generaciÓn de una guÍa ambiental para el monitoreo de...

1

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE INGENIERO AMBIENTAL:

“GENERACIÓN DE UNA GUÍA AMBIENTAL PARA EL MONITOREO DE CUERPOS HÍDRICOS EN OBRAS DE INFRAESTRUCTURA VIAL, A PARTIR

DE EXPERIENCIAS ADQUIRIDAS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE LA SEGUNDA CALZADA BOGOTÁ VILLAVICENCIO.”

WILSON JAVIER ORTIZ CABALLERO

PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA AMBIENTAL

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

BOGOTÁ, MAYO DE 2017

2

A Dios por la vida

A mi Familia por siempre estar conmigo

A mis directores por la paciencia y la comprensión

A todo el grupo ambiental por la guía y conocimientos compartidos

A todas las personas que pusieron su granito de arena en la conjunción de este proyecto.

3

Tabla de contenido LISTADO DE OBJETOS ............................................................................................................................ 3

ANEXOS ................................................................................................................................................. 4

GLOSARIO .............................................................................................................................................. 5

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 6

JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................................................... 7

RESUMEN EJECUTIVO ........................................................................................................................... 8

Objetivo General ................................................................................................................................... 8

Objetivos Específicos ............................................................................................................................ 8

MARCO DE REFERENCIA........................................................................................................................ 9

ESTUDIO DE CASO ............................................................................................................................... 10

MARCO NORMATIVO: ......................................................................................................................... 11

METODOLOGÍA ................................................................................................................................... 12

ACTIVIDADES ....................................................................................................................................... 13

RESULTADOS Y PRODUCTOS ESPERADOS ........................................................................................... 16

IMPACTO DE LOS RESULTADOS .......................................................................................................... 17

RESULTADOS ....................................................................................................................................... 17

CONCLUSIONES ................................................................................................................................... 36

RECOMENDACIONES ........................................................................................................................... 38

SUGERENCIAS...................................................................................................................................... 38

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 39

LISTADO DE OBJETOS

Figura 1 Procesamiento de Información ............................................................................................. 13

Figura 2 base de datos red de monitoreo ........................................................................................... 19

Figura 3 Piloto interfaz de ingreso de información ............................................................................. 24

Figura 4 Piloto interfaz consulta información ..................................................................................... 25

Figura 5 Distribución de precipitaciones segunda calzada bogotá-villavicencio ................................ 26

Tabla 1 Manantiales asociados al túnel 3 ........................................................................................... 21

Tabla 2 Estaciones meteorológicas cercanas al tramo medio de la vía bogotá-villavicencio (ideam)27

Tabla 3 Estaciones meteorológicas Segunda Calzada ......................................................................... 28

Tabla 4 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Mayo 2016) ................................. 29

Tabla 5 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Junio 2016) .................................. 30

4

Tabla 6 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Julio 2016) ................................... 31

Tabla 7 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Agosto 2016) ............................... 31

Tabla 8 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Septiembre 2016) ........................ 32

Tabla 9 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Octubre 2016) ............................. 32

Tabla 10 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Noviembre 2016) ...................... 33

Tabla 11 Análisis Morfológico Y De Vientos De Los Sectores 1 Y 2 (Diciembre 2016) ........................ 33

ANEXOS

1. Anexo 1 Base de datos 2. Anexo 2 Cartografía 3. Anexo 3 Mapas de precipitación 4. Anexo 4 Tablas de precipitación 5. Anexo 5 Piloto Interfaz de ingreso y organización/base de datos 6. Anexo 6 Piloto interfaz de consulta de información 7. Anexo 7 Gráficos de Comportamiento de Caudales 8. Anexo 8 Comportamiento de los vientos

5

GLOSARIO

INTERFAZ: Conjunto de funciones “dentro de una página web”, que permite a los usuarios desplazarse dentro de la misma y realizar cualquier acción. RED DE MONITOREO: Es una herramienta que permite realizar seguimiento de cualquier variable en una zona determinada, a partir de la obtención de datos puntuales, y que es de gran importancia para la construcción de un sistema de alertas tempranas. CAUDAL: Volumen expresado en litros por segundo. LENTICO: Cuerpos de Agua que no presentan movimiento, ni corriente contínua. LOTICO: Son cuerpos de agua que presentan corriente, la cual se encuentra en constante movimiento. SIG: Sistema de Información Geográfica, es la integración organizada de la información a partir de herramientas informáticas, con el fin de presentarla de manera clara y teniendo en cuenta el espacio geográfico donde se encuentre. AFORO: Medida del caudal de una corriente hídrica. AGUAS SUBTERRANEAS: Aquellas que se encuentran por debajo del suelo o del fondo marino. AFLORAMIENTO: Movimiento vertical de una masa de agua hacia la superficie. Generalmente proveniente de aguas de escorrentía. MANANTIAL: Descarga de agua subterránea hacia la superficie; puede provenir de un acuífero confinado. CUERPO SUB SUPERFICIAL: Agua contenida por debajo de la superficie del terreno. ARCGIS: Software utilizado para la generación y manejo de sistemas de información geográfica. ISOYETAS: Curvas dentro de un plano que muestran zonas con igual precipitación. DESECACIÓN: Perdida de humedad de una zona. CARTOGRAFIA TEMATICA: Cartografía (planos, figuras, etc.) que muestra información relacionada a una zona geográfica en específico. MONITOREO: Acción de supervisar y controlar.

6

INTRODUCCIÓN Uno de los objetivos descritos en el plan nacional de desarrollo, incluye la necesidad de impulsar la generación de infraestructura vial que promueva el crecimiento económico y la integración regional; con ello se logrará que el país sea más competitivo y esté preparado frente a los diversos retos que pueda presentar el comercio global. Por tanto, se formulan diversos programas para cumplir con dicho objetivo, entre ellos se incluye el programa de concesiones 4G, que correspondería a la construcción de 7000 km de la red vial nacional, 141 km de túneles y 150 km de viaductos. Y las obras de mejoramiento de las vías existentes (DNP, 2015). De tal manera que vemos una aplicación puntual y un piloto para obras futuras de mayor inversión.

Uno de los proyectos que hacen parte del programa de concesiones, es el relacionado con la vía que conduce de Bogotá a Villavicencio y que comprende 86 km; el proyecto se ejecutaría en el tercio medio de la vía, abarcando 29km de longitud. Siendo de especial importancia por el impacto de las obras (en la actualidad), la zona comprendida entre la vereda el tablón, perteneciente al municipio de Caqueza, y Chirajara en el municipio de Guayabetal; zona que cuenta con 29 km, 18 túneles, con galerías de evacuación, y 42 puentes. Donde las acciones relacionadas con la construcción de túneles tienen gran relevancia, principalmente al relacionarlo con el tema del manejo de las fuentes hídricas. Generando impactos como las alteraciones del nivel freático, abatimiento de aguas y cambios en la calidad del agua (CAMACHO, 2013); traducido en la escases del recurso hídrico, problema que afecta directamente a los ecosistemas asociados y a la comunidad circunvecina. Mostrando un complejo tema de manejo ambiental, que incluyen variables tan diversas como los fenómenos climáticos que influyen en el diagnostico relacionado con la variación de los caudales.

Debido a ello, se hace necesario plantear alternativas para el seguimiento de los cuerpos hídricos lenticos y loticos de la zona. Definiendo su naturaleza, comportamiento y estableciendo notificaciones relacionadas con la variación del caudal en el punto.

Resultado de la recopilación de información y el procesamiento de la misma, se busca obtener una guía para una red de monitoreo de caudales que permita facilidad acceso a elementos de análisis. La red de monitoreo estará sustentada en las diversas metodologías para establecer las variaciones de caudal, la profundidad de la metodología aplicada dependerá de la información disponible. La recopilación de información, su procesamiento y los resultados, serán puntuales y en tiempo real. Se busca la aplicabilidad en obras de infraestructura vial, en este sentido, se consultará información relacionada con proyectos de

7

infraestructura vial y en específico con la construcción de túneles, siendo esta actividad de mayor impacto en proyectos viales.

