capítulo 3. agua superficial
TRANSCRIPT
-
aguaESTUDIO NACIONAL DEL
2 0 1 0
aguaESTUDIO NACIONAL DEL
2 0 1 0
C A P T U L O 3AGUA SUPERFICIAL
A u t o r e s
FL IX DARO SNCHEZ
MARTHA GARCA
OMAR JARAMILLO
NELSY VERDUGO
Caracterizacin y anlisis de la oferta
Ro Fro, Parque Natural Chingaza. / N. Verdugo
-
54
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
C A P T U L O 3AGUA SUPERFICIAL
Caracterizacin y anlisis de la oferta
El conocimiento, la interpretacin y el anlisis de los
procesos hidrolgicos que se expresan en la ecua
cin del balance hdrico permiten caracterizar las
condiciones del agua en los sistemas hidrolgicos.
Mediante la comprensin de los flujos, de los alma
cenamientos y de los balances que hacen parte del
ciclo hidrolgico, se estima, cuantifica y relaciona la
oferta hdrica en unidades de anlisis para el Estudio
Nacional del Agua 2010, y se aporta en la construc
cin de indicadores hdricos ambientales.
La oferta hdrica superficial se refiere al volumen de
agua continental, almacenada en los cuerpos de
agua superficiales en un periodo determinado de
tiempo. La determinacin tanto de la oferta hdrica
total como de la oferta hdrica natural disponible y
de sus indicadores asociados se realiza a partir de
un escalamiento conceptual y metodolgico con
respecto a Estudios Nacionales de Agua anteriores.
El ENA 2010 considera una mayor cobertura de esta ENA 2010 considera una mayor cobertura de estaENA 2010 considera una mayor cobertura de esta 2010 considera una mayor cobertura de esta2010 considera una mayor cobertura de esta
ciones hidrolgicas de referencia, estaciones de apo
yo operadas por otras entidades, series de caudales
diarios homogeneizadas y un perodo de anlisis de
34 aos 14200. e estima la oferta de agua su aos 14200. e estima la oferta de agua suaos 14200. e estima la oferta de agua su
perficial para 41 zonas, 30 subzonas y 1.120 unida zonas, 30 subzonas y 1.120 unidazonas, 30 subzonas y 1.120 unida subzonas y 1.120 unidasubzonas y 1.120 unida unidaunida
des hdricas identificadas como fuentes de abasteci
miento de la poblacin de las cabeceras municipales.
La oferta de cuerpos lticos se complementa con la
identificacin y caractersticas de almacenamientos
superficiales, representzdos por los cuerpos de agua
lnticos y ecosistemas de humedales, as como por re
servorios y embalses.1
3.1. Conceptualizacin y dimensionamiento de la oferta hdrica superficial
En este Estudio Nacional del Agua 2010, las caractersti
cas de los procesos que forman parte del ciclo del agua
y la expresin cuantitativa se determinan a partir del
clculo de los balances hdricos en las grandes unidades
hidrogrficas, zonas y subzonas hidrogrficas. En este
captulo del ENA 2010, se desarrollan los conceptos b 2010, se desarrollan los conceptos b2010, se desarrollan los conceptos b
sicos que sirven de soporte para la caracterizacin del
rgimen hidrolgico, el dimensionamiento de la ofer
ta hdrica superficial, la generacin de indicadores y la
identificacin de elementos para interpretar las carac
tersticas de los cuerpos de agua lnticos.
3.1.1. Conceptualizacin de la oferta hdrica en el marco del Estudio Nacional del Agua
La caracterizacin y la estimacin de la oferta hdrica
superficial, en el marco del Estudio Nacional del Agua,
1 En este captulo, el desarrollo de cuerpos lnticos se soporta en el documento Cuerpos de agua: Elementos para su Anlisis e Interpretacin. Estudio Nacional del Agua 2010, elaborado por la ingeniera Nelsy Verdugo, de la ubdireccin de Hidrologa del Ideam.
-
55
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
se soportan en los procesos del ciclo del agua y en la
cuantificacin de sus componentes a partir del balance
hdrico, en particular, el de escorrenta y su expresin en
trminos de rendimiento hdrico.
Para comprender el concepto de la oferta hdrica su
perficial, es preciso definir los trminos que estn in
teractuando de forma permanente en el proceso de
caracterizacin, estimacin y anlisis del componen
te de agua superficial para el ENA 2010: ciclo hidro 2010: ciclo hidro2010: ciclo hidro
lgico, balance hdrico, escorrenta superficial, rendi
miento hdrico, rgimen hidrolgico, disponibilidad
hdrica natural y caudal ambiental.
3.1.1.1. Ciclo hidrolgico
El ciclo hidrolgico se define en el Glosario Hidrolgico
Internacional Unesco, 2010 como la ucesin de fa
ses por las que pasa el agua en su movimiento de la
atmsfera a la tierra y en su retorno a la misma: eva
poracin del agua del suelo, mar y aguas continenta
les, condensacin del agua en forma de nubes, preci
pitacin, acumulacin en el suelo o en masas de agua
y reevaporacin. Figura 1.1 en el captulo 1).
Los componentes del ciclo hidrolgico que se rela
cionan ms directamente con la disponibilidad de
agua y que intervienen en la ecuacin del balance h
drico son la precipitacin como variable de entrada,
la evapotranspiracin real y la escorrenta como varia
bles de salida.
La precipitacin es el volumen de agua que cae por
accin de la gravedad sobre la superficie terrestre en
forma de lluvia, llovizna, nieve o granizo procedentes
de la condensacin del vapor de agua. La precipita
cin es responsable del depsito de agua dulce en
el planeta y, por ende, de la vida tanto de animales
como de vegetales, que requieren del agua para vivir.
La evapotranspiracin real, sinnimo de evapotranspi-
racin efectiva, se define como la suma de las canti
dades de agua evaporadas del suelo y de las plantas
cuando el terreno se encuentra con su contenido na
tural de humedad. e diferencia de la evapotranspi-
racin potencial, que es la cantidad mxima de agua
capaz de ser evaporada en una condicin climti
ca determinada, con una cubierta vegetal continua
y suficiente disponibilidad de agua. Por lo tanto, in
cluye la evaporacin del suelo y la transpiracin ve
getal en una regin especfica y en un intervalo de
tiempo dado; se expresa en unidades de lmina de
agua Unesco, 2010. Una fase fundamental del ciclo
hidrolgico es la evaporacin, bien sea del agua de
los ocanos, de la vegetacin, de la superficie del te
rreno, de los cuerpos de agua, de las corrientes en ge
neral, o de zonas saturadas y no saturadas del terreno,
todo bajo la accin de la radiacin solar.
La escorrenta hdrica superficial o flujo superficial se
define como parte de la precipitacin que fluye por
la superficie del suelo y se concentra en los cauces
y cuerpos de agua. Es la lmina de agua que circula
sobre la superficie en una cuenca de drenaje, es decir,
la altura en milmetros del agua de lluvia escurrida y
extendida. En el balance hdrico se considera como
la precipitacin menos la evapotranspiracin real y la
infiltracin en suelo; est en funcin de las caracters
ticas topogrficas, geolgicas, climticas y de vege
tacin de la cuenca, y est ntimamente ligada a la
relacin entre aguas superficiales y subterrneas de
la cuenca.
El rendimiento hdrico o caudal especfico se define
como la cantidad de agua superficial por unidad de
superficie de una cuenca, en un intervalo de tiem
po dado l/skm. Este concepto permite expresar
la escorrenta por unidad de rea para cuantificar la
oferta hdrica superficial, estimar valores en unidades
-
56
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
hidrogrficas no instrumentadas y establecer com
paraciones en diferentes unidades de anlisis.
3.1.1.2. Balance hdrico
Para interpretar y analizar los procesos hidrolgicos
que integran el ciclo del agua y para cuantificar la
oferta hdrica superficial, el ENA 2010 utiliza la ecua
cin bsica del balance hdrico en las diferentes uni
dades hidrogrficas. Esta es una herramienta hidro
lgica de amplio uso para evaluar la variabilidad
espacial y temporal de sus elementos constitutivos.
El balance hdrico se basa en la ley fsica de con
servacin de masas y en el Glosario Hidrolgico
Internacional Unesco, 2010 es definido como
Balance de agua basado en el principio de que du
rante un cierto intervalo de tiempo el aporte total
a una cuenca o masa de agua debe ser igual a la
salida total de agua ms la variacin neta en el al
macenamiento de dicha cuenca o masa de agua. La
formulacin matemtica del balance, por lo tanto,
expresa la igualdad entre los aportes de agua que
entran a un sistema hidrogrfico determinado y la
cantidad de agua que sale del sistema, consideran
do las variaciones internas en el almacenamiento de
humedad ocurridas durante el periodo de tiempo
determinado.
En la Gua metodolgica para la elaboracin del balan-
ce hdrico de Amrica del Sur Unesco, 182 se indica
que, para cualquier masa de agua, en reas exten
sas y en largos periodos de tiempo, se puede utili
zar la ecuacin simplificada, considerando que los
cambios de almacenamiento tienden a minimizarse
y pueden suponerse nulos. Esto permite la construc
cin de mapas comparables entre s. La expresin
simplificada de la ecuacin es la siguiente:
ESC = P ETR
donde
ESC: Escorrenta hdrica superficial mmP: Precipitacin mmETR: Evapotranspiracin real mm
La ecuacin anterior permite la interpretacin y el
anlisis de los principales componentes menciona
dos, para establecer la oferta hdrica y caracterizar las
condiciones del rgimen hdrico en las diferentes zo
nas y subzonas hidrogrficas del pas.
