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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería 2015 Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de construcción del proyecto Utopía en los terrenos de la hacienda construcción del proyecto Utopía en los terrenos de la hacienda Matadepantano, Yopal Casanare Matadepantano, Yopal Casanare Natalia Manjarrés Rodríguez Universidad de La Salle, Bogotá Jenny Katherine Franco Moreno Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria Part of the Environmental Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada Manjarrés Rodríguez, N., & Franco Moreno, J. K. (2015). Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de construcción del proyecto Utopía en los terrenos de la hacienda Matadepantano, Yopal Casanare. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/932 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Ambiental y Sanitaria by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].

Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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Page 1: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería

2015

Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

construcción del proyecto Utopía en los terrenos de la hacienda construcción del proyecto Utopía en los terrenos de la hacienda

Matadepantano, Yopal Casanare Matadepantano, Yopal Casanare

Natalia Manjarrés Rodríguez Universidad de La Salle, Bogotá

Jenny Katherine Franco Moreno Universidad de La Salle, Bogotá

Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria

Part of the Environmental Engineering Commons

Citación recomendada Citación recomendada Manjarrés Rodríguez, N., & Franco Moreno, J. K. (2015). Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de construcción del proyecto Utopía en los terrenos de la hacienda Matadepantano, Yopal Casanare. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/932

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Page 2: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

ESTIMACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA DURANTE LA ETAPA III DE

CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO UTOPÍA EN LOS TERRENOS DE LA

HACIENDA MATADEPANTANO – YOPAL CASANARE-

NATALIA MANJARRÉS RODRIGUÉZ

JENNY KATHERINE FRANCO MORENO

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTÁ. D.C. 2015

Page 3: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

1

ESTIMACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA DURANTE LA ETAPA III DE

CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO UTOPÍA EN LOS TERRENOS DE LA

HACIENDA MATADEPANTANO – YOPAL CASANARE-

NATALIA MANJARRÉS RODRIGUÉZ

JENNY KATHERINE FRANCO MORENO

Proyecto de grado para optar al

Título de Ingeniero Ambiental y Sanitario

Director:

Guillermo Briceño Vanegas

Biólogo Ms Sc Ecólogo

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTÁ. D.C. 2015

Page 4: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

2

Nota de Aceptación

----------------------------------------------

----------------------------------------------

----------------------------------------------

Firma del Director

----------------------------------------------

Firma del Jurado

---------------------------------------------

Firma del Jurado

--------------------------------------------

Bogotá, 12 de Marzo del 2015

Page 5: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

3

AGRADECIMIENTOS

Las Autoras expresan su agradecimiento a:

El director del proyecto Guillermo Briceño por brindar y compartir su conocimiento a nivel

educativo, personal y profesional durante todo el desarrollo de trabajo de grado y además por

darnos la oportunidad de hacer parte de esta investigación.

A Carolina Gallego, por su colaboración y apoyo prestado en campo.

A los administrativos y estudiantes del proyecto Utopía quienes nos acogieron y nos

acompañaron durante el proceso de todas las visitas realizadas.

Page 6: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

4

DEDICATORIA

Este trabajo de grado está dedicado a Dios quien me dirigió por el camino correcto y me dio

fuerzas para seguir y no desfallecer cuando me enfrentaba a las adversidades que se presentaban,

Él fue quien me mantuvo firme en mi propósito de ser quien ahora soy.

A mis padres Daniel y Felisa por todo su apoyo, su respaldo, su comprensión y amor en

momentos difíciles; a ellos por contribuir con los recursos necesarios para mi formación. Ellos

me han dado todo y han cultivado mis valores y principios, han moldeado mi carácter y han

alimentado mi perseverancia para alcanzar mis objetivos.

A mis hermanas y a mi novio por estar dispuestos a escucharme, apoyarme y aconsejarme para

tomar la decisión correcta. A mis sobrinos Santi y Lucas quienes me inspiran y me motivan para

alcanzar mi felicidad.

Natalia Manjarrés Rodríguez

Page 7: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

5

DEDICTORIA

Dedico este trabajo de grado a mis hijos Joshua y Brissa quienes son la luz que ilumina mi

vida y hacen mi camino mas claro.

A mi esposo Jaime quien ha sido el impulso durante toda la carrera con su apoyo constante y

amor incondicional, ha sido amigo y compañero inseparable para continuar en todo momento y

no desfallecer.

A mis padres Vilma y Cesar quienes con su ejemplo, dedicación y palabras de aliento me

brindaron su amor sincero y su apoyo absoluto en los momentos difíciles de mi vida.

Para ellos es esta dedicatoria de trabajo de grado, pues es a ellos a quienes se las debo por su

apoyo incondicional.

Los Amo.

Jenny Katherine Franco Moreno

Page 8: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

6

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................18

2. OBJETIVOS ................................................................................................................ ............20

3. MARCO TEÓRICO................................................................................................................. 21

3.1. Huella Hídrica.......................................................................................................... ...........22

3.1.1. Características para la de determinación del cálculo de la Huella Hídrica...........22

3.2. Huella Hídrica azul………………………………………………………...............….… 24

3.3. Huella Hídrica verde……………………………………………………….......................26

3.4. Huella Hídrica gris…………………………………………………………...............…...27

4. MARCO GEOGRÁFICO ..................................................................................................... 28

4.1. Piedemonte llanero ........................................................................................................ 29

4.1.1. Clima ................................................................................................................. 30

4.1.2. Geología y geomorfología ................................................................................... 30

4.1.3. Suelos……..............................................................................................................31

4.1.4. Hidrografía...……....................................................................................................32

4.1.5. Ecosistemas y coberturas vegetales.........................................................................33

4.2. Hacienda Matadepantano................................................................................................... 35

4.2.1. Unidades naturales de paisaje.................................................................................35

Page 9: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

7

4.2.2. Unidades culturales de paisaje................................................................................36

4.2.3. Suelos de la hacienda..............................................................................................37

4.2.4. Fuentes hídricas...................................................................................................... 38

4.2.5. Aspectos socioeconómicos......................................................................................41

4.2.6. Proyecto Utopía.......................................................................................................42

5. METODOLOGÍA......................................................................................................................44

5.1. Fase preliminar...................................................................................................................44

5.2. Fase de campo....................................................................................................................44

5.3. Fase de laboratorio................................................................................................. .............48

5.4. Fase de estimación............................................................................................................. 49

6. RESULTADOS.................................................................................................. .......................52

6.1. Levantamientos cartográficos.............................................................................................52

6.1.1. Clasificación hidrográfica..........................................................................................52

6.2. Fuentes hídricas naturales...................................................................................................56

6.2.1. Hidrología....................................................................................................................56

6.2.2 Análisis físicoquímico................................................................................................. 57

6.2.2.1. Comportamiento de pH y temperatura para los tres caños...............................58

Page 10: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

8

6.2.2.2. Caño Tiestal.....................................................................................................58

6.2.2.3. Caño Güio........................................................................................................59

6.2.2.4. Caño Las Flores...............................................................................................61

6.3. Abastecimiento del recurso hídrico para el campus Utopía................................................62

6.3.1. Reservorios de agua subterránea.................................................................................63

6.3.2. Plantas de tratamiento.................................................................................................64

6.3.2.1. Planta de tratamiento de agua potable.............................................................65

6.3.2.2. Planta de tratamiento de agua residual........................................................... 68

6.3.3. Red de canalización artificial..................................................................................... 71

6.4. Estimación de Huella Hídrica de la hacienda Matadepantano...........................................73

6.4.1. Huella Hídrica azul.................................................................................................... 75

6.4.1.1. Uso doméstico.................................................................................................75

6.4.1.2. Cultivos agrícolas............................................................................................80

6.4.1.2.1. Áreas sembradas por cultivo................................................................. 81

6.4.1.3. Ganadería.........................................................................................................83

6.4.2. Huella Hídrica verde...................................................................................................86

6.4.2.1. Evapotranspiración......................................................................................... 86

Page 11: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

9

6.4.3. Huella Hídrica gris.................................................................................................... 88

6.4.4. Huella Hídrica total................................................................................................... 88

7. DISCUSIÓN DE DRESULTADOS........................................................................................91

7.1. Análisis cartográfico. .......................................................................................................91

7.2. Análisis fisicoquímico de las corrientes de agua...............................................................92

7.3. Análisis fisicoquímico de la red de canalización del riego interno................................. 97

7.4. Análisis fisicoquímico de los equipamientos de tratamiento........................................... 99

7.5. Análisis del reservorio hídrico subterráneo en inmediaciones de la hacienda................100

7.6. Análisis del volumen de agua que recibe el campus Utopía..........................................101

7.7. Análisis de la estimación de la Huella Hídrica................................................................102

8. CONCLUSIONES................................................................................................................. 106

9. RECOMENDACIONES........................................................................................................ 108

10. REFERENCIAS.................................................................................................................. 110

ANEXOS....................................................................................................................................114

Page 12: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

10

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Ilustración espacio-temporal en la contabilidad de la Huella Hídrica.............................22

Tabla 2. Clasificación hidrográfica de la gran cuenca del Orinoco.............................................52

Tabla 3. Características físicas de las fuentes superficiales naturales que atraviesan la hacienda

Matadepantano.................................................................................................................56

Tabla 4. Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo

largo del caño Tiestal...................................................................................................... 58

Tabla 5. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a

las épocas de sequía a lo largo del caño Tiestal...............................................................59

Tabla 6. Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo

largo del caño Güio.........................................................................................................59

Tabla 7. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a

las épocas de sequía a lo largo del caño Güio.................................................................60

Tabla 8. Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo

largo del caño las Flores.................................................................................................61

Tabla 9. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a

las épocas de sequía a lo largo del caño las Flores..........................................................61

Tabla 10. Datos de caudales promedio diario del pozo de bombeo que abastece la hacienda

Matadepantano............................................................................................................63

Tabla 11. Parámetros fisicoquímicos de la fuente de agua subterránea....................................... 64

Page 13: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

11

Tabla 12. Comparación de parámetros fisicoquímicos con los valores estándar establecidos en la

Resolución 2115 de 2007..............................................................................................67

Tabla 13. Comparación de análisis fisicoquímicos con el Decreto 3930, art.72. Norma de

vertimiento de aguas residuales..................................................................................70

Tabla 14. Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a

lo largo de los canales artificiales..................................................................................71

Tabla 15. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a

las épocas de sequia a lo largo de los canales artificiales.............................................72

Tabla 16. Relación de los habitantes de la hacienda Matadepantano para el año 2013...............76

Tabla17. Distribución de dispositivos hidráulicos en las instalaciones del campus.....................78

Tabla 18. Dotaciones para la población residente en la hacienda Matadepantano........................79

Tabla 19. Calculo del consumo de agua de la población de la hacienda Matadepantano............80

Tabla 20. Tipos de cultivos con sus áreas de producción en la hacienda Matadepantano........... 81

Tabla 21. Valores del factor de uso consuntivo (promedio temporal, Kc para los diferentes

cultivos).......................................................................................................................83

Tabla 22. Consumos promedios totales para los animales de la hacienda Matadepantano..........84

Tabla 23. Consumos promedios totales para la servidumbre de los animales...............................85

Tabla 24. Datos de evapotranspiración generados por el software Cropwat 8.0 para cultivo...86

Tabla 25. Datos totales de consumo en forraje de los animales....................................................87

Tabla 26. Datos de la evapotranspiración generados por el software Cropwat 8.0 para pastos...87

Page 14: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

12

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Área de estudio. .............................................................................................................28

Figura 2. Diagramas ombrotérmicos de los años 2011, 2012 y 2013, modelando la situación

climática para la zona de la hacienda Matadepantano.................................................29

Figura 3. Mapa de suelo piedemonte llanero circundante a la hacienda Matadepantano..............32

Figura 4. Cobertura de unidades vegetales en la cuenca Cravo Sur..............................................34

Figura 5. Distribución espacial de las unidades naturales de paisaje dentro de la hacienda

Matadepantano............................................................................................................36

Figura 6. Distribución espacial de las unidades culturales de paisaje dentro de la hacienda

Matadepantano............................................................................................................37

Figura 7. Fuentes hídricas superficiales dentro del predio de la hacienda Matadepantano...........38

Figura 8. Actividades socioeconómicas de la hacienda Matadepantano.......................................41

Figura 9. Distribución de puntos muestréales en la hacienda Matadepantano............................. 45

Figura 10. Análisis de campo.........................................................................................................47

Figura 11. Análisis de laboratorio................................................................................................ 48

Figura 12. Ubicación del caño Tiestal dentro de la cuenca del rio Cravo Sur...............................53

Figura 13. Microcuenca caño Tiestal...........................................................................................54

Figura 14. Trayecto del caño Tiestal............................................................................................55

Page 15: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

13

Figura 15. Caudales promedios anuales de las tres fuentes hídricas superficiales naturales de la

hacienda Matadepantano, para épocas de lluvia y para épocas de

sequía..........................................................................................................................56

Figura 16. Promedios totales de temperatura y pH, en los caños Tiestal, Güio y Las Flores....57

Figura 17. Pozo de bombeo que abastece la planta de tratamiento de agua potable de la hacienda

Matadepantano............................................................................................................62

Figura 18. Planta de tratamiento de agua potable de la hacienda Matadepantano.......................65

Figura 19. Vista de planta de las unidades de la planta de tratamiento de agua potable de la

hacienda Matadepantano.............................................................................................66

Figura 20. Planta de tratamiento de agua residual de la hacienda Matadepantano........................68

Figura 21. Vista de planta de las unidades de la planta de tratamiento de agua residual de la

hacienda Matadepantano.............................................................................................70

Figura 22. Esquema de elementos para estimar Huella Hídrica en el predio de la hacienda

Matadepantano............................................................................................................74

Figura 23. Campus universitario. Utopía Yopal............................................................................77

Figura 24. Distribución y ubicación de los cultivos de la hacienda Matadepantano.....................81

Figura 25. Actividades ganaderas dentro de la hacienda Matadepantano..................................84.