Dentro de los objetivos contenidos en el Plan de Manejo Ambiental del estudio de impacto ambiental autorizado en la licencia ambiental para el proyecto CONSTRUCCIÓN DE LA SEGUNDA CALZADA TRAMO EL TABLÓN (PR34)-CHIRAJARA (PR63) DE LA CARRETERA BOGOTÁ-VILLAVICENCIO; en específico la ficha 14F de dicho Plan, se destaca la construcción de una red de monitoreo de caudales. Esta red incluye un estudio multidisciplinario de los cuerpos de agua lenticos y loticos ubicados en el área de influencia del proyecto. Puntos que han sido monitoreados desde el 2013 a la fecha y a los cuales se les hará seguimiento hasta el segundo año a partir del inicio de operación de los diferentes sectores.

Teniendo en cuenta lo descrito anteriormente, es necesario integrar toda la información dentro de una base de datos que a su vez permita el análisis de cualquier zona. Para ello se organizó la información disponible a la fecha y establecer la mejor forma de presentarla a la autoridad ambiental, quien establecerá medidas de acuerdo a lo visto. Para tal fin, es necesario que la información se encuentre dentro de una interfaz intuitiva y de fácil manejo; y que además incluya otros parámetros de evaluación (meteorología y cartografía de la zona)

Finalmente se presenta la viabilidad de la creación de la interfaz para la base de datos y su integración en línea, requiere de una programación basada en el análisis de las necesidades ambientales requeridas por la red de monitoreo. Dentro de este procedimiento se incluye la búsqueda de información relacionada con redes de monitoreo aplicadas en proyectos de infraestructura vial dentro del país. En específico los proyectos ubicados en la zona del eje cafetero, ello puesto que presenta características similares a las actuales y además se efectuaron obras con tunelería lo cual es de nuestro principal interés.

JUSTIFICACIÓN El plan de manejo ambiental de cualquier proyecto que requiera licencia ambiental, contempla una serie de medidas (corrección, mitigación, prevención y compensación), las cuales están directamente relacionadas con el análisis de los impactos encontrados. Existen diversas metodologías para identificar dichos impactos de acuerdo al componente estudiado, sin embargo, se hace necesario tener una base conceptual de fácil comprensión, organizada y completa. Una red de monitoreo por ejemplo, es una herramienta que agiliza la generación de medidas, puesto que cualquier falencia se detecta de manera inmediata; pero para ello es necesario un proceso de automatización muy avanzado. Teniendo

8

en cuenta este aspecto se ha planteado la necesidad de organizar los registros obtenidos a la fecha y mejorar el proceso de consulta de los mismos.

Este trabajo busca evaluar las potencialidades de una red de monitoreo interconectada y actualizable, siendo el primer paso (y el objetivo principal explicado en este documento), la organización de la información y la presentación de la totalidad de los registros. Así mismo la búsqueda de alternativas, y el planteamiento de recomendaciones y sugerencias con el único objetivo de ir a la vanguardia en cuanto a redes de monitoreo y seguimiento se trata.

RESUMEN EJECUTIVO Dentro del plan de Manejo ambiental para la CONSTRUCCIÓN DE LA SEGUNDA CALZADA TRAMO EL TABLÓN (PR34)-CHIRAJARA (PR63) DE LA CARRETERA BOGOTÁ-VILLAVICENCIO, se contempla la creación de una red de monitoreo de caudales, cuya principal función será la de mantener un registro de los cuerpos de agua lenticos y loticos que pudieran ser afectados por las actividades de construcción. Esta red de monitoreo fue creada por un grupo multidisciplinario de profesionales especializados. Dando como resultado la identificación y caracterización de los diferentes puntos hídricos, a los cuales se les ha hecho seguimiento de acuerdo al inicio de las obras y apertura de los frentes de trabajo. Por lo cual se propone una base de datos para la integración y que facilitará el análisis general y puntual.

Objetivo General • Desarrollar una herramienta que contenga los procedimientos que agilice el monitoreo y control de fuentes hídricas en proyectos de infraestructura vial.

Objetivos Específicos • Procesar y organizar la información disponible en materia de medición de caudales dentro del corredor vial Bogotá-Villavicencio, consolidándose bajo los lineamientos que se tendrán en cuenta en el desarrollo del proyecto.

• Desarrollar herramientas para el análisis meteorológico y comportamiento hídrico de la zona y de las corrientes superficiales previstas para el seguimiento permitiendo su correlación con los datos de caudal en diferentes épocas del año

• Elaborar una guía ambiental para el monitoreo de cuerpos hídricos en obras de infraestructura vial con el propósito de que sea una herramienta de gestión y de prevención del riesgo

9

MARCO DE REFERENCIA Para el tema relacionado con redes de monitoreo y en específico para redes de monitoreo de caudales, se logra encontrar gran cantidad de información, pero que difiere en gran medida en el enfoque que se le da a la toma de datos y al fin de la misma. Mientras que algunos autores se concentran en la toma puntual de datos de ríos principales de una zona en específico, otros tocan el tema del desarrollo de alternativas para el monitoreo automatizado (CORREA, 2008) e incluso se centran en el uso de herramientas que permitan identificar las zonas donde se debería realizar monitoreo de aguas (CANO, 2011). Sin embargo no se ha encontrado un estudio que condense todas teorías y estudios antes mencionados y aquellos que faltaron por mencionar. Así mismo, gran parte de dichos estudios no corresponde o se desarrollan dentro de zonas del país. Para terminar, ninguno de las investigaciones encontradas se relaciona directamente con alguna actividad de gran impacto.

En este orden de ideas, esta propuesta de investigación busca integrar la gran cantidad de metodologías y alternativas relacionadas con el monitoreo de cuerpos de agua, en una sola alternativa o herramienta. En segundo lugar, que sea aplicable a proyectos de gran impacto en el país, para este caso en particular proyectos de construcción de infraestructura vial que incluyan obras subterráneas.

En este punto se deberá profundizar sobre dichas metodologías teniendo en cuenta los requisitos de información y la disponibilidad de la misma en la zona. Se debe tener en cuenta que se dispone de tres años de información de puntos dispersos para el caso de los caudales; para el caso de la información meteorológica, se posee información de estaciones de municipios cercanos a la obra, sin embargo a consideración de los investigadores, esta no es completa.

Cabe destacar que la ubicación de los puntos monitoreados está sustentada en la experiencia de un grupo de expertos especializados en el tema. Como resultado tenemos una red distribuida a lo largo de la zona de influencia del proyecto, conformada por distintos cuerpos de agua lenticos y loticos que puedan ser afectados o no por las actividades propias de la construcción.

La primera fase del proceso investigativo, incluye la revisión de información relacionada con el tema; ello permite cimentar las bases teóricas que sostendrán la hipótesis de la investigación. Para el tema relacionado con redes de monitoreo, encontramos gran cantidad de información, pero que difiere en gran medida en el enfoque que se le da a la toma de datos y al fin de la misma. Mientras que algunos autores se concentran en la toma puntual de datos de ríos principales de una zona en específico, otros tocan el tema del desarrollo de alternativas para el monitoreo automatizado (CORREA, 2008) y algunos autores se centran en el

10

uso de herramientas que permitan identificar las zonas donde se debería realizar monitoreo de aguas (CANO, 2011).

Sin embargo no se ha encontrado un estudio que condense todas las teorías y estudios antes mencionados. Así mismo, gran parte de dichos estudios no corresponde o se desarrollan dentro de un contexto especifico, en este orden de ideas no fue posible encontrar una guía para el monitoreo de cuerpos de agua subsuperficiales, superficiales o subterráneos dedicada a una actividad productiva especifica. Para el caso de Colombia y como punto de referencia podemos encontrar la Guía para el monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y subterráneas, propuesta por el Instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales, en el aparte de aguas subterráneas hace un análisis somero de los medios para medir calidad de agua en los diferentes puntos; otro documento de interés es el protocolo para el monitoreo y seguimiento del agua, sin embargo el enfoque es procedimental e investigativo, dando principal importancia a cuerpos de agua con caudales altos.

