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CÁLCULO DEL CAUDAL AMBIENTAL MEDIANTE UNA METODOLOGÍA
HOLÍSTICA EN LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ
MARIA ALEJANDRA GÓMEZ DÍAZ
WILSON STEVENS ROBAYO GUTIERREZ
JUAN DAVID RONDÓN DÍAZ
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2016
CÁLCULO DEL CAUDAL AMBIENTAL MEDIANTE UNA METODOLOGÍA
HOLÍSTICA EN LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ
MARIA ALEJANDRA GOMEZ
WILSON STEVENS ROBAYO GUTIERREZ
JUAN DAVID RONDÓN DÍAZ
Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos.
ASESOR: JORGE ALBERTO VALERO FANDIÑO
INGENIERO CIVIL – MAGISTER EN HIDROSISTEMAS
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2016
Agradecimientos y dedicatoria.
A nuestras familias por la comprensión y el apoyo incondicional, por su amor y calidez y por
sembrar en nosotros el espíritu de superación y el deseo de aprender siempre algo nuevo. Por
entender con amor y paciencia que el tiempo dedicado para ellos, fuera empleado en nuestro
crecimiento académico.
Especial Agradecimiento al profesor Jorge Alberto Valero Fandiño, por su tiempo y apoyo durante
la elaboración del presente proyecto.
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 10
1 GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO ................................................................... 11
1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ................................................................................................................ 11 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................... 11
1.2.1 Problema a resolver .............................................................................................................. 11 1.2.2 Antecedentes del problema a resolver ................................................................................... 11
1.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 11 1.4 OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 12
1.4.1 Objetivo general .................................................................................................................... 12 1.4.2 Objetivos específicos ............................................................................................................. 12
2 MARCOS DE REFERENCIA .................................................................................................... 13
2.1 GEOGRÁFICO: .................................................................................................................................. 13 2.2 MARCO NORMATIVO: ................................................................................................................ 14 2.3 MARCO DEMOGRÁFICO ................................................................................................................. 14 2.4 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................................... 14
3 METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 17
4 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................... 22
4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA ESTUDIO: .................................................................................. 22 4.2 COMPONENTE HIDROLÓGICO: .......................................................................................................... 22 4.3 COMPONENTE HIDRÁULICO: ............................................................................................................ 24 4.4 COMPONENTE CALIDAD DEL AGUA: ............................................................................................... 27 4.5 ÍNDICE DE INTEGRIDAD HÍDRICA-IIH: ............................................................................................. 30 4.6 DEFINICIÓN DEL CAUDAL AMBIENTAL: .......................................................................................... 32 4.7 COMPARACIÓN DE CAUDAL AMBIENTAL CON OTRAS METODOLOGÍAS: ........................................... 33
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................... 35
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................. 36
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 LOCALIZACIÓN DE LA SUBCUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ. ......................................................................... 13 FIGURA 2. LINEAMIENTOS CONCEPTUALES Y METODOLÓGICOS PARA LA ERA. ......................................................... 15 FIGURA 3. METODOLOGÍA PARA ESTIMAR CAUDAL AMBIENTAL. ................................................................................. 18 FIGURA 4. CAUDALES MÍNIMOS POR MES DE ACUERDO AL ONI. .................................................................................. 24 FIGURA 5. CAUDAL AMBIENTAL DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ A PARTIR DE LA METODOLOGÍA DE CAUDAL
AMBIENTAL DE LA ANLA. ................................................................................................................................. 33
LISTA DE TABLAS
TABLA 1. MÉTRICAS SELECCIONADAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL IIH. .................................................................... 19 TABLA 2. VARIABLES FÍSICAS Y QUÍMICAS Y SUS PUNTAJES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL IIH. ................................... 20 TABLA 3 PUNTAJES DEL IIH PARA LA DETERMINACIÓN DE CAUDALES AMBIENTALES EN RÍO COLOMBIANOS .............. 20 TABLA 4. MORFOMETRÍA DE LA SUBCUENCA DEL RÍO ALTO BOGOTÁ. ........................................................................ 22 TABLA 5. CAUDALES MÍNIMOS (M3/S) POR MES DE ACUERDO AL ONI. ........................................................................ 23 TABLA 6 VARIABLES HIDRÁULICAS PARA LA DETERMINACIÓN DEL IIH ...................................................................... 24 TABLA 7. RESULTADOS MÉTRICAS COMPONENTE HIDRÁULICO SERIE CAUDALES NIÑO. ............................................ 25 TABLA 8. RESULTADOS MÉTRICAS COMPONENTE HIDRÁULICO SERIE CAUDALES NIÑA ............................................. 26 TABLA 9. RESULTADOS MÉTRICAS COMPONENTE HIDRÁULICO SERIE CAUDALES MEDIA .......................................... 27 TABLA 10 VARIABLES HIDRÁULICAS PARA LA DETERMINACIÓN DEL IIH .................................................................... 28 TABLA 11. RESULTADOS MÉTRICAS COMPONENTE CALIDAD DEL AGUA SERIE CAUDALES NIÑO ............................... 28 TABLA 12. RESULTADOS MÉTRICAS COMPONENTE CALIDAD DEL AGUA SERIE CAUDALES NIÑA ............................... 29 TABLA 13. RESULTADOS MÉTRICAS COMPONENTE CALIDAD DEL AGUA SERIE CAUDALES MEDIA ............................ 30 TABLA 14. RESULTADOS IIH SERIE CAUDALES NIÑO. ................................................................................................. 31 TABLA 15. RESULTADOS IIH SERIE CAUDALES NIÑA. ................................................................................................. 31 TABLA 16. RESULTADOS IIH SERIE CAUDALES MEDIA. ............................................................................................... 32 TABLA 17. CAUDAL AMBIENTAL DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ A PARTIR DE LA METODOLOGÍA DE CAUDAL
AMBIENTAL DE LA ANLA .................................................................................................................................. 33 TABLA 18. CAUDAL AMBIENTAL A PARTIR DE OTRAS METODOLOGÍAS ESTABLECIDAS PARA EL CÁLCULO DE CAUDAL
AMBIENTAL. ........................................................................................................................................................ 34
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RESUMEN
Palabras clave: Caudal ambiental, caudal ecológico, calidad hídrica, índice de integridad de
hábitat, conectividad de río.
Con el fin de asegurar el aprovechamiento del recurso hídrico en ríos es importante definir ¿cuál
es la cantidad máxima aprovechable dentro de los lineamientos del desarrollo sostenible para un
cuerpo de agua? Este valor, expresado en términos de cantidad, puede definirse a partir del
concepto de caudal ambiental.
En la actualidad se han formulado algunas metodologías para el cálculo del caudal ambiental, sin
embargo solo algunas de estas metodologías, presentan una visión integral que garantice el estado
del recurso hídrico en términos de cantidad y calidad como lo hace la metodología que incorpora
el índice de integridad de hábitat (IIH), propuesta por la Autoridad Nacional de Licencias
Ambientales-ANLA.