Figura 26. Cultivos de plátano y área de insumos........................................................................ 92

Figura 27. Caño Tiestal y cultivos de la hacienda Matadepantano...............................................93

Figura 28. Vivienda cercana a uno de los puntos muestreados del caño Güio y sus residuos.....94

Figura 29. Caño Güio y zonas de pastoreo cercanas.....................................................................95

Page 16: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

14

Figura 30 Caño las Flores..............................................................................................................96

Figura 31. Sector de cría de porcinos............................................................................................97

Figura 32. Unidades de la planta de tratamiento de aguas residuales fuera de funcionamiento...99

Figura 33. Punto de captación de las fuentes hídricas naturales dentro de la hacienda

Matadepantano, por medio de equipos de bombeo...................................................100

Figura 34. Punto de muestreo caño Tiestal fuera de la hacienda, punto aledaño al casco urbano de

la ciudad de Yopal – Casanare..................................................................................101

Figura 35. Esquema de elementos con datos estimados de Huella Hídrica en el predio de la

hacienda Matadepantano...........................................................................................102

Page 17: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

15

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Modelo de encuestas dirigidas a los estudiantes de la facultad de Utopía.

Anexo 2. Modelo de encuestas dirigidas a la administración de la facultad de Utopía y a los

trabajadores de la hacienda.

Anexo 3. Parámetros fisicoquímicos tomados en campo.

Page 18: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

16

RESUMEN

El presente trabajo se desarrolló con el fin de identificar el uso del recurso hídrico en procura

de incrementar la sostenibilidad y la calidad de vida de la población residente en la hacienda

Matadepantano (Yopal- Casanare) por medio de muestreos en campo, análisis en laboratorio e

investigación durante el periodo que comprende los años del 2011 al 2013. Los muestreos se

llevaron a cabo en los caños Güio, Tiestal, las Flores, canales artificiales, pozo de bombeo de

agua subterránea, planta de tratamiento de agua potable y planta de tratamiento de agua residual,

en donde se realizaron pruebas fisicoquímicas in-situ, en laboratorio y batimetría para evaluar la

cantidad de agua con la que se abastece la hacienda, además se procedió a cuantificar el

consumo del recurso y el destino del agua después que es aprovechada. Se realizaron muestreos

en los tres caños y canales artificiales para establecer un comparativo entre los mismos.

Finalmente se obtuvo una línea base de la Huella Hídrica para las etapas sucesivas en la

construcción del proyecto Utopía.

Para la estimación de la Huella Hídrica se fundamentó en el Manual de Huella Hídrica de

Hoekstra, Chapagain, Alday y Mekonnen, en los modelos de la FAO (Organización de las

Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) modelo 56 Evapotranspiración, en el

software Cropwat 8.0, en las ecuaciones de “Penman-Monteith” y en el Método de Zonas Agro-

ecológicas (ZAE).

Page 19: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

17

ABSTRACT

This work was developed with the purpose to identify the use of water resource in an effort to

increase sustainability and quality of life of the resident population in the hacienda

Matadepantano (Yopal- Casanare) through field sampling, laboratory analysis and research for a

period comprising the years 2011 to 2013. The samplings were conducted in the stream Tiestal,

Güio, las Flores, artificial canals, well pumping groundwater, treatment plant of drinking water

and Treatment Plant of wastewater, Tests were conducted physicochemical in-situ, in laboratory

and bathymetry, to evaluate the amount of water that is supplied hacienda also proceeded to

quantify resource consumption and the fate of water after it is harvested. Samples were taken at

the three streams and in the artificial channels to establishing a comparison between them.

Finally he obtained a line base of the Water Footprint to the successive stages of the construction

in the Utopia project.

To estimate the water footprint was based on the Manual of Water Footprint Hoekstra,

Chapagain, Alday and Mekonnen, in models of FAO (Food and Agriculture Organization) model

56 Evapotranspiration, software CROPWAT 8.0, in the equations of "Penman-Monteith"

Method and Agro-ecological zones (AEZ).

Page 20: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

18

1. INTRODUCCIÓN

Uno de los indicadores ambientales más útiles de los últimos dos años es el de la Huella Hídrica

(Chapagain, A.K., Hoekstra, A.Y, 2004) puesto que permite establecer el impacto que las

poblaciones humanas generan sobre las fuentes hídricas naturales en función del manejo y

utilización que hacen de las mismas.

La Huella Hídrica es una herramienta útil para establecer el grado de intervención y de impacto

sobre la calidad de agua en todos los sectores del desarrollo de la sociedad. Se puede aplicar a

actividades industriales, urbanas y/o rurales, tecnológicas o artesanales y permite predecir las

afectaciones posibles que van a sufrir las fuentes hídricas a corto mediano y largo plazo.

Teniendo presente que Colombia cuenta con una gran disponibilidad de recurso hídrico en el

mundo y tiene un desarrollo basado en la actividad agrícola. Los estudios encaminados a la

estimación de huella hídrica en poblaciones y actividades socioeconómicas resultan de gran

importancia para establecer estrategias de desarrollo sostenible en el sector rural.

La hacienda Matadepantano ubicada a pocos kilómetros de Yopal Casanare, desarrolla

actualmente uno de los proyectos educativos con mayor visión para la Universidad de La Salle,

pues en sus terrenos se construye el proyecto Utopía que es la sede de la facultad de Ingeniería

Agronómica de la Universidad de La Salle. Allí se reciben jóvenes provenientes de todas las

zonas rurales del país que han sufrido los efectos de la pobreza y de la violencia a nivel

nacional. La Universidad ha trabajado en este proyecto social para rescatar, por medio de la

Page 21: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

19

educación universitaria, a jóvenes campesinos de zonas de conflicto del país. Para ello se esta

modificando y adecuando un terreno de 1200 hectáreas de ecosistemas naturales de piedemonte

llanero con la construcción de cinco etapas de un campus con aulas, laboratorios, restaurante,

lavanderías, aula de sistemas, biblioteca y zonas de prácticas agrícolas, etc.

Para establecer el impacto que va a generar la construcción de este campus sobre las fuentes

hídricas naturales de la hacienda, el presente estudio tuvo como propósito estimar la Huella

Hídrica azul, verde y gris de todas las actividades desarrolladas en el predio. Es necesario

aclarar, que este trabajo hace parte del proyecto de investigación de la Universidad de La Salle

dirigido por el docente Guillermo Briceño, “Caracterización ecológica regional de la Hacienda

San José de Matadepantano”, con un objetivo de establecer las características de los ecosistemas

y unidades del paisaje asociadas a la hacienda para determinar el grado de perturbación de la

integridad ecológica causada por la influencia antrópica y el desarrollo sostenible de la misma.

Page 22: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

20

2. OBJETIVOS

Objetivo General

Desarrollar una estimación preliminar de la Huella Hídrica de la Hacienda Matadepantano

durante la etapa III de la construcción del proyecto Utopía (Yopal Casanare).

Objetivos Específicos.

- Realizar análisis cartográfico y clasificación según Ideam de las microcuencas en el área de

estudio.

- Evaluar las condiciones físicas y químicas de las corrientes de agua que alimentan los terrenos

de la hacienda Matadepantano y de la red de canalización de riego interna en la finca y los

equipamientos de tratamiento, con el fin de establecer su calidad.

- Estimar la producción de agua azul, verde y gris en función de la población total residente, con

el fin de estimar de forma preliminar la Huella Hídrica de la hacienda Matadepantano.

Page 23: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

21

3. MARCO TEÓRICO

3.1. Huella Hídrica

El agua es fuente fundamental para la vida, no solo el 1% del agua del planeta es apta para

sostener la vida humana, debido al crecimiento de las poblaciones se han generado presiones

antrópicas desmedidas ocasionando impactos en los sistemas hídricos, para ello es necesario

evaluar la Huella Hídrica de una población, esto se refiere al gasto y contaminación del agua

por parte de un consumidor y de sus actividades, además se define como la cantidad total del

recurso utilizado para la elaboración de los bienes y servicios consumidos por el individuo o

comunidad que haga uso del agua.

El concepto de Huella Hídrica nace a partir de la necesidad de evaluar y estimar la cantidad del

recurso utilizado para los procesos industriales, productivos y de consumo humano, llevado

acabo por las diferentes comunidades, así para identificar los impactos generados por dichas

actividades.

La Huella Hídrica se presenta como un indicador de la sostenibilidad de este recurso en una

población, que permite identificar las relaciones causa-efecto a nivel sociambiental, siendo las

actividades socioeconómicas el primer factor de presión sobre los recursos naturales.

Page 24: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

22

La evaluación de la Huella Hídrica se refiere a toda una gama de actividades para cuantificar y

localizar la huella hídrica de un proceso, producto, productor o consumidor o de cuantificar en el

espacio y el tiempo la huella hídrica de una zona geográfica específica.

3.1.1. Características para la de determinación del cálculo de la Huella Hídrica.

Se debe ser claro acerca de los límites del estudio para estimar la Huella Hídrica. Los límites de

la Huella Hídrica se refieren a lo que debe incluir y a lo que no, y se debe elegir en función del

propósito del tipo de Huella Hídrica:

Nivel de clarificación espacio-temporal.

Qué periodo de datos.

Para los consumidores o las empresas

Considerar la huella hídrica directa o indirecta

Huella Hídrica según los niveles espacio temporal

Ilustración espacio-temporal en la contabilidad de la huella hídrica.

Ilustración

espacial

Ilustración

temporal

Fuente de la información sobre

utilización del agua

Uso típico de las cuentas

Nivel A Promedio global Anual Publicación disponible sobre el consumo de agua y su contaminación por producto o proceso

Sensibilización, identificación aproximada de los componentes que más contribuyen a la huella hídrica en general, desarrollo de las proyecciones globales del consumo

de agua.

Nivel B Nacional, regional o de

captación específica

Anual o mensual

Publicación disponible sobre el consumo de agua y su

contaminación con datos específicos regionales o de cuenca

Identificación generalizada de la difusión espacial y su variabilidad;

base de datos para la identificación y decisiones de asignación de agua.

Nivel C Captación

pequeña o un campo

Mensual o

diaria

Datos empíricos, (directamente

mensurables), estimaciones sobre el consumo de agua y su

Bases de datos para llevar a cabo la

evaluación de la sostenibilidad de una huella hídrica; formulación de

Page 25: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

23

específico contaminación especificando la ubicación y el año

una estrategia para que reducir el impacto en la huella hídrica y otros impacto locales.

Tabla 1: Ilustración espacio-temporal en la contabilidad de la Huella Hídrica.

Fuente: Hoekstra, A.Y. (2004).

Huella Hídrica según periodo de datos

La disponibilidad de agua en una fuente natural varía a lo largo del año y también con el paso

de los años, según el lugar y las condiciones climatológicas, como consecuencia de la variedad

en la disponibilidad del recurso, la demanda de agua también varía en el tiempo. Cualquier

estudio de la huella hídrica que se lleve a cabo, debe ser explícito sobre el período de los datos

utilizados, debido a que puede afectar el resultado.

Huella Hídrica directa

La Huella Hídrica directa se refiere al consumo y la contaminación del agua generada por la

comunidad residente, comunidad flotante y de las actividades, ya sea por el uso institucional,

domestico, de agricultura, de ganadería, etc.

Huella Hídrica de una comunidad

La Huella Hídrica de una comunidad se define como el volumen de agua utilizado para

producir bienes y servicios que consumen los miembros de dicha comunidad.