Por ello, esta propuesta de investigación busca integrar la gran cantidad de metodologías y alternativas relacionadas con el monitoreo de cuerpos de agua, en una sola alternativa o herramienta. Que sea aplicable a proyectos de gran impacto en el país, para este caso en particular proyectos de construcción de infraestructura vial que incluyan obras subterráneas.

En este punto se deberá profundizar sobre dichas metodologías teniendo en cuenta los requisitos de información y la disponibilidad de la misma en la zona. Se debe tener en cuenta que se dispone de tres años de información de puntos dispersos para el caso de los caudales; para el caso de la información meteorológica, se posee información de estaciones de municipios cercanos a la obra, sin embargo a consideración de los investigadores, esta no es completa.

Cabe destacar que la ubicación de los puntos monitoreados está sustentada en la experiencia de un grupo de expertos especializados en el tema. Como resultado tenemos una red distribuida a lo largo de la zona de influencia del proyecto, conformada por distintos cuerpos de agua lenticos y loticos que puedan ser afectados o no por las actividades propias de la construcción.

ESTUDIO DE CASO Ubicación:

La red de monitoreo de caudales está conformada por 82 puntos de aforo, ubicados a lo largo del tramo medio de la vía Bogotá-Villavicencio. De acuerdo a la licencia ambiental del proyecto, se contempla un área de influencia indirecta (donde se podrían manifestar los impactos ambientales de la obra), que

11

comprende la franja que va desde Rio Negro y a partir del borde de la calzada proyectada 100 metros hacia la montaña. Cabe resaltar que aun sin tener certeza sobre la posible afectación o daño del recurso hídrico sobre dichos puntos se incluyeron; de esta forma se podría decir que se aplica el principio de precaución (ley 99 de 1993).

Hidrografía:

De acuerdo a la información suministrada para la línea base presentada por la Concesionaria (PMA CONCESIÓN), se encuentra un grupo de micro cuencas asociadas a la cuenca del Rio Negro (afluente del rio Guayuriba). Siendo de especial importancia las quebradas Colorada, Joticas, Naranjal, Marcelita, Laguneros, Puente Guadalupe Salcedo, San Miguel, Guahibo, Chirajara y el rio Sáname.

Climatología:

Evaporación: Para la zona de estudio se tuvo en cuenta la distribución de la evaporación media anual propuesta por el IDEAM, donde el área de influencia del proyecto presenta una variación de 300 a 1700mm anuales. (IDEAM 2000). Según un estudio realizado por la universidad Javeriana se encontró que la evaporación real para el departamento de Cundinamarca era de 787,5mm anuales en promedio (MARIN, 2010).

Precipitación: Un acercamiento general a la precipitación de la zona permite deducir que hay una gran diferencia entre las diferentes zonas que hacen parte del proyecto. Teniendo diferente microclimas presentes, que varían en la cobertura vegetal, la altura y la topografía. Ello es determinante a la hora de puntualizar la precipitación de cada sector, sin embargo es posible manejar un rango de precipitación que va desde los 850mm anuales a más de 2000mm anuales en algunas zonas. Dentro de los temas tratados en este documento está la inclusión de valores puntuales de precipitación, obtenidos de manera teórica a partir de la construcción de isoyetas.

MARCO NORMATIVO: • Licencia Ambiental Otorgada Mediante Resolución Nº 0081 del 18 de

enero de 2010, cedida a concesionaria vial de los Andes S.A. COVIANDES S.A., y modificada por las resoluciones Nº 1982 del 12 de Octubre de 2010, 2713 del 28 de diciembre de 2010, 141 del 1 de marzo de 2012, 1076 del 18 de diciembre de 2012, 676 del 10 de julio de 2013 y la 0078 del 29 de enero de 2014.

12

• Decreto 1323 de 2007. Mediante el cual se crea el sistema de información del recurso hídrico-SIRH-como una herramienta que facilite identificar la cantidad y calidad del agua de los diferentes cuerpos hídricos del país.

• 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.

METODOLOGÍA La metodología propuesta denota las actividades a realizar, enmarcando los objetivos específicos del presente informe. De esta manera podremos hablar de tres líneas principales de desarrollo donde se encuentran todos los procesos y resultados obtenidos:

1. Organización de Información de caudales actualizada 2. Análisis Meteorológico 3. Elaboración guía ambiental

13

El procedimiento usado para el análisis de información de las líneas de trabajo se presenta a continuación:

FIGURA 1 PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN

ACTIVIDADES Teniendo en cuenta el proceso metodológico y el orden establecido anteriormente se

muestran a continuación las siguientes actividades:

Organización Información de Caudales

La red de monitoreo de caudales para el tramo medio de la segunda calzada fue planteada en la ficha 14F del plan de manejo ambiental; en este punto se le dio especial importancia a los cuerpos de agua que pudieran verse afectados por las obras de tunelería. Para esta evaluación se organizó un grupo ambiental especializado, el cual identificó una serie de puntos para su posterior seguimiento y monitoreo. En la ficha antes mencionada se describen los puntos encontrados y en el capítulo 2 se menciona su ubicación. Aun así se tuvieron en

•Organización de la información (recopilar, analizar, clasificar)

•Identificación de puntos para el tratamiento presente y futuro

Pre-Tratamient

o de la Información

•Generación de capas de información y montaje de base de datos

•Análisis de datos de precipitación en base al comportamiento mensual

multianual.

Tratamiento de la

Información

•Definición de rangos a partir de los resultados obtenidos, del seguimiento realizado para el monitoreo de caudales.

•Comparación con los datos de

precipitación.

Establecimiento de

Parámetros

•Uso de bases de datos en Excel para la visualización de información

•Generación de cartografía a partir del programa ArcGis

Presentación de

Información

•La información se presentara dentro de la base de datos, de tal manera que se incluya lo referente a los aforos realizados y de la misma manera, gráficos del comportamiento de precipitación mensual multianual.

•El profesional ambiental tendrá todas estas herramientas, de tal manera que pueda realizar un análisis pertinente sobre el estado de los cuerpos hídricos.

•Aun así, se plantea un sistema de notificación, basado en los mínimos que se han presentado durante el tiempo de monitoreo.

Análisis de la

Información

• Teniendo en cuenta la aplicación en proyectos relacionados en el futuro, se plantean medidas de mejoramiento que incluyen:

• 1. Uso de herramientas de medición automatizadas.

• 2. Inclusión de la información tomada por los instrumentos en tiempo real. O en su defecto, en el instante en que el encargado del monitoreo realice el mismo.

Mejoramiento Continuo

14

cuenta puntos alejados de la zona de influencia de las construcciones subterráneas (principio de precaución).

Como parte de la experiencia se logró evidenciar que muchos de estos puntos considerados inicialmente no representaban realmente lo que se buscaba monitorear, ello se debió principalmente al momento de la evaluación (temporada de lluvias), lo cual dificulto un análisis correcto de la naturaleza de los puntos.

Debido a esto, fue necesaria la labor de la empresa consultora UT MEDIO NATURAL S.A.S.-CONAMBIENTE S.A.S, quien se encargó de realizar un análisis puntual de los cuerpos pertenecientes a los sectores 1, 1A y 2. Este trabajo dio como resultado la selección de los puntos que en realidad cumplían con las características buscadas (ya sea, afloramiento, manantial o punto de agua sub superficial), reubicando algunos, removiendo otros y anexando puntos de importancia. Otro de los productos, fue un protocolo de monitoreo de cuerpos de agua lenticos, generalizado para todos los puntos del tramo medio y específico para los puntos de los sectores de estudio. De esta forma se genera un documento guía pionero en el seguimiento de los cuerpos de agua lenticos.