En el presente proyecto, mediante un caso de estudio, se aplica la metodología de Caudal
Ambiental propuesto por la ANLA en la cuenca alta del río Bogotá y se compara con algunas
metodologías adicionales utilizadas para el cálculo del caudal ambiental, obteniendo como
resultado una mayor calidad de resultados como beneficio de hacer uso de IIH (metodología de la
ANLA), frente a las metodologías tradicionales como el cálculo del caudal ecológico a partir de la
reducción de caudales medios. Lo anterior no solo por tener en cuenta factores Hidrológicos, sino
también la estacionariedad de los registros de caudal a lo largo del año, lo que implica resultados
ajustados a las variaciones hidrometeorológicas de la zona de estudio.
ABSTRACT
Keywords: Environmental flow, ecological flow, water quality, habitat integrity index, river
connectivity.
In order to ensure the use of water resources in rivers, it is important to define: what is the
maximum amount that can be used within the guidelines of sustainable development for a body of
water? This value, expressed in terms of quantity, can be defined from the concept of
environmental flow.
At present some methodologies have been formulated for the calculation of the environmental
flow, however only some of these methodologies, present an integral vision that guarantees the
state of the water resource in terms of quantity and quality as does the methodology that
incorporates the index of Integrity of habitat (IIH), proposed by the Autoridad Nacional de
Licencias Ambientales-ANLA.
In the present project, through a case study, the Environmental Flow methodology proposed by
ANLA in the upper Bogotá River basin is applied and compared with some additional
methodologies used to calculate the environmental flow, resulting in a higher quality Of results as
a benefit of using IIH (methodology of ANLA), compared to traditional methodologies such as the
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calculation of the ecological flow from the reduction of average flows. This not only takes into
account hydrological factors, but also the stationarity of flow records throughout the year, which
implies results adjusted to the hydro meteorological variations of the study area.
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INTRODUCCIÓN
La especie humana por milenios se ha beneficiado de los ríos (Fagan, 2011). El desarrollo de la
infraestructura de agua (e.g. presas y embalses), usadas para controlar la distribución de caudales
de agua ha causado la alteración el curso natural de los ecosistemas hídricos en el mundo (Bunn
& Arthington, 2002). De igual manera el mejoramiento en los sistemas de distribución y
abastecimiento de agua como hidroeléctricas y acueductos usados en la industria y en sistemas de
irrigación, comprenden cambios que generan impactos sobre los hábitats acuáticos y la
biodiversidad (Vörösmarty et al., 2010). Así la provisión de servicios ambientales se encuentra
fuertemente relacionada con el sostenimiento del ecosistema, como es en el caso de la pesca o los
servicios paisajísticos (Auerbach, Deisenroth, McShane, McCluney, & LeRoy Poff, 2014).
Con el fin de asegurar los servicios ya expuestos, en el país se han generado normativas que
propendan el aseguramiento del caudal mínimo requerido por la fuente hídrica de manera que
garantice su función ecológica como sucede con el decreto 865 de 2004. Sin embargo, las
metodologías allí expuestas no poseen un enfoque global que permite incorporar el componente
hidrológico, hidráulico y el asociado a calidad hídrica de manera simultánea. Por lo anteriormente
expuesto han surgido iniciativas (Parra & Carvajal, 2012) que permitan calcular el caudal mínimo
con el fin de calcular la máxima cantidad de agua aprovechable en un cuerpo hídrico sin impedir
que este cumpla la función ecosistémica. Dichas metodologías como las descritas en trabajos a
nivel nacional (Universidad Nacional de Colombia, 2008) comienzan a tener iniciativas de
aplicación como sucede en el caso de solicitud de licencias ambientales (Territorial., 2013).
En este sentido, el presente documento expone los resultados de la aplicación de la metodología
de determinación de caudal ambiental propuesta por la Autoridad Nacional de Licencias
Ambientales-ANLA en la cuenca alta del río Bogotá, así como una breve comparación con los
resultados obtenidos a partir de la aplicación de otras metodologías comúnmente utilizadas en el
país para determinar caudales ambientales, con el fin de identificar las posibles diferencias
existentes entre dichas metodologías.
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1 GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO
1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Saneamiento de comunidades.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.2.1 Problema a resolver
Teniendo en cuenta las diversas metodologías que existen para el cálculo de caudal ambiental, con
el presente trabajo se quiere conocer que ventajas brinda una metodología holística como la del
uso de IIH frente a la formulada por la legislación vigente.
1.2.2 Antecedentes del problema a resolver
Dentro de las definiciones de más completas de caudal ambiental se encuentra la proporcionada
en decreto 3930 del 2010 donde se habla de un volumen necesario tanto de las actividades
socioeconómicas como el sostenimiento de los ecosistemas acuáticos en función de calidad,
cantidad, duración y estacionalidad, la cual resulta más completa que otras definiciones como la
proporcionada en la Declaración Brisbane (UNESCO, 2007) que no tiene una visión tan completa
como la presentada en este trabajo.
Además de tener un acercamiento muy valioso en la definición de dicho concepto, en el país se
han formulado diversos mecanismos como el utilizado en (IDEAM; Instituto de Hidrología, 2001)
o en la Resolución 865 del 2004, sin embargo la mayoría solo posee un enfoque hidrológico y a
pesar de resaltar la importancia de una metodología holística que incluya otros componentes
(Lineamientos conceptuales y metodológicos para la evaluación regional del agua-ERA 2013,
2013a), aún no se existen muchas guías oficiales que propendan el cálculo de caudal ambiental
teniendo en cuenta los aspectos hidrológicos, hidráulicos y de calidad hídrica,
1.3 JUSTIFICACIÓN
Con el fin de proteger y conservar las diferentes especies que se pueden encontrar en una corriente
de agua con un potencial para diferentes usos económicos, sociales y ambientales, se debe tener
en cuenta los requerimientos mínimos para sostener un ecosistema, el cual se encuentra inmerso
en el caudal ambiental (Parra & Carvajal, 2012).
El caudal ambiental se estima a partir de las características que se encuentran incluidas en el
régimen hidrológico y son representadas a partir de las curvas de duración de caudales, el cual
sintetiza el comportamiento del régimen hídrico en un punto determinado.
La determinación del caudal ambiental evalúa diferentes variables que se deben tener en cuenta
para interrelacionarlas con los procesos naturales y antrópicos que se presentan en el
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comportamiento de los caudales, el cual se debe tener claro el funcionamiento principal del caudal
ambiental, ya que es de gran importancia para la gestión del recurso hídrico (Lineamientos
conceptuales y metodológicos para la evaluación regional del agua-ERA 2013, 2013b).
Aun cuando existen en la actualidad varias metodologías propuestas para el cálculo del caudal
ambiental, ninguna de estas está definida como la metodología oficial, toda vez que durante mucho
tiempo, diferentes investigadores han propuesto diversas aproximaciones matemáticas de
aplicación para determinar el caudal ambiental (Eloha, 2010). En este sentido, se hace necesario
demostrar por medio de un estudio de caso, los resultados obtenidos a partir de la aplicación de la
metodología de cálculo de caudal ambiental propuesta por la autoridad ambiental nacional
(Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, a través de la ANLA), así como una breve
comparación con otras metodologías tradicionalmente empleadas para la determinación del caudal
ambiental de corrientes superficiales en Colombia.