El comportamiento y variabilidad de los principales
elementos del ciclo hidrolgico estn determina
dos por los factores geogrficos, meteorolgicos, hi
drolgicos, fsicos y biticos de los sistemas hdricos
que se reconocen en las cinco reas hidrogrficas del
pas: Magdalena, Cauca, Caribe, Pacfico, Catatumbo,
Orinoqua y Amazona. En este marco de referencia,
en el ENA 2010, para estas reas y sus divisiones hi 2010, para estas reas y sus divisiones hi2010, para estas reas y sus divisiones hi
drogrficas, se estiman las tendencias a nivel regional
para condiciones hidrolgicas promedio, y de aos
hmedo y tpico seco.
3.1.1.3. Oferta hdrica superficial
La oferta hdrica superficial para el Estudio represen
ta el volumen de agua continental que escurre por la
superficie e integra los sistemas de drenaje superfi
cial. Esta variable se analiza para unidades tempora
les anuales y mensuales en condiciones hidrolgicas
promedio, hmedas y ao tpico seco.
La oferta natural del pas se determina a partir de
la escorrenta superficial y est directamente aso
ciada con los aportes de las reas de las cuencas
-
57
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
correspondientes, representados en caudal especfi
co o isolneas de rendimientos hdricos y escorrenta.
3.1.1.4. Oferta hdrica superficial disponible
En el Estudio, se consideran la oferta hdrica superfi
cial y la oferta hdrica natural disponible. Esta ltima
resulta de sustraer a la primera el agua que garanti
zara el uso para el funcionamiento de los ecosiste
mas, de los sistemas fluviales y en alguna medida
un caudal mnimo para usuarios que dependen de
las fuentes hdricas asociadas a estos ecosistemas.
e equipara con el caudal ecolgico y ambiental,
que para las unidades de anlisis del Estudio zonas
y subzonas hidrogrficas es calculado con criterios
hidrolgicos.
3.1.1.5. Caudal ecolgico y ambiental
El caudal ecolgico y ambiental se define como aquel
que mantiene el funcionamiento, composicin y es
tructura del ecosistema fluvial que el cauce contie
ne en condiciones naturales, preservando los valores
ecolgicos, el hbitat natural y funciones ambienta
les tales como: purificacin de aguas, amortiguacin
de extremos hidrolgicos, recreacin y pesca, entre
otros Davis y Hirji, 1; Garca de Jaln y Gonzlez
del Tnago, s. f..
En el Estudio Nacional del Agua 2010, el caudal am
biental se estima a partir de las caractersticas del r
gimen hidrolgico representadas en la curva de fre
cuencias de caudales diarios curva de duracin de
caudales, la cual sintetiza las caractersticas del rgi
men en un punto especfico de la unidad hdrica de
anlisis.
Existen muchas metodologas para estimar el cau
dal ambiental, desde las que consideran uno o pocos
aspectos hasta las que abordan anlisis complejos
e integrales. Es importante anotar que, para el nivel
nacional del ENA 2010, el caudal ambiental es un es 2010, el caudal ambiental es un es2010, el caudal ambiental es un es
timativo general y no reemplaza la evaluacin que
debe hacerse a un nivel regional o local para la ges
tin integrada del recurso hdrico.
En este sentido, el mtodo hidrolgico integra los ele
mentos necesarios para el anlisis regional. Esto lo co
rrobora la UICN Aguirre, 2003, al reconocer que el
rgimen de caudales es implcitamente, ms no expl
citamente integral, ya que los elementos del ecosiste
ma reciben apoyo del rgimen hidrolgico.
La inclusin del caudal ambiental se sustenta, ade
ms, en la regulacin establecida por el MAVDT
Decreto Nro. 330 de 2010, que define el caudal
ambiental como: Volumen de agua necesario en tr
minos de calidad, cantidad, duracin y estacionalidad
para el sostenimiento de los ecosistemas acuticos y
para el desarrollo de las actividades socioeconmicas
de los usuarios aguas abajo de la fuente de la cual de
penden tales ecosistemas.
3.1.2. Elementos conceptuales para el anlisis e interpretacin de los cuerpos de agua lnticos
La oferta de cuerpos lticos se complementa con los
almacenamientos superficiales, representados por los
cuerpos de agua lnticos y ecosistemas de humedales,
y por la oferta regulada de reservorios y embalses. Los
humedales representados en lagos, lagunas, embal
ses, cinagas y pantanos tienen importancia ecolgi
ca, en la medida en que son zonas de amortiguacin
de niveles de aguas altas, lugares de refugio ecolgico
transitorio de especies migratorias y de alta productivi
dad biolgica por la disposicin de nutrientes durante
-
58
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
las pocas de niveles altos de agua. Estos cuerpos de
agua estn sujetos a una continua variabilidad como
consecuencia de la alternancia climtica que se presen
ta a travs del ao hidrolgico. De igual manera, sus atri
butos fsicos, principalmente los hidrogrficos, topogr
ficos y edficos, son moldeados en forma permanente
por procesos endgenos, tales como la sedimentacin
y la desecacin, as como por avalanchas, remocin
en masa, tormentas, vendavales, actividad volcnica e
inundaciones estacionales u ocasionales Ministerio del
Medio Ambiente, 18.
El pramo se considera un ecosistema estratgico, en
gran medida porque cumple un papel determinante
en la regulacin del flujo y almacenamiento de agua
de buena calidad; cumple importantes funciones na
turales y presta mltiples beneficios ambientales rela
cionados con su capacidad de interceptar, almacenar
y regular los flujos hdricos superficiales de las partes
altas de las cuencas hidrogrficas, y favorecer los proce
sos de recarga de acuferos. Estas funciones benefician
el abastecimiento para diferentes usos y, en particular,
para la poblacin que se concentra en grandes centros
urbanos. Los pramos albergan importantes complejos
de humedales que se identifican en este estudio, se es
tima su extensin y algunas de sus caractersticas, como
profundidad y volumen de almacenamiento para los
pocos que tienen informacin disponible.
La plena identificacin de los sistemas hdricos parte
del reconocimiento de una condicin de flujo que hace
diferenciables por completo a los ros y quebradas de
otros sistemas tipo cinaga, laguna o pantano, por citar
los ms reconocidos en forma genrica.
En trminos generales, se establecen como mnimo tres
zonas bsicas: una manifiesta, con los espejos de agua;
otra parcialmente inundada, con vegetacin emergen
te; y una ltima, de influencia directa, que incluye aque
llas extensiones que, sin presentar vegetacin hidrfila,
representan un valor importante en el mantenimiento
de las funciones esenciales del sistema, las actividades
productivas y los servicios presentes en la zona inun
dable. Las relaciones que se evidencian entre estas tres
zonas por los patrones de uso y aprovechamiento con
las actividades que se desarrollan en estos espacios
definen la estabilidad del sistema o las variaciones, en
un rango que permita la sostenibilidad ecolgica.
En reconocimiento a la alta diversidad que representan
los cuerpos de agua para el territorio nacional y debido
a que adquieren matices tan variados por la configura
cin geogrfica del pas, se ha considerado para este
estudio su integracin por regiones naturales. Para las
zonas de llanura con grandes extensiones de espejos
de agua, fciles de identifi car a escala nacional, se distin fciles de identifi car a escala nacional, se distinles de identificar a escala nacional, se distin
guen las cinagas o aquellos cuerpos de agua que pre
sentan el mayor nivel de intercambio dinmico con los
ros, como la explorada en este documento 1:500.000,
y los complejos sistemas de humedales, que se manifies
tan en altura a lo largo de las tres cordilleras y en encla
ves montaosos, como la ierra Nevada de anta Marta,
dado que por su extensin individual son de difcil iden
tificacin an en escalas regionales.
El concepto de humedal se define como un ecosistema
intermedio entre los ambientes inundados en forma
permanente lagos o mares y los ambientes normal
mente secos. Los humedales muestran una gran diver
sidad de acuerdo con su origen, localizacin geogrfi
ca, rgimen acutico y qumico, vegetacin dominante
y caractersticas del suelo o sedimentos. Puede existir
as mismo una variacin considerable en un mismo
humedal, y entre otros diferentes pero cercanos unos
de otros, formando no solo ecosistemas distintos, sino
paisajes por completo diferentes. Independiente de su
vegetacin, cada humedal se encuentra sobre un sus
trato que est saturado de agua, al menos, parte del
ao. Los humedales se encuentran en todos los tipos
de regiones de vegetacin natural, aunque la mayor
-
59
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
parte de ellos son demasiado pequeos para estar re
presentados en forma adecuada en mapas de escala
global y regional.
Existen diferentes definiciones de los humedales y dis
tintas clasificaciones para distinguirlas, dependiendo
de la fuente de agua que los alimenta, de su posicin
en el paisaje y de otros factores. Tambin ocupan dife
rentes posiciones dentro de las cuencas hidrogrficas.