El proceso general de monitoreo de los cuerpos hídricos lenticos y loticos dentro del proyecto inicia con la recolección de información de caudales en los diversos puntos identificados con anterioridad; posteriormente se realiza un análisis con los resultados obtenidos. El informe es revisado por el auditor ambiental de la empresa, para finalmente generar una serie de recomendaciones y sugerencias. En este punto inicia la labor que nos compete y el trabajo plasmado en este documento.

En este orden de ideas el primer paso es la organización de la información, para ello se tiene en cuenta el sector al cual pertenece el punto, identificando las obras aledañas, la naturaleza del punto, la ubicación geográfica, el tipo de aforo realizado, algunas observaciones especificas del momento de la toma (siendo de gran importancia la captación por parte de la comunidad aledaña) y finalmente el resultado del aforo.

Este proceso es dispendioso y requiere una gran cantidad de tiempo teniendo en cuenta la cantidad de información histórica y el procesamiento para obtener un resultado con datos aceptable. Con el objetivo de agilizar este procedimiento se propone automatizarlo; siendo el primer paso la creación de una base de datos que incluya toda la información obtenida los datos de caudales obtenidos serán registrados en una base de datos, a partir del uso de formularios construidos mediante el uso de programas como Access o Excel (paquete de

15

Microsoft). Esta base de datos contendrá la información de precipitación de cada punto monitoreado

Finalmente, mediante la información de la base de datos, los rangos establecidos y la programación del programa de manejo de SIG, se obtendrán los puntos de mayor atención (cartografía temática). Se busca así mismo que los actores del proyecto reciban notificaciones sobre el estado de los cuerpos hídricos y generen medidas en caso de encontrar valores fuera de los parámetros.

A continuación se enumeran las actividades específicas a realizar:

− Compilar la información disponible relacionada con los aforos realizados a la fecha, donde se logre diferenciar los diversos puntos mediante la identificación dada por códigos ya determinados. Se debe contemplar los atributos analizados y registrarlos en la base de datos previo análisis. Los informes se clasificaran de acuerdo al punto de aforo, el sector al cual pertenece el punto y a la fecha de realización del mismo.

− Dentro de un software especializado en el manejo de bases de datos, incluir toda la información recolectada a lo largo de la construcción de la segunda calzada. Es de vital importancia que los datos puedan ser consultados de manera fácil y rápida. Y que el archivo o documento generado permita su integración con diferentes programas.

− Para la ubicación de los puntos monitoreados, será necesario obtener las coordenadas planas (Sistema de coordenadas Magna-Sirgas para Colombia con origen en Bogotá) manejadas por la concesión y que debería tener cada uno de los informes; de esta manera y a partir del programa ArcGis en su versión 10 se efectuará su montaje.

Análisis Meteorológico

− Se contempla la generación de información secundaria, la cual está asociada en primera estancia a la determinación de los niveles de precipitación para cada punto. De esta manera será posible realizar un análisis estadístico de la pluviosidad versus el caudal presentado para cada punto; comparando además aquellos puntos que pudieran ser afectados por obras subterráneas.

Elaboración guía ambiental

• Como punto final se plantea la construcción de una guía ambiental para el monitoreo de cuerpos hídricos, la cual estaría directamente relacionada con proyectos de infraestructura vial. Esta guía se elaborara teniendo en cuenta las experiencias adquiridas y la revisión de fuentes bibliográficas.

16

Finalmente se evaluaran las metodologías y se discernirá sobre la más adecuada.

RESULTADOS Y PRODUCTOS ESPERADOS

Organización Información de caudales

Información referente a la toma de caudales, incluida la ubicación del punto, el tipo de aforo, la categorización del cuerpo y las observaciones realizadas.

Productos

• Base de datos actualizada con los resultados del seguimiento donde se identifique el código del punto, las coordenadas del mismo, la altura, la fecha, el caudal y las observaciones.

• Informe de resultados referente al desarrollo de la metodología y actividades de la red de monitoreo de caudales.

• Gráficos del comportamiento de los caudales durante el año o años de seguimiento.

• Cartografía básica de la ubicación de los puntos y asociada a los datos de precipitación.

Análisis Meteorológico

El segundo paso es el cálculo de la precipitación en la zona de estudio; para ello se buscará información de estaciones meteorológicas cercanas y se realizara un análisis estadístico de la pluviosidad. A partir de todo ello se generará cartografía temática. Así mismo, se obtendrá cartografía temática de los caudales aforados, ello a partir de la base de datos construida, donde se tienen capas de información con todos los caudales medidos para cada uno de los puntos monitoreados.

Productos

• Base de datos meteorológica creada a partir de información de estaciones del IDEAM

• Cartografía asociada al análisis meteorológico de las estaciones del IDEAM, generada a partir del software ArcGis.

• Gráficos de precipitación mínima, media y máxima, obtenidos a partir de la información de 10 años de seguimiento por parte del IDEAM (Precipitaciones multianuales)

Elaboración guía ambiental

17

Productos

• Guía de monitoreo de cuerpos hídricos, aplicado a proyectos de infraestructura vial.

IMPACTO DE LOS RESULTADOS Mejoramiento de la calidad de información obtenida por parte de la empresa, referente a los caudales en cuerpos hídricos loticos y lenticos.

Aumento de la productividad de la empresa, permitiendo la automatización en la recepción y procesamiento de la información.

Proyecto pionero en la implementación de redes de monitoreo de cuerpos hídricos en obras de infraestructura vial en el país.

Establecimiento de un punto de partida en el análisis del comportamiento de los cuerpos hídricos, tema desatendido y de gran importancia por la fragilidad que puede representar su deterioro.

RESULTADOS

Información de caudales

La red de monitoreo de caudales planteada inicialmente, incluye la toma de aforos de los diferentes cuerpos de agua lenticos y loticos, que pudieran ser afectados por las obras del proyecto. Teniendo en cuenta este aspecto, desde el año 2013 se realizó monitoreo por parte de los contratistas, cuyo producto final fueron varios informes con información relacionada con el punto de aforo. En este punto se presenta la primera dificultad para la integración en la base de datos. Y esta deriva de la diversidad de metodologías para la toma de información (diferentes tipos de aforo, formatos de registro y de concepciones profesionales). Se genera la necesidad de integrar las metodologías en un único protocolo para el monitoreo; por supuesto ello incluye un estudio detallado de cada punto, que describe la importancia de continuar con el seguimiento o desistir en algunos casos. Este fue el trabajo realizado por el grupo de profesionales de UT Medio Natural S.A.S. y CONAMBIENTE S.A.S.; mejorando la labor realizada dentro del estudio de impacto ambiental 5 años atrás. Hoy en día hay un protocolo de seguimiento para los diferentes cuerpos loticos y lenticos del sector 1, 1A y 2 del proyecto; que además incluye un formato unificado que se maneja para el resto de sectores.

Aun así, este protocolo se empieza a aplicar a partir de septiembre de 2015, por lo cual es resto de informes deben ser analizados y su información debe ser

18

complementada de tal manera que se tenga parámetros comunes para incluir en la base de datos. En este orden de ideas, el primer paso fue la revisión de cada informe disponible, evidenciando la ubicación, su naturaleza, las observaciones de cada contratista, su estado y la fecha de la medición. Estas variables, junto con el sector al cual pertenece el punto son las características que se incluyó dentro de la base de datos. También se organizaron los informes entregados por los contratistas según el sector, y de acuerdo al año y mes registrado.

Paso seguido viene la construcción de la base de datos (Ver anexo 1. Base de datos) que va de la mano con la revisión de los informes, este paso incluye el registro de cada aforo complementando la información faltante (es posible que en algunos casos no se registrara la ubicación del punto, dato faltante en la totalidad de algunos informes relacionados con un punto en específico o bien las coordenadas suministradas no correspondían con la información contenida en el plan de manejo). También fue necesario integrar dentro de la base de datos puntos complementarios a aquellos registrados inicialmente en el PMA o algunos que debieron ser ajustados en su ubicación debido a la naturaleza de los mismos y la evaluación realizada por el grupo ambiental.

