XII CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA HIDRÀULICA

VIII SEMINARIO INTERNACIONAL DEL USO DEL AGUA“POR UNA MAYOR CULTURA DEL AGUA”

LA HABANA, CUBA, JUNIO 2015

Canal del Zaza

¿ESTÁN DISMINUYENDO LOS CAUDALES EN EL RÌO MAGDALENA - COLOMBIA?

Ponentes: Ing. Alberto Sánchez de la calle MSc. Gestión del Riesgo y Desarrollo Ing. Alfonso Estrada Sánchez MSc. Gestión del Riesgo y Desarrollo

Hidroelectrica el Quimbo

RESUMENLa investigación que se comenta en el presente documento muestra que los caudales medios anuales del río Magdalena han disminuido gradualmente durante los últimos decenios, en tanto que los máximos vienen creciendo y los mínimos son cada vez menores. Éstos son síntomas de deterioro de las cuencas de los ríos afluentes del Magdalena que altera la relación precipitación – cuenca – escorrentía y, dada su magnitud, requieren urgente intervención para evitar daños mayores e irreversibles. El estudio se desarrolló con información de 10 estaciones de aforos situadas a lo largo del cauce, desde la cabecera hasta cerca de la desembocadura y con más de 30 años de registros en cada estación, mediante un estudio de tendencias, lo que permite afirmar que sus resultados son representativos.

Río Magdalena

SÍNTESISLas tendencias que presenten los caudales naturales de un río a lo largo del tiempo pueden tomarse como indicadores del estado en que se encuentra su cuenca hidrográfica. Con el fin de hacer este diagnóstico en el caso del río Magdalena se han adelantado estudios en 10 de sus estaciones de aforos que cuentan con información adecuada para este fin. Aquí se expone la investigación y sus correspondientes conclusiones.

Estación de aforo en río Segura Ojós

EL RÍO MAGDALENAEl río Magdalena nace en la laguna del mismo nombre, en el límite de los departamentos de Huila y Cauca, al sur de Colombia, a 3.330 m.s.n.m. y entrega sus aguas al mar Caribe con un caudal medio multianual de 7.100 m3/s, en el sitio denominado Bocas de Ceniza, en el departamento del Atlántico. La longitud del cauce, que en términos generales va de sur a norte, es de 1.536 km. La cuenca hidrográfica del sistema Magdalena – Cauca, el más importante del país, tiene una extensión total de 275.000 km2, lo que significa el 22.8% del territorio nacional y en ella tiene lugar el 75% de la actividad social y económica de Colombia.

EL RÍO MAGDALENALa cuenca Magdalena–Cauca tiene cerca de 36 millones de habitantes, lo que significa una densidad media de 130 habitantes por km2. En ella se encuentran las principales ciudades de Colombia y los más activos procesos de urbanización. Por otra parte, en ella se vienen construyendo embalses para generación de energía, distritos de adecuación de tierras y riego, importantes sistemas viales y otras obras que sin lugar a dudas interfieren y modifican los procesos propios del ciclo hidrológico.

Inundación zona rural de Puerto Wilches

METODOLOGÍAEl primer paso fue la selección de las estaciones hidrométricas para ser consideradas en el estudio. Aquí jugó un papel de importancia el conocimiento personal de esas estaciones por parte de los analistas. Se escogieron aquellas que contaban con limnímetro (mira hidrométrica), limnígrafo (instrumento automático registrador de niveles) y maxímetro (instrumento detector de niveles máximos), que presentaban buenas características hidráulicas como cauce recto y estable, sección de control definida y sensibilidad en la relación nivel-caudal y que contaran con registros históricos extensos, en lo posible de más de 30 años. Con esos criterios se seleccionaron 10 estaciones en el Magdalena.

LOCALIZACIÓN

CÁLCULOSAl tener los datos se procedió a realizar el análisis de las series de tiempo y aplicar a cada tipo de caudal de cada estación el método de mínimos cuadrados para hallar la recta con mejor ajuste en cada caso. El método de mínimos cuadrados parte de la ecuación lineal :

Y = a0 + a1 X,donde a0 y a1 se calculan al resolver las ecuaciones llamadas normales para la recta:

∑Y = a0 N + a1 ∑ X∑XY = a0 ∑ X + a1 ∑ X2

La pendiente de la recta, a1, se interpreta de la siguiente manera: si a1 = 0, los caudales se mantienen en el tiempo; si a1 < 0, los caudales presentan una tendencia a disminuir. si a1 > 0, los caudales presentan una tendencia a incrementarse en el tiempo.

ANÁLISIS DE RESULTADOS• Caudales mínimos anuales

En general, se observa una disminución sostenida de los caudales mínimos, con excepción de Puente Santander, estación influida por el embalse de Betania, de un volumen muy considerable que genera descargas continuas de magnitudes importantes y El Banco estación que se encuentra en la zona baja del río, donde se presenta ciénagas que dificultan el seguimiento de los caudales.

• Medios anuales

Los caudales medios presentan una evidente tendencia a la disminución, con excepción de los de Puente Santander y Angostura, influidos por los embalses de Betania y Río Prado.

