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5. CASO DE APLICACIÓN: “Microcuenca de La Quebrada Doña María”

5.1 GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO La quebrada Doña María tiene un área de 75.82 km² (Tabla 5 - 1. ) y es uno de los principales afluentes del río Medellín (Río Aburrá) y se encuentra localizado en la ladera occidental de este Valle entre los municipios de Medellín, Itagüí y La Estrella (Figura 5 - 1. ). En la parte alta y media de la cuenca se encuentra el corregimiento de San Antonio de Prado (corregimiento del municipio de Medellín) principalmente rural (Figura 5 - 2. , Tabla 5 - 2. ), como también lo es la fracción del territorio correspondiente al municipio de La Estrella. En la parte baja se encuentra el municipio de Itagüí, quien posee el mayor porcentaje de área urbanizada en la cuenca (UNAL, 2006).

Tabla 5 - 1. Reporte geomorfológico de la cuenca de la quebrada Doña María.

PARÁMETRO VALOR

Área (km2) 75,17

Orden de Horton 4

Magnitud 57

Longitud total (km) 50,22

Longitud del canal principal (km) 7,38

Cota máxima en la cuenca (m) 3092

Cota en la salida (m) 1524

Distancia al centroide (km) 11,95

Perímetro (km) 35,76

Pendiente media (%) 33,95

Fuente: UNAL et al., 2004. El corregimiento de San Antonio de Prado tiene 9 veredas al interior de la cuenca, estas son: Yarumalito, El Astillero, El Salado, La Verde, La Montañita, Potrerito, El Vergel, La Florida y San José (Figura 5 - 2. ). El municipio de La Estrella cuenta con 1 vereda al interior de la cuenca llamada San José de La Estrella. El municipio de Itagüí cuenta con 1 corregimiento con las veredas La María, Los Olivares, El Rosario - Loma de los Zuleta, El Progreso, y otra sin identificar (S.I. pico de Manzanillo) (UNAL, 2006).

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Figura 5 - 1. Localización general de la cuenca de la quebrada Doña María

La jurisdicción ambiental en la cuenca está dividida entre dos corporaciones, el área rural corresponde a la jurisdicción de Corantioquia y el área urbana al Área Metropolitana del Valle de Aburrá.

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Esta cuenca para el Valle del Aburrá es una de las más importantes tanto desde el punto de vista hidrológico por su magnitud (75,82 km²) como por la actividad, la industria y a la población que abastece, pues, de ésta se capta para grandes industrias de gran interés económico para la región. A pesar de ser una cuenca de tanta importancia para la región, no cuenta con información de registros limnimétricos y tiene muy pocas estaciones de registro de estaciones climatológicas en su área de influencia.

Figura 5 - 2. Límites veredales y municipales al interior de la cuenca de la quebrada Doña María

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Tabla 5 - 2. Distribución del territorio de la cuenca de la quebrada Doña María entre los municipios de Medellín, Itagüí y La Estrella.

Sector Área (km2) Porcentaje Respecto al Total

Jurisdicción Municipal

Itagüí 11,22 14,8%

Estrella 4,21 5,6%

Medellín 60,39 79,7%

Total 75,82 Urbano

Itagüí 5,51 79,4%

Estrella 0,26 3,7%

Medellín (San Antonio de Prado) 1,17 16,9%

Total 6,95

Rural

Itagüí 5,70 8,3%

Estrella 3,95 5,7%

Medellín 59,22 86,0%

Total 68,87

Fuente: UNAL, 2006.

5.2 ESTUDIOS ANTECEDENTES DE LA QUEBRADA DOÑA MARÍA

Esta es una cuenca que tiene varios estudios generales a nivel departamental, pero para la ejecución del modelo se tienen los siguientes: • Caudales Mínimos de la Quebrada Doña María (UNAL, EPM, 1987). • Diseño y Puesta en Marcha de la Red de Monitoreo Ambiental en la Cuenca

Hidrográfica del Río Medellín en Jurisdicción del Área Metropolitana. Medellín (UNAL et al., 2004).