Se decidió construir la base de datos mediante el programa Excel del paquete Office (ver figura 2), ello debido a la facilidad y flexibilidad en el manejo de dicho programa. Construida la base de datos fue posible realizar un balance general de la cantidad de datos disponibles para cada sector; balance que presentaremos a continuación:

• 961 informes revisados (Aproximadamente)

• 2404 Registros en base de datos

• 7 sectores revisados

• Periodo comprendido entre el 2013 y el 2016

19

Puesto que se hizo énfasis en el análisis sectorial de la red dentro del proyecto, tenemos los siguientes resultados:

Sector 1

− 733 entradas de registro en la base de datos

− 68 puntos monitoreados (36 a la fecha) − Periodo comprendido entre los años 2014 y 2016

− Informes mensuales y semanales (6 puntos semanales por incidencia de túnel 3)

Sector 1A

− 166 entradas de registro

− 15 puntos monitoreados (10 puntos a la fecha)

− Periodo monitoreado del 2014 al 2016

Sector 2




Sector 2A



FIGURA 2 BASE DE DATOS RED DE MONITOREO

20


Sector 3




Sector 3A

− 216 entradas de registro − 9 puntos monitoreados


Sector 4


− 20 puntos monitoreados (9 a la fecha)


Análisis Hidrográfico Sector 1

De acuerdo a la información suministrada para la línea base (EIA Segunda Calzada, EDL), se encuentra un grupo de micro cuencas asociadas a la subcuenca del Rio Negro (afluente del rio Guayuriba). Dentro del área de estas micro cuencas se incluyeron puntos de monitoreo de caudales, siendo de especial importancia aquellos ubicados cerca de las quebradas que discurren contiguos a los ejes geométricos de los túneles o bien que atraviesan los mismos.

En el ANEXO 1 Consolidado de Seguimientos se plasmaron los puntos monitoreados desde el inicio de actividades a la fecha de elaboración del presente informe; para una mejor organización se procedió a indicar los cuerpos de agua vecinos, así mismo la ubicación, su caracterización, la obra asociada, la distancia a dicha obra, el estado actual de la obra, el tiempo de seguimiento y el número de reportes disponibles.

Se realizó un análisis hidrográfico para cada sector permitiendo establecer concretamente la relación de los puntos monitoreados con la orografía, la precipitación y las condiciones propias del lugar; de esta forma se pretende justificar la red de monitoreo de caudales.

A continuación se presenta los resultados de dicho análisis, con las corrientes y los puntos asociados. Se incluye un gráfico inicial donde se puede detallar la

21

ubicación geográfica, si se desea mayor detalle se puede consultar el ANEXO 2 Hidrografía del Proyecto, donde se encuentra la cartografía relacionada.

Puntos monitoreados asociados a drenajes encontrados entre portal 2 (túnel 1) y el portal 3 (túnel 2), se referencia un drenaje innominado cercano a portal 3, al cual se le ha hecho seguimiento desde el 16 de febrero de 2015 (ver ANEXO 1 consolidado de seguimientos). La mayoría hace referencia a cuerpos de agua de escorrentía superficial, que alimentan drenajes asociados y desembocan en el rio Negro. Con excepción de los puntos 247 M 11 y 247 M 62 los cuales corresponden a manantiales, conformados por el contacto entre la formación Caqueza y el Coluvión para el caso del M11; y por el diaclasamiento o fracturamiento de las Areniscas y lodolitas de la formación Caqueza. (Informe Consolidado sectores 1, 1A y 2-2015).

La quebrada Moscosio se encuentra ubicada cerca al portal 4 del túnel 2 (Km 36+550). Los puntos encontrados en la imagen anterior corresponden a drenajes de escorrentía superficial y subsuperficial. En esta zona encontramos 5 manantiales (ANEXO 3 Puntos Monitoreo Consolidado UT). El punto 247 M 16 manantial formado por el diaclasamiento o fracturamiento de la formación Caqueza y los puntos 247 M 17, 247 M 58, 247 M 61 y 247 M 63 formados por el contacto suelo o coluvión con la formación Caqueza.

En la figura 3 “Hidrografía túnel 3” encontramos puntos asociados a la quebrada la Culebra, principalmente puntos de escorrentía superficial y subsuperficial (estos dependen en gran medida de las condiciones climatológicas y por tanto de la época del año, teniendo en cuenta que la quebrada la Culebra es un cuerpo de agua intermitente). Se identificaron los siguientes manantiales en la zona:

TABLA 1 MANANTIALES ASOCIADOS AL TÚNEL 3

Manantial Génesis

247 M 23 y 247 M 34 Diaclasamiento o fracturamiento de la formación Caqueza 247 M 30 por contacto entre la formación Caqueza y el coluvión 247 M 31, 247 M 35 y 247 M 36 Formado por contacto entre Areniscas y las lutitas de la formación Caqueza 247 M 60 Manantial por contacto suelo-formación Caqueza.

Análisis Hidrográfico Sector 1 A

Los puntos identificados en el sector 1 A están asociados a dos drenajes principales, uno de ellos sobre el Km 38+900 (puente 9) y otro ubicado en el Km 39+400 asociado al Box 13. Todos los puntos corresponden a cuerpos de agua de escorrentía superficial y subsuperficial. En esta zona solo encontramos 2 manantiales el 247 M 59 y el 247 M 54 cuyo origen se dio por el contacto entre la formación Cáqueza y el coluvión.

22

Análisis hidrográfico Sector 2

Los puntos monitoreados en este sector corresponden a cuerpos de agua superficiales asociados a los túneles 4, 5 y 6. En este sector no se identificaron cuerpos lenticos.

Análisis hidrográfico Sector 2 A

En la figura 6 se referencia la quebrada Joticas y el manantial 0 el cual está identificado como un punto de agua subsuperficial, el cual transporta aguas de escorrentía (se monitorean por la posible afectación de los túneles 6 y 6 A).

En la figura 7 se encuentran graficadas las quebradas Honda y Trapichito, aguas arriba y aguas abajo. Para el caso de los manantiales M1 a M6, estos corresponden a aguas medias de las quebradas antes mencionadas (M1 y M2, aguas medias de la quebrada Honda y M3 a M6 aguas medias de la quebrada Trapichito). El manantial Mdionisio corresponde a aguas medias de un brazo de la quebrada Honda.

Los puntos M7, Marlen Castro, Emiliano Rojas y Marlen Castro Caneca verde, están asociados entre sí; este sistema corresponde a un flujo subsuperficial hasta el manantial Marlen Castro, donde es conducido a través de un disipador que se conecta con el Rio Negro.


Aforos realizados a las quebradas Naranjal y Marcelita, al igual que dos puntos identificados como M8A y M8B que en realidad corresponden a un flujo de agua subsuperficial posterior al túnel 6 A (portal Villavicencio), que finalmente tributa al Rio Negro.

Análisis Hidrográfico del Sector 3 A

Los puntos monitoreados en el sector 3A, corresponden a drenajes encauzados mediante disipadores, entre estos tenemos las denominadas Q. Caño K 58+051, Q. Caño Tequendama y la Q. Caño K 56+460. Finalmente los cuerpos lenticos corresponden a los puntos “Caja cerca Tequendama” y el manantial del túnel 13.


Aforos de las quebradas Perdices, San Miguel y Tequena. Para el caso de los denominados Manantiales, se identifican los puntos 11, 12 y “11-12” los cuales corresponden a un único flujo de agua subterráneo. A diferencia de estos, los denominados 10 y 13 corresponden a puntos de agua subsuperficial que se asocian con la quebrada San Miguel.

23

Información Complementaria a la Red de Monitoreo de Caudales

Cartografía

Dentro de la información complementaria que se desea incluir en la base de datos esta la cartografía básica de la zona (ver anexo 2 cartografía). Donde se muestra la ubicación geográfica y espacial de cada punto, y es posible asociar las obras que pudieran o no afectar el cuerpo hídrico. La cartografía se realizó por sector en algunos casos y por grupos de dos sectores en otros, ello dependió principalmente de la extensión de los sectores y de la dispersión de los puntos. Se propone integrar cartografía temática de la zona que de una visión más específica al grupo ambiental.

