Download - Estudio Hidrológico cuenca Zipacha
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
j
2013ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA QUEBRADA ZIPACHA
U N I V E R S I D A D D E
1
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA MICROCUENCA QUEBRADA ZIPACHA
Lidia Vega VeraJimmy Alexander Cárdenas
Sergio Castiblanco Rodríguez
María Esther RiveraPh.D. en Hidrología
UNIVERSIDAD DE PAMPLONAPAMPLONA – NORTE DE SANTANDER
2013
2
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
3
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
TABLA DE CONTENIDO
Pagina
OBJETIVOS……………………………………………………………………….. 5
1. INTRODUCCION…………………………………………………………. 6
2. MARCO CONTEXTUAL………………………………………………..... 7
3. MARCO TEORICO……………………………………………………….. 9
4. MARCO LEGAL…………………………………………………………… 14
5. METODOLOGIA
Análisis de agua……………………………………………………………. 15
Características morfometricas…………………………………………….. 16
Análisis del suelo…………………………………………………………… 16
Medición de caudal…………………………………………………………. 17
Calculo demanda hídrica…………………………………………………... 17
Calculo oferta hídrica……………………………………………………….. 20
Calculo índice de escasez………………………………………………….. 21
Realización de encuestas…………………………………………………... 22
6. RESULTADOS
Análisis de agua……………………………………………………………… 23
Análisis del suelo…………………………………………………………….. 29
Características morfometricas……………………………………………… 46
Medición de caudal………………………………………………………….. 51
Calculo demanda hídrica…………………………………………………..... 53
Calculo oferta hídrica………………………………………………………… 86
Calculo índice de escasez…………………………………………………… 88
7. ANALISIS DE RESULTADOS DE LA DEMANDA HIDRICA, OFERTA
HIDRICA E INDICE DE
ESCACEZ……………………………………………………………………… 89
8. CONCLUSIONES…………………………………………………………….. 91
9. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………… 93
4
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
ESTUDIO HIDROLOGICO CUENCA ZIPACHA
OBJETIVO GENERAL
Realizar el estudio hidrológico a la microcuenca quebrada Zipacha ubicada
entre las veredas Ulagá y Chichirá de la ciudad de Pamplona, Norte de
Santander.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Describir las características morfometricas de la quebrada cuenca Zipacha.
Realizar encuestas a los pobladores de la zona.
Establecer el tipo de suelo existente a lo largo de la microcuenca Zipacha.
Realizar las mediciones periódicas de caudal en diferentes puntos de la
cuenca.
Identificar y analizar la calidad del agua en diferentes puntos de la cuenca.
Calcular la oferta y demanda hídrica en la microcuenca quebrada Zipacha.
Calcular el índice de escasez en la microcuenca quebrada Zipacha.
5
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
1. INTRODUCCION
Para el estudio hidrológico de la microcuenca quebrada Zipacha que está ubicada
en la ciudad de Pamplona-Norte de Santander y comprende parte de las veredas
Ulagá y Chichirá, se realizó el estudio y diagnóstico de su estado actual, a partir
del día 14 de septiembre y se ejecutaran hasta el mes de diciembre realizando
salidas periódicas y constantes para la medición de caudales y lámina de agua.
Este estudio se efectuó con el fin de identificar y reconocer cada uno de los
componentes (agua, suelo, vegetación, hombre y medio ambiente), no se puede
excluir ninguno de ellos porque en el balance de la naturaleza actúan todos en
forma integral.
Se evaluaron los parámetros físicos y químicos de los recursos hídricos y de
suelo, con el fin de conocer la calidad de estos para diferentes usos, aplicamos
encuestas para conocer la oferta y demanda del recurso hídrico, y establecer las
actividades socioeconómicas de los habitantes de esta cuenca.
Para el desarrollo de este proyecto utilizamos herramientas como el GPS, ya que
es de gran utilidad para ubicar puntos estratégicos y trazo de rutas,
posteriormente con ayuda del software Google Earth se calcularon las
características geomorfometricas de la cuenca Zipacha, y mapas que facilitaron el
reconocimiento de la cuenca.
Este proyecto se realizó con gran ayuda de la comunidad de la zona, que gracias
a su gentileza nos proporcionaron información valiosa para el desarrollo de este
trabajo. Agradecimientos especiales a la auxiliar del laboratorio de Control y
Calidad Yolanda López, al auxiliar del laboratorio de suelos Wilson Armando
Castellanos, el guarda bosques Gerardo Carvajal que con sus conocimientos
sobre la temática de estudio ha sido posible obtener buenos resultados.
6
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
2. MARCO CONTEXTUAL
El municipio de Pamplona está situado en las coordenadas 72 ° 39’ de longitud al oeste
de Greenwich y a 7 ° y 23' de latitud norte, con una altitud de 2.297 metros sobre el nivel
del mar (imagen No. 1).
Limita al Norte con Pamplonita y Cucutilla, al sur con los municipios de Cácota y
Mutiscua, al oriente con Labateca y al occidente con Cucutilla, teniendo una extensión
máxima de 318 km2.
Imagen 1: Ubicación Municipio de Pamplona Norte de Santander en el territorio Colombiano.
Ubicación de la microcuenca Zipacha
La microcuenca quebrada Zipacha está ubicada entre las veredas de Ulagá y Chichirá
del municipio de Pamplona en el departamento de Norte de Santander, su nacimiento se
encuentra ubicado a 2793 m.n.s.m en las coordenadas 7°20'58.57"N y 72°37'46.54"O,
desembocando en el rio Pamplonita a 3.65 km de distancia desde su nacimiento, cuyos
límites son: por el norte con el Municipio de pamplonita, por el sur con la vereda
7
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Fontibon, por el oeste con el municipio de Pamplona y por el este con el municipio de
Labateca (ver imagen No. 2)
Imagen 2: Ubicación Municipio de Pamplona Norte de SantanderFuente:http://www.google.com.co/imgres?
q=alcaldia+de+pamplona+norte+de+santander&um=1&hl=es&sa=N&biw=1280&bih=675&tbm=isch&tbnid=wDsiyA7NW722gM:&imgrefurlEditado por Castiblanco Sergio
2013
Vías de acceso
La microcuenca Zipacha en su desembocadura colinda con la vía principal Pamplona –
Cúcuta, y en su parte media colinda con la vía Pamplona-Saravena, las vías internas a
la quebrada cuenca Zipacha son inexistentes haciéndose necesario el uso de caminos
de trocha, los cuales son utilizados por animales de carga y campesinos de la zona.
8
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
3. MARCO TEORICO
Entiéndase por cuenca u hoya hidrográfica el área de aguas superficiales o
subterráneas, que vierten a una red natural con uno o varios cauces naturales, de
caudal continuo o intermitente, que confluyen en un curso mayor que, a su vez, puede
desembocar en un rio principal, en un deposito natural de aguas, en un pantano o
directamente en el mar. [1]
Una cuenca está compuesta por un conjunto de quebradas o pequeños ríos que se
llaman subcuencas o cuencas tributarias, o sea, las que tienen menor extensión que la
principal. Cuando una cuenca posee pocas hectáreas, se le llama microcuenca. Puede
considerarse una cuenca principal, como el conjunto de pequeñas cuencas que
pertenecen a un mismo desagüe.
Una cuenca hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencian en que la cuenca
hidrográfica se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca
hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos).
Las cuencas pueden considerarse como sistemas abiertos en los que es posible
estudiar los procesos hidrológicos; se llama sistema abierto al conjunto de elementos y
alteraciones interrelacionadas que intercambian energía y materia con las zonas
circundantes. La medición y análisis cuantitativo de sus características hidrográficas se
denomina morfometría de la cuenca. Por este motivo, la cuenca representa la unidad
fundamental empleada en hidrología, la ciencia que se ocupa del estudio de las
diferentes aguas en el medio ambiente natural. Constituye uno de los rasgos principales
del paisaje, cuyo proceso de formación en la mayoría de los continentes está
determinado por la erosión fluvial y el transporte y deposición de sedimentos. Ésta es la
razón por la que las cuencas también son la unidad básica de estudio de la geografía
física. [2]
Componentes de una cuenca. Los elementos que componen una cuenca son: Agua,
Suelo, Vegetación, Fauna, Hombre y Medio Ambiente. Estos componentes son vivos,
dinámicos y se encuentran en interacción. La cuenca es una unidad geográfica, donde
9
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
todos los elementos que la integran se condicionan mutuamente de una manera
estrecha y armónica. Por lo tanto en el estudio de una cuenca se debe tener en cuenta
todos los recursos que posee, es decir, considerar el medio natural en su carácter
global. [1]
En una cuenca hidrográfica se pueden distinguir tres partes: cuenca de recepción,
garganta o canal de desagüe, lecho o cono de deyección, según sea el área de la
cuenca y el estado de desarrollo de intervención pueden aparecer en una cuenca una o
dos partes solamente.
Los elementos de una cuenca son: talwegs el cual es un canal natural formado por los
puntos más profundos de un territorio, por el cual escurren las aguas; y las vertientes
que son áreas receptoras de agua que se extienden a lado y lado del talweg desde
este hasta la línea de divorcio, los cambios sucedidos en la vertiente afectan al talweg
y viceversa.
Existen métodos para medir las diferentes dimensiones de una cuenca, ya que ella no
es un ente plano y posee tamaños a lo largo, ancho y profundidad. Con fines
orientativos y prácticos se describen a continuación las dimensiones más usuales y la
forma de obtenerlas:
Área: es la medida de la superficie de la cuenca encerrada por la divisoria
topográfica. Esta área se considera como el área que contribuye con la
escorrentía superficial y está delimitada por la divisoria topográfica.