Por lo anterior en el presente documento se exponen, los resultados de la aplicación de la
metodología que incorpora los componentes involucrados en el cálculo del caudal ambiental.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo general
Calcular el caudal ambiental de la cuenca alta del río Bogotá, Departamento de Cundinamarca-
Colombia, utilizando una metodología que incorpore los componentes de calidad, hidrología e
hidráulica.
1.4.2 Objetivos específicos
Calcular los índices hidrológicos mediante el análisis de las series históricas de caudal en
la cuenca alta del río Bogotá.
Calcular los parámetros hidráulicos básicos de la cuenca alta del río Bogotá.
Analizar los caudales ambientales generados mediante la metodología holística y la
formulada por la legislación vigente y evaluar la consistencia de los dos resultados
obtenidos.
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2 MARCOS DE REFERENCIA
2.1 GEOGRÁFICO:
La subcuenca del río Bogotá como se describe en (Subcuenca et al., n.d.), se localiza en la parte
meridional de la provincia fisiográfica de la Cordillera Oriental, esta cuenca se encuentra dividida
en 19 subcuencas. La subcuenca de estudio es la del Río Alto Bogotá (2120-19), la cual se
encuentra ubicada al norte de la cuenca del río Bogotá, en el sector nororiental del departamento
de Cundinamarca la cual incluye cinco municipios los cuales son: Suesca, Lenguazaque, Machetá,
Villapinzón y Chocontá (Figura 1). Sus aguas drenan hacia el suroeste y presenta un relieve
ondulado y quebrado.
Figura 1 Localización de la subcuenca alta del río Bogotá.
Fuente: POMCA, 2006
Su importancia radica no solo en el hecho de encontrarse el nacimiento del río Bogotá sino por
tratarse de la zona donde comienza la afectación del recurso hídrico debido a descargas de residuos
sólidos y vertimientos producto de actividades como las industrias de curtiembres localizadas en
los municipios de Villapinzón y Chocontá.
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2.2 MARCO NORMATIVO:
En el marco de la Gestión Integral del Recurso Hídrico-GIRH, en Colombia se ha formulado
normatividad diversa enmarcada en el uso y manejo del recurso hídrico, dentro de la que destaca
la siguiente, con respecto al tema de estudio:
La Constitución Política de 1991, en su artículo 8 habla de la intervención del Estado
sobre el manejo y el aprovechamiento de los recursos renovables.
El Código Nacional de Recursos Renovables (Decreto-Ley 2811 de 1974), el cual
plantea que tanto el Estado como los particulares deben preservar el medio ambiente,
mediante un manejo adecuado de los recursos naturales.
El Decreto 1541 de 1978, cuya finalidad es reglamentar las normas relacionadas con
el recursos hídrico en todo sus estados (complementa el Decreto-Ley 2811 de 1974).
Decreto-Ley 2811 de 1974, define el ambiente como patrimonio común, el cual se
debe preservar y manejar para utilidad pública e interés social. A su vez señala la
necesidad de formular un Plan de Ordenamiento de Recurso Hídrico para destinar el
agua para diferentes usos.
Decreto 3930 de 2010, establece las disposiciones relacionadas con los usos del
recurso hídrico, en el Ordenamiento del Recurso Hídrico, vertimientos al suelo y a los
alcantarillados.
Resolución 865 del 2004, el cual en su ítem 3.4.2 habla de la reducción de caudal por
caudal ecológico.
2.3 MARCO DEMOGRÁFICO
En la cuenca alta del Río Bogotá, se localizan los municipios de Machetá, Lenguazaque, Suesca,
Chocontá y Villapinzón, estos ocupan el 5% de la extensión total de la cuenca del Río Bogotá, la
cual tiene aproximadamente 25.500 habitantes. De los municipios mencionados anteriormente 16
veredas hacen parte del municipio de Villapinzón, 21 de Chocontá, 2 de Lenguazaque, 1 de
Machetá y 5 de Suesca (Ltda-CAR, 2006).
2.4 MARCO CONCEPTUAL
El caudal ambiental tal y como se muestra en la Figura 2 se encuentra enmarcado en la Evaluación
Regional del Agua (ERA) y legalmente es requerido en cumplimiento del decreto 3930 de 2010,
donde dicha ERA se encuentra definida por los lineamientos establecidos por el IDEAM con el fin
de realizar un diagnóstico del estado y tendencia de los sistemas hídricos.
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Figura 2. Lineamientos Conceptuales y Metodológicos para la ERA.
Fuente Elaboración Propia, 2016.
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Con el fin de conocer el caudal ambiental existen distintas metodologías dentro de las que se
encuentra las asociadas al componente hidrológico, que tienen en cuenta las series históricas de la
unidad hidrológica analizada. Así mismo, existen aquellas metodologías que involucran el
componente hidráulico, el cual propende por la conservación de la dinámica y el comportamiento
fluvial del cuerpo hídrico, y finalmente se encuentran aquellas metodologías que incluyen los
componentes biológico y microbiológico, cuyo objetivo es la preservación de la fauna y flora
garantizando la supervivencia de las especies presentes en un cuerpo de agua. Por último se
encuentra la visión holística de todos los componentes mencionados ofreciendo un cálculo integral
del caudal ambiental.
Tomando como referencia el Decreto 3930 del 2010 emitido por el Ministerio de Ambiente y
Desarrollo Sostenible, el caudal ambiental se define como “Volumen de agua necesario en
términos de calidad, cantidad, duración y estacionalidad para el sostenimiento de los ecosistemas
acuáticos y para el desarrollo de las actividades socioeconómicas de los usuarios aguas debajo de
la fuente de la cual dependen tales ecosistemas”. Como puede observarse dicho concepción
presenta una clara diferencia con la formulada antes de caudal ecológico ya que no solo hace
referencia a los servicios ecosistémicos sino también al requerido por los usuarios dejando claro
que dichos concepto pueden no ser compatibles y es necesario dejar clara sus distinción.
Esta definición ha presentado cambios a lo largo del tiempo. Como se menciona en (Universidad
Nacional de Colombia, 2008) inicialmente durante la década de los 70s se buscaba una propuesta
cuyo objetivo consistía en obtener un caudal mínimo como un valor único y estático en el tiempo,
sin embargo luego surgió la necesidad de incorporar la estacionalidad debido a la variabilidad del
caudal a lo largo del año (década de los 80s). Posteriormente, en la década de los 90s surgió la
propuesta de establecer el régimen de caudales mediante los cambios en el hábitat y las funciones
ecológicas.
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3 METODOLOGÍA
A continuación en la Figura 3 se enuncian las actividades realizadas para la determinación del
caudal ambiental en la cuenca alta del río Bogotá, la cual inició con la recolección de la
información correspondiente a la línea base. Con el fin de garantizar la calidad de la información
recopilada, se realizó el respectivo proceso de verificación de consistencia como se ha descrito en
guías y documentos de hidrología (Ray K. Linsley, Joseph L. Paulhus), homogeneidad y calidad
de la información (Eloha, 2010). Dicha información fue sometida a un proceso de análisis
hidrológico donde gracias a un estudio de correlación hidrológica y clasificación de registro según
su condición fue posible obtener los caudales mínimos de la cuenca, de acuerdo al Índice Oceánico
Niño (ONI).