Precipitación

El análisis de la precipitación se realizó de manera complementaria para la red de monitoreo; solo se tomó esta variable ya que dentro de las estaciones meteorológicas disponibles es la única variable que posee registros constantes y completos. Para dar una vista puntual se realizó una extrapolación de la información. El proceso inicia con la obtención de datos de seis estaciones meteorológicas del IDEAM (se incluyeron datos de precipitación mínima, media y máxima) ubicadas en la región. Los datos fueron procesados a partir del programa ArcGis, obteniendo 3 tipos de Isoyetas (curvas de igual precipitación) de las cuales se pueden obtener rangos. A partir de la cartografía y la ubicación de los puntos se obtuvieron los datos de precipitación promedio, precipitación máxima y precipitación mínima para cada punto. (Ver anexo 3 Mapas de precipitación y Anexo 4 Tablas de precipitación). Las precipitaciones obtenidas corresponden al promedio mensual multianual para los mínimos, los medios y los máximos valores. De esta forma es posible identificar los rangos de precipitación de cada punto durante los diferentes meses del año.

Comportamiento de Caudales

En un principio se planteó establecer mínimos de caudal que permitirían generar alertas o bien notificaciones. Sin embargo no hay información suficiente para establecer un patrón de comportamiento, ello puesto que disponemos en la mayoría de los casos con solo dos años de registros (se genera una gran incertidumbre). Debido a ello la información de caudales se deberá presentar de manera completa a partir de gráficas, ello mostrando los datos según las variables manejadas (tener en cuenta que algunos puntos poseen hasta 2 tipos diferentes de variables).

24

De esta manera será potestad del grupo ambiental o bien del profesional ambiental a cargo, el discernir sobre los resultados obtenidos en la medición de los cuerpos de agua de la red de monitoreo de caudales.

Finalmente la integración de todos los aspectos anteriores darán como resultado un software construido para el análisis ambiental de los diferentes puntos de la red de monitoreo de caudales del proyecto CONSTRUCCIÓN DE LA SEGUNDA CALZADA TRAMO EL TABLÓN (PR34)-CHIRAJARA (PR63) DE LA CARRETERA BOGOTÁ-VILLAVICENCIO. Este software que incluye una base de datos realizada por el grupo ambiental y mejorado en su interfaz, deberá estar integrada en la web y conectada con la intranet de la empresa concesionaria. Así mismo es necesaria una automatización del ingreso de información por parte de los contratistas.

Piloto Interfaz de ingreso y organización/base de datos

Un primer acercamiento a la creación de la interfaz de ingreso y consulta de información, se desarrolló mediante el uso de lenguaje de programación de Visual Basic para aplicaciones de Microsoft, a través de la herramienta Excel (Ver anexos 5 y 6). Este primer acercamiento permitió evaluar las características necesarias para la correcta visualización de la información e identificar las necesidades temáticas de la red de monitoreo de caudales (figura 15).

De igual manera el piloto de ingreso de información nos permitió identificar las posibilidades de la herramienta de manejabilidad y exactitud del ingreso de información (ver imagen 3). Todos estos aspectos se explicarán con mayor detalle en el apartado de recomendaciones.

FIGURA 3 PILOTO INTERFAZ DE INGRESO DE INFORMACIÓN

25

BASE DE DATOS METEOROLOGICA (Análisis Meteorológico)

El análisis meteorológico se planteó a partir de la creación de una red meteorológica compuesta por 6 estaciones meteorológicas automáticas instaladas a lo largo del tramo segundo de la calzada Bogotá-Villavicencio. La información recopilada por estas es incluida en una base de datos construida en Excel. La distribución de las estaciones se plantea a partir de cartografía generada por el programa ArcGis, la cual se compone de isoyetas con rangos específicos de precipitación.

FIGURA 4 PILOTO INTERFAZ CONSULTA INFORMACIÓN

26

FIGURA 5 DISTRIBUCIÓN DE PRECIPITACIONES SEGUNDA CALZADA BOGOTÁ-VILLAVICENCIO

Fuente: Mapa Precipitación media total multianual, autor

Para el cálculo y análisis de la información de precipitación, se tuvo en cuenta la información de 6 estaciones meteorológicas. En la tabla 4 se presenta la ubicación de las mismas, la cuenca hidrográfica, la elevación y la distancia al tramo medio de la doble calzada Bogotá-Villavicencio. Este último dato es de especial importancia para evidenciar la relevancia de los datos allí registrados, además con una interpolación de la información para puntos del tramo se prestara principal atención a aquellas estaciones cercanas (las cuales se encuentren por lo menos a 2000 metros). Teniendo este precedente las estaciones Susumuco, Monterredondo, Caqueza y las Casas, son las más indicadas para la construcción de curvas de igual precipitación (isoyetas), sin embargo en el caso de la estación Caqueza y las Casas, la información disponible no permite incluir el comportamiento de los últimos 10 años. Por tal

27

motivo se hace uso de estaciones más alejadas, con el objetivo de llenar los posibles vacíos de información presentes.

TABLA 2 ESTACIONES METEOROLÓGICAS CERCANAS AL TRAMO MEDIO DE LA VÍA BOGOTÁ-VILLAVICENCIO (IDEAM)

En la figura 5 se muestra la distribución de precipitación a lo largo de los ocho sectores del tercio medio, que se encuentran distribuidos en nueve rangos de precipitación. De esta manera es posible encontrar los sectores 1, 1A y 2 con la precipitación más baja de todo el proyecto (30mm a 70mm al mes). El sector 2A presenta una precipitación de 70mm a 120mm. El Sector 3 muestra una precipitación de 120mm a 200mm. En el sector 3A y 4 se logran identificar rangos que van de los 200mm a los 250mm. El sector 4A presenta la máxima precipitación siendo de 250mm a 340mm. Este análisis es de importancia a la hora de identificar los principales microclimas de una zona determinada, aun así es necesario mencionar la subjetividad de la información, sin embargo es posible tener un marco de referencia para estudios posteriores.

Finalmente gracias a la información cartográfica anterior fue posible ubicar las seis estaciones meteorológicas que conforman la red de monitoreo meteorológica, la cual por el momento y debido a la complejidad del manejo de otras variables se plantea como una red pluviométrica (teniendo en cuenta únicamente la precipitación). En la tabla 3 se muestra la ubicación de las estaciones y en el anexo 4.1 Base de Datos estaciones meteorológicas se pueden observar los datos obtenidos de las estaciones.

Estaciones Meteorológicas cercanas al tramo medio de la vía Bogotá-Villavicencio

Estación Nombre Municipio Corriente Elevación Y X Distancia a

Tramo

35020010 Monterredondo Guayabetal Rio Negro 1300,00 961721,74 1028957,50 1100,7 metros

35020020 Susumuco Guayabetal Rio Negro 1000,00 954351,66 1034511,28 3546,8 metros

35020090 Caqueza Caqueza Rio Caqueza 1600,00 981990,89 1012302,13 8615,3 metros

35030080 Las Casas Caqueza Rio Caqueza 2100,00 981991,53 1016001,76 6263,9 metros

35025060 La Bolsa Choachi Rio Negro 3195,00 996735,07 1012299,89 21346,2 metros

35020290 Fomeque Fomeque Rio Negro 1900,00 987521,87 1021549,76 11446,8 metros

28

TABLA 3 ESTACIONES METEOROLÓGICAS SEGUNDA CALZADA

Identificación Punto Sector

Coordenadas Magna Sirgas

Bogotá Norte

Coordenadas Magna Sirgas

Bogotá Este

Fotografía del sitio

Bunker 1 1 975515,4 1019133,2

Sector 1 (Bunker 2) 1 974360,4 1019684,6

Subestación Galería 3ª 1A 972116,4 1022096,2

Sector 2 (Antiguo Peaje

2A 968759,7 1023671,3

Subestación Túnel 13 3A 959358,7 1028827,4

Bunker Chirajara 4 956459,2 1030932,8

29

Análisis De Los Factores Formadores De Precipitación En La Segunda Calzada Bogotá-Villavicencio

De acuerdo a lo observado en la zona de estudio, en lo referente al comportamiento de la precipitación. Es posible encontrar una relación directa entre la orografía y el nivel de pluviosidad; de esta forma si se analizan al detalle las direcciones y velocidades del viento en los diversos sectores de la vía, se puede afirmar que la topografía y el relieve son los factores precursores de las altas intensidades de lluvia en zonas del pie de monte llanero y así mismo las precipitaciones disminuidas en las áreas pertenecientes al municipio de Caqueza.

