La toma de muestras piscícolas se dificulto a causa de la poca existencia de peces, sin embargo se investigo la
existencia de peces en el río y la comunidad aledaña afirmo que a veces se pescaba Trucha, cabe aclarar que aguas arriba del sitio del muestreo existen trucheras.
Teniendo en cuenta el caudal definido hidrológicamente de 0.19 m3/s para la valoración se obtuvo una calificación de bajo nivel de riesgo ambiental.
3.5 CUENCA RÍO SECO
Para la cuenca del río Seco se escogió como punto donde se calculará o aplicará la metodología de caudal ambiental el punto donde se ubica la estación hidrométrica 2123704 - Coralitos.
La cuenca del río Seco tiene un régimen bimodal, con dos periodos húmedos en el año el primero de abril a mayo y el otro de octubre a noviembre, y dos periodos de estiaje en enero el primer periodo y el más intenso de junio a agosto, los meses de febrero, marzo, septiembre y diciembre son meses de transición.
De acuerdo a la metodología, el caudal ecológico ha de ser para cuencas que se secan el 30% del caudal neto anual, en este caso correspondería al 30% del caudal neto que es igual al caudal ofrecido (3.6 m3/s) menos el caudal demandado (0.109 m3/s), obteniendo un caudal neto de 3.49 m3/s. Por tanto el caudal ecológico ha de ser 1.05 m2/s.
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4 PROPUESTA METODOLÓGICA DE CÁLCULO DE CAUDAL AMBIENTAL (CAUDAL ECOLÓGICO) PARA PEQUEÑOS RÍOS Y QUEBRADAS.
Se adoptará como nombre al caudal mínimo que ha de quedar en una corriente, caudal ambiental. Teniendo en cuenta que este es el mínimo caudal que ha de quedar en la corriente antes de que otro afluente alimente el caudal, es el caudal con el que cuenta la biota del ecosistema para no ser destruida y el caudal necesario hidrológicamente para mantener una calidad de agua adecuada y adicionalmente de no haber más fuentes cercanas es el caudal oferta para las comunidades aledañas aguas abajo del punto en estudio.
La metodología se fundamenta en el manejo integral de cuencas y tiene como finalidad que la estimación del caudal ambiental sea un indicador del estado de la cuenca, adicionalmente la metodología tiene en cuenta la presión de la demanda de agua sobre la cuenca en estudio, mediante la estimación de la cobertura de acueducto prestado tanto en el casco urbano como en el sector rural, donde por falta de adecuados sistemas de distribución de agua, esta se desperdicia. Igualmente teniendo en cuenta la importancia de permitirle a los ríos y quebradas una autodepuración se evalúa la calidad del agua.
La metodología propuesta es holística lo que permite entender el caudal ambiental desde el punto de vista de las múltiples interacciones que lo caracterizan; y lo afectan naturalmente en el ciclo del agua, como lo son las coberturas vegetales en nacimientos y riveras de ríos y quebradas, la existencia de cuerpos de agua y los terrenos erosionados.
A continuación se presenta la metodología constituida por tres componentes evaluados con varios indicadores como se muestras a continuación:
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TABLA 3 COMPONENTES E INDICADORES DE LA METODOLOGÍA PROPUESTA
Componentes Indicador
Cobertura de Reserva Forestal en NacimientosCobertura vegetal riverasEmbalses, Lagos y LagunasTerreno erosionadoCobertura Acueducto municipalCobertura Acueducto veredalFisicoquímico ICAgFisicoquímico ICA faMacroinvertebrados
Uso eficiente del agua
Calidad del agua
Regulación del Caudal
Fuente Consultor.
4.1 REGULACIÓN DEL CAUDAL
Partiendo de la idea que el caudal ambiental es aportado en épocas de verano por los colchones de agua, regulados naturalmente por las reservas forestales de los nacimientos, la cobertura vegetal en las riveras de los ríos, los cuerpos de agua y el uso del suelo, se decidió crear una matriz que involucrará los anteriores aspectos, de tal forma de poder clasificar las cuencas en estudio por su potencial hídrico, y a la vez permitir que las cuencas evaluadas que presentarán situaciones adversas pudieran obtener una calificación o porcentaje más elevado para los caudales ambientales, de tal forma que se pueda contrarrestar los efectos negativos del inadecuado manejo de las cuencas.