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Figura 3. Metodología para estimar caudal ambiental.
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
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Luego, con el fin de incorporar los aspectos de calidad y aquellos hidráulicos se calcularon los
índices hidráulicos y de calidad, de esta manera se obtuvo el Índice de Integridad del Habitat (IIH).
Finalmente con todos resultados se realizó una revisión de la estimación mensual de caudales
ambientales con el fin de incluir todos los componentes a tener en cuenta en la visión integral de
caudal ambiental.
Para el desarrollo del proyecto se tuvieron en cuenta tres componentes que se desarrollaron
transversalmente con el fin de determinar el caudal ambiental en la cuenca Alta del Río Bogotá,
para ello se realizó una revisión de línea base sobre la zona de estudio, posteriormente se tuvo en
cuenta el componente hidrológico el cual señala el comportamiento hídrico de la cuenca en
términos de régimen hidrológico, luego se determinaron las variables hidráulicas en términos de
geometría del cauce principal de la cuenca alta del río Bogotá y por último se calcularon las
variables fisicoquímicas de la cuenca de estudio, para posteriormente integrar los resultados
obtenidos para la definición del caudal ambiental de teniendo en cuenta el Índice de Integridad de
Hábitat (IIH).
Para el cálculo de IIH se utilizó información que surge de los componentes hidrológicos, hidráulica
y de calidad del agua. A continuación se relacionan las tablas de las métricas para la construcción
de IIH (Tabla 1) y las variables utilizadas y sus respectivos puntajes para la construcción del IIH
(Tabla 2).
Tabla 1. Métricas seleccionadas para la construcción del IIH.
MÉTRICA TIPO
DESCRIPCIÓN
Profundidad Relativa Disponibilidad de hábitat
Ancho medio de la superficie del agua/
Profundidad media
Ancho Relativo Disponibilidad de hábitat
Ancho máximo de la planicie inundable /
Ancho medio del canal
Diversidad de Hábitats Disponibilidad de hábitat
Profundidad real del flujo / Profundidad
normal del flujo
Variable de Corriente Disponibilidad de hábitat
Velocidad promedio máxima / Velocidad
media
Saturación de Oxigeno Calidad del Hábitat
Porcentaje de saturación de oxigeno
Relación de Nutrientes Calidad del Hábitat
Nitrógeno Total / Fósforo Total
Demanda Béntica Calidad del Hábitat
Cantidad de oxigeno requerido por los
organismos bentónicos para degradar la
materia orgánica
Fuente: Metodología Caudal Ambiental, ANLA, 2013.
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Tabla 2. Variables físicas y químicas y sus puntajes para la construcción del IIH.
MÉTRICA PUNTAJE 0 PUNTAJE 0,5
PUNTAJE 1
Profundidad Relativa >200 5-50
<5
Ancho Relativo <2 2-5
<5
Diversidad de Hábitats <0,2 0,2-4
>4
Variable de Corriente <1,2 1,2-1,5
>1,5
Saturación de Oxigeno <10% 10-90%
>90%
Relación de Nutrientes <3 o >30 3-6 o 14-30
6-14
Demanda Béntica <0,5 o >10 2-10
0,5-2
Fuente: Metodología Caudal Ambiental, ANLA, 2013.
Para la determinación del Índice de Integridad del Hábitat se utiliza la siguiente formula:
IIH= (Puntaje PR + Puntaje AR + Puntaje DH + Puntaje VC + Puntaje SO + Puntaje RN + Puntaje
DM)/ 7
De acuerdo con el puntaje obtenido con el IIH se puede clasificar conforme a la Tabla 3.
Tabla 3 Puntajes del IIH para la determinación de caudales ambientales en ríos
Colombianos
PUNTAJE DEL
IIH INTERPRETACIÓN IMPLICACIONES ECOLÓGICAS
0-0,2 Pobre Integridad de Hábitat
Hábitat inapropiado para el desarrollo
de la biota o que genera comunidades
de baja diversidad y reducida
abundancia.
0,21-0,5 Baja Integridad de Hábitat
Las condiciones de hábitat son poco
apropiadas para el desarrollo de los
organismos.
0,51-0,8 Moderada Integridad de
Hábitat
Las condiciones del hábitat aseguran
un aceptable funcionamiento de los
organismos.
0,8-1 Alta Integridad de Hábitat Hábitat con muy buenas condiciones
para la biota, que estimula el
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PUNTAJE DEL
IIH INTERPRETACIÓN IMPLICACIONES ECOLÓGICAS
establecimiento de comunidades
diversas y bien representadas.
Fuente: Metodología Caudal Ambiental, ANLA, 2013.
Una vez obtenidos los resultados de estimación de las métricas de calidad del agua e hidráulica de
la cuenca objeto de estudio, se procedió a aplicar la metodología de cálculo del IIH del ANLA, a
partir de la ponderación de puntajes (Tabla 3) por cada métrica.
Por último se realizó la comparación de los resultados obtenidos del cálculo del caudal ambiental
de la cuenca alta del río Bogotá, con las metodologías del ERA, ENA y del Ideam (Resolución
0865 de 2004).
Como se describe en (Lineamientos conceptuales y metodológicos para la evaluación regional del
agua-ERA 2013, 2013b), esta metodología parte de la base de series de caudales medios existentes
en la zona de estudio, donde se elaboran las correspondientes curvas de duración y el índice de
regulación y retención hídrica-IRH, para obtener el caudal ambiental el cual corresponde al 75%
o al 85% dentro de dicha curva según el comportamiento hidrológico mostrado por las series
históricas mencionadas.
En tanto que en el Estudio Nacional del Agua-ENA 2000 se recomienda construir las curvas de
duración de caudal, con el fin de tomar el percentil %90 como caudal ambiental. Mientras que la
Resolución 864 del 2004, establece que se debe tomar el 25% del caudal medio mensual más bajo
para determinar el caudal mínimo ecológico.
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4 ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 Caracterización de la cuenca estudio:
Antes de caracterizar la información hidrológica es necesario realizar la caracterización de la
subcuenca estudio, para ello se realizó la morfometría de la subcuenca del Río Alto Bogotá (2120-
19), la cual se presenta en la Tabla 4.
Tabla 4. Morfometría de la subcuenca del Río Alto Bogotá.
CÓDIGO CUENCA 2120-19
Cuenca Rio Alto Bogotá
Área (Km2) 278,73
Perímetro (Km) 90,94
Longitud Corriente Principal(Km) 32,35
Longitud Cuenca (Km) 34
Longitud Axial De La Cuenca (Km) 24,33
Factor De Forma 0,26
Longitud Del Valle Del Rio 23,77
Sinuosidad 1,36
Σ Longitud Drenajes Km 231,43
Densidad De Drenaje 0,84
Pendiente Media De La Cuenca (%) 14
Pendiente Media Del Cauce (%) 0,01
ELEVACION MEDIA M 2904,99
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
4.2 Componente Hidrológico:
Para el análisis del régimen hidrológico se tuvo en cuenta información asociada a caudales diarios
entre el periodo 01/04/2006 - 01/04/2016 proporcionada por la estación limnigráfica Saucio de la
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca - CAR, la cual se encuentra en el punto de
cierre de la subcuenca trabajada en las coordenadas Este: 1.045060,054 m y Norte: 1.061.294,063
m en el sistema de referencia de coordenadas Magna-SIRGAS Bogotá (EPSG:3116).