Perímetro: es la medición de la línea envolvente del área.
Longitud axial: es la distancia entre la desembocadura y el punto más lejano de
la cuenca. Es el mismo eje de la cuenca.
Ancho promedio: se encuentra dividido en el área de la cuenca por su longitud
axial.
Ancho promedio= área / longitud axial
10
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Forma de la cuenca: se puede expresar por medio de un índice numérico, sin
embargo se han propuesto varios coeficientes que enseñan en gran parte la
organización del drenaje dentro de la cuenca y otros factores que afecta la
hidrología de la corriente.
Entre los índices sugeridos se encuentran:
Factor forma: es un índice morfométrico que expresa la relación entre el
ancho promedio y la longitud axial de la cuenca. De acuerdo a la forma
indicamos la tendencia de cuenca hacia las crecidas. Así las cuencas con
factores forma bajos, son menos propensas a tener lluvias intensas.
Ff =ancho promedio / longitud axial
Coeficiente de compacidad: es el valor resultante de dividir el perímetro
de la cuenca por el perímetro de un círculo de igual área que la de la
cuenca; es otro índice de forma y se puede hallar.
Kc=P/2√π . ACLASE DE FORMA
Clase de forma Rangos de clase Forma de la cuenca
Kc1 1.0 – 1.25 Casi redonda a oval-redonda
Kc2 1.25 – 1.50 Oval redonda a oval-oblonga
Kc3 1.50 – 1.75 Oval oblonga a rectangular oblonga
Tabla 1: clase de forma
A medida que el Kc tiende a 1.0 aumenta la peligrosidad de la cuenca a las
crecidas.
Índice de alargamiento: se obtiene relacionando la longitud más grande de la
cuenca con el ancho mayor, medido perpendicularmente a la dimensión
anterior.
11
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Ia= L/l
Índice de homogeneidad: se obtiene relacionando el área de la cuenca con la de
un rectángulo que tiene por eje mayor la longitud máxima de la cuenca y por
eje o lado menor el ancho máximo de la cuenca.
Ih = S/Sz
Para facilitar el estudio de los caracteres o componentes de una cuenca se agrupan de
la siguiente forma:
Factores físicos: El relieve, la topografía, la hidrología, la hidrografía, la
geología, la geomorfología, el clima.
Factores bilógicos: son los que tienen vida en la cuenca. El suelo, la vegetación,
la fauna y la ecología.
Factores humanos: El elemento fundamental del desarrollo de una cuenca
hidrográfica es el hombre, base de toda la planificación, puesto que el será el
beneficiario directo de los planes que se adelanten; de aquí que lo primero que
debe hacerse es un estudio de las condiciones prevalecientes en las
comunidades humanas que habitan las cuencas, para mejorar esas
condiciones.
El manejo integrado de una cuenca hidrográfica permite introducir cambios
sociales, fomentar el desarrollo económico y mejorar las condiciones de vida, no
solo materiales sino también culturales y espirituales. Este es el movimiento
esencial que justifica los esfuerzos requeridos en la implementación de un plan
de manejo.
Factores ambientales: El medio ambiente, está centrado en el hombre y
consiste en la forma y función de aquellos ecosistemas que rodean y apoyan la
vida humana. Existen innumerables ecosistemas en el mundo. Un ecosistema
grande, como por ejemplo, una cuenca hidrográfica contiene muchos otros
ecosistemas: bosques, lagos, ríos, terrenos agrícolas, pastizales e incluso
12
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
ciudades, que a pesar de su aparente independencia lo que le hagamos a cada
uno de ellos influirá en el otro, pues son interdependientes.
4. MARCO LEGAL
13
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Decreto 2811 de 1974 Código Nacional de Recursos Renovables.
Decreto 1449 de 1977 Por el cual se reglamenta parcialmente el (inciso 1
numeral 5 del artículo 56 de la ley 135 de 1961) el (decreto ley número 2811 de
1974).
Decreto 2858 de 1982 Por el cual se reglamenta parcialmente el Artículo 56 del
Decreto-Ley 2811 de 1974 y se modifica el Decreto 1541 de 1978.
Ley 79 de 1986 por la cual se prevé a la conservación de agua y se dictan otras
disposiciones.
Ley 357 de 1997 convención relativa a los humedales de importancia
internacional especialmente como habitad de aves acuáticas, suscrita en ramsar,
Irán 2 febrero de 1971.
Ley 408 de 1997 Por medio de la cual se aprueba "el Convenio relativo a la
Organización Hidrográfica Internacional, OHI", suscrito en Mónaco el 3 de mayo
de 1967.
Ley 99 de 1993 por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena
el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y
los recursos naturales renovables, se organiza el Sistema Nacional Ambiental,
SINA, y se dictan otras disposiciones.
Decreto 1729 del 2002 Por el cual se reglamenta la Parte XIII, Título 2, Capítulo
III del Decreto-ley 2811 de 1974 sobre cuencas hidrográficas, parcialmente el
numeral 12 del Artículo 5° de la Ley 99 de 1993 y se dictan otras disposiciones"
Decreto 2115 del 2007 Por la cual se señalan características, instrumentos
básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua
para consumo humano.
5. METODOLOGIA
Análisis de Agua:
14
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Para la determinación de la calidad del agua se procedió a tomar las muestras en
diferentes puntos y para diferentes pruebas así:
La toma de muestras en campo se efectuó el día 5 de octubre del 2013 y fue
realizada en diferentes puntos de la microcuenca Zipacha en la ciudad de
Pamplona por los estudiantes Lidia Vega, Jimmy Cárdenas, Jorge Alemán y
Sergio Castiblanco, estudiantes de la asignatura Hidrología de la Universidad de
Pamplona, teniendo en cuenta la metodología aprendida a lo largo de los estudios
académicos en la institución.
Los recipientes necesarios (plástico opaco), fueron llenados y preservados en un
lugar fresco y seco de acuerdo al tipo de análisis requerido. Una vez colectadas
las muestras, se rotularon registrando la información pertinente al monitoreo,
incluyendo fecha y hora, origen y demás observaciones pertinentes.
Para las pruebas de solidos totales y solidos totales volátiles se tomaron cinco
muestras: desembocadura, parte baja de la quebrada cuenca Zipacha, tubería
encontrada en la parte baja de la quebrada cuenca y dos muestras tomadas en la
parte media de la cuenca (cuenca parte media 1 y cuenca parte media 2), a estas
igualmente se les determino el pH, la alcalinidad, dureza, cloruros, acidez,
oxígeno disuelto y conductividad; para las pruebas de solidos suspendidos
totales y solidos suspendidos volátiles en dos localizaciones: parte baja de la
cuenca y desembocadura de la misma, así como también se les determino
nitritos, color, nitrógeno amoniacal, sulfatos, fosfatos y DQO.
Los análisis de las muestras fueron efectuados en el laboratorio de control y
calidad de la Universidad de Pamplona, de acuerdo con la metodología expuesta
en el Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater.
Características morfométricas de la microcuenca quebrada Zipacha:
Para determinar estas características fue necesario hacer el recorrido por la
15
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
quebrada cuenca Zipacha, tomando tanto puntos como rutas, teniendo estas en el
software GPS TrackMaker se exportaron a Google Earth con el fin de determinar
la delimitación de la cuenca, su área, la pendiente, el perímetro, longitud axial; por
otro lado se calcularon características como: ancho promedio, factor forma,
coeficiente de compacidad, índice de alargamiento y altitud media.
Análisis de suelo:
Los estudios de suelos pueden perseguir distintos objetivos tales como:
Caracterización y reconocimiento de los suelos de un área determinada.
Relevamiento cartográfico de los suelos de un área dada.
Determinación de la aptitud para diferentes usos y/o manejos del suelo,
tanto agropecuarios como ingenieriles, recreativos, urbanos, etc.
Determinación de la necesidad y de las medidas para la conservación y
recuperación de los suelos.
Determinación y diagnóstico de deficiencias edáficas de naturaleza física,
química, físico química o biológica relacionadas con problemas de
producción (impedancias mecánicas, excesiva o baja retención de agua,
acidez o alcalinidad excesiva, necesidad de fertilizantes, etc.).
Cualquiera sea el propósito el estudio de suelos es una operación que debe
sujetarse a ciertas normas básicas a fin de asegurar la certeza, precisión y
confiabilidad de la información recogida, de los resultados obtenidos, del
diagnóstico emitido y de las recomendaciones formuladas. En nuestro caso los
estudios que vamos a implementar serán para reconocer tipo, humedad,
características del suelo.
Recolectamos tres muestras de suelo, parte alta, media y baja. Cada una de las
muestras se extrajo a una profundidad máxima de 50 cm, se envolvieron en papel
vinypel y empacaron en bolsas sellables para conservarlas y así no alterar su
composición.
16
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
En el laboratorio de suelos analizamos cada una de las muestras realizando
ensayos como granulometría, limite líquido, limite plástico.
Granulometría: Este ensayo tiene por objeto determinar la granulometría del suelo
mediante su división y separación con una serie de tamices en fracciones
granulométricas de tamaño decreciente.
Limite líquido: Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado
plástico y puede moldearse.
Limite plástico: Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado
semisólido y se rompe.
Cada uno de estos ensayos nos ayudara a conocer el terreno en el cual está
sentada la quebrada o por lo menos que tipo de suelos se encuentran en la
determinada zona que extrajimos las muestras.