4.1.1 RESERVA FORESTAL NACIMIENTOS
Para la reserva forestal en los nacimientos de los ríos y quebradas de la cuenca en estudio, se calcula un porcentaje de cobertura vegetal, usando la cartografía de de uso actual del suelo, porcentaje que se verifica en campo y se aplica la siguiente calificación:
TABLA 4 CALIFICACIÓN DEL PORCENTAJE
Calificación (1 a 5)0.0 a 20 1
21.0 a 40 241.0 a 60 361.0 a 80 481.0 a 100 5
Porcentaje
Fuente Consultor.
20
4.1.2 COBERTURA VEGETAL RIVERAS
De igual manera se calcula el porcentaje de cobertura vegetal en los cauces de ríos y quebradas de la cuenca en estudio, se verifica en campo y se aplica la calificación descrita en la Tabla 4.
4.1.3 EMBALSES, LAGOS Y LAGUNAS
Teniendo en cuenta que los cuerpos de agua permiten la regulación de los caudales tanto máximos como mínimos de una corriente, y que hacen que esta sea menos torrencial, gracias al almacenamiento que se puede hacer en épocas de lluvia se atenúa las crecientes y en épocas de estiaje se suple la necesidad de agua, se creó la siguiente calificación:
TABLA 5 CALIFICACIÓN DE CUERPOS DE AGUA
Situación Sin cuerpos de aguaCuerpos de agua de poco almacenamientoCuerpos de agua de medio almacenamientoCuerpos de agua de gran almacenamientoCuerpos de agua de gran almacenamiento con operación regulada
1234
5
Calificación
Fuente Consultor.
4.1.4 TERRENO EROSIONADO
Los terrenos erosionados provocan el relleno de sedimentos en los cauces de los ríos lo que provoca menores niveles de agua, desfavoreciendo así las condiciones hidráulicas para el adecuado habitad de peces. Por consiguiente se castiga el grado de
erosión del los terrenos de la cuenca con mayores porcentajes de caudal ambiental para terrenos muy erosionados, de acuerdo a la siguiente tabla:
TABLA 6 CALIFICACIÓN DE TERRENO EROSIONADO
Fuente Consultor.
4.2 USO EFICIENTE DEL AGUA
El desperdicio de agua por la falta de instalaciones adecuadas para su distribución hace que se cuente con menos agua en el cauce y obviamente aguas abajo, de cualquier sitio de captación, lo que ocasiona problemas de disponibilidad de agua en las comunidades y el medio ambiente en general. Por lo que se hace necesario que las cuencas que no tengan una buena cobertura de acueductos veredales y municipales sean castigadas con un aumento en el caudal ambiental.
Teniendo en cuenta el desperdicio que se hace por el uso de mangueras en las cuencas, se decidió evaluar el uso eficiente del agua como se muestra a continuación.
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4.2.1 ACUEDUCTO MUNICIPAL
Para los acueductos municipales se calcula el porcentaje de prestación del servicio de los acueductos municipales de la cuenca en estudio y se aplica la calificación descrita en la Tabla 4.
4.2.2 ACUEDUCTO VEREDAL
Para los acueductos verdales se calcula el porcentaje de predios que son atendidos por un acueducto veredal de la cuenca en estudio y se aplica la calificación descrita en la Tabla 4.
4.3 CALIDAD DEL AGUA
Por último la metodología evalúa la calidad del agua por medio del Indicador de Calidad del Agua con el que trabaja el laboratorio de calidad ambiental del IDEAM, a fin de darle porcentajes del caudal ambiental más altos al río con carga contaminante, para que este sea capaz de diluir dicha contaminación. Adicionalmente se evalúan los Macroinvertebrados teniendo en cuenta que estos son el alimento de organismos más grandes como peces, sapos, crustáceos y además se encargan de degradar la materia orgánica.
Cabe aclarar que el hacer los dos análisis de calidad de agua da más certeza en la valoración, sobretodo en cuencas de alta montaña que no cuentan con programas de seguimiento de calidad.