Algunos humedales se encuentran en las partes bajas,
como los asociados a lagos o las marismas que se lo
calizan en estuarios. En otros casos, podemos hallarlos
en las partes altas de las cuencas, asociados a ros o
aislados, sin una conexin aparente con ros, lagos o
lagunas. in embargo, esta apariencia de aislamiento
puede ser engaosa, pues la mayora de los humedales
se encuentran relacionados con los cuerpos de agua a
travs del flujo subsuperficial de agua y de los mantos
freticos. En muchos casos, los humedales son comu
nidades transicionales entre los sistemas terrestres y los
sistemas acuticos.
Asimismo, se emplea en este estudio el concepto de
zonas pantanosas de agua dulce para referirse a ecosis
temas que pueden situarse en las orillas de un ro, en
las llanuras de inundacin, en los mrgenes de lagos o
en depresiones cenagosas. En ambientes costeros se
reconocen zonas pantanosas con condiciones salobres
por intercambio de agua dulce y salada, en donde se
desarrolla vegetacin de manglar.
3.1.3. Indicadores que caracterizan el rgimen hdrico
Para analizar el rgimen hdrico se evalan las condicio
nes de aridez a travs del ndice de aridez y la capacidad
de un sistema natural de retener y regular los caudales
con el ndice de retencin y regulacin hdrica.
3.1.3.1. ndice de retencin y regulacin hdrica, IRH
Las caractersticas del rgimen hidrolgico, adems
de los factores meteorolgicos, estn determinadas
por la interaccin con la cobertura de la superficie te
rrestre y, en gran medida, por los procesos del agua
en el suelo; estos ltimos, con particular influencia
en la capacidad de almacenamiento y de regulacin
hdrica.
El ndice de retencin y regulacin evala la capaci
dad de la cuenca para mantener un rgimen de cau
dales, producto de la interaccin del sistema suelo
vegetacin con las condiciones climticas y con las
caractersticas fsicas y morfomtricas de la cuenca.
Ese indicador permite evaluar la capacidad de regu
lacin del sistema en su conjunto.
Para el ENA, el ndice se calcul con base en la cur ENA, el ndice se calcul con base en la curENA, el ndice se calcul con base en la cur
va de duracin de caudales medios diarios. Esta curva
de frecuencias permite reconocer las condiciones de
regulacin de la cuenca y los valores caractersticos
de caudales medios y firmes, e interpretar, en forma
general, las caractersticas del rgimen hidrolgico de
un ro, y el comportamiento de la retencin y la regu
lacin de humedad en la cuenca.
Las curvas de duracin o distribucin de frecuencias
acumuladas de los caudales medios diarios indican
el porcentaje de tiempo durante el cual los caudales
igualan o exceden un valor dado. La forma y pendien
te de estas curvas refleja la capacidad de regulacin
de la cuenca en la unidad de tiempo considerada.
Adicionalmente, suministran informacin sobre el
porcentaje del tiempo en el que el ro lleva un caudal
superior o inferior a un determinado valor, pero no re
flejan la distribucin o secuencia de dicho periodo ni
el momento del ao en que se produce.
-
60
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
Esta curva sintetiza las caractersticas y la interaccin
de las condiciones geomorfolgicas, geolgicas, del
suelo, de la vegetacin, clima e intervencin antrpi
ca. La metodologa y el clculo del indicador a partir
de la curva de duracin de caudales se tratan en el
punto 3.3.1.
3.1.3.2. ndice de aridez
El ndice de aridez es otro indicador del rgimen natu
ral y ha sido definido como una caracterstica del clima
que muestra, de manera cualitativa, los lugares con ex
cedentes y dficit de agua. La evapotranspiracin poten-
cial representa, para este caso, un factor determinante
en la obtencin de este ndice. Para generar el indica
dor, se utilizan las ecuaciones de Turc y Budyko, para
el clculo de la evapotranspiracin real ETR, y la de
PenmanMontieth, para el clculo de la evapotranspi
racin potencial ETP. La metodologa y estimaciones
para las unidades de anlisis se presentan en el punto
3.3.1 Caractersticas del rgimen hdrico: indicadores
de aridez y de regulacin hdrica.
Los componentes de la ecuacin del ndice de aridez
son la evapotranspiracin potencial y la evapotranspi
racin real, aplicadas como se expresa en la siguiente
frmula:
Ia = (ETP ETR) / ETP
donde
Ia: ndice de aridez adimensionalETP: evapotranspiracin potencial mmETR: evapotranspiracin real mm
Es importante mencionar que el ndice de aridez calcu
lado para el ENA representa la dinmica superficial del
suelo determinada a partir de las variables de evapo
transpiracin potencial ETP y de evapotranspiracin
real ETR y no se refiere a la dinmica subsuperficial
del suelo, utilizada en anlisis climticos para clasificar
el grado de humedad del suelo a travs de la relacin
de la precipitacin y la evapotranspiracin potencial.
3.2. Marco metodolgico
El clculo de la oferta hdrica superficial abarca los as
pectos relacionados con la oferta hdrica total, la oferta
hdrica disponible y los indicadores que caracterizan el
rgimen hdrico natural.
En el siguiente esquema, se describe la metodologa
utilizada para la estimacin de la oferta hdrica en el
ENA 2010 Figura 3.1.
El esquema metodolgico presenta las fases del proce
so para obtener la oferta hdrica superficial total y dis
ponible, teniendo como soporte el marco conceptual
y, en particular, la estimacin de los componentes del
balance hdrico. Una etapa inicial y determinante en el
proceso es la compilacin y el anlisis de las series his
tricas de caudales, obtenidos a travs de la red hidrol
gica que operan el Ideam y otras entidades. Igualmente,
se considera la estimacin de caudales por mtodos in
directos a partir de modelos hidrolgicos lluviacaudal
para cuencas no instrumentadas.
En la aplicacin de la metodologa, se cuantifican con
la ecuacin abreviada las variables de precipitacin P,
como elemento de entrada, y las de escorrenta EC y
evapotranspiracin real ETR, como elementos de sa
lida del balance. La generacin de isoyetas se realiz a
partir de la informacin obtenida en dos mil estaciones
de la red meteorolgica nacional.
La evapotranspiracin real se obtuvo mediante la apli
cacin de las ecuaciones de Turc 155 y Budyko mo
dificada 14. La ecuacin de Turc permite el clculo
de la ETR a partir de la siguiente expresin:
-
61
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0Figura 3.1 . Flujograma para la obtencin de la oferta hdrica superficial .
OFERTA HDRICA DISPONIBLE AOS: MEDIO, HUMEDO Y SECO
OFERTA HDRICATOTAL
FACTOR DE SUSTRACCIN
ESCORRENTA PRECIPITACIN ETR
MAPAS TEMTICOS
BALANCE HDRICOP ESC ETR = 0
RENDIMIENTO ESCORRENTA PRECIPITACIN
ETR
TEMPERATURA
DATOS GENERADOS
MODELO: LLUVIA - CAUDAL
RENDIMIENTOS HDRICOS
DATOS HISTRICOS
CAUDAL ECOLGICO O AMBIENTAL
Figura 3.1. Flujograma para la obtencin de la oferta hdrica superficial.
ETR = P/(0.9+(P/L))0.5
L = 300+25*T+0.005T
donde
ETR: evapotranspiracin real mmETP: evapotranspiracin potencial mmP: precipitacin mmL: factor heliotrmicoT: temperatura C
Budyko, a su vez, propone la siguiente ecuacin para
el clculo de la misma variable:
ETR = [(ETP*P*Tanh(P/ETP))(1- Cosh(ETP/P))+(Senh(ETP/P))]
donde
ETR: Evapotranspiracin Real mmETP: evapotranspiracin potencial mmP: precipitacin mm
El desarrollo de la anterior frmula requiere de la es
timacin de la evapotranspiracin potencial ETP, la
cual se obtuvo con informacin de las series histri
cas de estaciones meteorolgicas utilizando la ecua
cin formulada por Penman 156.
-
62
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
No obstante haber trabajado las dos frmulas en la ma
yor parte del territorio nacional, la ecuacin de Budyko
mostr, para el Estudio, mejores resultados al aplicarlos
en la ecuacin del balance hdrico.
3.2.1. Cartografa bsica utilizada para la estimacin de la oferta hdrica superficial
En el Estudio, la base cartogrfica y la zonificacin hi
drogrfica de Colombia Ideam, 200 se consideran a
escala 1:500.000. Para la identificacin y anlisis de la
oferta hdrica de unidades hdricas abastecedoras de
cabeceras municipales, se utiliza cartografa en escalas
1:100.000 y 1:25.000 del IGAC y los modelos digitales de
elevacin de terreno DEM generados por la NAA, con
pixeles de 30 y 0 metros.
La localizacin y georreferenciacin de fuentes que
abastecen cabeceras municipales que no fue posible
realizar en la cartografa mencionada se identifican en
planos de escalas mayores, como el que utiliza el DANE
para los censos de poblacin. e localizaron y georre
ferenciaron el 65% de las fuentes que abastecen las ca
beceras municipales.