Estos registros históricos son sometidos a pruebas estadísticas con el fin de evaluar la consistencia
de los mismos, dentro de esta se incluye un análisis de homogeneidad de datos acudiendo al
sistema estadístico R y la librería “trend” (Thorsten, 2016) con el fin realizar la prueba de Pettit;
esta consiste en una prueba no paramétrica que no requiere asumir ningún tipo de distribución de
los datos. Lo anterior con el fin de detectar periodos no homogéneos.
Los resultados obtenidos por dicha prueba para los datos medios mensuales muestran una ausente
homogeneidad como resultado de los datos generados durante el año 2011 debido al fenómeno de
la niña.
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También se identificaron anomalías haciendo uso de diagramas de caja mediante el uso de R junto
se realizó la prueba Rosner en el mismo paquete estadístico y la librería “outliers” (Komsta, 2015),
las cuales una vez identificadas fueron verificadas con series históricas de precipitación registradas
en la misma zona.
Una vez verificada la información de caudal se catalogó por condición hidrológica en periodos:
Niña (épocas húmedas), Niño (épocas secos) y épocas medios acudiendo a las tablas del Índice
Oceánico del Niño (ONI). Con esta clasificación se tomaron los valores mínimos registrados en
cada época.
A continuación en la Tabla 5 y Figura 4 se presentan los caudales mínimos registrados en un
periodo de 10 años clasificados de acuerdo al ONI y por mes:
Tabla 5. Caudales mínimos (m3/s) por mes de acuerdo al ONI.
MES MEDIO NIÑA NIÑO
Enero 0,403 0,278 0,144
Febrero 0,34 0,216 0,037
Marzo 0,037 0,793 0,037
Abril 0,319 0,971 0,109
Mayo 0,403 1,028 0,465
Junio 0,465 1,864 1,199
Julio 0,403 1,085 1,085
Agosto 0,882 0,616 1,001
Septiembre 0,465 0,616 0,216
Octubre 0,403 0,941 0,144
Noviembre 0,455 1,141 0,162
Diciembre 0,465 0,793 0,18
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Como se puede apreciar, los valores mínimos de caudal una vez clasificados por mes y con el
Índice Oceánico Niño-ONI alto (Niño), reflejan que fenómenos como Niño no siempre determinan
la presencia del caudal más bajo; incluso el caudal más alto para los meses de agosto dentro de los
mínimos registrados corresponden a la época en la que se esperarían los valores más bajos al tomar
como referente el índice ya mencionado. Sin embargo, los resultados son consistentes si se tiene
en cuenta que en promedio para los 12 meses durante los fenómenos de Niña se dan los caudales
más altos (0,86 m3/s) y en Niño los menores (0,39 m3/s) por debajo de los medios (0,42 m3/seg).
Página 24 de 37
Figura 4. Caudales mínimos por mes de acuerdo al ONI.
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Es importante destacar los periodos Febrero-Marzo ya que en todos los casos registran los valores
más bajos de caudal sin importar el ONI.
4.3 Componente Hidráulico:
Una vez realizada la modelación Hidrológica descrita en el numeral anterior, se procedió a la
consulta de información secundaria de los levantamientos batimétricos existentes en la cuenca alta
del río Bogotá, con el fin de recopilar los datos necesarios para el desarrollo de la metodología
propuesta por la ANLA para la determinación del caudal ambiental.
Inicialmente se definieron las variables hidráulicas a incluir para la determinación del Índice de
Integridad Hídrica, con respecto al componente hidráulico, dentro de las cuales se obtuvieron las
señaladas en la Tabla 6 a continuación:
Tabla 6 Variables Hidráulicas para la determinación del IIH
VARIABLE MÉTRICA PARA EL
CÁLCULO DEL IIH
Ancho Medio de la Superficie del
Agua Profundidad Relativa
Profundidad Media Profundidad Relativa
Ancho Máximo de la Planicie
Inundable Ancho Relativo
Ancho Medio del Canal Ancho Relativo
Profundidad real del flujo Diversidad de Hábitats
Profundidad normal del flujo Diversidad de Hábitats
Velocidad Promedio Máxima Variabilidad de la Corriente
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
m3 /
seg
Medio
Niña
Niño
Página 25 de 37
VARIABLE MÉTRICA PARA EL
CÁLCULO DEL IIH
Velocidad Media Variabilidad de la Corriente
Fuente: Adaptado de Metodología para la estimación y evaluación del caudal ambiental en
proyectos que requieren licencia ambiental. ANLA, 2013.
Una vez definidos los parámetros hidráulicos necesarios para la caracterización de la cuenca objeto
de estudio, se procedió a adelantar la consulta de información secundaria disponible, encontrando
un levantamiento topobatimétrico de la cuenca del río Bogotá, realizado por la Corporación
Autónoma Regional de Cundinamarca, específicamente por el grupo de rondas hidráulicas en el
año 2008.
En el trabajo en mención se adelantó el levantamiento topo batimétrico de secciones transversales
en los lugares definidos por la autoridad ambiental, a partir de las contracciones o aperturas del
canal y el cambio de pendiente del mismo. En total para la cuenca alta al punto de cierre de la
estación LG Saucio (la cual corresponde al cierre de la cuenca objeto de estudio del presente
proyecto), se cuenta con un total de 292 secciones transversales, las cuales fueron ingresadas en el
Software libre Hec-Ras 4.0 con el fin de adelantar la modelación hidráulica a partir de los
conjuntos de 36 caudales (niño-niña-medio), obtenidos en la modelación hidrológica, toda vez que
corresponde a un modelo calibrado a partir de la modelación de periodos de retorno para el
modelamiento de avenidas torrenciales.
Pese a que se obtuvo la mayoría de los parámetros necesarios para el cálculo de las métricas que
conforman el IIH, no se obtuvo información valida y confiable de la variable Profundidad normal
del flujo, por lo que se decidió excluir la métrica de Diversidad de Hábitats del cálculo del Índice
global.
En la Tabla 7 a Tabla 9 se presentan los resultados para cada una de las series de caudales definidos,
con respecto a las métricas del componente hidráulico. De dichas métricas se puede concluir que
la profundidad relativa (PR) en todos los casos aunque no brinda las condiciones óptimas
(corrientes muy profundas y estrechas), si son aceptables para proveer hábitat sin que estas
alcancen temperaturas muy elevadas que impidan el desarrollo de la biota.
Tabla 7. Resultados Métricas Componente Hidráulico Serie Caudales Niño.