Medición de caudal:
La medición de caudal se realizó de manera periódica, tomando valores
semanales del cambio en el caudal de la quebrada Zipacha por medio del método
volumétrico, solo se tuvo en cuenta este método ya que la quebrada Zipacha
tiene una topografía algo agreste lo cual impide que se haga toma de caudales
por otro método como el de flotador o molinete (ver tabla 8 y grafica 1).
Calculo de demanda hídrica en la quebrada cuenca Zipacha:
La demanda hídrica se calculó para tres diferentes consumos: consumo agrícola,
consumo animal y consumo humano; por parte del consumo agrícola se calculó
por medio del programa CROPWAT con el cual se tuvo en cuenta datos
mensuales multianuales de la radiación solar, velocidad del viento, humedad
relativa, temperatura máxima y minima, con estas se pudo hallar la
17
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
evapotranspiración, con los datos logrados en campo acerca del estado de los
cultivos encontrados en la quebrada cuenca Zipacha se pudo obtener los cálculos
de la evapotranspiración para cada tipo de cultivo especifico en cada uno de sus
etapas de crecimiento y el caudal que necesita cada uno de ellos teniendo en
cuenta valores registrados por la FAO [3] (ver graficas 2-59).
(En los anexos digitales encontrara la programación respectiva de cada uno de
los cultivos (Anexos CROPWAT))
Tanto la demanda hídrica agrícola como la pecuaria y doméstica se calcularon
teniendo en cuenta el Resolución 0865 del 2004 la cual indica que para hallar la
demanda hídrica agropecuaria es necesaria la ecuación:
DUA=[P (ETP∗Kc ) ]∗HaDónde: ETP: Evapotranspiración potencial (mm)
Kc: Coeficiente de uso de agua del cultivo (FAO 33)
Ha: Número de hectáreas cultivadas
Los resultados de esta se muestran en la tabla No. 9.
En la demanda de agua para uso pecuario se halla multiplicando el volumen de
producción de animales de importancia comercial, por un factor de consumo
promedio aproximado, el cual está determinado teniendo en cuenta el tipo de
animal, el tipo de producción y el consumo de materias seca y alimento requerido.
Como tipo de animales de importancia comercial se clasifican: bovinos carne,
leche y doble propósito, aves de corral y porcinos (ver grafica No. 60, 61 y tabla
No. 10)
DUP = ∑ Vpai x Fca
Dónde:
18
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
DUP: Demanda de agua para uso pecuario
Vpai: Volumen de producción por tipo de animal industrial
Fca: Factor de consumo según de producción animal
La demanda rural se halló teniendo en cuenta un consumo de 150 litros por
habitante al día y sabiendo que en la quebrada cuenca Zipacha encontramos 20
habitantes, el cálculo de esta demanda es muy sencillo:
DUR= Fc x No. Hab
Dónde:
DUR: Demanda de agua para uso rural
Fc: Factor de consumo
No. Hab: Número total de habitantes
Los factores de consumo se hallaron gracias a la información dada por los
expertos de CORPONOR, los cuales son:
MODULO DE CONSUMO
USO DOMESTICO: 150 Lt hab/dia
ANIMALES: 70 Lt/dia
RIEGO CULTIVOS: 0.25 Lt/seg * hect
Por otro lado se mostraran resultados sobre los fungisidas y pesticidas utilizados
por los campesinos en la cuenca (ver tabla No. 11)
Calculo de la demanda hídrica total
Después de hallar la demanda hídrica para cada ítem, en este caso la demanda
hídrica rural, pecuaria y agrícola, estas se suman para hallar la demanda hídrica
total de la cuenca (ver grafica No. 62) así:
DHT: DUP+DUR+DUA
19
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Dónde:
DHT: Demanda hídrica total
DUP: Dementa hídrica pecuaria
DUR: Demanda hídrica rural
DUA: Demanda hídrica agrícola
Calculo de la oferta hídrica en la quebrada cuenca Zipacha:
Para la cuantificación de la oferta hídrica, se contó con las mediciones de caudal
realizadas cada ocho días, durante un periodo de tres meses, y la recopilación de
información por medio de las encuestas hechas a los habitantes de la zona de
estudio. También los análisis de calidad de suelo y agua.
El método empleado fue relación lluvia - escorrentía, en el que se tiene en cuenta
número de curvas de escurrimiento(NC) y clasificación hidrológica de los suelos,
para así obtener el promedio de caudal directo, posteriormente se realizó la
reducción por calidad de agua y reducción por caudal ecológico.
20
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Fuente: Resolución Número 0865 (Julio 22 de 2004
Cálculo del índice de escasez:
Una vez realizadas las respectivas mediciones, cálculos y análisis con respecto a
la oferta hídrica neta y a la demanda, se calcula el índice de escasez a partir de la
expresión matemática que se presenta a continuación, estableciéndose de esta
manera una relación porcentual.
Ie = (Dh/Oh)×Fr×100
Dónde:
Ie : Índice de escasez en porcentaje
Dh : Demanda hídrica en metros cúbicos (m³)
21
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Oh : Oferta hídrica superficial neta en metros cúbicos (m³)
Fr: Factor de reducción por calidad del agua y el caudal ecológico
100: Para expresarlo en porcentaje.
Realización de encuestas a los pobladores de la zona:
Estas encuestas se realizaron el dia 14 de Octubre, mientras se realizaban las
mediciones de los cultivos en las respectivas fincas del sector, allí se pudo
establecer de primera mano el uso que se le da al suelo y al agua, ya sea para
consumo o uso agrícola, el formato de estas encuestas se encuentran en los
anexos.
22
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
6. RESULTADOS
ANALISIS DE AGUA
A continuación se muestran una serie de tablas con los datos obtenidos en el
análisis de laboratorio (ver tabla No. 2), tabla de datos calculados (ver tabla No.),
tablas de solidos totales y solidos totales volátiles(ver tablas No. 3 y 4) para cinco
muestras: desembocadura, parte baja de la quebrada cuenca Zipacha, tubería
encontrada en la parte baja de la quebrada cuenca y dos muestras tomadas en la
parte media de la cuenca (cuenca parte media 1 y cuenca parte media 2); solidos
suspendidos totales y solidos suspendidos volátiles (ver tablas No 5 y 6 ) en dos
localizaciones: parte baja de la cuenca y desembocadura de la misma y por último
se presenta la tabla de límites permisibles según DECRETO 1594/84
MINISTERIO DE AGRICULTURA, teniendo en cuenta los artículos 38, 40 y 45 los
cuales tratan acerca de los criterios admisibles para la destinación de la calidad
del agua para los recursos humano y doméstico (artículo 38), criterios admisibles
para la destinación del recurso para uso agrícola (artículo 40) y criterios de
calidad admisibles para la destinación del recurso para preservación de flora y
fauna, en aguas dulces, frías o cálidas y en aguas marinas o estuarias (artículo
45), factores que se ven involucrados en esta cuenca situada en la ciudad de
Pamplona (ver tabla 7), la localización de los puntos se muestra en la imagen
No.3
DATOS OBTENIDOS DE LABORATORIO
LOCALIZACION
pH ALCALINIDAD (ml)
DUREZA (ml)
CLORUROS (ml)
ACIDEZ (ml)
OXIGENO DISUELTO
CONDUCTIVIDAD (μS/cm)
Desembocadura
7,67 3,2 2,5 3,4 0,7 2,23 220
Cuenca parte baja
7,68 3,1 2,2 3,4 0,9 0,9 194,8
Tubería 7,81 2,8 2,8 3,4 0,4 2,06 196,2
Cuenca parte media 1
7,04 2,9 1,6 3,4 1 2,24 189,1
Cuenca parte media 2
7,47 3 2 3,4 0,6 1,3 203
Tabla No. 1 Datos obtenidos en laboratorio
23
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
DATOS CALCULADOS
LOCALIZACION ALCALINIDAD DUREZA CLORUROS ACIDEZ
Desembocadura 64 50 0,68 70
Cuenca parte baja 62 44 0,68 90
Tubería 56 56 0,68 40
Cuenca parte media 1
58 32 0,68 100
Cuenca parte media 2
60 40 0,68 60
Tabla No.2 Datos calculados
Alcalinidad: N= 0,02
Dureza: N= 0,01
Cloruros: N= 0,01
Acidez: N= 0,1
Nota: en todos los cálculos el V2 o Vmuestra fue de 50 ml
SOLIDOS TOTALES
MUESTRA ST (mg ST/L)
Desembocadura 0,3428
Cuenca parte baja 0,057
Tubería 0,148
Cuenca parte media 1 0,1314
Cuenca parte media 2 0,28
Tabla No. 3 Solidos totales
ST:
SOLIDOS TOTALES VOLATILES
MgCaCO3/L¿V 1∗N∗50000
V 2
MgCaC
O 3/L=V 1∗[EDTA ]∗100000
V 2
meq/l de Cl
¿V∗N (AgNO3)∗1000
Vmuestra
MgCaCO3/L¿V 1∗N∗50000
V 2
ST(mg ST/L)
¿ w2−w1v
∗1000
24
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
MUESTRA STV (mg ST/L)
Desembocadura 0,1714
Cuenca parte baja 0,1114
Tubería 0,2142
Cuenca parte media 1 0,2171
Cuenca parte media 2 0.3028
Tabla No. 4 Solidos totales volátiles
STV:
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
MUESTRA
Desembocadura
Cuenca parte Baja
Tabla No. 5 Solidos suspendidos total
SST:
7.