3.2.2. Informacin para la caracterizacin y estimacin de la oferta hdrica superficial
El Estudio utiliza informacin de estaciones de la red hi
drolgica y meteorolgica del Ideam. e consideran da
tos de precipitacin, temperatura, evapotranspiracin
potencial y caudales, provenientes de 448 estaciones hi estaciones hiestaciones hi
drolgicas, 2.000 de precipitacin y 38 climatolgicas.
e consultaron adems datos de 25 estaciones hidrolgi estaciones hidrolgiestaciones hidrolgi
cas de otras entidades, tales como CAR, CVC, EAAB y EPM.
Para el componente de agua superficial se actualizaron
y complementaron las series de caudales diarios y men
suales para un perodo de 34 aos 14200.
La identificacin de las fuentes hdricas que abaste
cen las cabeceras municipales se realiz con base en
la informacin reportada por la uperintendencia de
ervicios Pblicos y Domiciliarios PD y los inventa
rios levantados en los Estudios Nacionales del Agua del
Ideam ENA de 18 y del 2000.
3.2.3. Unidades espaciales de anlisis
La oferta hdrica se cuantific a travs de la escorrenta y
rendimientos hdricos l/skm2 en las unidades espacia
les de anlisis definidas en la zonificacin hidrogrfica
de Colombia, elaborada de manera conjunta entre el
Ideam y el IGAC en el ao 2010. En la zonificacin cita
da, se reconocen tres niveles: reas, zonas y subzonas
hidrogrficas.
El Estudio Nacional del Agua 2010 se enfoca en la carac
terizacin hidrolgica de las 41 zonas y 30 subzonas
hidrogrficas. En estos dos niveles, se expresan la oferta
hdrica superficial, las caractersticas del rgimen hidro
lgico y los indicadores hdricos de referencia.
Adicionalmente, se definieron unidades hdricas de ma
yor resolucin asociadas a las fuentes de abastecimien
to de las cabeceras municipales para estimar la oferta y
la disponibilidad de agua.
3.2.4. Unidades temporales de anlisis
El anlisis hidrolgico de este Estudio se realiza para
condiciones hidroclimticas de aos medio, hmedo
-
63
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
y seco, a partir de caudales caractersticos de las se
ries de caudales mensuales multianuales de 34 aos
14200.
Ao hidrolgico medio. Est definido por los cauda
les medios mensuales multianuales, con informacin
caracterstica de 423 estaciones hidrolgicas opera estaciones hidrolgicas operaestaciones hidrolgicas opera
das por el Ideam y 25 estaciones operadas por otras
entidades.
Ao hidrolgico hmedo. Est definido por los cauda
les mximos medios mensuales multianuales, con in
formacin de las mismas series incluye perodos de
eventos El Nio y La Nia.
Ao hidrolgico seco. A partir de los valores caracte
rsticos mnimos de la series de caudales mensuales
multianuales, se identific el ao tpico seco incluye
perodos de eventos El Nio y La Nia..
3.2.5. Verificacin y anlisis de informacin
La estimacin de la oferta hdrica superficial se bas
en series histricas complementadas y homogeneiza
das. La complementacin de series se realiz a partir
de la metodologa desarrollada por Gmez y Maravall
16, la cual permite ajustar un modelo ARIMA a las
series de caudales. La informacin generada a nivel
diario y mensual se valid a partir de la confrontacin
de las series de caudales histricos con las series de cau-
dales complementados.
Adems del anlisis de consistencia de la informacin,
se comparan los caudales observados en las estacio
nes de la red hidrolgica del Ideam con los caudales
generados mediante la formulacin de ecuaciones em
pricas, como la de Budiko modificada, para determinar
la evapotranspiracin real ETR, y a travs del balance
hdrico, se estimaron los caudales para las cuencas afe
rentes a las estaciones de la red hidrolgica nacional.
Con los caudales as obtenidos y los observados, se rea
lizan correlaciones para seis 6 reas de referencia del
pas, lo que dio como resultado coeficientes de corre
lacin superiores a 0.5 Figura 3.2.
El pas cuenta con informacin hidrolgica y meteoro
lgica para calcular la oferta hdrica determinada por la
densidad de la red de estaciones de referencia. La den
sidad es heterognea y permite mayor resolucin en las
subzonas de las regiones Andina y Caribe. Para mejorar
las estimaciones, se definieron puntos con informacin
generada, llamados puntos virtuales. Los datos para
estos puntos se determinan teniendo en cuenta las co
rrelaciones de caudales observados y caudales estima
dos, los cuales sirvieron de apoyo en la definicin de la
escorrenta y los rendimientos en dichas reas.
El anlisis estadstico y el conocimiento experto permi
ten definir el valor caracterstico para la determinacin
del caudal ambiental, a partir de los resultados de 423
curvas de duracin de caudales medios diarios tipifica
dos en funcin de la expresin de autorregulacin de
la cuenca y de la variabilidad de los caudales a travs
del ao.
El resultado de este anlisis permite identificar dos
grupos para la determinacin del caudal ambiental.
Un grupo corresponde a cuencas con autorregulacin
alta y poca variabilidad de caudales diarios, en el cual
se considera representativo el valor caracterstico Q85
de la curva de duracin caudal igualado o superado
el 85% del tiempo; este valor caracterstico se aplica a
estaciones con un IRH igual o superior a 0.0 alta re
tencin y regulacin. El segundo grupo corresponde a
estaciones con valores del IRH inferiores a 0.0, para las
cuales se asigna el valor caracterstico Q5 de la curva
de duracin de caudales medios diarios en la determi
nacin del caudal ambiental.
-
64
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
El caudal ambiental as determinado es el componen
te de la oferta que se sustrae como seal para garan
tizar la necesidad hdrica de los ecosistemas y usos
aguas abajo de las corrientes. Este caudal se utiliza en
el Estudio para la estimacin de la oferta hdrica dis
ponible y es parte integral, tanto del Indicador de uso
del agua IUA como del Indicador de vulnerabilidad
por desabastecimiento hdrico IVH.
Figura 3.2. Correlacin de caudales estimados y caudales observados para estaciones representativas de las reas hidrogrficas. (arreglar las 6 en 1 o 3/4 de pg)
y = 1,2106x - 4,4671R = 0,9779
-500
50100150200250300350400450
0 100 200 300 400
CAUD
AL E
STIM
ADO
(m3 /s
)
CAUDAL OBSERVADO (m3/s)
CORRELACIN CAUDAL ESTIMADO VS. CAUDAL OBSERVADO
CORRELACIN CAUDAL ESTIMADO VS. CAUDAL OBSERVADO
CORRELACIN CAUDAL ESTIMADO VS. CAUDAL OBSERVADO
CORRELACIN CAUDAL ESTIMADO VS. CAUDAL OBSERVADO
CORRELACIN CAUDAL ESTIMADO VS. CAUDAL OBSERVADO
CORRELACIN CAUDAL ESTIMADO VS. CAUDAL OBSERVADO
REGIN DEL CARIBE
y = 0.7931x + 5.8342R = 0.9694
0
500
1000
1500
2000
2500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
CAUD
AL O
BSER
VADO
(m
3 /s)
CAUDAL ESTIMADO (m3/s)
REGIN DEL PACFICO
y = 1.0694x - 4.6203R = 0.9736
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250
CAUD
AL E
STM
ADO
(m3 /s
)
CAUDAL OBSERVADO (m3/s)
REGIN DEL CATATUMBO
y = 1,1604x - 0,9056R = 0,9603
0102030405060708090
100110120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120CAUD
AL E
STIM
ADO
(m3 /s
)
CAUDAL OBSERVADO (m3/s)
REGIN DEL CAUCA
y = 0.7236x + 3.3431R = 0.949
0
50
100
150
200
250
0 100 200 300 400
CAUD
AL E
STIM
ADO
(m3 /s
)
CAUDAL OBSERVADO (m3/s)
REGIN DEL ALTO MAGDALENA
y = 0.9796x + 2.0454R = 0.976
050
100150200250300350400450500
0 100 200 300 400 500 600
CAUD
AL E
STIM
ADO
(m3 /s
)
CAUDAL OBSERVADO (m3/s)
REGIN DEL MEDIO MAGDALENA
Figura 3.2. Correlacin de caudales estimados y caudales observados para estaciones representativas de las reas hidrogrficas.
3.2.6. Identificacin y caractersticas de cinagas, lagunas, pantanos y embalses
El conocimiento bsico de la distribucin, extensin
y principales caractersticas de los diferentes tipos
de humedales existentes en una localidad, regin o
pas puede abordarse a travs de la elaboracin de
-
65
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
inventarios de humedales, para los que indepen
dientemente de su cobertura espacial se debe con
tar con una definicin y un sistema de clasificacin
base Mitsch & Gosselink, 186; Finlayson & Van der
Valk, 15. Tal como lo sealan Costa et l. 16,
para cada sistema de clasificacin existe una defini
cin de humedal, por lo que no todos los tipos de
humedal quedan incluidos en todos los inventarios,
lo que repercute ms adelante en la comparacin de
los tipos de humedal dentro y entre pases.
Para evaluar la presencia de los humedales en las dis
tintas zonas del territorio nacional, se consider como
insumo la cartografa temtica sobre coberturas de la
tierra, segn la leyenda nacional de coberturas de la
tierra,2 seleccionando lo correspondiente a superficies
de agua y reas hmedas, que considera tanto el es
cenario continental como el costero. En superficies de
agua se incluyen ros ancho mayor de 50 metros, la ros ancho mayor de 50 metros, lade 50 metros, la metros, lametros, la
gunas y cinagas, canales y cuerpos de agua artificiales.