ANÁLISIS DE RESULTADOS• Máximos anuales

Las tendencias de los caudales máximos no están tan definidas, presentando cambios importantes en el comportamiento. Las estaciones de Pericongo, Puente Balseadero y Puerto Berrio, presentan tendencia al incremento y las estaciones de Cascada Simón Bolívar, Puente Santander, Angostura, Nariño y El Banco presentan una tendencia descendente. Esta tendencia se explica en el caso de las estaciones de Puente Santander, Angostura y Nariño, donde los caudales máximos se ven reducidos, por el efecto de atenuación que generan los embalses de Betania y río Prado, principalmente.

COMENTARIOS FINALES• Las tendencias de los caudales detectadas a lo largo del río, indican deterioro importante de

la cuenca en un tiempo relativamente corto debido, muy posiblemente, a los procesos de deforestación para ampliar la frontera agrícola con extensos sistemas de riego y al acelerado proceso de urbanismo, así como al desarrollo de obras públicas y de adecuación de tierras.

• La reducción de los caudales mínimos y medios se puede explicar por la pérdida de cubierta vegetal nativa y al incremento de procesos de evapotranspiración en las áreas cultivadas, así como por el aumento del consumo, principalmente de los cultivos de arroz, plantas que consumen grandes cantidades de agua.

• La reducción de los caudales medios es alarmante por su magnitud y porque significa decrecimiento de la oferta natural de agua en la cuenca y problemas en la navegabilidad del río, especialmente en períodos de estiaje.

COMENTARIOS FINALES• El urbanismo hace que la escorrentía de lluvias

intensas sea captada y conducida rápidamente a quebradas y corrientes mayores, con aumento de los picos de las crecidas. Otro tanto ocurre con los sistemas de drenaje vial que, como ya se anotó, llevan rápidamente los excesos de agua a los cauces de los ríos, con el consiguiente incremento de los caudales máximos como se evidenció en algunas de las estaciones analizadas; así, aumenta la torrencialidad del sistema natural de drenaje lo que suele causar daños en infraestructura, inundaciones y eventualmente pérdidas de vidas y de bienes.

Desborde Rìo Magdalena entre Contreras y Tlalpan

COMENTARIOS FINALES• La rapidez con que escurren las aguas lluvias por los drenajes artificiales dificulta los procesos

de infiltración lo que a su vez empobrece los depósitos subterráneos con el consiguiente decrecimiento de los caudales de estiaje. Esto último se nota en las pendientes de los caudales mínimos anuales multianuales.

• A lo ya anotado puede sumarse la pérdida de vegetación arbustiva y gramínea, fenómeno muy notable en las regiones agrícolas y pecuarias de la cuenca.

RECOMENDACIONESUnos Programas de Ordenamiento Territorial (POTs) adecuadamente concebidos y sumados a planes de educación en la totalidad de los colegios y universidades del área, pueden ayudar a crear conciencia en las nuevas generaciones para lograr, en un futuro cercano, detener el proceso de deterioro corroborado en esta primera fase del estudio de tendencias de los caudales de la cuenca Magdalena – Cauca..

ESTACIONES DE ESTUDIO

Nombre de la estación

Longitud del cauce (km)

Área de la cuenca (km2)

Caudal medio (m3/s)

Período analizado Número de años

1.Cascada Simón Bolívar 45 840 86 1984-2010 27

2.Pericongo 95 3.650 163 1964-2010 473.Puente Balseadero 132 5.875 224 1965-2010 464.Puente Santander 233 5.875 480 1959-2010 525.Angostura 312 23.180 713 1959-2010 526.Nariño 300 s.d. 1.233 1945-2010 667.Arrancaplumas 565 54.359 1.280 1945-2010 668.Puerto Salgar 607 56.905 1.420 1946-2010 659.Puerto Berrío 754 74.410 2.300 1936-2010 7510.El Banco 1.107 161.292 4.282 1973-2010 38

Las estaciones de aforo estudiadas en el río Magdalena fueron las siguientes: 1

1 IDEAM. Lista de estaciones hidrométricas, Bogotá, 2008.

RESULTADOS OBTENIDOS

Estación Mínimos Medios Máximos Comentarios1.Cascada Simón Bolívar Descendente Descendente Descendente 2.Pericongo Descendente Descendente Ascendente 3.Puente Balseadero Estable Descendente Ascendente

4.Puente Santander Ascendente Estable DescendenteTendencias de caudales afectadas por el embalse de Betania.

5.Angostura Descendente Ascendente DescendenteLas tendencias de los caudales están afectadas por los embalses de Betania y Río Prado.

6.Nariño Descendente Descendente Descendente

7.Arrancaplumas Descendente + Descendente Estable Marcado descenso de los caudales mínimos

8.Puerto Salgar Descendente + Descendente + Estable Marcados descensos en caudales mínimos y medios.

9.Puerto Berrío Descendente Descendente Ascendente 10.El Banco Ascendente Descendente Descendente

La tabla que se presenta a continuación, muestra las tendencias obtenidas en las estaciones estudiadas, para caudales mínimos, medios y máximos a nivel anual, de acuerdo con las gráficas.

1. CASCADA SIMÓN BOLÍVAR

2. PERICONGO

3. PUENTE BALSEADERO

4. PUENTE SANTANDER

5. ANGOSTURA

6. NARIÑO

7. ARRANCAPLUMAS

8. PUERTO SALGAR

9. PUERTO BERRIO

10. EL BANCO

¡MUCHAS GRACIAS!