Lo anterior implica que para el área de estudio se parte de un inventario de procesos humanos

que se llevan a cabo en el territorio, los cuales están relacionados de manera directa con sectores

genéricos (agropecuario, doméstico, industrial, minero, otros).

Page 26: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

24

La Huella Hídrica consta de tres componentes, cada uno de ellos denominado Huella y

referenciado por un color, el cual determina a que hace referencia el resultado que refleja y cuál

es la metodología que aplica.

Los tres componentes básicos para el cálculo de la Huella Hídrica son:

3.2. Huella Hídrica azul

La Huella Hídrica azul es el volumen o la cantidad de agua dulce de origen subterráneo y/o

superficial, que corresponde a un déficit en la disponibilidad del agua procedente de lluvia. El

agua azul contiene conceptos implícitos de escasez y competencia por el recurso hídrico.

(Hoekstra, Chapagain, Aldaya y Mekonnen, 2010).

La Huella Hídrica azul en una fase del proceso y se calcula así:

HHazul = AguaAzul Evaporada + AguaAzul Incorporada = [volumen / tiempo]

La unidad de Huella Hídrica azul de un proceso es el volumen de agua por unidad de tiempo,

por ejemplo, por día, mes o año. La evaporación, es generalmente el más importante, por lo

tanto se verá a menudo que los usos consuntivos se equiparan con la evaporación. El “Uso

consuntivo del agua" no quiere decir que el agua desaparezca, porque el agua se mantendrá

dentro del ciclo y siempre volverá a alguna parte. El agua es un recurso renovable, pero eso no

significa que su disponibilidad es ilimitada.

Page 27: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

25

Evapotranspiración “ET”

El proceso de la evapotranspiración es la unión de dos procesos donde el agua se convierte en

estado gaseoso siendo líquida, y a través de las plantas y transpiración de los cultivos regresa

a la atmósfera en estado de vapor lo cual se origina desde la superficie terrestre.

Para la determinación de la evapotranspiración de los cultivos se utiliza el “Modelo

desarrollado por la Organización de la Agricultura y la Alimentación de Naciones Unidas (FAO,

2010, Ecuación de Penman-Monteith.”.

A medida que ocurre la evaporación, el aire circundante se satura gradualmente y el

proceso se vuelve cada vez más lento hasta detenerse completamente, si el aire húmedo

circundante no se transfiere a la atmósfera o en otras palabras no se retira de alrededor de la hoja.

El remplazo del aire saturado por un aire más seco depende de la velocidad del viento. Por lo

tanto, la radiación, la temperatura del aire, la humedad atmosférica y la velocidad del viento son

parámetros climatológicos a considerar al evaluar el proceso de la evaporación.

Evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar (ETo) por la FAO 56

En este segmento se evalua la evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar (ETo).

Las mismas se refieren a la evapotranspiración de un cultivo que se desarrolla libre de

enfermedades, con buena fertilización, que crece en un campo extenso bajo condiciones óptimas

de humedad en el suelo y el cual alcanza su producción total bajo ciertas condiciones climáticas.

Page 28: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

26

Determinación de la evapotranspiración de referencia “ETo”

La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sin restricciones de

agua, se conoce como evapotranspiración del cultivo de referencia, y se denomina ETo.

Los únicos factores que afectan ETo son los parámetros climáticos. Por lo tanto, ETo es también

un parámetro climático que puede ser calculado a partir de datos meteorológicos. ETo expresa el

poder evaporante de la atmósfera en una localidad y época del año específicas, y no considera ni

las características del cultivo, ni los factores del suelo.

3.3. Huella Hídrica verde

La Huella Hídrica verde es la cantidad de agua lluvia que se consume por la vegetación y no

se convierte en escorrentía. Esta agua se almacena en los estratos superficiales del terreno

satisfaciendo la demanda natural de la vegetación y los cultivos.

La Huella Hídrica verde es el volumen de agua lluvia consumida durante un proceso de

producción.

HHverde = Aguaverde Evaporada + Aguaverde Incorporada = [volumen / tiempo]

Para el componente verde, se calcula como el uso de agua de los cultivos (UACverde, m3/ha)

dividido por el rendimiento del cultivo (Y, ton/ha).

[Volumen / masa]

Page 29: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

27

3.4. Huella Hídrica gris

La Huella Hídrica gris hace referencia a la contaminación del cuerpo hídrico y se define

como el volumen de agua que se requiere para lograr la dilución de un contaminante especifico

hasta el punto de que la calidad del agua ambiental se mantenga por encima de lo acordado de

las normas de calidad del agua.

Se define como la carga contaminante dividida por la concentración máxima aceptable en el

cuerpo de agua receptor.

La Huella Hídrica gris se calcula dividiendo la carga contaminante (Cc, masa / tiempo) por

la diferencia entre el estándar de calidad de agua de este contaminante (cmax, la concentración

máxima aceptable, en masa / volumen) y su concentración natural en la recepción del agua en el

cuerpo (cnat, en masa / volumen).

[Volumen / tiempo]

El factor de dilución, así llamado porque representa el número de veces que el volumen de

efluentes debe ser diluido en el agua ambiente para llegar al nivel de concentración máxima

aceptable. (Hoekstra, Chapagain, Aldaya y Mekonnen, 2010).

Page 30: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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4. MARCO GEOGRÁFICO

Este capítulo presenta la descripción del área de estudio donde se llevó a cabo la investigación

sobre la estimación de Huella Hídrica en la Hacienda Matadepantano. El territorio se encuentra

influenciado por el piedemonte llanero; la hacienda Matadepantano esta ubicada en Yopal,

departamento del Casanare.

Figura 1. Área de estudio

Nota: En el recuadro se observa, en líneas punteadas el perímetro de la hacienda Matadepantano, a quince kilómetros de Yopal Casanare.

Fuente: Briceño Vanegas G.A. 2014.

Page 31: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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4.1. Piedemonte Llanero

El Piedemonte Llanero es una subregión de Colombia, que se caracteriza por ser el límite entre la

zona andina y los Llanos Orientales. Se ubica en las estribaciones de la Cordillera Oriental y

abarca parte de los departamentos de Boyacá, Casanare, Arauca y Meta. Es la franja más cercana

a la cordillera Oriental de los Andes, donde la planicie se encuentra con la montaña.

4.1.1. Clima

El clima de la zona de estudio es muy lluvioso, con precipitaciones superiores a 3000 mm por

año (en partes se llegan a superar los 5000 mm). Las zonas de vida predominantes, son el Bosque

húmedo tropical y el Bosque muy húmedo tropical. La temperatura media oscila entre 24° y 27°.

Figura. 2 Diagramas ombrotérmicos de los años 2011, 2012 y 2013, modelando la situación climática para la

zona de la hacienda Matadepantano. Nota: Estas gráficas se basaron de los datos meteorológicos del IDEAM de la estación N° 35215010 del

Aeropuerto, Yopal Casanare.

Fuente. Autoras

Page 32: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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4.1.2. Geología y geomorfología

Geología

Cronoestratigráficamente en el piedemonte llanero afloran rocas con edades superiores a los

700 millones de años (Paleozoico Inferior) hasta rocas con edades de menos de 1 millón de años.

Las unidades más antiguas (antes del Pleistoceno) afloran en el cinturón deformado que es el

sector montañoso, mientras en la zona de llanuras solo afloran rocas del Pleistoceno las cuales

cubren rocas más antiguas. Según su edad podemos agrupar estas unidades en rocas del

Paleozoico, rocas del Mesozoico y rocas del Cenozoico. (Triana J, 2010.)

Geomorfología

El piedemonte llanero en la cuenca del río Meta, presenta expresiones geomorfológicas,

directamente relacionadas a procesos tectónicos regionales. Una comparación entre grandes

estructuras y morfologías, permiten definir según su origen tres grandes familias: estructural,

fluvial afectado por neotectónica y fluvial, los cuales están subdivididos en cinco grandes

componentes morfoestructurales: componente de rocas plegadas, componente de abanicos

disectados, componentes de mesetas disectadas, componente de llanuras de inundación,

componente de valles aluviales cada uno de los componentes morfoestructurales está compuesto

por geoformas específicas. (INGEOMINAS, 2004.)

Page 33: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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4.1.3. Suelos

Las formaciones donde correspondientes al municipio de Yopal, cronológicamente se ubican

desde el cretáceo hasta el cuaternario, dándose de occidente a oriente.

Las formaciones del cretácico las compone las partes más altas de la montaña, estas se

componen principalmente de rocas sedimentarias, principalmente areniscas cuarzosas,

arcillolitas y lutitas que hacen parte de la Formación Arenisca de las Juntas del Grupo Cáqueza,

de la Formación Une y Chipaque del Grupo Villeta; y el grupo Palmichal.

La composición de los suelos proviene del período cretácico (Formación Areniscas de las

Juntas), donde se alternan capas de arenitas de cuarzo prevalecientes y delgadas capas lutíticas.

Comprende las cuencas altas de los ríos Cravo Sur, Tocaría, Payero y Charte; representa

aproximadamente el 7% del área total municipal, es una región de gran importancia por contener

los ecosistemas estratégicos para el municipio.

Sus suelos son susceptibles a la erosión debido a la poca cohesión de sus componentes que se

manifiesta con la formación de cárcavas e incisiones profundas en áreas de afectación por fallas

regionales; en la zona plana el carácter torrencial de ríos y caños es favorecido por la alta tasa de

deforestación, aumentando la socavación de riveras y por ende el aumento de sedimentación en

los cambios de pendientes, creando inundaciones en áreas donde generalmente no se inundaban.

(Alcaldía de Yopal Secretaria de Planeación Municipal, 2007).

Page 34: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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Figura 3. Mapa de suelo del piedemonte llanero circundante a la hacienda Matadepantano

Nota: En el recuadro se observa, en líneas punteadas el perímetro de la hacienda Matadepantano. Los

tipos de suelos presentados en la imagen son los siguientes: VPAb1. Suelos con clima cálido y húmedo, relieve plano a ondulado, con abundante pedregosidad, erosión ligera, bien drenados, franco gruesos.

VPAax. Relieve plano a ondulado, con abundante pedregosidad, muy fuertemente ácidos, muy baja

fertilidad. VPAbx. Suelos en clima cálido y húmedo, con abundante pedregosidad, bien drenados, francos

gruesos, y baja y muy baja fertilidad. VVDax., relieve plano, pedregosidad sectorizada y frecuentes inundaciones.

Fuente: IGAC, 2014.

4.1.4. Hidrografía

Todos los datos relacionados con la hidrografía de los llanos juegan un papel de gran

importancia, ya que por sus especiales características de orden fisiográfico y geomorfológico,

hacen que estas zonas estén sometidas a periódicas inundaciones.

Page 35: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

33

Esta zona está enmarcada por grandes ríos como lo son el Orinoco y el Meta, la atraviesa el

bellísimo rio Bita y numerosos caños de gran caudal como el caño Guaripa , el caño la Meseta, el

caño Negro, el caño Umirica y otros. (Álvarez. J. y Suarez. H. 1965)

El drenaje de la cuenca del Orinoco es muy diverso y complejo debido a la gran variedad de

estructuras geomorfológicas que deben recorrer los numerosos ríos que conforman esa red.

(Domínguez C, Universidad Nacional, 2003.) La red hidrográfica del Casanare esta integrada por los

ríos, quebradas y caño que desaguan en dirección oeste-este hacia el río Meta, además de los

afluentes mencionados se destacan los ríos Upía, Túa, Cusiana y Cravo sur.

4.1.5 Ecosistemas y coberturas vegetales

Ecosistemas

El ecosistema predominante es el de sabana seca o estacional surcada por bosques de galería

llamados corredores de bosque los cuales siguen siendo muy comunes a lo largo de ríos y caños,

incluso al lado de zonas pobladas y en ambientes mal drenados se desarrollan sabanas húmedas.

Otros ecosistemas presentes en este sector son el bosque húmedo tropical y el bosque muy

húmedo tropical. (Hernández, 2013).

Cobertura vegetal

La cobertura más extendida corresponde a la de matorral ralo la cual comprende zonas

arbustivas asociados con pastizales y excepcionalmente cultivos en diferente periodo vegetativo,

Page 36: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

34

correspondiendo a áreas bastante intervenidas, cubiertas con especies vegetales de porte medio y

bajo generalmente con alturas inferiores a 5 metros y algunos escasos relictos de bosque con

árboles emergentes. Sigue a esta por extensión, la cobertura de pastos naturales e introducidos

enmalezados o sabanas naturales los cuales corresponden a praderas conformadas por pastos

naturales, donde es común la aparición de especies arbustivas de porte bajo.