Considerando que la extensa red de drenaje confi
gura un escenario propicio para la conformacin de
vegetacin de ribera sometida a inundaciones pe
ridicas, se incluye en el anlisis lo correspondiente
a bosques y reas con vegetacin herbcea y arbusti
va. Los bosques integran las subcategoras de bosque
denso, abierto y de galera o ripario, en tanto que para
la vegetacin herbcea se distinguen los herbazales
como los relacionados en forma directa con procesos
de inundacin.
Esta aproximacin seleccionada para el anlisis per
mite integrar en unidades mayores la presencia de es
tas coberturas definidas por la presencia de agua y fa
cilita que se realice una estimacin de su proporcin
en las diferentes unidades de territorio conformadas
por las zonas hidrogrficas. El procesamiento de la
2 Metodologa Corine Land Cover, adaptada para Colombia, escala 1:100.000.
informacin de coberturas a escala 1:100.000 permite
avanzar en el reconocimiento de las zonas que tie
nen una dinmica ms activa con el ciclo hidrolgico
y ofrece mejores herramientas de soporte a las obte
nidas con aproximaciones anteriores para establecer
las condiciones presentes en los complejos de hume
dales del pas, segn anlisis sobre informacin dis
ponible a escala 1:500.000.
3.3. Caractersticas del rgimen y estimacin de la oferta hdrica superficial en Colombia
En este aparte, se presentan los resultados del clcu
lo de volmenes de agua superficial en las zonas y
subzonas hidrogrficas del pas; se incluyen indica
dores hdricos que dan cuenta del rgimen natural y
las estimaciones de oferta para sistemas hdricos que
constituyen fuente de abastecimiento de agua de la
poblacin en cabeceras municipales. Como un tema
complementario, ya que no se tienen estimativos de
almacenamiento, se presentan algunas caractersti
cas en trminos de localizacin y rea de cuerpos de
agua lnticos y humedales.
3.3.1. Caractersticas del rgimen hdrico: indicadores de aridez y de regulacin hdrica
Las caractersticas del rgimen hidrolgico estn de
terminadas por factores meteorolgicos, biticos,
asociados con la cobertura de la superficie terrestre y
los propios de la dinmica del agua en el suelo y sub
suelo. En este Estudio, el rgimen hidrolgico se abor
da desde la estimacin de las condiciones de aridez y
la capacidad de almacenar y retener agua representa
dos en los ndices de aridez y regulacin.
-
66
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
NDICE DE ARIDEZ EN LAS REGIONES DE COLOMBIA.
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
INDICE DE ARIDEZ
Menor a 0,15. Altos excedentes de agua
0,15 a 019. Excedentes de agua
0,20 a 029. Moderado y excedentes de agua0,30 a 039. Moderado
0,40 a 049. Moderado y deficitario de agua
0,50 a 059. Deficitario de agua
Mayor a 0,60. Altamente deficitario de agua
Lmite Internacional Martimo
Figura 3.3. Mapa de ndice de aridez en las regiones de Colombia.
-
67
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
ndice de aridez. La variabilidad de las condicio
nes naturales de aridez se ilustra en el mapa de la
Figura 3.3. e reconocen zonas altamente deficita
rias de agua en La Guajira y en reas localizadas del
Caribe; al sur de la ierra Nevada de anta Marta; y
en las subcuencas de los ros Magdalena y Cauca
correspondientes a la parte alta de la cuenca, a la
abana de Bogot, al Alto Cauca y a la cuenca del ro
Chicamocha. As mismo, se identifican condiciones
de criticidad en las cuencas de los ros Pamplonita,
Cesar y Pata, en el Pacfico. El resto del pas presenta
excedentes de agua superficial.
Es importante resaltar que un porcentaje muy alto del
rea territorial continental del pas presenta exceden
tes, de moderados a altos. Cabe anotar adems que
cerca del 80% de la poblacin y actividades econmi
cas del pas estn localizadas en cuencas con dficit
natural de agua.
ndice de retencin y regulacin hdrica. De acuerDe acuer
do con la metodologa presentada antes, la obten
cin de este indicador se bas fundamentalmente en
la curva de duracin de caudales medios diarios para
las estaciones seleccionadas. u estimacin resulta de
la relacin entre el volumen representado por el rea
que se encuentra por debajo de la lnea del caudal
medio y el correspondiente al rea total bajo la curva
de duracin de caudales diarios (Figura 3.4).
CURVA DE DURACION DE CAUDALES MEDIOS - PLAYA RICA
0100200300400500600700800900
100011001200130014001500160017001800
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0
TIEMPO EN PORCENTAJE (%)
CA
UD
ALE
S M
ED
IOS
ME
NS
UA
LES
(l/s
)
A
Vp
Vt
Figura 3.4. Curva de duracin de caudales.
La expresin matemtica de clculo es la siguiente:
IRH = VP / Vt
donde
IRH: ndice de retencin y regulacin hdricaVP: Volumen representado por el rea que se
encuentra por debajo de la lnea del cau
dal medio
Vt: Volumen total representado por el rea bajo la curva de duracin de caudales
diarios
Los valores obtenidos con la estimacin del IRH se
agrupan en rangos para facilitar las comparaciones
entre reas y subzonas hidrogrficas. A cada rango se
le asigna una calificacin cualitativa, que corresponde
a la descripcin ilustrada en la Tabla 3.1.
Tabla 3.1. Calificacin de los rangos de valores del IRH.
Rango de valores del Indicador
Calificacin Descripcin
>0.85 MUY ALTA Muy alta retencin y regulacin de humedad
0.5 0.85 ALTA Alta retencin y regulacin de humedad
0.65 0.5 MODERADAMedia retencin y regulacin de
humedad media
0.50 0.65 BAJA Baja retencin y regulacin de humedad
-
68
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
NDICE DE REGULACIN HDRICA ( A PARTIR DE CURVA DE DURACIN DE CAUDALES DIARIOS)
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
INDICE DE RETENCIN Y REGULACIN HDRICA
Lmite Internacional Martimo
ndice de regulacin menor a 0.5. Capacidad de retencin muy baja.
ndice de regulacin entre 0.5 y 0.65. Capacidad de retencin baja.
ndice de regulacin entre 0.65 y 0.75. Capacidad de retencin moderada.
ndice de regulacin entre 0.75 y 0.85. Capacidad de retencin alta.
ndice de regulacin mayor a 0.85. Capacidad de retencin muy alta.
Figura 3.5. Representacin del ndice de retencin y regulacin hdrica IRH en Colombia..
-
69
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
En la representacin cartogrfica, se identifica la dis
tribucin de las condiciones de regulacin en las di
ferentes reas y subzonas hidrogrficas. En las reas
del Pacfico, Amazona y Bajo Cauca, se presenta alta
capacidad para retener humedad y mantener con
diciones de regulacin, mientras que son evidentes
las condiciones de baja regulacin en sectores de
las reas del MagdalenaCauca, Orinoco y Caribe. Las
condiciones de ms baja regulacin se presentan en
el departamento de La Guajira. El anlisis por regiones
se presenta en el aparte 3.3.2.2 de este captulo.
3.3.2. Estimacin de la oferta hdrica superficial en Colombia
En esta parte del Estudio, se presentan los resul
tados obtenidos luego del procesamiento y anli
sis hidrolgico de las series de tiempo selecciona
das. Inicialmente, se despliega el horizonte nacional,
para luego abordar unidades hidrogrficas de mayor
resolucin.
3.3.2.1. Comportamiento de la escorrenta y rendimiento hdrico a nivel nacional
Colombia se clasifica como uno de los pases con
mayor oferta hdrica natural del mundo. En este
Estudio, se estima un rendimiento hdrico promedio
de 63 l/skm2 que supera seis veces el rendimiento
promedio mundial 10 l/skm2 y tres veces el rendi y tres veces el rendiy tres veces el rendi
miento de Latinoamrica 21 l/skm2.
Del volumen total anual de precipitacin en Colombia
3.00 km3, el 61% se convierte en escorrenta superfi 61% se convierte en escorrenta superfi 61% se convierte en escorrenta superfi
cial, equivalente a un caudal medio de 1.800 m3/s, co
rrespondiente a un volumen de 2.265 km3 al ao. Este
caudal fluye por las cinco reas hidrogrficas en las que se
ha dividido el territorio nacional continental Figura 3.6.
La cuenca MagdalenaCauca contribuye a este caudal
total con el 13% .500 m3/s, la Amazona con 3%
2.830 m3/s, la Orinoqua con 2% 1.230 m3/s, el
Caribe incluida la cuenca del ro Catatumbo contri
buye con el 8% y el Pacfico aporta el 13% .62 m3/s.
Figura 3.6. Distribucin de caudales m3/s por reas hidrogrficas. Figura 3.6 . Distribucin de caudales (m3/s por reas hidrogrficas
ANDINA
CARIBE
CATATUMBO
PACFICO
ORINOCO
AMAZONAS
27.830
9.500
4.881
7569.629
19.230
En trminos de cantidad de agua que fluye por uni
dad de rea, el Pacifi co cuenta con el mayor rendi Pacifi co cuenta con el mayor rendiPacifico cuenta con el mayor rendi
miento hdrico del pas, estimado en 124 l/skm,
la Amazona presenta rendimientos promedio de
81 l/skm, y el Orinoco y el Caribe, de 55 l/skm.