Este análisis se realizó a partir del modelo digital de elevación construido mediante el uso de las curvas de nivel, información suministrada por la empresa; de esta manera y a partir de la los datos recopilados de velocidad y dirección del viento es posible encontrar los puntos específicos donde la influencia de las corrientes atmosféricas influyen en la formación de lluvia. El principal inconveniente se encuentra en la falta de información meteorológica en algunos puntos en específico, por ello se limitó el análisis a las estaciones meteorológicas ubicadas en los sectores 1 y 2.

Para lograr argumentar las sentencias anteriores a continuación se realiza un análisis mes a mes, desde mayo de 2016 hasta el mes de diciembre de 2016, de esta forma se incluirá el periodo de mayor precipitación en la zona el cual incluye los meses de abril a septiembre.

TABLA 4 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (MAYO 2016)

Sector 1 Sector 2

Relieve Velocidad del Viento Rango m.s.n.m COD 1210-1393 1393-1576 1576-1758 1758-1941 1941-2124

Rango Km/h COD 0-3 3-5 5-7 7-10 10-13 13-15 15-18

Fuente: Autor

30

En la tabla anterior se muestra dos gráficos obtenidos mediante el programa ArcGis 10, en ambos se muestra un modelo digital del terreno que representa el relieve de la zona estudiada y una rosa de vientos construida mediante el software Hydrognomon, que denota la dirección y la velocidad promedio del mes (para mayor detalle de cada rosa de vientos para los diferentes meses, remitirse al Anexo 8 “Comportamiento de los vientos”). En el caso específico del mes de mayo, para el sector 1, se puede ver una fuerte incidencia de vientos provenientes del suroeste, norte y oeste, así mismo, pero con menor fuerza, se presentan vientos del sur y el suroriente. Para el sector 2 los vientos provenientes del oeste se presentan con mayor fortaleza. Es visible la influencia del relieve en la modificación del curso del viento, de esta manera se puede decir que las laderas ubicadas en la zona actúan como barreras y re direccionan el viento.

TABLA 5 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (JUNIO 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

Para el mes de junio (Tabla 5) hay un aumento significativo de las lluvias provenientes del oriente, en cuanto al comportamiento general, se mantiene con respecto al mes anterior. En cuanto al sector 2, los vientos provenientes del sur aumentan en gran medida. Esta situación se debe principalmente a fenómenos continentales asociados al movimiento de la zona de convergencia intertropical (ZCIT) y al paso de las ondas del este (ZEA, 2003). De nuevo es evidenciable la influencia del relieve en la dirección asumida por las corrientes de viento.

Durante el mes de julio (Tabla 6) se mantienen las lluvias en la zona y de igual manera el comportamiento del viento. Para el sector 1 se muestra un aumento en las velocidades de viento provenientes del suroriente y el sur de la zona evaluada. En el sector 2 la distribución de la dirección y las magnitudes de velocidad se mantienen con respecto al mes anterior.

31

TABLA 6 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (JULIO 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

Durante el mes de agosto (Tabla 7) se presentó el mismo comportamiento del mes anterior, no hay variaciones considerables.

TABLA 7 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (AGOSTO 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

Durante el mes de septiembre (tabla 8) se debe mencionar el aumento de las velocidades de los vientos provenientes del norte; en términos generales para esta época se mantienen las condiciones de periodos anteriores.

32

TABLA 8 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (SEPTIEMBRE 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

TABLA 9 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (OCTUBRE 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

A partir del mes de octubre (tabla 9) se inicia el periodo de transición de la temporada invernal a la temporada seca. Y como se puede observar aunque se mantiene el comportamiento, las velocidades del viento presentan disminución en comparación con registros anteriores, se podría esperar la entrada de la temporada seca durante el mes de noviembre.

33

TABLA 10 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (NOVIEMBRE 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

Para los meses de noviembre y diciembre (tablas 10 y 11) hay una menor incidencia del viento en la zona. Como es de esperarse el aumento de las calmas y las velocidades bajas es proporcional a la disminución de las precipitaciones para esta época.

TABLA 11 ANÁLISIS MORFOLÓGICO Y DE VIENTOS DE LOS SECTORES 1 Y 2 (DICIEMBRE 2016)

Sector 1 Sector 2

Fuente: Autor

Consideraciones Generales

A partir de la descripción anterior es claro que la orografía de la zona juega un papel de suma importancia en la formación de lluvia para los sectores 1 y 2. Uno de los factores más dicientes es el re direccionamiento del viento de acuerdo a la morfología del relieve, esta situación genera efectos precursores de lluvia como lo son la detención y el efecto Foehn, los cuales como es sabido se producen en proximidades de montañas (SANCHEZ, 1996), de esta manera

34

grandes masas de aire son impulsadas a través de la ladera hasta una mayor altura, con lo cual si las condiciones de humedad y temperatura son propicias se puede dar la lluvia. Durante el año este proceso es más fuerte en los meses de mayo a septiembre, en los mismos las velocidades son mayores y la incidencia en la montaña es más directa.

Finalmente se hace necesario comprobar esta teoría en los demás sectores, incluyendo aquellos que se encuentran en la zona del pie de monte llanero, donde la fuerza de las corrientes de los vientos alisios puede ser mayor.

35

GUIA PARA EL MONITOREO DE CUERPOS HÌDRICOS, APLICADO A PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA

36

CONCLUSIONES

1. Dentro de la red de monitoreo de caudales de la segunda calzada Bogotá-Villavicencio se les realiza seguimiento a 105 puntos incluidos dentro de 23 microcuencas hidrográficas. Todas pertenecientes a la subcuenca del rio negro. A partir de un código identificador es posible encontrar su ubicación y características generales. De esta manera es posible hablar de la trazabilidad del seguimiento, encontrando valores de fechas específicas y logrando análisis concienzudos del estado de los mismos dependiendo de la época del año. Es así, que se logró reconocer un comportamiento monomodal correspondiente con las precipitaciones en la zona; siendo de mayo a septiembre el periodo en el cual se reduce el caudal de la gran mayoría de puntos hídricos y el periodo de octubre al mes de abril donde los caudales presentan sus máximos valores. Sin embargo estas condiciones no son evidenciables en la totalidad de los puntos, se logró establecer que aquellos incluidos dentro de la categoría de “manantiales” presentaban un caudal similar durante todo el año, con reducciones mínimas en época de verano. En contraposición los puntos reconocidos como subsuperficiales y superficiales podrían llegar a no presentar caudal durante los meses de estiaje.

2. A partir de las bases de datos meteorológica y de caudales, fue posible determinar los regímenes de lluvia en el área de estudio. Así mismo, con la ayuda de las rosas de viento construidas para cada mes, se logró concluir que las mayores precipitaciones en los sectores 2 al 4-A se dan por los cambios bruscos en la altura de los hidrometeoros, estos cambios impulsan la condensación y precipitación de los mismos. Para los sectores 1 y 1-A se tiene una disminución en la humedad a causa de la descarga en los sectores anteriores, con lo cual no es posible una caída de lluvia.