Figura 4. Cobertura de unidades vegetales en la cuenca Cravo Sur. Fuente: Plan de ordenación y manejo de la cuenca del rio Cravo Sur (Pomca).

Page 37: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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4.2. Hacienda Matadepantano

Se ubica aproximadamente a 12 Km del casco urbano del municipio de Yopal, por la vía que

conduce a punto nuevo Manantiales, vereda las Palomas en el predio denominado “Hacienda

Matadepantano”.

4.2.1. Unidades naturales de paisaje

Se identificaron cinco categorías: sabana de altillanura, bosque de galería, bosque relictual,

dominio de palma y sabana inundable con pantanos.

La sabana de altillanura es la formación paisajística natural más frecuente dentro de los terrenos

de la finca, atravesada, en segundo término de frecuencia, por formaciones de bosque de galería,

que muestran una representación muy importante a lo largo de los caños Tiestal, Güio, Las

Flores y Mateguafa. Hacia el occidente se concentran pequeñas manchas de bosque relictual de

lo que fue una formación de bosque húmedo tropical; pero, finalmente, la unidad de dominio de

palma es la que ostenta una mayor dispersión dentro de la finca, debido a que sus elementos

estructurales de palma real (Attalea sp.) se encuentran muy extendidos y entremezclados con el

estrato arbóreo del bosque de galería. (Briceño, G. 2014).

Page 38: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

36

Figura 5: Distribución espacial de las unidades naturales de paisaje dentro de la hacienda Matadepantano.

Fuente: Briceño, G. 2014.

4.2.2. Unidades culturales de paisaje

Las unidades culturales de paisaje se clasificaron en cuatro categorías: 1) modificaciones

locales de área del suelo, como cultivos, acequias, establos, etc.; 2) modificaciones vectoriales

sobre el terreno, como cercas vivas, cercado de predios, canalizaciones para riego o caminos,

etc.; 3) construcciones locales de bajo impacto, como conucos (ranchos de construcción antigua

con ocupación actual de núcleos familiares de trabajadores de la finca) y casas de habitación

edificadas antiguamente, sin mayor transformación del medio natural, y 4) construcciones de alto

impacto con infraestructura de expansión espacial, representados principalmente en edificios en

forma de casetas con oficinas, aulas, laboratorios, salones de estar, restaurante y pasarelas; todos

Page 39: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

37

ellos correspondientes al campus en construcción del proyecto Utopía, antigua sede

administrativa. (Briceño, G. 2014).

Figura 6 Distribución espacial de las unidades culturales de paisaje dentro de la hacienda Matadepantano.

Fuente: Briceño, 2014.

4.2.3. Suelos de la hacienda

La hacienda Matadepantano se encuentra en la unidad de suelos VPBa según el Instituto

Geográfico Agustín Codazzi

Page 40: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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Tipo de suelo: VPBa.

Suelos de clima cálido y húmedo, relieve plano a ondulado con presencia de zurales

(formación de sabana húmeda con patrones de pendientes suaves) y erosión ligera a moderada

sectorizados, pendientes 0-3%, clase agrológica IVs, muy fuertemente ácidos, profundidad 80-

120 cm, nivel medio de fertilidad y susceptibilidad a inundaciones periódicas de corta duración,

tierras que presentan un relieve plano de microrelieve cóncavo y convexo.

Los tipos de suelos VPBa del piedemonte llanero donde esta ubicada la Hacienda Matadepantano

presentan una fertilidad baja. Estos suelos además presentan una limitación correspondientes a

que la profundidad efectiva es moderada, a nivel medio de fertilidad y susceptibilidad a

inundaciones periódicas de corta duración, tierras que presentan un relieve plano de microrelieve

cóncavo y convexo. (Alcaldía de Yopal Secretaria de Planeación Municipal, 2007)..

4.2.4. Fuentes hídricas dentro de la hacienda Matadepantano

Figura 7: Fuentes hídricas superficiales dentro del predio de la Hacienda Matadepantano Nota: a la izquierda, caño el Tiestal; a la derecha, Caño el Guio.

Page 41: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

39

Figura 7: Fuentes hídricas superficiales dentro del predio de la Hacienda Matadepantano. En la

fotografía de la izquierda se puede apreciar el caño las Flores ya la derecha el Canal Artificial Fuentes:

Autoras

En la hacienda Matadepantano existen tres corrientes de aguas superficiales que son caño

Tiestal, caño Güio y caño las Flores. La hacienda también se absatece de agua subterránea por

medio de un pozo profundo; además cuenta con dos canales artificiales (Canal la Pista y Canal

Union), el canal la Pista se alimenta de agua del caño el Tiestal y el canal Union desvia una parte

del caudal del caño Tiestal hacia el caño Güio.

Fuentes hídricas naturales superficiales

Caño Tiestal: El caño se encuentra dentro de la microcuenca el Tiestal y se localiza en

el Casanare. Esta corriente nace en la jurisdicción de la ciudad de Yopal y desemboca en la en

el río Cravo Sur. Su trayectoria tiene una longitud total de 63.78Km, de los cuales 5,62 km

corresponden al tramo que atraviesa la hacienda Matadepantano.

La elevación del terreno es de 177 m sobre el nivel del mar.

Page 42: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

40

Caño Güio: Esta corriente nace dentro de la hacienda Matadepantano con una longitud total

de 5,30 km y es tributario al caño Mateguafa en el costado sur oeste de la hacienda, para luego

desembocar en el caño Tiestal fuera del área de estudio.

Caño Las Flores: Esta corriente nace en cercanías a la hacienda Matadepantano, con longitud

de 0,79 km correspondiente al tramo que se encuentra dentro del área de estudio, para luego

desembocar en el caño el Tiestal en un punto cercano al campus universitario.

Fuentes hídricas artificiales

Canal Unión Tiestal – Güio: Este canal desvía volumen de agua del caño Tiestal hacia el

caño Güio y hacia el canal la pista.

Canal la Pista: Este canal se alimenta del agua que es conducida desde el caño Tiestal y su

trayectoria tiene como objetivo principal recorrer la hacienda para abastecer las actividades de

agricultura y ganadería.

Page 43: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

41

4.2.5. Aspectos socioeconómicos

Figura 8: Actividades socioeconómicas de la hacienda Matadepantano.

Nota: arriba, a la izquierda, actividad porcícola; arriba, a la derecha, actividad ganadera; y en las

fotografías inferiores se puede apreciar actividad de agricultura (a la izquierda) y campus universitario

(a la derecha). Fuentes: Autoras

4.2.5.2 Asentamientos humanos

En el reconocimiento de la hacienda Matadepantano existen casas dentro del predio, una de

ellas ubicada cerca al caño Güio, a unos metros de los puntos de toma de muestra, la otra se

ubica cerca al caño Tiestal, también cercano a uno de los puntos lejos de la facultad. Estas

viviendas son específicamente para trabajadores de la hacienda, cada una con dos habitaciones,

baño, cocina, sala-comedor y lavandería.

Page 44: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

42

3.2.4.2 Actividades productivas

Actividades de agricultura

Los cultivos que se llevan a cabo son yuca, piña, habichuela, ahuyama, malanga, cilantro,

sandía, maracuyá, maíz, arroz, tomate, cacao, plátano, chulupa y guayaba; estos productos, son

utilizados por la misma comunidad lasallista para su sustento alimenticio y el resto

comercializados.

Actividades ganaderas y porcícolas

En esta actividad dentro de la hacienda Matadepantano, se lleva a cabo la cría de ganado y

cerdos, enfocándose en el consumo interno y su comercialización.

4.2.5.3. Proyecto Utopía

El proyecto UTOPÍA persigue como objetivo principal convertir en Ingenieros Agrónomicos

a jóvenes bachilleres de zonas rurales afectadas por la violencia aplicando la metodología de

“aprender haciendo” y “enseñar demostrando” formando líderes para la transformación

sociopolítica y la empresarización productiva del campo en sus lugares de origen.

Esto significa para la Universidad un reto de gran envergadura ya que los estudiantes que

viven en el campus han sufrido la violencia del país. Provienen de la Colombia profunda donde

las oportunidades son prácticamente inexistentes y la pobreza es cotidiana, todo acompañado de

la presión de los grupos armados para engrosar a sus filas.

Page 45: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

43

Campus Universitario

El Proyecto Utopía inició sus labores como campus universitario el día 22 de mayo del 2010,

realizando nuevas adecuaciones locativas que se dividieron en varias etapas de construcción;

para la etapa tres de construcción se construyeron los laboratorios, un nuevo restaurante que a

su vez sirve como auditorio; incrementaron la cantidad de aulas de clases, implementaron el área

de máquinas, la ampliación en la infraestructura de la biblioteca, construcción de dos bloques de

habitaciones para los nuevos estudiantes y demás adecuaciones que hicieran de este lugar una

facultad completa para brindar una educación de calidad.

Esta información fue obtenida por observación e indagación en campo por parte de las

autoras quienes realizaron encuestas a estudiantes del proyecto de Utopía, al personal

administrativo, a los trabajadores de la hacienda e información de la oficina de Gestión

Ambiental de la Universidad de La Salle, sede Chapinero.

Page 46: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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5. METODOLOGÍA

La metodología aplicada se dividió en cuatro fases: fase preliminar, fase de campo, fase de

laboratorio y por último fase de análisis donde se estimó la Huella Hídrica de la hacienda

Matadepantano.

5.1. Fase preliminar

En esta fase se realizó un análisis cartográfico para la microcuenca Tiestal en el tramo que

corresponde a la zona de la hacienda Matadepantano, ubicada en el municipio de Yopal

Casanare, incluyendo sus drenajes principales.

Se utilizaron las planchas cartográficas del IGAC 193 IVC, 193 IVD, 212 IIA, y 212 IIB,

actualizadas en la escala 1:100.000 y 1:25.000, fotografías aéreas históricas del sector

correspondiente al vuelo C-2710 del IGAC. Las imágenes de satélite, de tipo LandSat,

abarcaron el periodo 1970 y 2009.

5.2. Fase de campo

En abril del 2011 se llevó a cabo la primera visita de campo, realizándose el reconocimiento

de las unidades de la hacienda, del uso del suelo, de las fuentes hídricas superficiales, del punto

de captación de aguas subterráneas y de los equipamientos de tratamiento, acompañado de un

registro fotográfico y se seleccionaron los puntos de muestreo.

Se determinaron 16 puntos de muestreo en el caño Tiestal, 8 puntos en el caño Güio, 3 en el

Caño las Flores, 14 puntos en los canales artificiales, afluente y efluente de la PTAR y la PTAP,

con repeticiones en algunos puntos en las diferentes salidas de campo.

Page 47: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

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Para la selección de estos puntos se tuvo en cuenta los sitios donde se llevan a cabo las

actividades agrícolas y ganaderas, además se tuvo en cuenta la influencia antrópica de la

hacienda, como son el proyecto Utopía y los asentamientos de familias trabajadoras de la misma.

Figura 9. Distribución de puntos muestréales en la hacienda Matadepantano.

Nota: Los puntos de color rojo son los lugares muestreados sobre el caño Tiestal, los puntos de color

amarillo son los lugares muestreados en el caño Güio. Los puntos de color verde, son los puntos muestreados en el caño las flores y los puntos de color blanco son los sitios muestreados en los canales

artificiales de la Hacienda.

Fuente: Autoras, modificado de Briceño Vanegas G.A. 2009.

Posteriormente se realizaron 5 salidas : Julio 2011, Octubre 2011, Marzo 2012, Septiembre

2012 y abril 2013 llevándose a cabo los levantamientos de información hidrológica, físico

química y técnica examinando las siguientes variables: en cada punto se determinó la

Georeferenciación de las fuentes hídricas por medio de GPS (marca Garmin referencia

Page 48: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

46

GPSMAP 62). Para la estimación aproximada de los caudales que recibe la Hacienda

Matadepantano se ejecutó, por medio del método directo de velocidad y área, este método

depende de la medición de la velocidad media de la corriente y del área de la sección transversal

del canal de los ríos que atraviesan la hacienda Matadepantano, utilizando un Molinete de

Madera Ref. OTT con hélice N° 1 ref. 210691 y hélice N° 2 ref. 146670, para determinar las

profundidades se midió con limnímetro convencional y para las longitudes decámetro.