Las reas hidrogrficas de Catatumbo y Magdalena
Cauca tienen los rendimientos promedio ms ba
jos del pas, con 46 l/skm y 35 l/skm, respectiva l/skm y 35 l/skm, respectiva y 35 l/skm, respectiva l/skm, respectival/skm, respectiva
mente; an as, estas reas hidrogrficas duplican el
rendimiento promedio de Latinoamrica estimado
en 21 l/skm2.
La escorrenta media anual en Colombia y su varia
cin a travs del ao es muy heterognea y deter
mina la oferta hdrica superficial del pas. u variabi
lidad espacial y temporal est representada en los
valores de caudal y volumen de oferta hdrica que se
desarrollan en este trabajo para condiciones hidro
climticas promedio, hmedas y condiciones secas,
en las 41 zonas hidrogrficas del pas Tabla 3.2 y las
30 subzonas Anexo 1, sobre oferta e indicadores h
dricos para condiciones hidrolgicas medias y secas.
-
70
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
De la Tabla 3.2 se puede inferir que los mayores vo
lmenes de agua drenados al rea hidrogrfica del
MagdalenaCauca son aportados por las cuencas de
las zonas hidrogrficas del Magdalena Medio 35%,
Cauca 15%, el Bajo Magdalena y el an Jorge 15%.
El rea hidrogrfica del Caribe recibe sus mayores
aportes de la zona AtratoDarin 6%. El Pacfico,
a su vez, recoge el 64% de su oferta de las zo
nas AmaralesDagua 36% y an Juan 28%. Al
Orinoco tributan el 56% de la oferta las zonas de
Guaviare 26% y Meta 20%. Por ltimo, los ros
Caquet, Putumayo y Apaporis contribuyen con
el 66% de los volmenes de agua que recibe el rea
hidrogrfica del Amazonas, con aportes del 30%,
18% y 15%, respectivamente. La composicin por
centual de los aportes no vara a nivel nacional en
las condiciones de ao medio y ao seco.
El rgimen hidrolgico del pas se caracteriza por
tener una escorrenta promedio de 1.88 mm, con
rangos que van desde una escorrenta media de
100 mm al ao en La Guajira hasta escorrentas ma
yores de 6.000 milmetros en el Pacfico. En el Caribe,
con excepcin de la ierra Nevada de anta Marta y
la cuenca del ro Atrato, tiene normas de escorren
ta bajas, la mayora menores de 400 mm, mientras
que regiones como el Pacfico, en particular la cuen
ca alta del ro an Juan, presenta escorrentas muy
altas, mayores de 5.000 mm.
En la Figura 3.7, se reconocen sectores dentro de la
cuenca MagdalenaCauca con valores bajos de esco
rrenta en los altiplanos cundiboyacense, nariense
y de Pubenza; el desierto de la Tatacoa, en el Huila;
el can de la cuenca del ro Chicamocha y la cuen
ca alta del Catatumbo. in embargo, para el resto
de la cuenca, la escorrenta se considera modera
da, con valores entre 1.500 mm y 2.500 mm. El pie mm y 2.500 mm. El pie y 2.500 mm. El pie mm. El piemm. El pie
demonte llanero, de donde se desprenden los ros
que drenan la zona del Orinoco, se caracteriza por
tener una escorrenta media alta, valores mayores de
2.000 mm.
La comparacin de escenarios de ao medio y ao
seco Figura 3.7 y Figura 3.8 permite observar reduc
ciones significativas en el volumen de escorrenta.
De esta manera, se infieren reducciones del orden
de 35% en el rea del Amazonas, de 43% en el rea
Caribe, de 55% en el MagdalenaCauca, de 3% en el
Orinoco y de 36% en el Pacfico.
En la Figura 3.9, se ilustran las variaciones de esco
rrenta a nivel mensual para condiciones de ao
medio.
Es importante resaltar las diferencias marcadas en la
distribucin, tanto espacial como temporal, de los vo
lmenes de escorrenta entre unidades hidrogrficas
en los diferentes meses del ao. Las escorrentas ms
bajas se presentan en las reas MagdalenaCauca,
Caribe y Orinoqua, en el trimestre enerofebrero
marzo, siendo el mes de febrero el ms crtico del
ao. Para la Orinoqua y la Amazona, por su rgimen
climtico monomodal, el trimestre con mayor volu
men de escorrenta es juniojulioagosto. Los vol
menes de mayor oferta hdrica en la cuenca de los
ros MagdalenaCauca y el Caribe se presentan en
noviembre.
Directamente asociado con los niveles de escorren
ta, los rendimientos hdricos por unidades hidrogr
ficas presentan comportamiento similar, lo cual se ve
reflejado en la espacializacin para condiciones h
dricas medias, de ao seco y hmedas Figuras 3.10
hasta Figura 3.14.
Los rendimientos para la condicin climtica seca
muestran que los meses de enero, febrero y marzo
son los ms crticos y que octubre y noviembre son
meses ms hmedos.
-
71
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
rea hidrogrfica Zona hidrogrfica rea (km2)
Caudal ao medio (m/s)
Caudal ao seco (m/s)
Oferta anual ao medio
(Mm3)
Oferta anual ao seco
(Mm3)
Magdalena Cauca
Alto Magdalena 34.56 860 384 2.132 12.121
aldaa .63 318 163 10.01 5.12
Medio Magdalena 5.68 3.1 1.532 100.886 48.316
ogamoso 23.24 48 313 23.582 .864
Bajo Magdalena/ Cauca/an Jorge
25.21 1.22 58 40.11 18.862
Cauca 40.86 1.581 664 4.862 20.38
Nech 14.613 826 422 26.065 13.300
Cesar 22.31 36 12 12.481 4.082
Bajo Magdalena 2.243 36 214 12.484 6.3
Total Magdalena Cauca
26.12 302.22 13.083
Caribe
AtratoDarin 3.810 3.3 2.58 125.52 81.658
CaribeUrab 8.601 263 8 8.306 2.81
in 18.48 486 251 15.32 .24
CaribeLitoral 1.2 20 11 620 338
CaribeGuajira 21.41 435 145 13.23 4.56
Caribe Islas. Andres, Prov, ta Cat
4 1 0,64 31 20
Catatumbo 16.42 824 340 25.0 10.25
Total Caribe 104.821 18.51 108.051
Pacfico
Mira 5.80 86 451 24.8 14.238
Pata 23.5 1.485 05 46.840 22.244
AmaralesDaguaDirectos
20.5 3.212 2.11 101.313 68.46
an Juan 16.412 2431 1.661 6.682 52.401
BaudDirectos Pacifico 5.64 3 655 31.320 20.653
PacficoDirectos 4.252 512 311 16.14 .801
Pacfico Islas in informacin
Total Pacfico .28 2.088 18.804
Orinoco
Inrida 53.5 3385 2.403 106.64 5.5
Guaviare 84.50 5.031 3.41 158.65 10.0
Vichada 26.212 1.20 8 40.62 2.22
Tomo 20.301 1 60 31.241 21.68
Meta 82.20 4.00 2.5 148.238 81.0
Casanare 24.013 1.1 85 3.832 2.583
Arauca 11.61 40 420 23.326 13.254
Orinoco Directos 43.13 2.18 1.650 6.035 52.045
Apure 264 16 501 228
Total Orinoco 34208 616.285 408.04
Amazonas
Guana 31.284 2.128 1.500 6.11 4.308
Vaups 3.64 2.66 1.812 84.18 5.135
Apaporis 53.50 4.02 2.44 12.061 86.533
Caquet .6 .212 5.584 20.543 16.118
Yar 3.12 2.33 1.65 2.500 61.
Cagun 20.5 1.2 1.184 60.840 3.336
Putumayo 5.30 5.05 3.23 160.055 103.863
AmazonasDirectos 3.26 261 180 8.238 5.664
Napo 456 2 16 846 508
Total Amazonas 341.4 83.38 56.442
Tabla 3.2. Oferta hdrica por zonas hidrogrficas en Colombia Mm3= millones de metros cbicos
-
72
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
ESCORRENTA PROMEDIO ANUAL DE COLOMBIA.
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
ESCORRENTA PROMEDIO ANUAL (mm)
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
0 a 100
100 a 200
200 a 300
300 a 400
400 a 600
600 a 800
800 a1000
1000 a1500
1500 a 2000
2000 a 2500
2500 a 3000
3000 a 4000
4000 a 5000
5000 a 6000
Mayor a 6000
Lmite Internacional Martimo
Figura 3.7. Escorrenta promedio anual de Colombia.
-
73
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
ESCORRENTA ANUAL DE COLOMBIA.ESCENARIO DE AO SECO.
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
ESCORRENTA ANUAL (mm). AO SECO
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
0 a 100
100 a 200
200 a 300
300 a 400
400 a 600
600 a 800
800 a1000
1000 a1500
1500 a 2000
2000 a 2500
2500 a 3000
3000 a 4000
4000 a 5000
5000 a 6000
Mayor a 6000Lmite Internacional Martimo
Figura 3.8. Escorrenta anual de Colombia: escenario de ao seco.