3. Con ayuda de las base de datos meteorológica y de caudales, herramientas objetivo, se lograron identificar los meses de mayor precipitación y su interrelación con los valores de caudales, este análisis se realizó a partir de los valores obtenidos en los sectores 1 al 2, ello debido a la disponibilidad de información. Es así que se identifican los meses de junio y julio como los de mayores precipitaciones con valores que oscilan entre los 40mm y 446mm totales. De igual manera el mes de enero el más seco del periodo comprendido entre los años 2015 y 2016, con precipitaciones mayores a 8,1mm y 89mm totales. Como era de esperarse los volúmenes registrados en los diversos cuerpos de agua se vieron considerablemente reducidos, a tal punto que gran parte de los cuerpos superficiales de los sectores 3 y 3-A se mostraron secos; esta situación confirma además la naturaleza intermitente de gran parte de las quebradas en estos dos sectores.

37

4. Se logró evidenciar que gran parte de los fenómenos continentales que afectan las condiciones meteorológicas del territorio colombiano en las zonas del norte y sur del país, también influyen en las condiciones específicas de la zona de estudio. En específico los movimientos de la zona de convergencia intertropical (ZCIT), los cuales además afectan de sobremanera el clima del sur de la región Orinoquia y el norte de la amazonia colombiana. Es así que durante el mes de diciembre, el cual se caracteriza por ser uno de los más secos del año, se presentaron lluvias esporádicas asociadas a anomalías negativas de la temperatura superficial del mar y al tránsito de vaguadas provenientes del sur; todo ello sumado a la forma del relieve de la zona, propicio la formación de lluvia.

5. El proceso de revisión bibliográfica para la elaboración de la “guía ambiental para el monitoreo de cuerpos hídricos en obras de infraestructura vial”, permitió reconocer las diversas técnicas a implementar durante la medición de cuerpos de agua lenticos y loticos. Sin embargo, a la hora de ejecutar los aforos en campo es perceptible una gran dificultad asociada a la locación del aforo y a la disponibilidad de recursos tecnológicos; es así que el tipo de medición que se usa en mayor proporción es el aforo mediante el molinete usando velocidad-área y el aforo volumétrico. Aun así, se recalca el valor de la guía, puesto que enmarca diversas situaciones con dificultades específicas y condiciones específicas.

38

RECOMENDACIONES Mejoramiento Continuo

Uno de los aspectos tenidos en cuenta en el mejoramiento de la red de monitoreo, tiene que ver con el manejo integral y automatizado de la información; para ello se tienen en cuenta los siguientes aspectos:

− La creación de una página o bien una interfaz que permita el ingreso de información a partir de una web

− Así mismo una herramienta que permita analizar los componentes de la red de monitoreo, identificando todos los aspectos complementarios como lo es la cartografía y los datos meteorológicos.

− Mejoramiento de la base de datos actual, permitiendo la inclusión de toda la información disponible (informes realizados), permitiendo remitirnos a puntos y fechas específicas de acuerdo a las necesidades.

A este conjunto de aplicaciones lo denominaremos: Plataforma para el análisis de la red de monitoreo de caudales (PARMOCA). La cual será el culmen en el mejoramiento de la red de monitoreo de caudales para el proyecto.

− Inclusión de servicios adicionales de la compañía ESRI, dentro del paquete manejado por la empresa (licencias ArcGis), como lo es el ArcGis Online y el ArcGis server. Posibilitando el análisis de toda la cartografía temática y la información levantada por la concesión.

− Integración de la red de monitoreo de caudales con una red meteorológica, esto además de dar un análisis más detallado del comportamiento de los cuerpos hídricos, permitirá avanzar frente a la generación de una herramienta para la gestión del riesgo en la vía (asociado a fenómenos de remoción en masa, entre otros)

− Generación de información meteorológica la cual será más puntual y detallada.

SUGERENCIAS − Automatizar la toma, registro y análisis de la información, de esta manera

se busca dar respuesta inmediata a eventualidades a través de medidas propuestas por el grupo ambiental.

− Enlazar la red de monitoreo con la intranet de la empresa

− A partir de la misma, implementar la automatización de la toma y recepción de información. Se construirá un formulario que sea accesible a través la WEB y que se encuentre conectado a partir de hipervínculos con un servidor SIG del programa ArcGis, ello permitirá actualizar la base de para obtener alertas temprana y en tiempo real.

39

− Los datos de caudales obtenidos serán registrados en una base de datos, a partir del uso de formularios construidos mediante el uso de programas como Access o Excel (paquete de Microsoft). Esta base de datos contendrá la información de precipitación de cada punto monitoreado.

Así mismo, se proyectar cartografía que se asociara a la base de datos. En resumen se generaría dentro de la base de datos los siguientes productos:

1. Información referente al aforo de caudales, incluida la ubicación del punto,

metodología, la categorización del cuerpo y las observaciones realizadas. 2. Gráficos del comportamiento de los caudales durante el año o años de

seguimiento. 3. Gráficos de precipitación mínima, media y máxima, obtenidos a partir de

la información de 10 años de seguimiento por parte del IDEAM (Precipitaciones multianuales)

4. Cartografía básica de la ubicación de los puntos y asociada a los datos de precipitación.

Esta información se consultaría de manera automática a partir del uso de formularios. También se plantea el ingreso de la misma de manera automática a partir de una página web conectada al servidor principal, o bien, a partir del ingreso en campo y el envío a través de correo electrónico.

BIBLIOGRAFÍA

− AUTORIDAD NACIONAL DE LICENCIAS AMBIENTALES-ANLA. Metodología para la estimación y evaluación del caudal ambiental en proyectos que requieren licencia ambiental. Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible. Colombia, 2013.

− CAMACHO, Sindy Lorena. Identificación, Evaluación y Medidas de Manejo para los impactos ambientales generados sobre el recurso hídrico subterráneo por la construcción de túneles. Universidad Militar Nueva Granada. Colombia, 2013

− CANO, Lina. Diseño de Redes de monitoreo apoyadas por herramientas SIG y modelación Geoespacial. Universidad de Antioquia. Colombia, 2011.

− CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 99 de 1993. Congreso de Colombia. Colombia, 1993.

− CORREA, Christian. Monitoreo de Caudales en Canales usando redes de sensores inalámbricas. Universidad Politécnica de Madrid. España, 2008

− DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN. Bases de Plan Nacional de Desarrollo 2014-2018. Presidencia de la Republica. Colombia, 2014

40

− HERRERA, Rafael. Informe Consolidado de la aguas subterráneas, subsuperficiales y Superficiales, asociado a las obras de excavación de los túneles 1, 2, 3, 3A, 4 y 5 Sectores 1, 1A y 2. UT Medio Natural S.A.S.-CONAMBIENTE S.A.S. Colombia, 2015.

− IDEAM. Mapa de Evaporación total anual (mm) Promedio multianual. IDEAM, 2000. Disponible en: http://www.ideam.gov.co/documents/21021/418894/Evaporaci%C3%B3n+1971+-+2000.pdf/8cf89746-334d-4a7c-a82c-70ad7626f33d

− MARIN Valencia, Valentina. Evaluación de la Relación entre la evapotranspiración potencial teórica y evaporación registrada en los departamentos de Cundinamarca y Valle del cauca. Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Civil. Pontificia universidad Javeriana. Colombia, 2010.

− MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. Protocolo para el monitoreo y seguimiento del agua. Instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales (IDEAM). Colombia, 2007.

− MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. Guía para el monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y subterráneas. Instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales (IDEAM). Colombia, 2002.

− SANCHEZ, José Manuel. El efecto de pantalla orográfica en el clima de montaña extremeño analizado bajo la perspectiva sistémico-estadística. Departamento de Geografía y ordenación del Territorio. Universidad de Extremadura. España, 1996.

− ZEA, Mazo Jorge Aníbal. Baja Anclada Del Pacífico. Departamento de Geociencias-Facultad de Ciencias-Universidad Nacional de Colombia Investigador Científico IDEAM. 2003 Colombia

generaciÓn de una guÍa ambiental para el monitoreo de...

Documents