Adicionalmente se incluyo el ICA fa para proteger cuencas muy pequeñas, teniendo en cuenta que estas son más susceptibles a contaminarse a causa el bajo poder de autodepuración por los bajos caudales.
Para esta evaluación se sugiere hacer por lo menos tres monitoreos, teniendo en cuenta que entre más monitoreos se hagan más preciso se obtendrá el verdadero estado de calidad del río.
4.3.1 FISICOQUÍMICO ICAS
En el Anexo 1 se presenta la Guía Metodológica ÍNDICE DE CALIDAD GENERAL EN CORRIENTES SUPERFICIALES ICACOSU la cual contiene la metodología para calcular el ICAg es el índice de calidad general y el ICAfa es el índice agregado de calidad fisicoquímica, con los cuales dependiendo de sus resultados se califican de acuerdo a la siguiente tabla.
TABLA 7 CALIFICACIÓN FISICOQUÍMICA ICA
Fuente Consultor.
4.3.2 MACROINVERTEBRADOS
En el Anexo 4 se presenta el Informe Macroinvertebrados Acuáticos con el
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cual dependiendo de sus resultados se califica de acuerdo a la siguiente tabla.
TABLA 8 CALIFICACIÓN MACROINVERTEBRADOS
Fuente Consultor.
4.4 EVALUACIÓN FINAL
Al final se les aplican los siguientes porcentajes de reducción según la calificación obtenida para cada indicador y se promedian estos a fin de obtener el porcentaje para caudal ambiental tomado de los caudales medios mensuales, ya sean de una
estación hidrológica o generados por algún modelo de escorrentía o rendimientos con otras cuencas similares, con la salvedad de que se generen los caudales mensuales para aplicar el porcentaje de caudal ambiental, y de tal forma se mantienen los regímenes del río en los caudales ambientales.
TABLA 9 % DE CAUDAL MEDIO MENSUAL PARA CAUDAL AMBIENTAL
% de caudal medio mensual para caudal ambiental
0.0 a 1.0 301.9 a 2.0 202.9 a 3.0 253.9 a 4.0 154.9 a 5.0 10
Rango de evaluación
Fuente Consultor.
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5 ESTIMACIÓN DE LA METODOLOGÍA PROPUESTA DE CÁLCULO DE CAUDAL AMBIENTAL EN LAS CINCO (5) CUENCAS PILOTO SELECCIONADAS.
Para las cuencas seleccionadas se estimo el caudal ambiental por medio de la metodología propuesta, metodología que incluye datos de cobertura de acueducto municipal y urbano los cuales fueron suministrados para el acueducto rural por el Sistema Único de Información de Servicios Públicos del año 2006 – 2007 y para el acueducto urbano por la gobernación de Cundinamarca año 2007, ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..
Los datos de calidad del agua fueron suministrados por el Laboratorio de Calidad del IDEAM, los cuales se presentan en los anexos de este documento y por último los datos de regulación de caudales fueron evaluados en campo en las tres campañas realizadas a cada cuenca y de las cuales se consignan fotos a continuación en la estimación para el Caudal Ambiental de las cinco cuencas piloto seleccionadas.
TABLA 10 COBERTURAS DE ACUEDUCTOS RURAL Y URBANOS
COBERTURA URBANA
ALCANTARILLADO ACUEDUCTO ACUEDUCTOCundinamarca El Peñón ������ ���� �����
Cundinamarca La Palma ������ �� � ������
Cundinamarca Pacho ��� ��� �� �����
Cundinamarca Topaipi ������ ����� ������
Cundinamarca Villagomez ����� ����� �����
������ ������ �����
Río Raquira 200.4 Boyacá Raquira ���� ������ ������
Cundinamarca Choconta ������ ����� �����
Cundinamarca Macheta ������ ����� �����
Cundinamarca Tibirita ������ �� � �����
Cundinamarca Villapinzon ����� ������ �����
������ ����� �����
Cundinamarca Jerusalén ����� � ��� ������
Cundinamarca Puli ���� �� � �����
Cundinamarca Quipile ��� � ����� �����
Cundinamarca San Juan de Rioseco ��� ����� �����
������ ����� �����
Cundinamarca Carmen de Carupa ����� ��� �����
Cundinamarca Ubate ���� � ���� �����
����� ���� �����PROMEDIO
Río Ubate 173.1
COBERTURA RURALMUNICIPIODepartamento
Área (km2)
Cuenca
PROMEDIO
PROMEDIO
PROMEDIO
Río Negro 713.9
Río Macheta 374.5
Río Seco 389.3
Fuente Sistema Único de Información de Servicios Públicos del año 2006 – 2007 y Gobernación de Cundinamarca.