Mes
Niñ
o
An
cho
Med
io d
e la
Su
per
fici
e d
el A
gu
a
Pro
fun
did
ad
Med
ia
PR
= [
An
cho
Med
io
de
la S
up
erfi
cie
del
Ag
ua
] /
[Pro
fun
did
ad
Med
ia]
An
cho
Med
io d
e la
Pla
nic
ie I
nu
nd
ab
le
[An
cho
Med
io d
e la
ba
se d
el C
an
al
AR
= [
An
cho
Med
io
de
la P
lan
icie
Inu
nd
ab
le]
/[A
nch
o
Med
io d
e la
ba
se d
el
Ca
na
l]
Vel
oci
da
d M
edia
Vel
oci
da
d p
rom
edio
má
xim
a
VC
=V
elo
cid
ad
pro
med
io
má
xim
a/V
elo
cid
ad
Med
ia
1 0.144 5.44 0.59 9.30 20.00 2.88 6.95 0.23 1.22 5.37
2 0.037 4.73 0.51 9.35 20.00 2.88 6.95 0.16 1.29 8.19
3 0.037 4.73 0.51 9.35 20.00 2.88 6.95 0.16 1.29 8.19
4 0.109 5.30 0.56 9.39 20.00 2.88 6.95 0.23 15.54 66.99
5 0.465 6.29 0.70 8.97 20.00 2.88 6.95 0.33 2.39 7.27
6 1.199 7.30 0.85 8.58 20.00 2.88 6.95 0.45 2.27 5.07
Página 26 de 37
Mes
Niñ
o
An
cho
Med
io d
e la
Su
per
fici
e d
el A
gu
a
Pro
fun
did
ad
Med
ia
PR
= [
An
cho
Med
io
de
la S
up
erfi
cie
del
Ag
ua
] /
[Pro
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did
ad
Med
ia]
An
cho
Med
io d
e la
Pla
nic
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nu
nd
ab
le
[An
cho
Med
io d
e la
ba
se d
el C
an
al
AR
= [
An
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Med
io
de
la P
lan
icie
Inu
nd
ab
le]
/[A
nch
o
Med
io d
e la
ba
se d
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Ca
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l]
Vel
oci
da
d M
edia
Vel
oci
da
d p
rom
edio
má
xim
a
VC
=V
elo
cid
ad
pro
med
io
má
xim
a/V
elo
cid
ad
Med
ia
7 1.085 7.16 0.83 8.61 20.00 2.88 6.95 0.43 2.25 5.20
8 1.001 7.07 0.82 8.65 20.00 2.88 6.95 0.42 1.91 4.56
9 0.216 5.70 0.62 9.19 20.00 2.88 6.95 0.26 1.36 5.30
10 0.144 5.44 0.59 9.30 20.00 2.88 6.95 0.23 1.22 5.37
11 0.162 5.51 0.59 9.26 20.00 2.88 6.95 0.24 2.92 12.16
12 0.18 5.58 0.60 9.24 20.00 2.88 6.95 0.24 1.34 5.48
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
En cuanto a la métrica de al ancho relativo (AR) señalada en la Tabla 7, se observa que representa
condiciones óptimas para el cauce gracias a la interacción que puede darse entre la zona riparia y
el río favoreciendo el crecimiento de la biota debido al efecto ocasionado por los caudales
máximos.
Tabla 8. Resultados Métricas Componente Hidráulico Serie Caudales Niña
Mes
Niñ
a
An
cho
Med
io d
e la
Su
per
fici
e d
el A
gu
a
Pro
fun
did
ad
Med
ia
PR
= [
An
cho
Med
io
de
la S
up
erfi
cie
del
Ag
ua
] /
[Pro
fun
did
ad
Med
ia]
An
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Med
io d
e la
Pla
nic
ie I
nu
nd
ab
le
[An
cho
Med
io d
e la
ba
se d
el C
an
al
AR
= [
An
cho
Med
io
de
la P
lan
icie
Inu
nd
ab
le]
/[A
nch
o
Med
io d
e la
ba
se d
el
Ca
na
l]
Vel
oci
da
d M
edia
Vel
oci
da
d p
rom
edio
má
xim
a
VC
=V
elo
cid
ad
pro
med
io
má
xim
a/V
elo
cid
ad
Med
ia
Enero 0.278 5.88 0.64 9.15 20.00 2.88 6.95 0.28 3.51 12.39
Febrero 0.216 5.70 0.62 9.19 20.00 2.88 6.95 0.26 1.36 5.30
Marzo 0.793 6.81 0.78 8.75 20.00 2.88 6.95 0.39 1.86 4.80
Abril 0.971 7.03 0.81 8.67 20.00 2.88 6.95 0.42 1.94 4.67
Mayo 1.028 7.10 0.82 8.63 20.00 2.88 6.95 0.42 1.90 4.49
Junio 1.864 8.00 0.95 8.44 20.00 2.88 6.95 0.51 2.14 4.16
Julio 1.085 7.16 0.83 8.61 20.00 2.88 6.95 0.43 2.25 5.20
Agosto 0.616 6.56 0.74 8.86 20.00 2.88 6.95 0.36 1.65 4.63
Septiembre 0.616 6.56 0.74 8.86 20.00 2.88 6.95 0.36 1.65 4.63
Octubre 0.941 7.00 0.81 8.67 20.00 2.88 6.95 0.41 1.91 4.65
Noviembre 1.141 7.23 0.84 8.60 20.00 2.88 6.95 0.44 1.95 4.44
Diciembre 0.793 6.81 0.78 8.75 20.00 2.88 6.95 0.39 1.86 4.80
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
De acuerdo a la tabla anterior, se tiene que dadas las condiciones del río, este presenta una gran
variabilidad de la corriente (VC) durante todos los periodos incluso con los caudales mínimos
Página 27 de 37
dando lugar a biota más diversa y siendo esta una condición favorable para el ecosistema allí
presente.
Tabla 9. Resultados Métricas Componente Hidráulico Serie Caudales Media
Mes
Med
io
An
cho
Med
io d
e la
Su
per
fici
e d
el A
gu
a
Pro
fun
did
ad
Med
ia
PR
= [
An
cho
Med
io
de
la S
up
erfi
cie
del
Ag
ua
] /
[Pro
fun
did
ad
Med
ia]
An
cho
Med
io d
e la
Pla
nic
ie I
nu
nd
ab
le
[An
cho
Med
io d
e la
ba
se d
el C
an
al
AR
= [
An
cho
Med
io
de
la P
lan
icie
Inu
nd
ab
le]
/[A
nch
o
Med
io d
e la
ba
se d
el
Ca
na
l]
Vel
oci
da
d M
edia
Vel
oci
da
d p
rom
edio
má
xim
a
VC
=V
elo
cid
ad
pro
med
io
má
xim
a/V
elo
cid
ad
Med
ia
Enero 0.403 6.17 0.68 9.02 20.00 2.88 6.95 0.31 1.59 5.10
Febrero 0.34 6.03 0.66 9.07 20.00 2.88 6.95 0.30 1.51 5.10
Marzo 0.037 4.73 0.51 9.35 20.00 2.88 6.95 0.16 1.29 8.19
Abril 0.319 5.99 0.66 9.10 20.00 2.88 6.95 0.30 4.22 14.29
Mayo 0.403 6.17 0.68 9.02 20.00 2.88 6.95 0.31 1.59 5.10
Junio 0.465 6.29 0.70 8.97 20.00 2.88 6.95 0.33 2.39 7.27
Julio 0.403 6.17 0.68 9.02 20.00 2.88 6.95 0.31 1.59 5.10
Agosto 0.882 6.92 0.80 8.70 20.00 2.88 6.95 0.40 1.82 4.53
Septiembre 0.465 6.29 0.70 8.97 20.00 2.88 6.95 0.33 2.39 7.27
Octubre 0.403 6.17 0.68 9.02 20.00 2.88 6.95 0.31 1.59 5.10
Noviembre 0.455 6.28 0.70 8.98 20.00 2.88 6.95 0.32 1.62 5.00
Diciembre 0.465 6.29 0.70 8.97 20.00 2.88 6.95 0.33 2.39 7.27
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Con respecto a los resultados obtenidos en la Tabla 9, se observan nuevamente condiciones
favorables para los 36 caudales de referencia, con respecto a las variables de profundidad y ancho
relativo para el mantenimiento de biota en el cauce, lo que significa con respecto a las métricas de
cálculo de IIH, una alta disponibilidad de hábitat para el desarrollo de organismos.