Para establecer la calidad de agua natural en las corrientes dentro de la hacienda

Matadepantano se realizaron análisis in-situ y en laboratorio, los siguientes parámetros físico

químicos In-situ: pH, temperatura, humedad relativa, conductividad, turbiedad, color, oxígeno

disuelto, nitritos, nitratos y fosfatos, para determinarlos fueron necesarios los siguientes equipos

de campo: Multiparametro HQ40 Hanna (pH, conductividad, OD, Temperatura del agua),

turbidimetro HACH modelo 2100ª, equipo de medición de vientos y humedad Lutron 84052 ,

color con las celdas de comparación Hash, para determinar nitritos, nitratos y fosforo se realizó

con el equipo de laboratorio portátil Acuamerk, Las muestras tomadas en campo para llevar al

laboratorio fueron puntuales, llevadas en botellas de vidrio ámbar para evitar la reacción con la

luz, y se preservaron con ácido sulfúrico H2SO4 al 0.1 normal

En los equipamientos de tratamiento (Planta de Tratamiento de Agua Residual, Planta de

Tratamiento de Agua Potable) se realizaron los mismos análisis in-situ que para las fuentes

naturales, además del análisis de sólidos sedimentables totales con conos inhoff, y se llevó

muestras para aceites y grasas en botellas de un 1 litro de boca ancha preservado con HCL al 0.1

normal.

Page 49: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

47

Figura 10. Análisis de campo Nota: arriba, a la izquierda, cuerpo de agua natural; arriba, a la derecha, batimetría en canal artificial;

y en las fotografías inferiores se puede apreciar análisis in-situ en cuerpo de agua natural (a la

izquierda) y análisis in-situ en equipamiento de tratamiento(a la derecha). Fuentes: Autoras

La última salida de campo en el mes de Octubre del 2013 se realizó con el propósito de

levantar información concerniente al cálculo del gasto hídrico del campus en tareas académicas,

domesticas, ganaderas, pecuarias y agronómicas por medio de encuestas realizadas a la

administración de la facultad de Utopía y a la administración, además a las personas residentes

de la hacienda Matadepantano, incluyendo: estudiantes, trabajadores de la facultad, trabajadores

de la hacienda y administrativos.

Page 50: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

48

Las encuestas consistieron en una serie de preguntas que se clasificaron según su objetivo,

en encuestas descriptivas, según sus preguntas en respuestas abiertas y cerradas y dependiendo

su forma en una entrevista personal, con base en dos modelos: la primera se efectuó a una

muestra representativas de 22 estudiantes de la facultad (Anexo N° 1.), y la segunda dirigida al

personal administrativo de la facultad y de trabajadores de la hacienda (Anexo N° 2).

5.3. Fase de laboratorio

Las muestras de campo fueron llevadas y analizadas en el laboratorio del programa de

Ingeniería Ambiental y Sanitaria de la Universidad de La Salle sede Centro Bogotá. Se

determinaron los siguientes parámetros: pH, temperatura del agua, dureza, amonios, sulfatos,

solidos totales, hierro, nitratos, nitritos.

Los Métodos utilizados fueron: Electrométrico (pH), Gravimétrico (solidos totales),

volumétrico (dureza), Rango bajo método 8507 HACH (nitritos), Rango medio método 8171

HACH (nitratos), turbidimetrico SM (sulfatos, termómetro (temperatura).

Figura 11. Análisis de laboratorio

Nota: Los análisis se realizaron en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. Fuentes: Autoras

Page 51: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

49

5.4. Fase de estimación

Se procesó y se analizó la información levantada en campo con base en el comportamiento

climático del área de estudio se construyeron diagramas ombrotérmicos de Gaussen para los

años 2011, 2012 y 2013, con datos del IDEAM (INSTITUTO DE HIDROLOGIA,

METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES) de la estación: 35215010 aeropuerto de

YOPAL.

Para determinar la calidad del agua tratada por la planta de potabilización fue necesario evaluarla

aplicando los valores establecidos de la resolución 2115 del año 2007 de los ministerios de la

Protección Social y de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, la cual señala características,

instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua de

consumo humano. En el Artículo 15° de la anterior Resolución se presenta la Clasificación del

nivel de riesgo, y se establecen los rangos del IRCA.

Para evaluar las características fisicoquímicos obtenidos por los análisis en el efluente de la

planta de tratamiento de aguas residuales se compararon con los parámetros estándares del

Decreto 3930 art 72. Norma de vertimiento de aguas residuales.

La estimación de la Huella Hídrica se fundamentó en el manual de Huella Hídrica de Hoekstra,

Chapagain, Alday y Mekonnen.

Huella Hídrica azul

En la determinación de la Huella Hídrica azul fue necesario identificar los diferentes

comunidades (estudiantes, docentes, personal administrativo y empleados), la dotación para la

población se estableció con base al RAS 2000, según su nivel de complejidad, además se

Page 52: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

50

identifico la infraestructura de la facultad con sus dispositivos hidráulicos y se establecieron las

dotaciones de sus habitantes. Para la determinación de la Huella Hídrica azul de la agricultura se

identificaron los tipos de cultivos con sus áreas, así mismo se hallaron sus usos consuntivos. Para

la ganadería se identificaron los consumos de los diferentes animales (vacuno, porcino y equino).

Huella Hídrica verde

La Huella Hídrica verde requirió información sobre los rendimientos de cultivos, que

determinaron por medio del método de Zonas Agro-ecológicas (ZA.E) propuesto por la FAO

(1978). La evaporación por medio del modelo 56 de Evapotranspiración de la FAO

(Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) y por medio del

software Cropwat 8.0.

El modelo CROPWAT realizó un balance de agua diario en el suelo, que permite, junto con

información climática, de tipo de suelo y de parámetros propios del cultivo, determinar la

evapotranspiración mensual total del mismo.

El modelo CROPWAT requiere datos de temperatura máxima y mínima, humedad relativa,

velocidad del viento, radiación solar, horas promedio de sol al día y precipitación. Dichos datos

fueron suministrados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales –

IDEAM, para los años 2011,2012 y 2013.

Huella Hídrica gris

Para el análisis de la Huella gris se aplicó el Decreto 3930 del 2010; para determinar la

calidad de las corrientes de agua, se analizaron los parámetro fisicoquímicos según los aspectos

climatológicos de la zona de estudio, se presentan en dos épocas durante el año, una época de

Page 53: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

51

lluvias y una época de verano. Para la época de lluvia se coinciden con los meses de julio 2011,

marzo 2012 y abril 2013, para la época seca los meses de octubre 2011 y septiembre 2013.

Page 54: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

52

6. RESULTADOS

6.1. Levantamientos cartográficos

La cartografía realizada por las autoras basadas en mapas de IGAC en el territorio, fue

instrumento básico de georeferenciación para la información espacial de las microcuencas, con

el objeto de fortalecer su funcionalidad, optimizar recursos.

6.1.1. Clasificación hidrográfica

CLASIFICACION Área Longitud

GRAN CUENCA Orinoco 880.000 km2 2.140 km

CUENCA Rio Meta 93.800 km2 804 km

SUBCUENCA Rio Cravo Sur 5.641km2 158 km

MICROCUENCA Caño Tiestal 63.8 km

QUEBRADAS Caño Güio

Caño Las Flores

5.3 km

3.21 km

Tabla 2. Clasificación Hidrográfica de la Gran cuenca del Orinoco

Fuente: IGAC

El caño Tiestal desemboca en el rio Cravo Sur, el cual hace parte de la cuenca del rio Meta que a

su vez desemboca en el mismo, el rio Cravo Sur nace en el departamento de Boyacá y atraviesa

el departamento del Casanare.

Page 55: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

53

Figura 12. Ubicación del caño Tiestal dentro de la cuenca del rio Cravo Sur

Fuente: Elaboración por autoras con base en los mapas del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).

El caño Tiestal nace en proximidades del casco urbano de la ciudad de Yopal, atraviesa fincas

del área circundante, llega a la Hacienda Matadepantano y atraviesa toda la hacienda en sentido

de oeste a este.

Page 56: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

54

Figura 13. Microcuenca caño Tiestal

Nota: De color verde se identifica la hacienda Matadepantano.

Fuente: Elaboración por autoras con base en los mapas del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).

Page 57: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

55

Figura 14. Trayecto del caño Tiestal. Nota: Los círculos rojos que se relacionan en la figura representan los puntos muestreados fuera de los linderos de la hacienda

Matadepantano.

Fuente: Elaboración por autoras con base en los mapas del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC)

Page 58: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

56

6.2. Fuentes hídricas naturales

Las fuentes hídricas naturales que atraviesan la hacienda Matadepantano principalmente son

tres: caño Tiestal, caño Güio y caño las Flores.

CAÑOS Tiestal Güio Flores

Trayecto dentro de la Hacienda 5.62 km 5.30km 0.79 km

Ancho aproximado 3.95 m 3.09 m 1.49 m

Profundidad aproximada 0.27 m 0.18m 0.16 m

Tabla 3. Características físicas de las fuentes superficiales naturales que atraviesan la hacienda

Matadepantano.

Fuente: Autoras.

6.2.1. Hidrología

A continuación se representan los caudales promedios obtenidos durante los años 2011, 2012

y 2013 para las épocas de lluvia y las épocas de sequía.

Figura 15. Caudales promedios anuales de las tres fuentes hídricas superficiales naturales de la hacienda

Matadepantano, para épocas de lluvia y para épocas de sequía. Fuente: Autoras

0

0.2

0.4

0.6

Caño TiestalCaño Guio

Caño Flores

Caudales Fuentes Hídricas

Epoca de Lluvia Epoca Seca

Epoca de

Lluvia Epoca Seca

Caño Tiestal 0.543 0.343

Caño Guio 0.462 0.326

Caño Flores 0.088 0.073

Caudales (m3/seg)

Fuentes

Hidricas

Page 59: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

57

6.2.2 Análisis fisicoquímicos

A continuación se muestran en forma estadística los resultados de los análisis fisicoquímicos,

obteniéndose las variaciones que se aplican en forma de parámetros evaluados en las corrientes

que alimentan la hacienda Matadepantano.

6.2.2.1. Comportamiento de pH y temperatura para los tres caños

Dado que el pH y la temperatura tuvieron comportamientos similares en las diferentes épocas

de muestreo tanto en el caño Tiestal, Güio y las Flores, se realiza un análisis conjunto

agrupando los datos de los caños.

Figura 16. Promedios totales obtenidos de temperatura y pH, en los caños Tiestal, Güio y Las Flores.

Nota: Las barras representadas en color azul, corresponde al caño Tiestal, el color rojo al coño Güio y

el color verde al caño Las Flores. Fuente: Autoras

Temperatura (°C) pH

24.99

7.116

26.06

7.11

26.08

6.89

Promedios de Temperatura y pH en Fuentes Hidrícas

Caño Tiestal Caño Guio Caño Flores

Fuentes

Hidricas

Temperatura

(°C)pH

Caño Tiestal 24.99 7.116

Caño Guio 26.06 7.11

Caño Flores 26.08 6.89

Page 60: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

58

6.2.2.2. Caño Tiestal

En la siguiente tabla se muestra el comportamiento de las variables fisicoquímicas medidas

en las 16 estaciones a largo del caño Tiestal.

Parámetros Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductividad

(μ/cm)

Turbiedad

(NTU)

Color

(PT- Co)

Nitritos

(mg/ NO2-)

Nitratos

(mg/l NO3-)

Fosfatos

(mg/l

SPO4)

T1 6.96 90.3 4.58 30 0,04 0.9 0.074 T2 7.13 89.9 2.94 40 0,08 0.5 0.053 T5 7.33 168 6.15 20 0,06 0.3 0.075 T6 7.21 142 36.215 32 0.15 0.37 0.047 T9 7.1 74 240 20 * * * T10 5.7 125.5 112 17 0.168 0.045 0.065 T11 4.7 122 106.5 19 0.122 0.025 0.056 T12 4.3 72 146 23 * * * T13 5.6 66 114 24 * * * T14 5.6 69 100 24 * * * T15 7.86 100 322.4 25 0.06 O 0.4 0.076 T16 7.18 98.7 480 100 0.07 0.78 0.086

Tabla 4. Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo largo del caño Tiestal.

Nota: Estos datos son resultado de los promedios de cada parámetro y en cada punto de monitoreos de

campo.

*Datos no obtenidos. Fuente. Autoras.

En los puntos T10, T11 y T12 el oxígeno disuelto tiene niveles muy bajos con respecto a los

demás puntos; T5, T6 y T10 fueron los sectores con mayor conductividad; de T9 a T16, se

observa una turbiedad muy alta con relación a los primeros trayectos del caño; para el parámetro

de color el punto T16 revelo un nivel muy elevado a diferencia de los puntos T10 y T11; los

nitritos muestran un comportamiento bajo, sin embargo T10 y T11 arrojaron los niveles con

mayor incremento en nitritos; con relación a los nitratos no se presentaron cambios

significativos; en los datos de fosfatos se puede notar leves variaciones en los diferentes puntos

de muestreo, no obstante se observa que el T16 su valor es el más alto.