SOLIDOS SUSPENDIDOS VOLATILES
MUESTRA SSV (mg/L)
Desembocadura 0,07
Cuenca parte Baja 0,123
Tabla No. 6 Solidos suspendidos volátiles
SSV:
STV(mg /L)
¿ w2−w3v
∗1000
SST(mg/L)
¿ w2−w1v
∗1000
SSV(mg/L)
¿ w2−w3v
∗1000
25
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Tabla No.7 LÍMITES PERMISIBLES DECRETO 1594/84 MINISTERIO DE AGRICULTURAN.E: NO ESTABLECIDO
8.
La temperatura del agua medida en laboratorio fue de 36,9°C, estos resultados
pueden considerarse acordes al clima de la zona, el cual es cálido. En cuanto a
los demás factores analizados y expuestos en las anteriores tablas se puede decir
que todos los valores (exceptuando la prueba de color para la muestra tomada en
LÍMITES PERMISIBLES DECRETO 1594/84 MINISTERIO DE AGRICULTURA
PARAMETRO UNIDAD
UBICACIÓN
Art 38
Art
40Art 45
Desembocadura
Cuenca
parte baja
Tubería
Cuenca
parte media
1
Cuenca
parte media
2
Nacimiento parte
alta
Nacimiento parte
baja
pH / 7,67 7,68 7,81 7,04 7,47 6,02 6,85,0 -
9,0
4,5 - 9,0
4,5 - 9,0
ALCALINIDAD mg/L 64 62 56 58 60 X X N.EN.E
N.E
DUREZA mg/L 50 44 56 32 40 X X N.EN.E
N.E
CLORUROS mg/L 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 X X<25
0N.E
N.E
ACIDEZ mg/L 70 90 40 100 60 X X N.EN.E
N.E
OXIGENO DISUELTO
mg/L 2,23 0,9 2,06 2,24 1,3 X X N.EN.E
4
CONDUCTIVIDAD
μS/cm 220 194,8 196,2 189,1 203 X X N.EN.E
N.E
SOLIDOS TOTALES
mg/L 0,3428 0,057 0,148 0,1314 0,28 X X N.EN.E
N.E
SOLIDOS TOTALES
VOLATILESmg/L 0,1714 0,1114
0,2142
0,2171 0.3028 X X N.EN.E
N.E
SOLIDOS SUSPENDIDOS
TOTALESmg/L 0,151 0,023 X X X X X N.E
N.E
N.E
SOLIDOS SUSPENDIDOS
VOLATILESmg/L 0,07 0,123 X X X X X N.E
N.E
N.E
NITRITOS mg/L X X X X X 0,004 0,003 1N.E
N.E
COLORUnidade
sX X X X X 97 49 75
N.E
N.E
N AMONIACAL mg/L X X X X X -0,12 -0,09 10N.E
N.E
FOSFATOS mg/L X X X X X -0,3 -0,6 N.EN.E
N.E
SULFATOS mg/L X X X X X 9 24 400N.E
N.E
DQO mg/L X X X X X 90 37 N.EN.E
N.E
26
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
la parte alta del nacimiento la cual arrojo un resultado de 97 unidades, estando
por encima de las 75 unidades que exige la ley ambiental colombiana), se
encuentran dentro del rango establecido por la normatividad ambiental vigente, lo
que permite el uso del recurso hídrico tanto para fines domésticos y/o de consumo
humano realizando previo tratamiento de desinfección como para uso agrícola y
para la destinación del recurso para preservación de flora y fauna, en aguas
dulces, frías o cálidas y en aguas marinas o estuarias.
En cuanto a la prueba de color, la cual fue la única en arrojar un dato por fuera de
los rangos exigidos según el Decreto 1594/84 Ministerio de Agricultura, se
presume que es debido a la concentración de impurezas orgánicas en la zona de
muestreo, evidenciada por la presencia de algunos bovinos dentro y a los
alrededores del nacimiento, esto sumado a que la zona es pantanosa y contiene
buena cantidad de capa vegetal en ella.
Para las pruebas de coliformes totales y fecales se realizaron las pruebas en el
laboratorio de control y calidad de la Universidad de Pamplona arrojando un total
de 9000 NMP de coliformes totales/100 ml y 5000 NMP de coliformes fecales /100
ml (ver anexo) y teniendo en cuenta el Decreto 1594/84 Ministerio de Agricultura
en su artículo 38 sobre la calidad del agua para consumo humano, declara que el
limite permisible para coliformes totales es de 20000 y de coliformes fecales es de
2000, mostrando una excedencia en la cantidad de coliformes fecales, para lo
cual este decreto recomienda hacer un manejo y desinfección del agua para su
consumo.
Por otra parte según este mismo decreto en el artículo 40 sobre la utilización del
agua para explotación agrícola, en su PARAGRAFO 1, incisos b y c, cita que: el
NMP de coliformes totales no deberá exceder de 5.000 cuando se use el recurso
para riego de frutas que se consuman sin quitar la cáscara y para hortalizas de
tallo corto y que el NMP de coliformes fecales no deberá exceder 1.000 cuando se
use el recurso para el mismo fin del literal anterior, dado que el agua en este caso
excede las dos recomendaciones tendría que hacerse un plan de desinfección o
27
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
algún otro manejo especial antes de utilizarla para actividades agrícolas
previamente estipulados, lo cual no se está haciendo, esto podría causar daños
en la salud de los consumidores de estos productos ya que excede en coliformes
fecales en 5 veces lo permitido por la ley colombiana y en coliformes totales en
casi el doble.
Imagen No.3 Ubicación geográfica puntos de toma de las muestras de agua
28
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
ENSAYOS Y DETERMINACION DE LA HUMEDAD, LIMITE LIQUIDO, LIMITE
PLASTICO, INDICE DE PLASTICIDAD, GRANULOMETRIA, Y CLASIFICACION
DE LO SUELOS PARA TRES MUESTRAS TOMADAS DE LA CUENCA
ZIPACHA.
DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LAS TRES MUESTRAS DE SUELO
TOMADAS EN LA CUENCA.
Para determinar la humedad del suelo hemos tomado tres muestras (Z1, Z2 y Zn)
las cuales corresponden a parte media, parte baja y nacimiento de la cuenca
respectivamente (ver imagen No.4), las muestras representativas del suelo de la
cuenca las cuales han sido pesadas (peso Húmedo), para luego ser introducidas
en el horno, con el fin de evaporar la humedad.
Luego de que las muestras se sometieron a una temperatura aproximadamente
de 103° C por 24 horas pesamos nuevamente estas con el fin de obtener el peso
seco el cual será Ws después de calcular la diferencia de Ws y el primer peso, es
decir el peso húmedo obtenemos Ww , siendo este el peso del agua, se deben
restar los valores del peso del recipiente a cada valor previamente, entonces
teniendo estos dos valores,
ω=WwWs
(100)
Siendo ω el valor de la humedad dado en porcentaje (%)
1) Para Z1
Peso húmedo = 83 gr
Ws=51 gr
Ww=(83−51 )gr
Ww=32gr
ω=WwWs
(100 ) ,ω=32gr51gr
(100)
29
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
ω=62,74%
2) Para Z2
Peso húmedo = 56 gr
Ws=35 gr
Ww=(56−35 )gr
Ww=21 gr
ω=WwWs
(100 ) ,ω=21gr35gr
(100)
ω=60%
3) Para Zn
Peso húmedo = 133 gr
Ws=55 gr
Ww=(133−55 )gr
Ww=78 gr
ω=WwWs
(100 ) ,ω=78gr55gr
(100)
ω=70,51%
Estos contenidos de humedad son altos lo cual nos muestra y nos confirma que el
suelo de la cuenca tiene altas posibilidades de saturación lo cual se ve reflejado
en las laderas de la cuenca, lo que facilita los fenómenos de remoción en masa,
para tener certeza de lo que se ha dicho es mejor realizar la granulometría del
suelo para determinar, su textura, tipo de suelo.
METODOLOGIA QUE SE APLICO PARA LA DETERMINACION DE LOS
LIMITES DE ATTERBERG
El objetivo de estos laboratorios es determinar el límite líquido y plástico tal como
no lo indica la norma ASTM D 4318, los cuales nos serán indispensables para
determinar la clasificación de cada suelo por el sistema unificado de clasificación
de suelos (S.U.C.S.) y por el sistema de clasificación de suelos AASHTO,
mediante la norma ASTM D 4318.
30
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Limite líquido (LL)
Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un
material plástico. A este nivel de contenido de humedad del suelo está en el
vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.
Limite Plástico (LP)
Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar un suelo
como material no plástico.
Los ensayos de límites de Atterberg deben hacerse sobre suelos tamizados a
través de la malla No. 40, comúnmente, el suelo traído del campo se encuentra en
un estado de humedad demasiado alto, lo ideal es dejarlo secar en el aire o en
caso contrario en el horno (aunque no es recomendable) para luego ser
tamizado por la malla No. 40. Para realizar el ensayo debemos ser cuidadosos
con algunas variables tales como, tamaño de la masa de suelo, velocidad a la
cual se le dan los golpes, tiempo de reposo del suelo en cazuela antes de
comenzar la cuenta de golpes, humedad del laboratorio y rapidez con la cual se
hace el ensayo, ajuste o calibración de la altura de caída de la cazuela.