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5.1 CUENCA RÍO NEGRO
El caudal ambiental del río Negro se estima en un 23% del caudal medio mensual el cual como se aprecia en la figura anterior guarda relación con el régimen natural del río, permitiendo así una mejor preservación de la biota existente y sus diferentes dinámicas estacionarias. Cabe mencionar que la deforestación en la parte alta de la cuenca ha alterado los caudales máximos provocando eventos más fuertes que provocan los deslizamientos en la carretera aledaña al cauce del río.
FIGURA 5 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL CAUDAL AMBIENTAL RÍO NEGRO
Estación Charco Largo - Cuenca río NegroCódigo 2306708
0
5
10
15
20
25
30
35
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Mes
Cau
dale
s (m
3 /s)
Periodo 1975-2001
Caudal Ambiental
Fuente Consultor.
5.2 CUENCA RÍO RÁQUIRA
El caudal ambiental del río Ráquira se estima en un 22% del caudal medio mensual el cual como se aprecia en la figura anterior guarda relación con el régimen natural del río, permitiendo así
una mejor preservación de la biota existente y sus diferentes dinámicas estacionarias. Es importante señalar que según el POT de Ráquira los consumos de agua en el casco urbano son muy elevados a causa de perdidas en fugas.
FIGURA 6 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL CAUDAL AMBIENTAL RÍO RÁQUIRA
Río Dulce - Raquira
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
Cau
dale
s (m
3 /s)
Periodo 1969-1985
Caudal Ambiental
Fuente Consultor.
5.3 CUENCA RÍO MACHETA
El caudal ambiental del río Macheta se estima en un 18% del caudal medio mensual el cual como se aprecia en la figura anterior guarda relación con el régimen natural del río, permitiendo así una mejor preservación de la biota existente y sus diferentes dinámicas estacionarias. Es importante destacar las estructuras de control de la erosión construidas.
25
FIGURA 7 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL CAUDAL AMBIENTAL RÍO MACHETA
Estación Barbosa Termales - Cuenca río MachetaCódigo 3507714
0
5
10
15
20
25
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Mes
Cau
dale
s (m
3 /s)
Periodo 1981-2000
Caudal Ambiental
Fuente Consultor.
5.4 CUENCA RÍO UBATE
El caudal ambiental del río Ubate se estima en un 19% del caudal medio mensual el cual como se aprecia en la figura anterior guarda relación con el régimen natural del río, permitiendo así una mejor preservación de la biota existente y sus diferentes dinámicas estacionarias. Es importante señalar la regulación que hace el embalse del El Hato sobre la cuenca.
FIGURA 8 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL CAUDAL AMBIENTAL RÍO UBATE
Estación La Boyera - Cuenca río UbateCódigo 2401715
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Mes
Cau
dale
s (m
3 /s)
Periodo 1990-2001
Caudal Ambiental
Fuente Consultor.
5.5 CUENCA RÍO SECO
El caudal ambiental del río Seco se estima en un 23% del caudal medio mensual el cual como se aprecia en la figura anterior guarda relación con el régimen natural del río, permitiendo así una mejor preservación de la biota existente y sus diferentes dinámicas estacionarias. Cabe mencionar que la deforestación en la parte alta de la cuenca sumada a la escorrentía ha provocando eventos de remoción en masa.
FIGURA 9 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL CAUDAL AMBIENTAL RÍO SECO
Estación Corralitos - Cuenca río SecoCódigo 2123704
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Mes
Cau
dale
s (m
3 /s)
Periodo 1973-2005
Caudal Ambiental
Fuente Consultor.