Page 61: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

59

Tabla 5. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a las épocas

de verano a lo largo del caño Tiestal.

Nota: Estos datos son resultado de los promedios de los análisis para época de lluvia y para época seca Fuente: Autoras.

Con relación a las diferentes épocas climáticas en el área de estudio se evidencian cambios en

las características fisicoquímicas del caño Tiestal en sus puntos muestreados; como se muestra

en la tabla N°5, el oxígeno disuelto y la conductividad tienen cambios leves en sus diferentes

puntos; la turbiedad, el color y los nitratos presentan un aumento para las épocas de verano;

los nitritos y los fosfatos arrojan niveles más bajos en el periodo de verano que en el de lluvia,

mas adelante se analiza en discusión de resultados.

6.2.2.3. Caño Güio

A partir de los datos obtenidos en campo y en laboratorio se relacionaron entre puntos los

análisis determinados durante los años 2011, 2012 y 2013 para el Caño Güio.

Parámetros Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductividad

(μ/cm)

Turbiedad

(NTU)

Color (PT- Co)

Nitritos

(mg/ NO2-)

Nitratos

(mg/l NO3-)

Fosfatos

(mg/l SPO4)

G1 5.93 145 72.73 35 0.058 0.29 0.076 G2 5.77 243 169 15 0.053 0.13 0.126 G3 4.35 143 85.7 31 0.081 0.31 0.068 G5 5.33 97.4 165.93 25 0.053 0.155 0.066 G6 6.32 104.1 76.98 45 0.052 0.29 0.087

Tabla 6 Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo largo del

caño Güio.

Nota: estos datos son resultado de los promedios de cada parámetro y en cada punto de monitoreo de

campo. Fuente. Autoras.

Punto Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductivida

d (μ/cm)

Turbiedad

(NTU )

Color (PT- Co)

Nitritos (mg/ NO2-)

Nitratos (mg/l NO3-)

Fosfatos (mg/l SPO4)

Época de

lluvias T10 4.7 116 97 28 0.285 0.08 0.057

T11 4.4 110 87 25 0.196 0.03 0.038 Época verano

T10 5.2 125 126 10 0.051 0.01 0.073

T11 4.7 128 116 10 0.049 0.02 0.075

Page 62: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

60

Los datos fisicoquímico del caño mostraron cambios representativos en sus puntos de

muestreo, como se puede deducir en la tabla N° 6, el oxígeno disuelto presentó niveles bajos en

el punto G3; la variable de conductividad mostro un valor alto para el punto G2 y un valor

menor en el G5; el color tiene variaciones en los diferentes puntos de muestreo sin embargo el

más bajo fue en el G2 y el más alto en el G5; se reflejó que en el punto G3 los nitritos tenían el

mayor valor.

Puntos Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductividad

(μ/cm)

Turbiedad

(NTU)

Color

(PT- Co)

Nitritos (mg/ NO2-)

Nitratos (mg/l NO3-)

Fosfatos (mg/l SPO4)

Época de

Lluvias G2 7.06 243 1.43 10 0,07 0.2 0.067

G3 4.25 159.5 53.63 37 0.099 0.43 0.058 Época

verano G2 7.06 95 140 20 0,07 0.2 0.067

G3 4.3 110 150 20 0,08 3.2 0.087 Tabla 7. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a las épocas

de verano a lo largo del Caño Güio.

Nota: Estos datos son resultado de promedios de los análisis para época de lluvia y para época verano Fuente. Autoras.

Basados en las épocas de lluvia y de verano se determinó que las variables de oxígeno

disuelto no cambiaron pero cabe señalar que el punto G3 se mantuvo en nivel bajo en las dos

temporadas; con relación a la conductividad en la época de lluvias se generaron datos mayores

que en verano; como se ve en los resultados (Tabla N° 7) la turbiedad y el color para el periodo

de verano presentó aumentos en los dos puntos de muestreo (discusión de resultados); los nitritos

y los fosfatos no evidencian variaciones significativas en ninguno de los periodos a diferencia de

los nitratos que revelaron un incremento considerable para el G3 en la época de verano.

Page 63: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

61

6.2.2.4. Caño Las Flores

A partir de los datos obtenidos en campo y en laboratorio se compararon los análisis

determinados durante los años 2011, 2012 y 2013 para el caño.

Parámetros Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductividad

(μ/cm)

Turbiedad

(NTU)

Color

(PT- Co)

Nitritos

(mg/ NO2-)

Nitratos

(mg/l NO3-)

Fosfatos

(mg/l SPO4)

F1 7.1 38 5 5 0.052 0.07 0.097

F2 7.04 127 3 10 0.09 0.06 0.096

Tabla 8. Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo largo del caño Las Flores.

Nota: estos datos son resultado de los promedios de cada parámetro y en cada punto de monitoreo de

campo.

Fuente. Autoras.

Para las variables de oxígeno disuelto, turbiedad, color, nitritos, nitratos y fosfatos no se

generaron cambios bruscos durante el trayecto de los diferentes puntos, sin embargo la variable

de conductividad sí mostro un incremento alto para el punto F2.

Puntos Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductividad

(μ/cm)

Turbiedad

(NTU)

Color

(PT- Co)

Nitritos

(mg/ NO2-)

Nitratos

(mg/l NO3-

)

Fosfatos

(mg/l

SPO4)

Época

Lluvias F3 5.9 111 18 5 0.014 0.01 0.085

Época

verano F3 6.37 159 2 10 0.025 0.06 0.091

Tabla 9. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a las

épocas de verano a lo largo del caño Las Flores. Nota: Estos datos son resultado de los promedios de los análisis para época de lluvia y para época seca

Fuente. Autoras.

Para los parámetros evaluados en el caño las Flores no se evidencian cambios fuertes en

ninguno de los puntos en las dos épocas (discusión de resultados).

Page 64: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

62

6.3. Abastecimiento del recurso hídrico para el campus Utopía

El proyecto Utopía dispone un pozo perforado el cual abastece los requerimientos de agua

potable a la población residente y las necesidades de sus actividades..

El pozo se encuentra localizado en la Vereda Palomas, en jurisdicción del municipio de Yopal,

departamento Casanare. Las coordenadas del pozo son: Norte 5°19′21.01”N, Oeste

72°17′42.42”O, cota (268,70 m.s.n.m.).

La Corporación Regional de la Orinoquia (CORPORINOQUIA) otorgó concesión de aguas

subterráneas para el proyecto Utopía - Universidad de La Salle, el cual se localiza en el predio

de la hacienda Matadepantano, esto para satisfacer la demanda de agua. Según el caudal de

diseño de la planta de tratamiento de agua potable se aprobo un caudal de 3.0 l/s, conforme a la

“Resolución N° 55.41-11.2011 fecha: 19 dic 2011”

Figura 17. Pozo de bombeo que abastece la planta de tratamiento de agua potable de la hacienda

Matadepantano.

Fuente: Autoras

6.3.1. Reservorios de agua subterránea

Las formaciones geológicas de la región están representadas por sedimentos Cuaternarios

compuestos por cantos, gravas y arcillas. Las intercalaciones de gravas y arenas son acuíferas y

serán captadas para la explotación de aguas subterráneas. La investigación geoeléctrica realizada

Page 65: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

63

a 300 metros de profundidad en el municipio de Yopal, hacienda “Matepantano”, propiedad de

la Universidad de La Salle, indica posibilidades de explotación de aguas subterráneas en el sector

a través del pozo profundo. (Geocontacto LTDA, 2009).

Caudales de Agua Subterránea.

La siguiente tabla representa los caudales bombeados diariamente hacia la planta de

tratamiento para satisfacer las necesidades de agua potable en el campus universitario.

Visita de Campo Caudal de pozo Tiempo de bombeo Q total diario

Octubre 2011 1.06 l/s 12 horas 45.792 l/ día

Marzo 2012 2.4l/s 6 horas 51.840 l/día

Septiembre 2012 0.97 l/s 12 horas 41.947 l/día

Abril 2013 Sin funcionamiento 0 0

Promedio Diario 46.526 l/día

46,5 m3/día

Tabla 10. Datos de caudales promedio diario del pozo de bombeo que abastece la hacienda Matadepantano.

Fuente: Autoras.

Page 66: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

64

Calidad de agua subterránea

La siguiente tabla muestra los análisis fisicoquímicos realizados sobre muestras de agua del pozo

profundo durante las visitas de campo en los meses de Julio 2011 y Septiembre 2012.

PARAMETROS

FISICO QUIMICOS

jul-11 sep-12

pH 6.91 6.94

T Agua(°C) 28.3 27.1

T Ambiente (°C) 29.4 26.1

Humedad Relativa (%) 70.4 45

Conductividad (U/cm) 125.8 96.6

Turbiedad (NTU) 1.03 3.28

Color (PT-CO) 0 0.5

Oxígeno Disuelto (mg/l) 7.81 6.5

Solidos Sed (mg/l-h) 0.1 0

Nitritos (mg/ NO2-) 0.08 0.02

Nitratos (mg/l NO3-) 0.2 0.7

Amonios (mg/l NH3-N) 0.03 0.05

Sulfatos (mg/l SO4-2-) 3 35

Solidos Totales (mg/l) 6 8.2

SDT (ppm) 2130 1254

Hierro (mg/l Fe) 0.27 0.27

Cobre (mg/l Cu) 0.07 0.07

Tabla 11. Parámetros fisicoquímicos de la fuente de agua subterránea Fuente. Autoras

6.3.2. Plantas de tratamiento

La hacienda Matadepantano cuenta con dos plantas de tratamiento una con el fin de tratar el agua

proveniente del acuífero para que sea apta para el consumo humano y la otra planta de

tratamiento para tratar el agua residual resultado de las actividades del campus universitario.

Page 67: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

65

6.3.2.1. Planta de tratamiento de agua potable

La planta de tratamiento de agua potable trata agua con el fin de ser utilizada para consumo

humano, estudiantes, profesores y personal de servicio para el proyecto Utopía.

Figura 18. Planta de tratamiento de agua Potable de la hacienda Matadepantano

Fuente: Autoras.

La PTAP esta construida para cumplir los parámetros del decreto 2115 de 2007, esta trata

un caudal de 9m3/h y tiene la capacidad de almacenar 180m

3.

Las unidades de la PTAP son:

Dispositivo de medición de caudal:

Equipos de dosificación para aplicación de productos químicos

Torre de Aireación

Cono de Mezcla

Tanque de tratamiento

Bomba succión agua sedimentada a los filtros

Page 68: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

66

Filtros de arena

Filtro de carbón activado

Almacenamiento de Agua Tratada

Esquema de la PTAP

Figura 19. Vista de Planta de las unidades de la planta de tratamiento de agua potable de la hacienda Matadepantano.

Fuente: Oficina Gestión Ambiental Universidad de La Salle.

Se analizaron muestras tomadas en los meses de Julio 2011 y Septiembre 2012. En el mes

de Abril del 2013 no fue posible tomarlas ya que la planta no se encontraba en funcionamiento

debido a que la población estudiantil estaba en vacaciones. Esta caracterización se realizó con

el fin de establecer si el agua tratada es apta para el consumo humano.

Page 69: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

67

Estándares

establecidos

Visitas de campo Clasificación del nivel del Riesgo

PARAMETROS FISICO QUIMICOS

Res 2115 2007

jul-11 sep-12 IRCA (jul 2011)

IRCA (Sep 2012)

pH 6,9 - 9 6.99 7.8 0 0 T Agua(°C) 28.3 26.8 0 0 T Ambiente (°C) 29.6 25.7 0 0 Humedad Relativa (%) 75.6 51 0 0 Conductividad (U/cm) 1000 134 0 0 Turbiedad (NTU) 2 0 4.79 0 15 Color (PT-CO) 15 0 0 0 0 Oxígeno Disuelto (mg/l) 7.95 7.45 0 0 Solidos Sed (mg/l-h) 0 0 0 Nitritos (mg/ NO2-) 0.1 0.05 0.02 0 0 Nitratos (mg/l NO3-) 10 0.2 0.9 0 0 Amonios (mg/l NH3-N) 0.02 0 0 Sulfatos (mg/l SO4-2-) 250 3 165 0 0 Solidos Totales (mg/l) 2 0 0 SDT (ppm) 1291 0 0 Hierro (mg/l Fe) 0.3 1.19 1.5 0 Cobre (mg/l Cu) 1 0.02 0 SUMATORIA 1.5 15 Tabla 12. Comparación de parámetros físico químicos con los valores estándar establecidos en la

Resolución 2115 de 2007. Nota: Los datos fisicoquímicos obtenidos en campo y en laboratorio se compararon con el Resolución

para determinar el Índice de Riesgo de Calidad del Agua (IRCA).