Después de tener en cuenta lo anterior se procede a realizar el procedimiento, lo
primero que se debe es colocar aproximadamente 250 g de suelo en un recipiente
de porcelana, seguidamente agregamos una pequeña cantidad de agua y
mezclar cuidadosamente el suelo hasta obtener una mezcla de color uniforme y
obtenga una apariencia cremosa, cuando el suelo se encuentre con una
consistencia pegajosa se debe colocar en la cazuela distribuir uniformemente
sobre la misma con la espátula, luego con la herramienta rasuradora cortamos
una ranura clara en el centro, la cual debe separar la masa del suelo, luego se
cuentan los golpes necesarios para que el aparato logre cerrar la abertura del
suelo, ahora tomamos la muestra, pesar y llevar al horno para su secado,
repetimos el proceso para obtener cuatro muestras las cuales deben estar entre
31
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
(40-30), (30-25), ( 25-20) y (15-20), número de golpes, para esto le agregamos
cuidadosamente más agua; cuando se haga la primera prueba y la segunda es
decir entre (40-30) y (30-25) se toma una muestra, con esta muestra se realizan
rollitos aproximadamente de 3mm de diámetro cuando estas lleguen a este
tamaño se deben romper bajo la presión de enrollamiento, si el cilindro se
desmorona a un diámetro superior a los 3mm, esta condición es satisfactoria para
definir el limite plástico si el cilindro se había enrollado con anterioridad hasta más
o menos 3mm. Luego lo ideal es que las muestras pesen lo mismo para facilitar
los cálculos y por ultimo las debemos llevar al horno para secarlas.
Luego procedimos a pesar las muestras y ahora vamos a realizar los
correspondientes cálculos para hallar los límites líquidos y plásticos de las 3
muestras tomadas en la cuenca.
CACULO DE LIMITE LÍQUIDO PARA LAS TRES MUESTRAS DE SUELO
Realizamos los cálculos correspondientes, y graficamos el número de golpes
versus el contenido de humedad en porcentaje, pero antes debemos determinar la
humedad de la misma forma que se halló en el primer ensayo.
Luego con la ecuación de cada gráfica podemos hallar el límite líquido, según la
norma ASTM D 4318 el limite liquido se obtiene cuando la ranura se cierra a los
25 golpes entonces en la ecuación despejamos x (siendo este la humedad) para
cuándo y = 25.
1) Para Z1
LATA
(gr)
GOLPE
S
PESO
SECO +
LATA (gr)
PESO
HUMEDO
+ LATA
(gr)
PESO
DE LOS
SOLIDO
S
PESO
HUMEDO
PESO
DEL
AGUA
HUMEDA
D
6,4 33 15,6 18,4 9,2 12 2,8 30%
6,4 25 14,8 18,4 8,4 12 3,6 43%
6,4 21 14,1 18,4 7,7 12 4,3 56%
6,4 19 13,8 18,4 7,4 12 4,6 62%
32
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65%0
5
10
15
20
25
30
35
f(x) = − 43.0886601272384 x + 45.1069624897736 Golpes VS Humedad (Z1)
Limite Liquido
LL = 46,66
2) Para Z2
LATA
(gr)
GOLPE
S
PESO
SECO +
LATA (gr)
PESO
HUMEDO
+ LATA
(gr)
PESO
DE LOS
SOLIDO
S
PESO
HUMEDO
PESO
DEL
AGUA
HUMEDA
D
6,4 39 16,3 17,8 9,9 11,4 1,5 15%
6,4 26 13,8 17,8 7,4 11,4 4 54%
6,4 21 13,3 17,8 6,9 11,4 4,5 65%
6,4 17 13,11 17,8 6,71 11,4 4,69 70%
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
f(x) = − 38.1473889431104 x + 45.2355564377234Golpes VS Humedad
(Z2)
Limite Liquido
33
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
LL= 53,04
3) Para Zn
LATA
(gr)
GOLPE
S
PESO
SECO +
LATA (gr)
PESO
HUMEDO
+ LATA
(gr)
PESO
DE LOS
SOLIDO
S
PESO
HUMEDO
PESO
DEL
AGUA
HUMEDA
D
8 40 13,2 16 5,2 8 2,8 54%
8 30 12,8 16 4,8 8 3,2 67%
8 22 12,56 16 4,56 8 3,44 75%
8 16 12,4 16 4,4 8 3,6 82%
50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85%0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
f(x) = − 85.7136121591724 x + 86.5215891576439Golpes VS Humedad
(Z3)
Limite Liquido
LL= 71,77
LIMITE PLASTICO PARA LAS TRES MUESTRAS DE SUELO
Para la determinación del límite plástico según la norma ASTM D 4318 debemos
calcular el promedio de los contenidos de humedad de las muestras tomadas para
dicho dato, tal y como se indicó en la metodología del ensayo.
1) Para Z1
Peso de la muestra húmeda.
34
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
P1= 2,25 gr
P2= 2,1 gr
P3 = 2,15 gr
Peso de la muestra seca. (Ws)
Ws1= 2,1 gr
Ws2 = 1,61 gr
Ws3 = 1,4 gr
WSpromedio = 1,703 gr
Peso del agua (Ww)
Ww1= 0,15 gr
Ww2 = 0,49 gr
Ww3= 0,75 gr
Wwp= 0,4633 gr
Ws=1,703 gr
Ww=0,4633 gr
ωz 1=WwWs
(100 ) ,ωz 1=0,4633gr1,703gr
(100)
LPz1=27,20%
2) Para Z2
Peso de la muestra húmeda.
P1= 2,7 gr
P2= 2,9 gr
P3 = 2,8 gr
35
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Peso de la muestra seca. (Ws)
Ws1= 2,33 gr
Ws2 = 2,58 gr
Ws3 = 2,31 gr
WSpromedio = 2,40 gr
Peso del agua (Ww)
Ww1= 0,37 gr
Ww2 = 0,32 gr
Ww3= 0,49 gr
Wwp= 0,393 gr
Ws=2,40 gr
Ww=0,393 gr
ωz 2=WwWs
(100 ) ,ωz 2=0,393gr2,40gr
(100)
LPz2=16,375%
3) Para Zn
Peso de la muestra húmeda.
P1= 2,3 gr
P2= 1,8 gr
P3 = 1,83 gr
Peso de la muestra seca. (Ws)
Ws1= 1,2gr
Ws2 = 1,34 gr
Ws3 = 1,27 gr
36
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
WSpromedio = 1,27 gr
Peso del agua (Ww)
Ww1= 1,1 gr
Ww2 = 0,46 gr
Ww3= 0,56 gr
Wwp= 0,706 gr
Ws=1,27 gr
Ww=0,706 gr
ωzn=WwWs
(100 ) ,ωzn=0,706 gr1,27 gr
(100)
LPzn=55,59%
DETERMINACION DEL INDICE DE PLASTICIDAD SEGÚN LA NORMA ASTMD
4318
El Índice de plasticidad se define como la diferencia numérica entre el Limite
Liquido y el Limite Plástico:
IP=¿−LP
Un Índice de plasticidad bajo, como por ejemplo del 5%, significa que un pequeño
incremento en el con tenido de humedad del suelo, lo transforma de semisólido a
la condición de líquido, es decir resulta muy sensible a los cambios de humedad.
Por el contrario, un índice de plasticidad alto, como por ejemplo del 20%, indica
que para que un suelo pase del estado semisólido al líquido, se le debe agregar
gran cantidad de agua.
En suelos no plásticos, no es posible determinar el Índice de plasticidad. El día
grama de plasticidad indicada en la figura. Según los Límites de Atterberg,
permite diferenciar - el índice de plasticidad de limos y arcillas, en función del
Limite Liquido LI. Y del contenido normal de humedad WN.
37
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
CALCULO DEL INDICE DE PLASTICIDAD PARA LAS TRES MUESTRAS DE
SUELO
1) Para Z1
IP=¿−LP
IPz1=46,66−27,2
IPz1=19,46
2) Para Z2
IP=¿−LP
IPz2=53,04−16,375
IPz2=36,665
38
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
3) Para Zn
IP=¿−LP
IPzn=71,77−55,59
IPzn=16,18
CLASIFICACION DE LOS SUELOS
ANALISIS GRANULOMETRICO
Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en
una muestra de suelo. Así es posible también determinar su clasificación
mediante los sistemas como AASHTO o SUCS. Para obtener la distribución de
tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden
decreciente, para este ensayo utilizamos los tamices de 3/8 “en adelante, ya que
el suelo posee partículas menores a 9,5 mm es decir es un suelo arenoso y no
contiene gravas.
Para este procedimiento se debe pesar la muestra de suelo seca, se empleó el
proceso mecánico el cual consiste en someter al suelo depositado dentro del
primer tamiz a vibraciones por un determinado tiempo, las cuales hacen que el
suelo pase por los distintos tamices que hemos dispuestos de manera vertical,
luego de esto se van pesando los tamices con su cantidad de suelo
correspondiente para luego determinar el porcentaje que pasa por cada tamiz, los
datos fueron dispuestos en la tabla que se muestra a continuación y se graficó su
respectiva curva granulométrica.