4.4 Componente Calidad Del Agua:
Como fuente de consulta para el cálculo de las métricas de calidad del agua, se empleó la
información de la red de monitoreo de calidad del agua de la Corporación autónoma Regional de
Cundinamarca-CAR.
Para el área de estudio se cuenta con un punto de monitoreo localizado en la estación LG Saucio,
localizada en el punto de cierre de la cuenca alta del río Bogotá, con registros de monitoreo
semestral de calidad del agua desde el año 2008- semestre1 hasta 2015-semestre 1.
Inicialmente se definieron los parámetros de calidad a incluir para la determinación del Índice de
Integridad Hídrica, dentro de los cuales se obtuvieron los señalados en la Tabla 10 a continuación:
Página 28 de 37
Tabla 10 Variables Hidráulicas para la determinación del IIH
VARIABLE MÉTRICA PARA EL
CÁLCULO DEL IIH
Saturación de Oxígeno-SOD Calidad del
hábitat
Relación de
Nutrientes-N/P
Calidad del
hábitat
Demanda
Béntica
Calidad del
hábitat
Fuente: Adaptado de Metodología para la estimación y evaluación del caudal ambiental en
proyectos que requieren licencia ambiental. ANLA, 2013.
Una vez definidos los parámetros necesarios para el cálculo del IIH, se procedió a verificar la
disponibilidad de información histórica para los parámetros de Oxígeno Disuelto-OD, Nitrogeno
Total-N2, Fósforo Total-P y Demanda Béntica, encontrando vacíos de información para los
periodos de registro.
Con el fin de completar los datos de calidad, se generó un modelo de regresión utilizando como
variable correlacionada el caudal en el punto de muestreo, sin embargo para la variable de oxígeno
disuelto se logró un coeficiente de correlación de 0,48, lo cual demuestra que en efecto el caudal
aforado no presenta buenos resultados para la correlación con las variables de calidad, por lo que
se procedió a determinar a partir de cálculos aritméticos el valor de OD, N2 y P en el punto LG
Saucio. El parámetro de demanda béntica no es medido por la autoridad ambiental, por lo que se
extrajo de la metodología de cálculo del IIH.
Finalmente, para determinar el Oxígeno Disuelto de Saturación-SOD a la altura del punto de cierre
de la cuenca, se aplicó el método de estimación indirecta a partir de los valores reportados por el
laboratorio ambiental de la CAR (red de monitoreo de calidad hídrica) de OD, la presión
barométrica del punto de muestreo y la temperatura medida en campo del agua.
Los resultados de los cálculos de las métricas de calidad del agua obtenidos, se presentan en las
Tabla 11 a Tabla 13, a continuación:
Tabla 11. Resultados Métricas Componente Calidad del Agua Serie Caudales Niño
Mes
Niñ
o
SO
= %
N T
ota
l
P T
ota
l
RN
= [
Nit
róg
eno
To
tal]
/ [
Fó
sfo
ro
To
tal]
Enero 0.144 91 0.0004305 0.0000228 18.88
Febrero 0.037 91 0.0001106 0.0000059 18.88
Marzo 0.037 91 0.0001106 0.0000059 18.88
Abril 0.109 91 0.0003259 0.0000173 18.88
Mayo 0.465 91 0.0013903 0.0000736 18.88
Página 29 de 37
Mes
Niñ
o
SO
= %
N T
ota
l
P T
ota
l
RN
= [
Nit
róg
eno
To
tal]
/ [
Fó
sfo
ro
To
tal]
Junio 1.199 91 0.0035848 0.0001899 18.88
Julio 1.085 91 0.0032440 0.0001718 18.88
Agosto 1.001 91 0.0029928 0.0001585 18.88
Septiembre 0.216 91 0.0006458 0.0000342 18.88
Octubre 0.144 91 0.0004305 0.0000228 18.88
Noviembre 0.162 91 0.0004844 0.0000257 18.88
Diciembre 0.18 91 0.0005382 0.0000285 18.88
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Tabla 12. Resultados Métricas Componente Calidad del Agua Serie Caudales Niña
Mes
Niñ
a
SO
= %
N T
ota
l
P T
ota
l
RN
= [
Nit
róg
eno
To
tal]
/
[Fó
sfo
ro T
ota
l]
Enero 0.278 91 0.0008312 0.0000440 18.88
Febrero 0.216 91 0.0006458 0.0000342 18.88
Marzo 0.793 91 0.0023709 0.0001256 18.88
Abril 0.971 91 0.0029031 0.0001538 18.88
Mayo 1.028 91 0.0030736 0.0001628 18.88
Junio 1.864 91 0.0055731 0.0002952 18.88
Julio 1.085 91 0.0032440 0.0001718 18.88
Agosto 0.616 91 0.0018417 0.0000976 18.88
Septiembre 0.616 91 0.0018417 0.0000976 18.88
Octubre 0.941 91 0.0028134 0.0001490 18.88
Noviembre 1.141 91 0.0034114 0.0001807 18.88
Diciembre 0.793 91 0.0005382 0.0000285 18.88
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Página 30 de 37
Tabla 13. Resultados Métricas Componente Calidad del Agua Serie Caudales Media
Mes
Med
io
SO
= %
N T
ota
l
P T
ota
l
RN
= [
Nit
róg
eno
To
tal]
/ [
Fó
sfo
ro
To
tal]
Enero 0.403 91 0.0012049 0.0000638 18.88
Febrero 0.34 91 0.0010165 0.0000538 18.88
Marzo 0.037 91 0.0001106 0.0000059 18.88
Abril 0.319 91 0.0009538 0.0000505 18.88
Mayo 0.403 91 0.0012049 0.0000638 18.88
Junio 0.465 91 0.0013903 0.0000736 18.88
Julio 0.403 91 0.0012049 0.0000638 18.88
Agosto 0.882 91 0.0026370 0.0001397 18.88
Septiembre 0.465 91 0.0013903 0.0000736 18.88
Octubre 0.403 91 0.0012049 0.0000638 18.88
Noviembre 0.455 91 0.0013604 0.0000721 18.88
Diciembre 0.465 91 0.0013903 0.0000736 18.88
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Como se observa en las tablas anteriores, las concentraciones de Nitrógeno y Fosforo Total, para
las series de niño, niña y medio de caudal mensual, presentan variaciones poco significativas entre
cada una de las series analizadas, razón por la cual la relación de nutrientes es constante en dichas
series, representando valores favorables para la corriente, toda vez que como se menciona en la
metodología ANLA, esta relación favorece el desarrollo de los organismos, provisionándolos de
fuentes de nutrientes suficientes para su crecimiento lo que se traduce en una buena calidad del
hábitat.