Fuente: Autoras.

La muestra analizada según los valores estándar establecidos en la resolución representa ser

agua sin riesgo, lo que indica que es un agua apta para consumo humano, ya que los parámetros

analizados no sobrepasaron la caracterización del IRCA, con un puntaje de 0.1 en el mes de

Julio del 2013 y de 1.25 en el mes de septiembre de 2012, lo que revela ser “Sin riesgo, Agua

apta para consumo humano”. Sin embargo se identifico una concentración alta de hierro en las

muestras.

Page 70: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

68

6.3.2.2. Planta de tratamiento de agua residual

Figura 20. Planta de tratamiento de agua residual de la hacienda Matadepantano.

Fuente: Autoras

La planta de tratamiento de agua residual domestica fue construida para dar cumplimiento a

las normas de manejo ambiental nacionales y de la Corporación a partir de los vertimientos

provenientes del proyecto Utopía – Universidad de La Salle Yopal Casanare.

Los diseños de la Planta de Tratamiento de Agua Residual fueron especificados por la firma

INECA Ltda. y la intervención de la firma Constructor Aguas y Ambiente S.A.

La planta de tratamiento tiene una capacidad de 0.93 l/s, consta de dos partes, lo

correspondiente a tratamiento primario y en la segunda parte lo correspondiente a tratamiento

secundario. Dentro del tratamiento secundario, el proceso de aireación, se efectúa en dos

módulos, cada uno trata la mitad del caudal de diseño.

Para realizar el tratamiento descrito, se requieren una serie de equipos para extracción,

movimiento y proceso del agua, a saber:

- Conducción y bombeo del agua residual

Page 71: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

69

Retención de partículas gruesas canastilla

Tanque de igualación

Sistema de bombeo de agua residual

Trampa grasas sedimentación primaria con aireación

Sistema de Aireación

Equipos aireadores

Sedimentación secundaria

Sistema de bombeo para retorno de lodos del sedimentador secundario

Dosificación desinfectante – Cloro

Tanque de contacto

Sistema de aforo y muestreo agua tratada

Conducción agua tratada

Lecho de secado de lodos

Tablero de control eléctrico

Comparador de cloro y pH

La proyección del caudal de vertimiento de agua residual se realiza de acuerdo al caudal

otorgado en la “concesión de aguas subterráneas” que corresponde a 3 l/s.

El sistema de alcantarillado de la universidad de La Salle tiene un solo punto de vertimiento.

El sistema conduce el agua servida a la PTAR, para ser enviada mediante un canal abierto, sin

recubrimiento y de forma trapezoidal a las lagunas donde se oxigena y se almacena con el fin de

una posterior utilización para riego.

Page 72: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

70

Figura 21. Vista de planta de las unidades de la planta de tratamiento de agua residual de la hacienda

Matadepantano.

Fuente: Oficina de Gestión Ambiental Universidad de La Salle.

Durante la investigación se realizaron diferentes muestreos en la planta de tratamiento de

agua residual, llevadas a cabo en el mes de julio 2011, septiembre 2012 y abril 2013, en este

último la comunidad estudiantil se encontraba en vacaciones, por tal motivo la planta de

tratamiento de agua residual estaba fuera de funcionamiento, sin embargo el agua residual

seguía siendo conducida al sistema provocando niveles altos hasta el rebose, la falta de

operación en el sistema genero inundación alrededor de la planta de tratamiento.

Estándares establecidos Visitas de campo

PARAMETROS FISICO

QUIMICOS DECRETO 3930 2010 Art. 72 jul-11 sep-12

pH 5,0-9,0 7.3 6.67

T Agua(°C) < 40°C 26.6 26.3

Page 73: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

71

Tabla 13. Comparación de análisis fisicoquímicos con el Decreto 3930 art 72. Norma de vertimiento de

aguas residuales. * Datos no obtenidos.

Fuente: Autoras.

Como se muestra en la (tabla 13), hay un aumento en los datos obtenidos en el periodo de

septiembre del 2012 con relación en los datos del mes de julio 2011, además se presento una

disminución en la remoción de aceites y grasas y en DBO5 incumpliendo los estándares

establecidos, también presenta un aumento excesivo en turbiedad y color debido a la falta de

mantenimiento y operación oportuna de la planta.

6.3.3. Red de Canalización Artificial

Parámetros Oxígeno

Disuelto (ppm)

Conductividad (μ/cm)

Turbiedad (NTU)

Color (PT- Co)

Nitritos (mg/ NO2-)

Nitratos (mg/l NO3-)

Fosfatos (mg/l SPO4)

CP1 6.14 108.1 287.5 61 0.184 0.1 0.118

CP4 9.11 75 180 29 * * *

CP5 8.45 76 180 25 * * *

CP8 6.49 114.53 191.93 35 0.171 0.165 0.105

CU1 3.7 98.05 418.85 64 0.08 0.21 0.074

Aceites y Grasas Remoción > 80% en carga 80% 66.70%

Solidos Suspendidos Remoción > 50% en carga * *

DBO 5 (mg/l) Remoción >

80% en carga

81% 69.90%

Conductividad (U/cm) 147.1

Turbiedad (NTU) 10.25 724.8

Color (PT-CO) 40 100

Oxígeno Disuelto (mg/l) 4.39 2.36

Solidos Sed (mg/l-h) 1 40

Nitritos (mg/ NO2-) 0.12 0.068

Nitratos (mg/l NO3-) 0.2 0.85

Amonios (mg/l NH3-N) 0.042 *

Sulfatos (mg/l SO4-2-) 22 69

Solidos Totales (mg/l) 26 *

Hierro (mg/l Fe) 1.3 *

Cobre (mg/l Cu) 0.32 *

Page 74: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

72

CU2 4.6 89.55 283.65 26 0.09 0.5 0.099

CU4 4.7 110.5 299.8 20 0.15 0.9 0.098

CU5 3.5 131.4 444.8 100 0.4 0.24 0.089

CU6 4.5 98.8 92.55 25 0.4 0.11 0.12

Tabla 14 Comparación de parámetros fisicoquímicos en cada uno de los puntos de muestreo a lo largo

del os canales artificiales.

Nota: Los puntos “CP” corresponden a los puntos muestreados en el Canal la Pista y los puntos “CU” Canal Unión del caño Tiestal al caño el Güio.

* Datos no obtenidos.

Fuente: Autoras.

Como se observa en la tabla anterior, el canal unión “CU” reveló niveles de oxígeno disuelto

bajos; en el canal Pista y canal Unión la conductividad tuvo variaciones notables en sus

diferentes puntos como se menciona en discusión de resultados; estos dos canales tienen niveles

altos de turbiedad en todos sus puntos de muestreo debido al paso de animales por sus cauces; el

color en el canal Pista arroja valores elevados en CP1 y en el canal unión el valor alto se observa

en el CU5; en las variables de nitritos y fosfatos en el canal Pista son mas representativo que en

el canal Unión, además se evidencia que en CU5 y CU6 los nitritos incrementaron; los nitratos

tienen grandes variaciones en los diferentes puntos tanto del canal Pista como en el canal la

Unión.

Puntos Oxígeno

Disuelto

(ppm)

Conductividad

(μ/cm)

Turbieda (NTU)

Color (PT- Co)

Nitritos (mg/ NO2-)

Nitratos (mg/l NO3-)

Fosfatos (mg/l SPO4)

Época

Lluvias CP1 6.3 103.5 203.5 42 0.06 0.06 0.14

CP8 7.5 161,0 142.5 29 0.07 0.06 0.12

Época

verano CP1 5.8 117.3 455.5 100 0.38 0.14 0.09

CP8 4.8 115.6 240.8 39 0.27 0.27 0.09

Tabla 15. Comparación de los parámetros fisicoquímicos con respecto a las épocas de lluvia y a las

épocas de verano a lo largo de los canales artificiales

Fuente: Autoras.

Page 75: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

73

Para el canal Pista el oxígeno disuelto se encontró más elevado en las épocas de lluvia, la

conductividad no revelo cambios significativos como se evidencia en la discusión de resultados;

la turbiedad se mantuvo alta en las dos temporadas, la variable de color presento un aumento en

lluvias para el CP1; al igual que el color, los nitritos y nitratos indicaron un incremento en la

época de lluvias para el punto CP1; los fosfatos reflejaron una disminución para las época de

verano.

6.4. Estimación de Huella Hídrica de la hacienda Matadepantano

Para el caso de estudio descrito en este documento, se hace referencia a un estudio de Huella

Hídrica aplicada a un área geográfica delimitada en Yopal Casanare – hacienda Matadepantano,

Utopía. La necesidad de estimar la Huella Hídrica se ve enfocada por el aumento de la población

y de las actividades productivas que se llevan a cabo en este lugar, ya que soporta una mayor

presión sobre los recursos naturales de la cuenca, se analizaron las tres Huellas Hídricas (azul,

verde, gris) en las tres actividades principales de la Hacienda Matadepantano, (Campus

universitario, ganadería y agricultura).

Alcance de la de la estimación de Huella Hídrica

Área delimitada: hacienda Matadepantano - Utopía Yopal

Población Proyectada: 480 personas. (Proyectada)

Población para el 2011 al 2013: 272 personas (Actual)

Área total de la Hacienda: 1.200 hectáreas

Micro cuenca: Caño Tiestal

Caños: Tiestal, Güio, las Flores, Canales Artificiales.

Page 76: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

74

Periodo: 2011 – 2013

La Huella Hídrica se determina en diferentes niveles según los detalles espacio temporal, para

el caso de la estimación de Huella Hídrica en la Hacienda Matadepantano Yopal- Casanare la

corresponde al nivel C, el cual se refiere a una captación pequeña, con análisis mensuales, de

datos empíricos. (Ver, Tabla 1).

Huella Hídrica directa de la hacienda Matadepantano.

La Huella Hídrica directa refiere al consumo y contaminación del agua por parte de la

población residente de la Hacienda y de sus actividades socioeconómicas ya sea por el uso

institucional, domestico, de agricultura y de ganadería.

Figura 22. Esquema de elementos para estimar Huella Hídrica en el predio de la hacienda

Matadepantano.

Fuente: Autoras.

Elementos

Agricultura

Cultivos

Pastos

Ganaderia

Vacuno

Porcino

Equino

Campus Universitario

Estudiantes

Docentes

Area administrativa

Empleados

Page 77: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

75

El proyecto de Utopía se planeó en 5 etapas de construcción. En el caso de este trabajo de

investigación se tomó en cuenta la etapa III, el proyecto espera tener la infraestructura para 400

estudiantes más 80 entre personal administrativo y de servicios generales.

En la actividad económica de la agricultura en la hacienda Matadepantano, durante el periodo

correspondiente a los años 2011 al 2013 se identificaron los cultivos de yuca, maíz, arroz,

cacao, plátano, piña, habichuela, tomate, guayaba, cítricos, chulupa y potreros de pastoreo.

Se evidencia que en la actividad de la ganadería llevan a cabo el manejo, comercialización,

consumo y uso interno de ganado vacuno, cerdos y caballos, esta actividad abarca

aproximadamente 452 hectáreas de la hacienda.

6.4.1. Huella Hídrica azul

La Huella Hídrica azul de la hacienda Matadepantano es el volumen de agua dulce extraída

de las fuentes superficiales y subterráneas. Para el caso de la Huella Hídrica azul doméstica se

tuvo en cuenta el consumo generado por los habitantes de la hacienda; para la Huella Hídrica

azul de la agricultura por el uso consuntivo de los cultivo y para la Huella Hídrica azul de la

ganadería el consumo de los animales que se encuentra dentro de ella.

6.4.1.1. Uso doméstico

La población en la hacienda Matadepantano ha aumentado con el crecimiento del proyecto de

Utopía, a continuación se relacionan los habitantes residentes durante el periodo de la

investigación.

Page 78: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

76

Residentes en la hacienda Matadepantano para la etapa III de cosntruccion

Residentes N° de personas

N° Estudiantes en la I etapa 64 alumnos

N° Estudiantes en la II etapa 65 alumnos

N° Estudiantes en la II etapa 72 alumnos

N° Administrativos 4 (secretaria, sistemas,

biblioteca, laboratorio)

N° Hermanos 2

N° Docentes 10

N° Investigadores No se registra dato por que son

eventuales

N° Trabajadores de Cocina 6

N° Trabajadores generales 4 (jardinera, oficios varios,

lavandería, aseo)

N° Celadores (Turnos) 5 por turno

N° de trabajadores residentes con familia 5 familias (15 personas)

N° de Tesistas o practicantes por

cuatrimestre de diferentes facultades.