1) Para Z1
39
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
TAMIZ
ABERTURA
DEL TAMIZ
(mm)
SUELO +
TAMIZ
(gr)
TAMIZ
(gr)
PESO
RETENID
O (gr)
%
RETENID
O
% RETENIDO
ACUMULADO
%PAS
A
#4 4,76 744 652 92 6,715% 6,715% 93,28%
#8 2,36 821 547 274 20,000% 26,715% 73,28%
#16 1,18 852 544 308 22,482% 49,197% 50,80%
#20 0,9 595 529 66 4,818% 54,015% 45,99%
#30 0,6 647 525 122 8,905% 62,920% 37,08%
#40 0,425 565 486 79 5,766% 68,686% 31,31%
#50 0,3 572 513 59 4,307% 72,993% 27,01%
#60 0,25 524 499 25 1,825% 74,818% 25,18%
#80 0,18 489 462 27 1,971% 76,788% 23,21%
#100 0,15 535 483 52 3,796% 80,584% 19,42%
#200 0,075 544 449 95 6,934% 87,518% 12,48%
fondo 743 572 171 12,482% 100,000% 0,00%
TOTAL 1370 100,000%
0.01 0.1 1 100.00%
10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%
100.00%
% que pasa Vs Tamiz (Z1)
Curva Granulometrica Z1
2) Para Z2
40
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
TAMIZ
ABERTURA
DEL TAMIZ
(mm)
SUELO +
TAMIZ
(gr)
TAMIZ
(gr)
PESO
RETENIDO
(gr)
%
RETENID
O
% RETENIDO
ACUMULADO
%PAS
A
#4 4,76 811 652 159 11,606% 11,606% 88,39%
#8 2,36 884 547 337 24,599% 31,314% 68,69%
#16 1,18 870 544 326 23,796% 50,511% 49,49%
#20 0,9 597 529 68 4,964% 54,161% 45,84%
#30 0,6 647 525 122 8,905% 62,920% 37,08%
#40 0,425 571 486 85 6,204% 69,124% 30,88%
#50 0,3 591 513 78 5,693% 74,380% 25,62%
#60 0,25 517 494 23 1,679% 74,672% 25,33%
#80 0,18 489 462 27 1,971% 76,788% 23,21%
#100 0,15 566 483 83 6,058% 82,847% 17,15%
#200 0,075 549 449 100 7,299% 87,883% 12,12%
fondo 654 572 82 5,985% 93,504% 6,50%
TOTAL 1490 108,759%
0.01 0.1 1 100.00%
10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%
100.00%
% que pasa Vs Tamiz (Z2)
Curva Granulometrica Z2
3) Para Zn
41
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
TAMIZ
ABERTURA
DEL TAMIZ
(mm)
SUELO +
TAMIZ
(gr)
TAMIZ
(gr)
PESO
RETENIDO
(gr)
%
RETENID
O
% RETENIDO
ACUMULADO
%PAS
A
#4 4,76 671 652 19 1,387% 1,387% 98,61%
#8 2,36 608 547 61 4,453% 11,168% 88,83%
#16 1,18 631 544 87 6,350% 33,066% 66,93%
#20 0,9 554 529 25 1,825% 51,022% 48,98%
#30 0,6 572 525 47 3,431% 57,445% 42,55%
#40 0,425 522 486 36 2,628% 65,547% 34,45%
#50 0,3 549 513 36 2,628% 71,314% 28,69%
#60 0,25 517 494 23 1,679% 74,672% 25,33%
#80 0,18 494 462 32 2,336% 77,153% 22,85%
#100 0,15 552 463 89 6,496% 83,285% 16,72%
#200 0,075 599 449 150 10,949% 91,533% 8,47%
fondo 704 572 132 9,635% 97,153% 2,85%
TOTAL 737 53,796%
0.01 0.1 1 100.00%
20.00%
40.00%
60.00%
80.00%
100.00%
120.00%
% que pasa Vs Tamiz (Zn)
Curva Granulometrica Zn
Ahora teniendo la información de las tablas los límites líquido y plástico, el índice
de plasticidad podemos clasificar los suelos mediante los dos sistemas de
clasificación.
CLASIFICACION DE LAS TRES MUESTRAS DE SUELO.
SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS AASHTO
42
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Para determinar el valor del índice de grupo (IG) tenemos que:
Índice de Grupo → IG= (0.2a + 0.005ac + 0.01bd)
(a)= El % que pasa el tamiz #200 → 35˂%˂75 (1˂a˂40)
(b)= El % que pasa el tamiz #200 → 15˂%˂55 (1˂b˂40)
(c)= El Limite Líquido → 40˂LL˂60 (1˂c˂20)
(d)= El Índice Plástico → 10˂IP˂30 (1˂d˂20)
1) Para Z1
Se tiene que:
LL = 46,6 IP = 19,46 % que pasa el tamiz N° 40 = 31,31 N°200 = 12,48
Entonces podemos decir que el suelo Z1 es un suelo (A-2-7) debido a que
el porcentaje que pasa el tamiz N°200 es menor de 35% y el que pasa el
tamiz N°40 está entre el límite que es máximo 50% además IP>11, LL >
41 , y IG=0, este debe ser menor que 4, este suelo es de buena calidad
para realizar cimentaciones.
2) Para Z2
43
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Se tiene que:
LL = 53,04 IP = 36,66 % que pasa el tamiz N° 40 = 30,88 N°200 = 12,12
Podemos decir que para Z2 es también una Grava con arena limosas y
arcillosas tipo (A-2-7) ,) ya que el porcentaje que pasa por el tamiz N°40
está entre el límite que es máximo 50% además IP>11, LL > 41 , y IG=0,
este debe ser menor que 4, este suelo es de excelente a buena calidad
para realizar cimentaciones y otras obras civiles.
3) Para Zn
Se tiene que:
LL = 71,77 IP = 16,18 % que pasa el tamiz N° 40 = 34,45 N°200 = 10,72
Para Zn se clasifica como Grava con arena limosas y arcillosas tipo (A-
2-7) ,) ya que el porcentaje que pasa por el tamiz N°40 está entre el límite
que es máximo 50% además IP>11, LL > 41 , y IG=0, este debe ser
menor que 4.
.
44
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Imagen No. 4 Ubicación geográfica puntos de toma de muestra de suelo
45
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
CARACTERÍSTICAS MORFOMETRICAS DE LA QUEBRADA CUENCA ZIPACHA:
FACTOR VALOR
Área 259,3542 Hectáreas
Perímetro 9.811,98 metros
Longitud axial 3.660 metros
Ancho promedio 708,61 metros
Factor forma 0,19
Coeficiente de compacidad 1,71
Índice de alargamiento 5,57
Índice de homogeneidad 0,74
Densidad de drenaje 0,002153 km/km2
Longitud cauce principal 4269 metros
Longitud máxima de la cuenca 4227 metros
Ancho máximo de la cuenca 758 metros
Pendiente 0,16
Forma Rectangular
Tipo Exorreica
Orden 2
Tabla No.8 Características morfometricas
Al delimitar el área de la quebrada cuenca por medio del software Google Earth
se pudo determinar varios parámetros como son el área y el perímetro de la
quebrada cuenca Zipacha (ver imagen No. 5), así como también la longitud axial,
el ancho promedio, la longitud del cauce principal, la longitud máxima de la
cuenca, el ancho máximo de la cuenca, la longitud total de los ríos y la pendiente
(ver imagen No. 6), los demás factores se calcularon por medio de modelos
matemáticos ya establecidos.
Haciendo la salvedad anterior y teniendo en cuenta la tabla No. 8, podemos decir
que la quebrada cuenca Zipacha tiene un área de 259,35 kilómetros cuadrados,
un perímetro de 9,81 kilómetros, la distancia entre la desembocadura y el punto
46
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
más lejano de la cuenca es de 3,6 kilómetros, el ancho promedio de la quebrada
cuenca es poco más de 708 metros.
Por otro lado, su factor forma arrojo como resultado 0,19 lo que muestra el cual es
un factor forma bajo, esto revela que está quebrada cuenca es poco susceptible a
crecidas en épocas de intensas precipitaciones, el coeficiente de compacidad es
de 1,71, lo que indica que es de clase Kc3, ya que está en el rango comprendido
entre 1,50<Kc<1,75, según esta clasificación la cuenca es de forma oval-oblonga
a rectangular-oblonga esta forma rectangular-oblonga se pude observar mejor en
la imagen No. 5.
El índice de alargamiento es de 5,57 el cual es elevado, las cuencas con un índice
de alargamiento elevado revelan una forma rectangular, cuya dirección de
escurrimiento forma un ángulo pequeño con la del rio principal, como se observa
en la imagen No. 6, el índice de homogeneidad es de 0,74 lo que ratifica la forma
rectangular de esta quebrada cuenca, la densidad de drenaje es de 0,002153,
este índice es realmente bajo, lo que significa que es una quebrada cuenca frágil
que requiere especial manejo y cuidado para evitar el deterioro de la misma.
La pendiente es de 0,16 (ver imagen 7), su sistema hídrico es de orden 2 la cual
es exorreica dado que su desembocadura es en un rio, en este caso el rio
Pamplonita (ver imagen 6).