4.5 Índice De Integridad Hídrica-IIH:
Una vez obtenidos los resultados de estimación de las métricas de calidad del agua e hidráulica de
la cuenca objeto de estudio, se procedió a aplicar la metodología de cálculo del IIH del ANLA, a
partir de la ponderación de puntajes por cada métrica, como se describió en la metodología del
presente documento (Tabla 3).
Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 14 a Tabla 16 a continuación:
Página 31 de 37
Tabla 14. Resultados IIH Serie Caudales Niño.
Mes
Niñ
o
PU
NT
AJ
E P
R
PU
NT
AJ
E A
R
PU
NT
AJ
E V
C
PU
NT
AJ
E S
O
PU
NT
AJ
E R
N
IIH
Enero 0.144 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Febrero 0.037 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Marzo 0.037 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Abril 0.109 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Mayo 0.465 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Junio 1.199 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Julio 1.085 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Agosto 1.001 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Septiembre 0.216 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Octubre 0.144 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Noviembre 0.162 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Diciembre 0.18 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Tabla 15. Resultados IIH Serie Caudales Niña.
Mes
Niñ
a
PU
NT
AJ
E P
R
PU
NT
AJ
E A
R
PU
NT
AJ
E V
C
PU
NT
AJ
E S
O
PU
NT
AJ
E R
N
IIH
Enero 0.278 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Febrero 0.216 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Marzo 0.793 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Abril 0.971 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Mayo 1.028 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Junio 1.864 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Julio 1.085 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Agosto 0.616 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Septiembre 0.616 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Octubre 0.941 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Noviembre 1.141 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Diciembre 0.793 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
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Tabla 16. Resultados IIH Serie Caudales Media.
Mes
Med
io
PU
NT
AJ
E P
R
PU
NT
AJ
E A
R
PU
NT
AJ
E V
C
PU
NT
AJ
E S
O
PU
NT
AJ
E R
N
IIH
Enero 0.403 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Febrero 0.34 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Marzo 0.037 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Abril 0.319 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Mayo 0.403 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Junio 0.465 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Julio 0.403 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Agosto 0.882 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Septiembre 0.465 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Octubre 0.403 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Noviembre 0.455 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Diciembre 0.465 0.5 1 1 1 0.5 0.8
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Como se puede observar en las tablas de resultados, el IIH para las tres series de caudal propuestas,
corresponden a una cuenca con Moderada integridad de hábitat (0,51-0,8), lo cual según la
metodología desarrollada y presentada específicamente en la Tabla 3, significa que “Las
condiciones del hábitat aseguran un aceptable funcionamiento de los organismos”.
Lo anterior señala que aún en condiciones de caudal crítico, la cuenca objeto de estudio presenta
buenas condiciones para el sostenimiento de la vida en ella.
4.6 Definición Del Caudal Ambiental:
A partir de los resultados obtenidos, se seleccionó para cada mes, el registro más bajo de caudal
de las tres series determinadas (Tabla 5 y Figura 5) en la aplicación metodológica (niño, niña y
medio), con el fin de construir la serie de caudal ambiental definitiva para la cuenca alta del río
Bogotá, cuyo resultado se presenta en la Tabla 17 a continuación:
Página 33 de 37
Tabla 17. Caudal Ambiental de la Cuenca Alta del Río Bogotá a partir de la metodología
de Caudal Ambiental de la ANLA
VA
RIA
BL
E
EN
ER
O
FE
BR
ER
O
MA
RZ
O
AB
RIL
MA
YO
JU
NIO
JU
LIO
AG
OS
TO
SE
PT
IEM
BR
E
OC
TU
BR
E
NO
VIE
MB
RE
DIC
IEM
BR
E
Caudal
(m3/s) 0.144 0.037 0.037 0.109 0.403 0.465 0.403 0.616 0.216 0.144 0.162 0.18
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
Figura 5. Caudal Ambiental de la Cuenca Alta del Río Bogotá a partir de la metodología de
Caudal Ambiental de la ANLA.
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
4.7 Comparación de Caudal Ambiental con otras metodologías:
Se estableció el caudal ambiental por medio de tres metodologías diferentes (Metodología del
Estudio Nacional del Agua –ENA, 2000; Metodología del Ideam, 2004 y Metodología del Estudio
Nacional del Agua –ENA-ERA, 2013-2014), a partir de las cuales se obtuvieron los resultados de
la Tabla 18.
0,144
0,037 0,0370,109
0,4030,465
0,403
0,616
0,2160,144 0,162 0,18
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
m3 /
s
Caudal Ambiental
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Tabla 18. Caudal Ambiental a partir de otras metodologías establecidas para el cálculo de
caudal ambiental.
Metodología Comentarios
Caudal
Ambiental
m3/s
IDEAM (2000) ENA 0,180
MAVDT – IDEAM (2004) Res 865 Mes más bajo =
Febrero 0,168
IDEAM (2010, 2013, 2014) ENA,
ERA
IRH = 42,53 %
(¡Error! No se
encuentra el origen de
la referencia.). Se usa
Q75
0,793
Fuente: Elaboración Propia, 2016.
De las tres metodologías, la formulada por la ERA es la más restrictiva debido al comportamiento
de las series históricas, los cuales son típicos de ríos de alta pendiente (regulación baja), seguido
por la metodología propuesta descrita en resolución 865 de 2004 seguida por la propuesta en el
ENA (2000).
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5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los índices hidrológicos obtenidos a partir de la estimación del régimen hidrológico de la cuenca
alta del río Bogotá, así como los índices hidráulicos y de calidad del agua del agua resultantes de
la aplicación de la metodología propuesta por la ANLA (2013), reflejan como las variables
evaluadas (sin importar la presencia de fenómenos como Niño o Niña o la época del año),
proporcionan la calidad del recurso hídrico apropiada para garantizar la oferta hídrica disponible
mínima para la atención las necesidades de las comunidades de organismos vivos que dependen
del río para su abastecimiento.
De acuerdo con los resultados obtenidos, las condiciones hidráulicas de la cuenca alta del río
Bogotá, son ideales toda vez que garantizan el caudal ambiental necesario para el desarrollo de la
biota asegurando la disponibilidad del hábitat para su subsistencia bajo las series de caudal
estudiadas.
Las metodologías para el cálculo de caudal ambiental propuesta en el ENA, ERA y el Ideam en la
resolución No. 865 del 2004, poseen una desventaja evidente al tratarse de un único valor asignado
para todo el año sin tener en cuenta la dinámica hidrometeorológica durante los 12 meses del año.
Adicional a lo ya expuesto es importar resaltar como la metodología del ERA, resulta mucho más
restrictiva que los demás métodos analizados en este documento, reduciendo la capacidad de
aprovechamiento del recurso en las épocas del año donde la oferta disponible del recurso es mayor
(época de precipitaciones).
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