26
6 CONCLUSIONES
Las cuencas del río Ráquira y río Seco se les aplico la metodología 1, la cual exige un inventario de usuarios a nivel de uso del agua predial, por lo que se dificulto el conseguir esta información el cálculo se hizo con las concesiones existente al momento de hoy, sin embargo cabe mencionar que la CAR Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca, en este momento está ejecutando un contrato precisamente para obtener el inventario de usuarios de agua de toda la corporación.
La evaluación de diferentes escenarios para incentivar la reforestación hace interesante la metodología 1, sin embargo puede confundir ya que el modelo a medida que cuenta con mayor cobertura vegetal lo que hace es regularizar los caudales y disminuir el caudal medio multianual como resultado de disipar los aguaceros torrenciales que provocan las crecientes.
La metodología 2 contempla su aplicabilidad para cuencas que dispongan todo el tiempo de agua, excluyendo así las fuentes de agua intermitentes, al igual que las cuencas que en su cauce llegan a tener una lamina de agua tan pequeña que no permite el habitad de peces.
Teniendo en cuenta que la metodología 2, va en función de parámetros hidráulicos de las corrientes (canal), el número de secciones transversales que se levanten en el río, el caudal ambiental se puede evaluar para un punto, un tramo de la corriente o hasta el río completo. Se hace poco aplicable el levantamiento de varias secciones transversales, teniendo en cuenta que por lo general las corrientes de alta montaña son torrenciales y debido a esto en épocas de crecidas las secciones transversales del cauce son drásticamente modificadas, aflorando rocas de variados tamaños; adicionalmente si existe alguna estructura para captar agua por alguna comunidad, en época de sequía el cauce es modificado para poder conducir agua a estas estructuras derivadoras. Por tal motivo se opto por evaluar los cauces de las cuencas seleccionadas en un solo punto.
“La utilización de los modelos de hábitat no garantiza por sí misma unos buenos resultados en términos de régimen de caudales ambientales. Dentro de estos modelos existen también múltiples aspectos sujetos a evaluación, como la selección de la especie objeto de simulación y su estadio vital. Si las curvas
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preferenciales de la especie que se utilicen no se adecuan al río correspondiente, los resultados pueden llegar a ser muy imprecisos. Además sería necesario asegurar la representatividad de la especie respecto al resto de la comunidad biológica, ya que el objetivo de los caudales ambientales es el de proporcionar las condiciones físicas adecuadas para conservar toda esta comunidad y no solamente la especie seleccionada”.1
Teniendo en cuenta el comentario citado anteriormente es importante mencionar que es necesaria la investigación de las curvas preferenciales para las especies de peces de nuestro país, para poder aplicar correctamente la metodología 2, pues las utilizadas son de la familia de los Salmonidos y esta es principalmente de clima frío, aguas bien oxigenadas y alto contenido orgánico.
Las metodologías tampoco contemplan la calidad del agua del punto donde se evalúan los caudales ecológicos y por ende tampoco evalúan si en agua del caudal ecológico es capaz de diluir los contaminantes, y tampoco permiten establecer un régimen temporal del caudal ecológico, limitando así la dinámica del río de crecientes y épocas de estiaje.
La metodología propuesta permite una clasificación de las cuencas para la estimación de los caudales ambientales, además permite estimar los caudales ambientales conforme al régimen natural de caudal del río.
La metodología propuesta exige conocer los factores que afectan la dinámica de los caudales, de tal forma es posible estimar los caudales ambientales más adecuados a la dinámica de cada cuenca.
1 SÁNCHEZ, Rafael Navarro, MARTÍNEZ, Julia Fernández
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7 RECOMENDACIONES
Se recomienda establecer programas de calidad de agua en cuencas de pequeños ríos y quebradas a fin de evaluar la capacidad de dilución de estas cuencas.
Se sugiere investigar sobre el cálculo de los caudales medios multianuales para cuencas sin instrumentar a fin de llegar a metodologías propias que permitan establecer los diferentes parámetros que regulan dichos caudales.
El caudal base para la generación de caudales, es otra variable de importancia que necesita ser más evaluada y medida en cuencas piloto, para obtener una adecuada generación de caudales.
Atentamente,
Claudia Supelano Rátiva Ing. en Recursos Hídricos y Gestión Ambiental CC. 52’911.205 de Bogotá [email protected] Celular: 320 323 89 08