• Estudio para la reglamentación del aprovechamiento, uso y administración de las aguas

de la quebrada doña maría, incluidas todas las subcuencas o microcuencas de sus

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quebradas afluentes, hasta su desembocadura en el Río Aburrá, localizada entre los municipios de Medellín e Itagüí (UNAL, 2007).

• Actualización de la Red Hídrica del suroccidente de Medellín, (AMVA et al., 2007). Cada uno de estos estudios provee información requerida como insumo del modelo, y aunque, es todavía insuficiente para lograr hacer una calibración rigurosa, el estudio de reglamentación de la cuenca, provee información de vertimientos y captaciones básicos para la integración de la cuantificación de las aguas servidas.

5.3 EJECUCIÓN Y VERIFICACIÓN DEL MODELO HIDROLÓGICO Teniendo en cuenta que la cuenca de la quebrada Doña Maria no tiene registros de caudales, en el estudio de reglamentación realizado en el 2007 por la Universidad Nacional se usó el modelo de tanques agregado para la simulación de caudales mínimos y se calibraron los parámetros con dos estaciones de caudal sobre el Río Medellín que fueron La Salada y Ancón Sur, que se presentan en la Tabla 5 - 3. y la Tabla 5 - 4. respectivamente.

Tabla 5 - 3. Parámetros de calibración en la estación La Salada

Área de la Cuenca (Km²) 43,77 PARÁMETROS Almacenamiento Capilar 150 Conductividad Capa Superior (mm/día) 20 Conductividad Capa Inferior (mm/día) 5 Perdidas Subterráneas (mm) 0 Tiempo Medio de Residencia Flujo Superficial (días) 1 Tiempo Medio de Residencia Flujo Subsuperficial (días) 4,5 Tiempo Medio de Residencia Flujo Base (días) 85

Fuente: UNAL, 2007

Tabla 5 - 4. Parámetros de calibración en la estación Ancón Sur

Área de la Cuenca (Km²) 121,93 PARÁMETROS Almacenamiento Capilar 200 Conductividad Capa Superior (mm/día) 20 Conductividad Capa Inferior (mm/día) 6 Perdidas Subterráneas (mm) 0 Tiempo Medio de Residencia Flujo Superficial (días) 1 Tiempo Medio de Residencia Flujo Subsuperficial (días) 5 Tiempo Medio de Residencia Flujo Base (días) 100

Fuente: UNAL, 2007

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Para verificar la consistencia en los resultados del modelo hidrológico distribuido en comparación con el modelo agregado aplicado por la Universidad Nacional, las variables de de entrada de los mapas se homogenizaron, tomando un solo valor constante, es decir, sin variación espacial y poder así calibrar los parámetros.

5.4 VARIABLES DE ENTRADA AL MODELO Para generar las variables de entradas al modelo se requirió procesar la información y convertirla en mapas, fueron los siguientes: • Modelo digital de elevación • Direcciones de drenaje • Áreas acumuladas • Puntos de interés • Puntos de control • Pendientes • Evapotranspiración potencial • Factor de cobertura vegetal • Isobandas de evapotranspiración • Polígonos de Thiessen • Mapa de vertimientos • Mapa de captaciones • Propiedades físicas de los suelos • Capacidad de campo. • Punto de marchitez permanente • Conductividad hidráulica saturada • Textura • Porosidad • Profundidad del suelo • Mapa de capacidad máximo de almacenamiento capilar, m. (Sm0) • Mapa de almacenamiento capilar inicial. • Mapa de capacidad de percolación • Mapa de velocidad de la ladera • Mapa de formación del cauce • Velocidad del flujo en el canal El procesamiento de estos mapas se encuentra en detalle en el capítulo 4 en el literal 4.2.1. y están compilados en formato de mapa en el Anexo A. Las series de tiempo utilizadas son básicamente: precipitación, pues las captaciones y vertimientos tienen un valor constante en el tiempo, la descripción se encuentra en el capítulo 4, literal 4.2.2 y se encuentra su forma en el Anexo B.