47
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Imagen 5. Área y Perímetro de la quebrada cuenca Zipacha
48
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Imagen 6. Características geomorfometricas de la quebrada cuenca Zipacha
49
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Imagen 7. Determinación de la pendiente de la quebrada cuenca Zipacha
FECHA DE MEDICION UBICACIÓN (GPS) CAUDAL(m3/s)
14/09/2013Pto1 0.0147Pto2 0.0109
22/09/2013Pto1 0.0157Pto2 0.0113
50
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Zcau1 7.745*10-4
Zcau2 4.63*10-3
Zaflu2 4.95*10-4
UNIONChichiraCauce principalZ17
1.524*10-3
5.63*10-3
0.0118Z18 0.0114
13/10/2013 Pto1 0.0134Pto2 0.015Zcau1 7.833*10-4
Zcau2 4.724*10-3
Zaflu2 4.95*10-4
UNIONChichiraCauce principalZ17
1.428*10-3
5.085*10-3
0.0117Z18 0.0112
27/10/2013 Pto1 0.017Pto2 0.026Zcau1 7.658*10-4
Zcau2 2.83*10-3
Zaflu2 4.95*10-4
UNIONChichiraCauce principalZ17
1.432*10-3
5.074*10-3
0.0113Z18 0.0125
1/12/2013 Pto1 0.0322Pto2 0.035Zcau1 8.67*10-4
Zcau2 5.83*10-3
Zaflu2 5.21*10-4
UNIONChichiraCauce principalZ17
1.63*10-3
7.024*10-3
0.0283Z18 0.0235
MEDICION DE CAUDALESTabla No. 8 Medición de caudales
51
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
14 Sep.
22 Sep.
13 Oct.
27 Oct.
17 Nov.
24 Nov.
01 Dic.
Pto 1
0.0147
0.0157
0.0134
0.017 0.0322
0.0215
0.0413
NaN NaN
Pto 2
0.0109
0.0113
0.015 0.026 0.035 0.0196
0.047 NaN NaN
ZCAU1
NaN 0.000775
0.0007833
0.0007658
0.000867
0.0007765
0.000896
NaN NaN
ZCAU2
NaN 0.00463
0.004724
0.00283
0.00583
0.00486
0.00603
NaN NaN
ZAFLU2
NaN 0.000495
0.000495
0.000495
0.000521
0.000507
0.000575
NaN NaN
CHICHIRA
NaN 0.001524
0.001428
0.001432
0.00163
0.001985
0.00201
NaN NaN
CAUCE PPAL
NaN 0.00563
0.005085
0.005074
0.007024
0.006032
0.007468
NaN NaN
Z17
NaN 0.0118
0.0117
0.0113
0.0283
0.0201
0.0311
NaN NaN
Z18
NaN 0.0114
0.0112
0.0125
0.0235
0.0214
0.0352
NaN NaN
0.00250.00750.01250.01750.02250.02750.03250.03750.04250.0475
COMPORTAMIENTO DEL CAUDALQUEBRADA CUENCA ZIPACHA
Pto 1Pto 2ZCAU1ZCAU2ZAFLU2CHICHIRACAUCE PPALZ17Z18
Fecha de medición
CAU
DA
L m
3/S
Grafica No. 1 Comportamiento del caudal a lo largo del tiempo
52
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
DEMANDA HIDRICA
MODULO DE CONSUMO
USO DOMESTICO: 150 Lt hab/diaANIMALES: 70 Lt/diaRIEGO CULTIVOS: 0.25 Lt/seg * hect
ETAPAS DE CULTIVOSo INICIAL: Desde la siembra hasta un 10% de la cobertura del suelo
aproximadamente.o DESARROLLO: Desde el 10% de cobertura y durante el crecimiento activo
de la planta.o MEDIA: Entre floración y fructificación, correspondiente en la mayoría de
los casos al 70-80% de cobertura máxima de cada cultivo.o MADURACIÓN: Desde madurez hasta recolección.
Demanda agrícola:Determinacion de la Evapotranspiracion (ETo)
Grafica No.2 Determinacion de la radiación y la evapotranspiración por medio del programa CROPWAT 8.0
53
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 3 Comportamiento de los factores meteorológicos en el tiempo
Grafica No. 4 Precipitación efectiva
54
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
DEMANDA PARA LA ZANAHORIA
Grafica No. 5 Ingreso de datos del cultivo
Grafica No. 6 Ingreso de datos del suelo
55
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 7 Requerimientos de agua para el cultivo de zanahoria
Grafica No. 8 Programación de riego de cultivo de zanahoria
56
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 9 Grafica de la programación de riego del cultivo de zanahoria
PAPA
Grafica No. 10 Ingreso de datos del cultivo de papa
Grafica No. 11 Ingreso de datos del tipo de suelo
57
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 12 Requerimientos de agua del cultivo de papa
58
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No.13 Programación de riego del cultivo de papa
Grafica No. 14 Grafica de la programación de riego del cultivo de papa
59
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
FRESA
Grafica No. 15 Ingreso de datos del cultivo de fresa
Grafica No. 16 Ingreso de datos del suelo
60
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No 17 Requerimientos de agua del cultivo de fresa
Grafica No. 18 Programación de riego del cultivo de fresa
61
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 19 Grafica de programación de riego del cultivo de fresa
ARVEJA
Grafica No 20. Ingreso de datos del cultivo de arveja
62
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 21 Ingreso de datos del suelo
Grafica No. 22 Requerimiento de agua del cultivo de arveja
63
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 23 Programación de riego del cultivo de arveja
Grafica No. 24 Grafica de programación de riego del cultivo de arveja
64
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
HABAS
Grafica No. 25 Ingreso de datos de cultivo de habas
Grafica No. 26 Ingreso de datos de suelo
65
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 27 Requerimientos de agua para el cultivo de habas
Grafica No. 28 Programación de riego del cultivo de habas
66
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 29 Grafica de programación de riego para el cultivo de habas
CALABACIN
Grafica No. 30 Ingreso de datos del cultivo de calabacín
67
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 31 Ingreso de datos de sueloGrafica No. 32 Requerimiento de agua para el cultivo de calabacín
68
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 33 Programación de riego del cultivo de calabacín
Grafica No. 34 Grafica de la programación de riego para el cultivo de calabacín
CILANTRO
69
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 35 Ingreso de datos del cultivo de cilantro
Grafica No. 36 Ingreso de datos del suelo
70
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 37 Requerimiento de agua para el cultivo de cilantro
Grafica No. 38 Programación de riego del cultivo de cilantro
71
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 39 Grafica de programación de riego del cultivo de cilantro
LECHUGA
Grafica No. 40 Ingreso de datos del cultivo de lechuga
72
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 41 Ingreso de datos del suelo
Grafica No. 42 Requerimiento de agua del cultivo de lechuga
73
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 43 Programación de riego de cultivo de lechuga
Grafica No. 44 Grafico de programación de riego del cultivo de lechuga
74
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
CEBOLLA
Grafica No. 45 Ingreso de datos del cultivo de cebolla
Grafica No. 46 Ingreso de datos del suelo
75
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 47 Requerimiento de agua para el cultivo de cebolla
Grafica No. 48 Programación de riego para el cultivo de cebolla
76
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 49 Grafico de programación de riego para el cultivo de cebolla
APIO
Grafica No. 50 Ingreso de datos para el cultivo de apio
77
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No 51. Ingreso de datos de suelo
Grafica No. 52 Requerimiento de agua del cultivo de apio
78
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 53 Programación de riego del cultivo de apio
Grafica No. 54 Grafica de programación de riego para el cultivo de apio
MAIZ
79
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 55 Ingreso de datos del cultivo de maíz
Grafica No. 56 Ingreso de datos del suelo
80
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 57 Requerimiento de agua del cultivo de maíz
Grafica No. 58 Programación de riego del cultivo de maíz
81
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 59 Grafica de programación de riego para el cultivo de maíz
Tabla No. 9 Demanda hídrica según resolución 0865/2004
82
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Demanda pecuaria:
Grafica 60. Cantidad de animales
Grafica No. 61 Demanda hídrica pecuaria
83
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Tabla No. 10 Módulos de consumo por especie
84
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Grafica No. 62 Demanda hídrica de la microcuenca zipacha
FUNGICIDAS AGRÍCOLA INSECTICIDAS HERBICIDA AGRÍCOLA
Manzate 200 wpLANNATE L (METOMILO)Insecticida-carbamato concentacion soluble
GRAMOXONE
Curzate M.8 (polvo mojable wp)
ROXION 40 ECInsecticida sistémico-concentracion Emulsionable
CERILLO
CYMOZEB,CYMOXANIL y MANCOZEB
Glifosol sl
DellkuteMAESTRO 50% WPVecol 8% wp
Tabla No. 11 Fungicidas utilizados en la agricultura en la quebrada cuenca Zipacha
85
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
OFERTA HIDRICA
USO DE TIERRA
CULTIVOSCobertura tratamiento o practica
CONDICIÓN HIDROLÓGICA
NC ÁREA(m2)PRECIPITACIÓN PROMEDIO ANUAL
QDirecto QDirecto*AREA
CULTIVOS EN HILERAS (Hileras Rectas)
Habas
Curvas de nivel
Buena 75 3447,1 7,75 1,117248105 3851,265942Cilantro Buena 75 2400,496 7,75 1,117248105 2681,949607Calabacin Buena 75 46,764 7,75 1,117248105 52,24699037Acelga Buena 75 1235,575 7,75 1,117248105 1380,443827Lechuga Buena 75 155,58 7,75 1,117248105 173,8214601Perejil churco Buena 75 1553,34 7,75 1,117248105 1735,466171Caléndula Buena 75 269 7,75 1,117248105 300,5397402Brócoli Buena 75 384,85 7,75 1,117248105 429,9729331Manzanilla Buena 75 291,425 7,75 1,117248105 325,5940289Maíz Buena 75 679,165 7,75 1,117248105 758,7958091Cebolla Buena 75 27,17 7,75 1,117248105 30,35563101Espinaca Buena 75 2605,4175 7,75 1,117248105 2910,897764Ciruelo Buena 75 1272,25 7,75 1,117248105 1421,418901
CULTIVOS EN HILERAS
ESTRECHAS (Hileras rectas)
Papa negra Buena 73 6410,7 7,75 1,469859681 9422,829456Arveja Buena 73 3046,2 7,75 1,469859681 4477,48656Frijol Buena 73 331,18 7,75 1,469859681 486,7881291Apio Buena 73 1732,51 7,75 1,469859681 2546,546596Fresa Buena 73 1927 7,75 1,469859681 2832,419605Zanahoria Buena 73 1924,8 7,75 1,469859681 2829,185914
86
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Pasto de pastoreo Regular 69 952499,59 7,75 2,293969023 2185004,553
Bosques Regular 601572499,5
9 7,75 4,762576128 7489149,008Rastrojo Regular 86 22720,14 7,75 0,00661681 150,3348476casas y carreteras 4959
ÁREA TOTAL
2582418,84
Q PONDERADO (mm) 3,761183803
Q PONDERADO (m3) 9754,788163
9754,808541
Reducciones(calidad del agua y caudal mínimo
ecológico)
2438,702135
2438,702135 6.681375 l/s
OFERTA NETA DISPONIBLE 4877,40427113.362751 l/s
87
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
INDICE DE ESCACEZ
Ie = (Dh/Oh)×100
Dónde:
Ie : Índice de escasez en porcentaje
Dh : Demanda hídrica en metros cúbicos (l/s)
Oh : Oferta hídrica superficial neta en metros cúbicos (l/s)
100: Para expresarlo en porcentaje.