-
74
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
ESCORRENTA MENSUAL, ESCENARIO DE AO MEDIO.
ESCORRENTA MEDIA MENSUAL (mm).
AGOSTO
DICIEMBRENOVIEMBRE
10N
5N
0
10N
5N
0
JULIO
10N
5N
0
10N
5N
0
JUNIO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
MAYOABRIL
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
FEBRERO
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
MARZO
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
ENERO
150 a 200 200 a 250 250 a 300 300 a 400 Mayor a 400
0 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80 80 a 100 100 a 150
Figura 3.9. Escorrenta mensual, escenario de ao medio.
Cuando en Colombia se presenta una condicin cli
mtica seca, los rendimientos hdricos se reducen
considerablemente. En particular, se observan reduc
ciones significativas en el Caribe, con mayor nfasis
en La Guajira. De igual manera, son sensibles en la
cuenca de los ros Magdalena y Cauca, en las zonas
del Cesar, ogamoso y Cauca, y en las subzonas del
Alto Magdalena.
La condicin climtica seca mensual, expresada en
rendimiento hdrico (Figura 3.12, muestra que los
meses de diciembre, enero, febrero, marzo y abril son
los ms afectados en la mayora del territorio del pas.
En trminos generales, puede afirmarse que, en con
dicin de ao seco, las reas del MagdalenaCauca y
el Caribe son afectadas a lo largo de todos los meses
del ao en la mayora de sus cuencas.
-
75
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
En condicin climtica de ao hmedo, se generan es
correntas muy por encima de lo normal, con un mar
cado contraste con las que se presentan en hidrologas
de ao promedio y ao seco. En un ao hmedo, la
escorrenta es superior a 2.000 mm en la mayor parte
del pas, con valores muy altos, superiores a 6.000 mm,
en gran parte del rea y muy por encima del promedio
de escorrenta multianual 1.88 mm. Las reas hidro mm. Las reas hidromm. Las reas hidro
grficas ms afectadas se concentran en el Pacfico, las
cuencas altas de los ros que drenan al Orinoco y en los
ros del piedemonte amaznico Figura 3.13.
La condicin climtica hmeda mensual, expresada
en escorrenta Figura 3.14, muestra que en los me
ses de diciembre, enero, febrero y marzo, los ms
afectados cuando hay condiciones secas, se presen
tan valores de moderados a excedentes en la mayor
parte de la cuenca MagdalenaCauca y subzonas del
Caribe. En este contexto, desde el mes de abril hasta
el mes de noviembre, puede afirmarse que hay al
tos excedentes de agua en casi todo el pas, con ma
yor afectacin mensual en las reas hidrogrficas del
Pacfico, Orinoqua y Amazona.
e reconocen en la Figura 3.14 sectores dentro de la
cuenca MagdalenaCauca con valores altos de esco
rrenta, en subzonas del Bajo Cauca y Magdalena. Y en
los altiplanos cundiboyacense, nariense y en la cuenca
alta de los ros Magdalena y Cauca se presentan esco
rrentas promedio, prcticamente durante todo el ao.
3.3.2.2. Oferta hdrica superficial en reas hidrogrficas
La informacin procesada y espacializada admite la
focalizacin de resultados en reas hidrogrficas que
se presentan para ilustrar las particularidades del
comportamiento de la oferta hdrica y la relacin con
los elementos que determinan la disponibilidad y re
gulacin hdrica en diferentes zonas del pas.
rea hidrogrfica de la cuenca Magdalena-Cauca
En esta rea, se reconocen comportamientos diferen
ciados del rgimen hidrolgico y de la oferta de agua
superficial en las cuencas alta, media y baja del ro
Magdalena y en la cuenca del ro Cauca.
A la cuenca alta del ro Magdalena, conformada por
el departamento del Huila en su totalidad y parte de
los departamentos del Tolima y Cundinamarca, flu
yen importantes ros, como el uaza, Pez, Cabrera, el
aldaa, Coello y el Bogot, fuentes importantes de
abastecimiento para la poblacin y soporte de gran
des proyectos de distritos de riego e hidroenerga, en
tre otros.
Esta zona del pas se caracteriza por tener condicio
nes de aridez moderadas en el 86% del rea, y ren
dimientos entre 20 l/skm2 y 40 l/skm2 para la gran
mayora de las cuencas de sus ros, con excepcin
de los ros Bogot, Opia, Fortalecillas y eco, que pre
sentan rendimientos entre 10 l/skm2 y 20 l/skm2. La
variabilidad climtica de la zona, las grandes presio
nes por uso de agua y la degradacin de las cuen
cas hacen que, en condiciones de ao seco, las re
ducciones de la oferta sean considerables, mayores
del 50% para un porcentaje muy alto de los ros. En
condiciones climticas secas, el 21% del rea del Alto
Magdalena presenta rendimientos deficitarios entre
10 l/skm2 y 20 l/skm2 y el 24%, muy deficitario, con
rendimientos inferiores a 10 l/skm2 en ros como el
Yaguar, Neiva, Bach, umapaz, Juncal, Opia y Totare,
entre otros Figura 3.15.
En el Medio Magdalena, se localizan desarrollos de gran
importancia nacional representados en hidroener
ga, hidrocarburos y riego, entre otros, adems del
abastecimiento a poblaciones de gran parte de los
departamentos de Caldas, Tolima, Cundinamarca,
-
76
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
RENDIMIENTO HDRICO DE COLOMBIA EN CONDICIONES DE AO MEDIO.
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
RENDIMIENDTO MEDIO ANUAL(litros/Seg/Km2).
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
0 a 3
3 a 6
6 a 10
10 a 15
15 a 20
40 a 50
50 a 70
70 a 100
100 a 150
150 a 200
Mayor a 20020 a 30
30 a 40Lmite Internacional Martimo
Figura 3.10. Rendimiento hdrico de Colombia en condiciones de ao medio.
-
77
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
RENDIMIENTO HDRICO PARA UN ESCENARIO DE AO SECO.
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
RENDIMIENDTO ANUAL(litros/Seg/Km2). ESCENARIO AO SECO
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
0 a 3
3 a 6
6 a 10
10 a 15
15 a 20
40 a 50
50 a 70
70 a 100
100 a 150
150 a 200
Mayor a 20020 a 30
30 a 40Lmite Internacional Martimo
Figura 3.11. Rendimiento hdrico para un escenario de ao seco.
-
78
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
RENDIMIENTO HDRICO MENSUAL, ESCENARIO DE AO SECO.
RENDIMIENDTO MEDIO ANUAL (litros/Seg/Km2).
AGOSTO
DICIEMBRENOVIEMBRE
10N
5N
0
10N
5N
0
JULIO
10N
5N
0
10N
5N
0
JUNIO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
MAYOABRIL
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
FEBRERO
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
MARZO
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
ENERO
0 a 10 10 a 20 20 a 30 30 a 40 40 a 50 50 a 75
75 a 100 100 a 150 150 a 200 200 a 250 mayor a 250
Figura 3.12. Rendimiento hdrico mensual, escenario de ao seco.
Boyac, antander y Antioquia. Los ros como el
Gual, Cimitarra, Lebrija, Chicamocha, ogamoso,
urez, Carare y Opn aportan apreciables volme
nes de agua. El rendimiento hdrico de esta regin,
53 l/s km2, duplica el del Alto Magdalena y se acerca al
promedio nacional 62 l/skm2. Hidrolgicamente, de
acuerdo con el ndice de aridez, el Medio Magdalena
es una cuenca de rgimen hmedo, el 61% de su rea
se encuentra en condicin moderada y el 30% entre
moderado a excedentes de agua Figura 3.15.
En trminos de oferta, el 50% del rea presenta ren 50% del rea presenta ren50% del rea presenta ren
dimientos entre 40 l/skm2 y 60 l/skm2, mientras que
un 36% del rea tiene rendimientos entre 20 l/skm2
y 40 l/skm2 para condiciones hidroclimticas medias.
De este comportamiento, se excluyen las cuencas de
-
79
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!. !.
\
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.!.
!.
700'0"W
700'0"W
750'0"W
750'0"W
100'0"N 100'0"N
50'0"N 50'0"N
00'0" 00'0"
VENEZUELA
BRASIL
PER
ECUADOR
OCANOPACFICO
MAR
CARI
BE
BOGOT
RIOHACHA
VALLEDUPAR
SANTAMARTA
CARTAGENA
MEDELLN
ARAUCA
TUNJA
PEREIRA
IBAGUARMENIA
QUIBD
VILLAVICENCIO
POPAYN
FLORENCIA
MOCOA
INRIDA
LETICIA
BUCARAMANGA
YOPAL
MANIZALES
CALI
NEIVA
PASTO
SAN JOSDEL GUAVIARE
CCUTA
MIT
BARRANQUILLA
MONTERA
SINCELEJO
SAN ANDRS
PROVIDENCIA
Km8 4 0
PUERTO CARREO
85W 70W75W80W
85W
15N
15N
10N
10N
5N
5N
0N 0N
70W75W80W
LEYENDA
ESCORRENTA ANUAL DE COLOMBIA, ESCENARIO DE AO HMEDO.
Fuente: Ideam, 2010
Ocano Pacfico
Mar Caribe
Ro
Cesa
r
Ro Casanare
Ro
Mag
dale
na
Ro C
auca
Ro
Atr
ato
Ro Arauca
Ro M
eta
Ro Guaviare
Ro Vicha
da
Ro
San
Juan
Ro In
rida
Ro Caquet
Ro
Patia
Ro Putumayo
Ro Amazonas
R. Bo
got
RoVaups
LETICIA
Km0 200 400100
Escala Aproximada 1:8.000.000
ESCORRENTA ANUAL (mm).AO HMEDO.
COLOMBIA
Venezuela
Ecuador
Per
Brasil
Panama
Nicaragua
Convenciones
Ros Principales Capital Departamental
!.
!.
Lmite Zona Hidrogrfica
1500 a 2000
2000 a 2500
2500 a 3000
3000 a 4000
4000 a 5000
5000 a 6000
Mayor a 6000
0 a 100
100 a 200
200 a 300
300 a 400
400 a 600
600 a 800
800 a1000
1000 a1500Lmite Internacional Martimo
Figura 3.13. Escorrenta anual de Colombia, escenario de ao hmedo.
-
80
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
los ros aman que tiene rendimiento hdrico cer
cano a los 0 l/skm2, el Nare con valores mayores a
0 l/skm2, el Guarin y algunos que drenan directo
al ro Magdalena, con valores superiores a 60 l/skm2.
Para condiciones climticas secas, se observa una
reduccin de ms del 40% para rendimientos ens del 40% para rendimientos ens del 40% para rendimientos en 40% para rendimientos en40% para rendimientos en
tre 40 l/skm2 y 60 l/skm2. El 23% del rea alcanza
ESCORRENTA MENSUAL, ESCENARIO DE AO HMEDO.
ESCORRENTA MEDIA MENSUAL (mm).
AGOSTO
DICIEMBRENOVIEMBRE
10N
5N
0
10N
5N
0
JULIO
10N
5N
0
10N
5N
0
JUNIO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
MAYOABRIL
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W75W80W
10N
5N
0
10N
5N
0
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
FEBRERO
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
MARZO
65W70W80W 75W
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
10N
5N
0
ENERO
150 a 200 200 a 250 250 a 300 300 a 400 Mayor a 400
0 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80 80 a 100 100 a 150
Figura 3.14. Escorrenta mensual, escenario de ao hmedo.
rendimientos entre 20 l/skm2 y 40 l/skm2 en los
ros Guarin, Gual, Opn y directos al Magdalena.
Los ros Lebrija, Negro, CarareMinero y Cimitarra co
rresponden al 61% del rea con rendimientos entre
10 l/skm2 y 20 l/skm2.
La cuenca del ro Cauca se caracteriza por la gran
variedad de sistemas hidroclimticos desde el
-
Figura 3.15. Condiciones de aridez y rendimiento hdrico en las cuencas alta y media del ro Magdalena, y en la cuenca del ro Cauca.
6%11%
61%
18%
4%
1% 4%
38%
48%
9%
10%26%
53%
10%
5%
75%
20%14%
50%
36%
15%
51%
34%
10%
45%21%
24%11%
17%
60%
12%
48%
52%
81
ESTU
DIO
NACI
ONAL
DEL
AGU
A2
01
0
nacimiento del ro, en el Macizo Colombiano, hasta
su desembocadura en el ro Magdalena, zona de ca
ractersticas cenagosas. Asociadas con los diferentes
sistemas, se identifican cuencas que aportan impor
tantes volmenes de agua; desde la cuenca alta, con
los ros Fraile, Amaime, la Vieja, Palo y Paila, en los de
partamentos de Cauca y Valle. En la parte baja de la
cuenca, los ros de mayor aporte son el Taraz, Nech
y Porce, en los departamentos de Caldas y Antioquia.
Las cuencas de los ros Nech y Porce muestran altos
excedentes de agua en el 10% del rea, con condi 10% del rea, con condi10% del rea, con condi
ciones de excedentes del 26% concentrados en las
cuencas de los ros Arma, Taraz, Bajo Nech y Porce;
con condiciones de aridez moderada en ms del 50%
del rea para los ros Fro, La Vieja, Palo, Bajo Nech y
Porce, en los departamentos de Cauca, Valle, Caldas y
Antioquia Figura 3.15. Con condiciones moderadas,
se incluyen los ros Fraile y Tulu en 10% del rea.
Estas caractersticas hidroclimticas se ven reflejadas
en la oferta hdrica superficial, en donde se reconoce
ms del 50% del rea de la cuenca con rendimien
tos de moderados a excedentes entre 40 l/skm2 y
60 l/skm2 para condiciones climticas medias en
las cuencas de los ros Fro, Arma, Otn, Bajo Nech
y Porce. As mismo, se presentan valores moderados
para el 34% del rea, con rendimiento hdrico entre
20 l/skm2 y 40 l/skm2 en las cuencas de los ros Palo,
Paila, Fro y Tulu; mientras que, con excedentes en
tre 60 l/skm2 y 100 l/skm2, se identifican las cuencas
de los ros Taraz, Alto y Bajo Nech.
DESCRIPCIN ALTO MAGDALENA MEDIO MAGDALENA CAUCA
INDICE DE ARIDEZ
Altos excedentes de agua < 0,15
Excedentes de agua 0,15 0,20
Moderado a excedentes de agua 0,20 a 0,2
Moderado 0,30 a 0,3
Moderado a deficitario de agua 0,40 a 0,4
Deficitario de agua 0,50 a 0,5
Alto deficit de agua < 0,60
RENDIMIENTO HDRICO AO MEDIO (l/s-Km2) vs AREA%
Altos excedentes de agua >100
Excedentes de agua 60 a 100
Moderado a excedentes 40 a 60
Moderado 20 a 40
Moderado a deficitario 10 a 20
Dficit 0 a 10
RENDIMIENTO HDRICO AO SECO (l/s-Km2) vs REA%
Altos excedentes de agua >100
Excedentes de agua 60 a 100
Moderado a excedentes 40 a 60
Moderado 20 a 40
Moderado a deficitario 10 a 20
Dficit 0 a 10
Figura 3.15. Condiciones de aridez y rendimiento hdrico en las cuencas alta y media del ro Magdalena, y en la cuenca del ro Cauca.
-
82
AGUA
SUP
ERFI
CIAL
En condiciones climticas secas, la reduccin de
oferta de agua promedio oscila entre 50% y 65%. e
identifican dos categoras de rendimientos: un pri
mer grupo, con rendimientos de moderados a de
ficitarios, que cubre 52% del rea con valores entre
10 l/skm2 y 20 l/skm2, en las cuencas de los ros
Fraile, Tulu, La Vieja, Fro y Otn; departamentos de
Cauca, Valle y Caldas. Y un segundo grupo, que cu
bre el resto del rea 48%, con rendimientos ms al
tos, entre 20 l/skm2 y 40 l/skm2, principalmente las
cuencas de los ros Arma, Porce, Taraz, y Alto y Bajo
Nech Figura 3.15.
El Bajo Magdalena es una zona hidrogrfica cuya ca
racterstica principal es la dinmica hdrica de los com
plejos cenagosos ms extensos del pas, en donde los
ros Cauca y an Jorge confluyen al ro Magdalena.
Este complejo cenagoso cumple una funcin regula
dora y representa casi 80% del rea total de cinagas
de la cuenca MagdalenaCauca, que en 16 super
los 2.600 km2 en niveles bajos Ideam, Cormagdalena
2002. Consecuencia de esta dinmica hdrica, propia
de la zona, se presentan las mayores inundaciones del
pas en pocas de lluvia que cubren extensas zonas
de cultivos y de ganadera.
En condiciones climticas medias, en el 48% del rea
aferente a esta zona hidrogrfica, el indicador de ari
dez tiene caractersticas moderadas, y el 24% entre
moderadas y con excedentes de agua. El 2% del
rea presenta rendimientos hdricos bajos, inferiores
a 10 l/skm2, mientras que el 4% tiene rendimien 4% tiene rendimien4% tiene rendimien
tos entre 10 l/skm2 y 20 l/skm2. Los mayores rendi
mientos 40% del rea, con valores entre 20 l/skm2
y 40 l/skm2, se deben en gran medida a la cuenca
del ro an Jorge.
Para condiciones climticas secas, la oferta hdrica
que genera esta zona se reduce, en promedio, el 50%,
y alcanza rendimientos superiores a 20 l/skm2 solo
en 11% del rea, precisamente, en la cuenca alta del
ro an Jorge Figura 3.15.
rea hidrogrfica del Caribe
El Caribe colombiano se caracteriza por presentar
una gran variedad de sistemas hidroclimticos, des
de la subzona del Urab antioqueo con rendimien
tos hdricos altos, mayores de 120 l/skm2 en la gran
mayora de las cuencas hasta La Guajira con los
menores rendimientos hdricos del pas inferiores a
10 l/skm2 en varias de sus subzonas hidrogrficas,
con un promedio de 20 l/skm2. e identifican cuen
cas con grandes aportes hdricos, como el ro Atrato
en el departamento del Choc y Antioquia, y el ro
in en el departamento de Crdoba. Los directos al
Caribe, todos ellos ubicados en los departamentos
de Bolvar, Magdalena y La Guajira, presentan bajos
rendimientos.
Lo anterior se hac