Ie = (2.310752/13.362751)×100
Ie=17,29%
Si bien el índice de escasez da cuenta de los niveles de abundancia o escasez, relacionando la oferta específica con la demanda correspondiente, debe tenerse en cuenta que el abastecimiento de agua para los diferentes usos involucra aspectos como el almacenamiento y transporte del recurso hídrico. Por ello, no necesariamente los altos niveles de escasez en áreas específicas coinciden con problemas graves de abastecimiento de los sistemas, para los cuales se han desarrollado infraestructuras de manejo particulares.
Para esto hay que comparar el resultado dado con la siguiente tabla que se encuentra en la resolución 0865/04:
Para ver los cálculos dirigirse al anexo cálculos Zipacha.
88
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
7. ANALISIS DE RESULTADOS DEMANDA HIDRICA, OFERTA HIDRICA E INDICE DE ESCACEZ
La demanda hídrica calculada por dos métodos como fueron la resolución
0865/94 y el software CROPWAT nos arrojó una demanda total (la suma de la
demanda rural, la demanda pecuaria y la demanda agrícola) de 2,3107 litros por
segundo, de este total la mayor demanda incurre en la agrícola con un 2,2120
litros por segundo, seguido de la demanda pecuaria con 0,0642 litros por segundo
y por último la demanda rural con 0,0344 litros por segundo, esto se debió a que
en la microcuenca quebrada Zipacha su mayor factor económico es la agricultura
ocupada por diversos cultivos no solo de verduras sino frutales también, en una
muy pequeña medida el factor económico depende de la explotación pecuaria, en
las pocas viviendas encontradas solo una se dedica no solo a la explotación
agropecuaria sino a la pecuaria también, las demás tienen algunos animales en
sus viviendas tan solo para consumo doméstico mas no para lucro como tal, la
razón por la cual es tan baja la demanda hídrica para el consumo doméstico es la
anteriormente mencionada, la microcuenca solamente cuenta con 20 habitantes lo
cual hace que el consumo rural sea muy bajo.
Por otra parte, la oferta hídrica, en la que se tuvieron en cuenta factores como
caudal, área de cultivos, numero de curva, precipitación etcétera para su cálculo
nos arrojó un valor de 13,36 litros por segundo, que comparado con la demanda
que existe en la cuenca es una buena cantidad, este dato se hace más importante
a la hora de calcular el índice de escasez como tal.
Ya por último el índice de escasez se pudo hallar gracias a los cálculos previos de
demanda y oferta hídrica, este valor que se da en porcentaje nos da una idea de
en qué categoría se ubica dicho valor que según la Resolución 0865/04 puede
variar de entre demanda no significativa (<1%) hasta demanda alta (>50%), en el
caso de la microcuenca quebrada Zipacha este índice de escasez dio como
resultado 17,29%, este resultado se ubica en la categoría media (11-20%), lo que
significa que la demanda es una demanda baja, es decir que con la explotación
tanto pecuaria, agraria y rural que se le está dando a la quebrada que pasa por
89
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
esta microcuenca es apropiada para que no se presente escasez a las
necesidades de los habitantes y sus actividades económicas y domesticas que allí
realizan, como se vio anteriormente la calidad del agua no es apropiada por
coliformes fecales para la explotación agraria y rural, en donde se recomienda
hacerse una desinfección o tratamiento microbiológico previo a su utilización.
90
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
8. CONCLUSIONES
Las mediciones de caudal en la microcuenca quebrada Zipacha solo fue posible
realizarlas por medio del método volumétrico debido a su topografía escarpada y
gran cantidad de obstáculos en el curso de la quebrada como rocas y grandes
árboles que impidieron hacerlo por algún otro método, gracias a las mediciones
periódicas se pudo obtener un comportamiento del caudal que encajaban tanto
con los días de precipitación como con los días de alta radiación solar que
ocurrieron en la ciudad de Pamplona.
Se pudo establecer de manera correcta las características morfometricas de esta
microcuenca gracias a las mediciones de georeferenciacion que se hicieron en
esta las cuales por medio del software GOOGLE EARTH se logró establecer las
diferentes características y no solo eso, también las áreas de cultivos y demás,
este estudio nos dio a entender de mejor manera el comportamiento de la cuenca
y sus características, como por ejemplo, identificar que se trata de una
microcuenca rectangular, exorreica de orden 2, su área es de poco más de 259
hectáreas entre otras importantes características ya mencionadas e interpretadas.
Las encuestas cuyo formato se encuentra en la carpeta ANEXOS fueron de gran
ayuda, ya que con esta se obtuvo información valiosa de los habitantes de la
microcuenca y el uso que le dan estos al recurso hídrico desde el punto de vista
económico y doméstico.
Gracias al estudio de laboratorio que se realizó a las muestras de agua tomadas a
lo largo de la microcuenca se pudo establecer por medio del decreto 1594/84 en
sus artículos 38, 40 y 45 la calidad de esta tanto para consumo humano, como
para riego y como fuente vital de fauna y flora de la zona, con este se determinó
que la calidad del agua es aceptable en casi todos los ítems analizados excepto
para coliformes fecales y totales, en donde se recomienda hacer una desinfección
previa tanto para su consumo como para su utilización en el riego de cultivos.
91
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
Por medio de la extracción de muestras de suelo y su análisis en el laboratorio de
suelos de la Universidad de Pamplona se pudo establecer que el suelo a lo largo
de la microcuenca es de tipo grava con arena limosa, este resultado se obtuvo
para las tres muestras analizadas lo que quiere decir que la microcuenca cuenta
con un tipo de suelo en particular a lo largo y ancho de la misma, por lo tanto el
comportamiento de esta microcuenca va a ser igual en todos sus puntos visto
desde la perspectiva del suelo.
Gracias a todas las medidas y los cálculos establecidos por la Resolución 0865/04
se pudo establecer tanto la demanda hídrica pecuaria, agraria y rural como la
oferta hídrica en la microcuenca Zipacha, la cual nos arrojó datos que
esperábamos ya que al momento de hacer las encuestas nos dimos cuenta de la
poca presencia de habitantes y animales en la zona y de los escasos cultivos que
allí existen, se trataba de una microcuenca extensa con poca explotación y por lo
tanto la demanda iba a ser mucho menor que la oferta, esto se comprobó con el
cálculo de índice de escasez la cual se determinó por medio de la resolución
anteriormente mencionada, este índice de escasez nos permitió identificar que la
demanda hídrica en la microcuenca es baja, debido a los pocos factores que
dependen de ella, es decir que por ahora y con la explotación y las precipitaciones
que se dan en esta zona de la región se podrá contar con agua suficiente para el
abastecimiento doméstico, económico y ambiental.
92
UNIVERSIDAD DE
PAMPLONA
ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA ZIPACHA
9. BIBLIOGRAFIA
[1] MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Artículo 1º Decreto 1729 de
2002. Capítulo III. Información ambiental No 6.
Estrategia de desarrollo: El resto del siglo XXI (En Linea). Disponible en
internet.http://www.larioja.org/mg/publicaciones/revistaambiente/numero6.h
tml
[2] Pollution Prevention Program. Todo acerca de las cuencas hidrográficas
[En Línea]. Santa Clara Valley. 2001. Disponible en internet: http://www.
Watershedwatch.net /description_Spanish.ht.
[3] Aplicación Web para la Programación de Riegos en Tiempo Rea,
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA. En línea:
http://www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/ifapa/sar/contents/es/
recomendacion/publico/web_Programacion_Riegos.pdf
Decreto 2811 de 1974 : Código Nacional de Recursos Naturales
Renovables. Decreto 1449 de 1977 : Por el cual se reglamentan
parcialmente el (Inciso 1 del Numeral 5 del Artículo 56 de la Ley 135 de
1961) y el (Decreto Ley No. 2811 de 1974).
Decreto 2858 de 1981 : Por el cual se reglamenta parcialmente el artículo
56 del Decreto - Ley 2811 de 1974 y se modifica eI Decreto 1541 de 1978.
Ley 79 de 1986 : por la cual se provee a la conservación del agua y se
dictan otras disposiciones.
Ley 357 de 1997 : Convención Relativa a los Humedales de Importancia
Internacional especialmente como Hábitat de Aves Acuáticas, suscrita en
Ramsar, Irán, el dos (2) de febrero de mil novecientos setenta y uno (1971)
Ley 408 de 1997 : Por la cual se aprueba el Convenio relativo a la
Organización Hidrográfica Internacional, OHI, suscrito en Mónaco el 3 de
mayo de 1967
Ley 99/93 : Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente . Decreto
1729 de 2002 : por el cual se reglamenta la parte xiii, título 2, capítulo iii del
decreto-ley 2811 de 1974 sobre cuencas hidrográficas, parcialmente el
numeral 12 del artículo 5° de la ley 99 de 1993 y se dictan otras
disposiciones.
93