En promedio 25 practicantes

Total de habitantes para 2011 a 2013 272

Tabla 16. Relación de los habitantes de la hacienda Matadepantano para el año 2013. Nota: El total de los habitantes relacionados corresponden a la cantidad de personas residentes durante

el periodo de la investigación.

Fuente: Elaboración propia de las autoras

Page 79: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

77

Infraestructura campus universitario Utopía, al final de la etapa III de construcción

Figura 23. Campus Universitario. Utopía Yopal. Nota: Arriba, a la izquierda biblioteca; arriba a la derecha, restaurante y salón de eventos; y en las

fotografías inferiores se puede apreciar uno de los laboratorios (a la izquierda) y zona de lavandería (a

la derecha).

Fuente: autoras.

EL proyecto de Utopía cuenta con aulas, biblioteca, laboratorios, bienestar universitario, sala

multiple, direccion, tienda lasallista, salas de computo, restaurante, salon de eventos,

alojamiento de estudiantes, lavanderia para estudiantes, alojamiento para profesores y visitantes,

vivienda para empleados, talleres y maquinaria, depositos y caballeriza, canchas, parqueadero,

senderos, todo equipado con diversos instrumentos que generan un soporte técnico para la

educación y la investigación.

Page 80: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

78

Distribución de dispositivos hidráulicos en la facultad de Utopía.

Bloques de Mujeres B: 18 Habitaciones dobles 8 cisternas

8 duchas

10 lavamanos

1 hidrante

C: 16 Habitaciones dobles 8 cisternas

8 duchas

10 lavamanos

D: 16 Habitaciones dobles 8 cisternas

10 duchas

10 lavamanos

2 hidrantes

Bloques de Hombres E: 18 Habitaciones 6 cisternas

4 orinales

8 duchas

10 lavamanos

F: 18 Habitaciones 6 cisternas

4 orinales

8 duchas

10 lavamanos

G: 16 Habitaciones 6 cisternas

4 orinales

8 duchas

10 lavamanos

Lavaderos

Comunales

36 griferías

Bloque de

Investigadores

10 Habitaciones

individuales

10 baños

10 cisternas

10 duchas

10 lavamanos

1 Zona de lavado 1 Lavadero doble

3 llaves

1 lavadora

Bloque Hermanos 10 Habitaciones

individuales

10 cisternas

10 duchas

10 lavamanos

Zona de lavado 1 lavadero

2 lavadoras

Restaurante 12 sanitarios

10 lavamanos

Page 81: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

79

5 orinales

Cocina 3 lavaplatos

12 griferías

Lavandería Central 2 lavadoras

industriales

2 secadoras industriales

Tabla 17. Distribución de dispositivos hidráulicos en las instalaciones del campus universitario.

Fuente: Elaboración propia de autoras.

Demanda del recurso hídrico por parte de los habitantes de la hacienda

Según calculo de población proyectada del proyecto Utopía, se estimo que para el final del

del proyecto su población total seria de 480 habitantes. (Oficina, Gestión Ambiental U. Salle).

La población real durante el periodo de investigación, comprendido entre julio del 2011 a abril

del 2013 fue de 272 habitantes.

Para determinar la dotación por habitante de la hacienda, fue necesario definir el nivel de

complejidad con la población estimada para el proyecto, y a su vez las dotaciones asumidas para

cada habitante esto debido a que no fue posible la cuantificación de volúmenes de consumo por

habitante. Para la determinación de la dotación se tuvo en cuenta el clima predominante de la

zona de estudio. (RAS, 2000).

Nivel de complejidad Bajo

Dotación neta mínima 100 L/habitante -día

Dotación neta máxima 150 L/habitante -día

Dotación bruta 166,7 L/habitante* día

Dotación media diaria* 0.524 L/habitante* día

Dotación media diaria futura** 1.35 L/habitante* día

Tabla 18. Dotaciones para la población residente en la hacienda Matadepantano.

Fuente: Elaborada por autoras con base en el RAS 2000.

* Dotación evaluada para la población actual residente dentro de la Hacienda Matadepantano. ** Dotación evaluada a la proyección de la Hacienda para finalizar la construcción de las etapas del

proyecto Utopía.

Page 82: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

80

El consumo de agua por la comunidad residente es la Huella Hídrica azul domestica es

abastecida por la fuente de agua subterránea. Para determinar el volumen total se tomó la

dotación bruta (166,7 l/hab* día) multiplicada por el número de habitantes para la etapa III de

construcción de la hacienda, además para el personal administrativo se tomo una dotación neta

máxima de 150 L/ hab * día.

Población Numero de

habitantes

Consumo de agua

(l/día)

Estudiantes 226 37.674

Docentes 12 2.000

Área Administrativa 4 600

Trabajadores 30 5.001

Total 272 45.275

Tabla 19. Calculo del consumo de agua de la población de la hacienda Matadepantano.

Fuente. Autoras.

La Huella Hídrica azul domestica requerida por la población actual de 272 habitantes en la

hacienda Matadepantano es de 45.501 l/día.

6.4.1.2. Cultivos agrícolas

La hacienda Matadepantano cuenta con áreas dedicadas a la agricultura para que sus

estudiantes realicen sus prácticas en los diferentes tipos de cultivos. La Huella Hídrica de la

agricultura es la suma de los recursos hídricos utilizados en todos los cultivos presentes en la

hacienda.

Page 83: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

81

6.4.1.2.1. Áreas sembradas por cultivo

Figura 24: Distribución y ubicación de los cultivos de la hacienda Matadepantano.

Nota: Las áreas de cultivo se encuentran discriminadas por sectores, ubicación y tipo de cultivo. Fuente: Autoras, modificado de Universidad de la Salle - UTOPIA YOPAL-

A continuación se relacionan los cultivos que se encuentran presentes dentro de la Hacienda

Matadepantano con su respectiva área.

ZONA CULTIVOS HECTÁREAS

1 Yuca 1.5

2 Cereales (maíz, arroz) 11

3 Yuca 1.5

4 Piña –habichuela-tomate 0.8

5 Yuca 1.5

6 SIN CULTIVO

7 Cacao-plátano 5

8 Plátano 1

9 Guayaba-cítricos-Chulupa 0.3

Page 84: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

82

10 Potreros 452

Pastos 123

Tabla N° 20: Tipos de cultivos con sus áreas de producción en la Hacienda Matadepantano.

Fuente: Autoras.

El consumo de agua para los cultivos se establece por el uso consuntivo, el cual es el

resultado del agua usada y evaporada, asegurando la mayor productividad posible, y a su vez

generando una medida de las necesidades de agua por cada uno. Para determinarlo es necesario

determinar el “Kc” de los cultivos más representativos ya que la información no es encuentra

disponible por la FAO (metodología para la determinación de la evaporación) para todos los

cultivos que hay dentro de la Hacienda.

El uso consuntivo es igual a la evapotranspiración de referencia por el factor de uso

consuntivo para cada cultivo “Kc” (adimensional).

La evapotranspiración de referencia (ETo) es la evapotranspiración de un cultivo que se

desarrolla libre de enfermedades, con buena fertilización, que crece en un campo bajo

condiciones óptimas de humedad en el suelo y el cual alcanza su producción total bajo ciertas

condiciones climáticas.

Para el caso de la evapotranspiración de referencia en la hacienda Matadepantano fue

necesario tener en cuenta el tipo de suelo en el área de estudio, en este caso el tipo de suelo es

VPBa, son suelos de clima cálido y húmedo, relieve plano a ondulado con presencia de zurales y

erosión ligera a moderada sectorizados, pendientes 0-3%, clase agrológica IVs, muy fuertemente

ácidos, profundidad 80-120 cm, nivel medio de fertilidad y susceptibilidad a inundaciones

periódicas de corta duración, tierras que presentan un relieve plano de micro relieve cóncavo y

convexo. Presenta clima húmedo en la zona del piedemonte llanero. Con base en estas

características la evaporación de referencia arrojo un valor de 4 mm/día. (FAO 56).

Page 85: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

83

Aproximación del uso consuntivo

La siguiente tabla presenta el uso consuntivo de las siembras existentes en la hacienda

Matadepantano.

Tabla 21. Valores del factor de uso consuntivo (promedio temporal, Kc para los diferentes cultivos de la

Hacienda.). Fuente. FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación).

Uso consultivo Total. Fuente: Autoras

La Huella Hídrica azul de la agricultura de los cultivos más representativos dentro de la

hacienda Matadepantano es de 98.300 l/día.

6.4.1.3. Ganadería

En esta actividad, dentro de la hacienda Matadepantano, se llevan a cabo la cría de ganado

y cerdos enfocándose para el consumo interno y la comercialización.

Cultivo Kc Uso consuntivo

Áreas de Cultivo

(Hectáreas)

Uso consuntivo

Total

(l/día)

Yuca 0.80 3.2 3 9.600

Maíz 0.85 8.5 4 34.000

Arroz 1.0 4 7 28.000

Tomate 0.75 3 0,5 1.500

Cítricos 0.6 2.4 0.3 7.200

Plátano 0.9 3.6 5 18.000

TOTAL 98.300

Page 86: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

84

Figura 25: Actividades ganaderas dentro de la hacienda Matadepantano. Fuente: Autoras.

Para la actividad de ganadería en la III etapa de construcción, la hacienda cuenta con ganado

Cebú destinado a la carne y ganado Girolando destinado para la producción de la leche, el

consumo promedio de agua del ganado depende del clima, de la especie y edad del ganado. Los

caballos son usados únicamente con fines de transporte dentro de la hacienda, no son

comercializados, su consumo promedio de agua depende de los factores tales como la actividad

física, trabajo y ejercicio realizado. Los cerdos son utilizados con fines de comercio y de

consumo interno para la facultad de Utopía, los cerdos tienen diversos requerimientos

dependiendo la fase de producción en la que se encuentre el animal.

Animales

Consumo promedio de

agua animal

(l/día)

Consumo

promedio Total

(l/día)

Reces 1065 35 37.275

Caballos 64 50 3.200

Cerdos 127 4 508

TOTAL 40.983

Tabla 22. Consumos promedios totales para los animales dentro de la hacienda Matadepantano.

Fuente. Planagro(manejo del agua de bebida)

Consumo promedio total. Fuente: Autoras

Page 87: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

85

El agua utilizada para el aseo de los establos, porquerizas y limpieza de animales allí

presentes.

Animales

Consumo promedio de

agua para aseo

(l/día)

Consumo

promedio Total

(l/día)

Ganado 1065 25 26.625

Caballos 64 20 1.280

Cerdos 127 10 1.270

TOTAL 29.175

Tabla 23. Consumos promedios totales para el aseo de los animales Fuente. Cipav

Consumo promedio total. Fuente: Autoras

HHazul ganadería = HHconsumo + HHAseo

HHazul ganadería = 40.983 l/día + 29.175

HHazul ganadería = 70.158 l/día

Por lo tanto el consumo promedio del recurso hídrico por parte de la actividad de la

ganadería presento un volumen total de 70.158 l/día, este dato representa la Huella Hídrica azul

de la ganadería para la zona de estudio.

La Huella Hídrica Total Azul se determinó sumando la Huella Hídrica doméstica, Huella

Hídrica de la agricultura y la Huella Hídrica de la ganadería.

HHA = HHazul domestica + HHazul agricultura + HHazul ganadera

HHA = 45.501 l/día + 98.300 l/día + 70.158 l/día

HHA = 213.959 l/día

Page 88: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

86

6.4.2. Huella Hídrica verde

La Huella Hídrica verde de la hacienda Matadepantano es determinada por la

evapotranspiración

6.4.2.1. Evapotranspiración

Por medio del software Cropwat versión 8.0 (FAO, 2010) se determinó la evapotranspiración

de los cultivos de la hacienda Matadepantano, que hacen parte de la actividad de la agricultura.

Para el cálculo y estimación, fue necesario también conocer las variables que determinan el

comportamiento del entorno: clima, precipitación y suelos.

CULTIVOS HACIENDA ETo (l/día)

Cropwat 8.0

Hectáreas

cultivadas

Total

(l/día)

Yuca 687.6 3 2.062,8

Maíz 710.9 4 2.843,6

Arroz 1125.9 7 7.881,3

Piña 970.9 0,5 485,5

Tomate 774.5 0,5 387,5

Cítricos 866.8 0,3 260,1

Total 7.418,3 13.921

Tabla 24. Datos de la evapotranspiración generados por el software Cropwat 8.0 para cultivos

Fuente: Autoras por medio de Sofware Cropwat 8.0

La actividad ganadera es asociada a los pastos que la utilizan como alimento dentro de la

hacienda, para los bovinos, equinos y porcinos, se calculó por medio del software Cropwat,

versión 8.0, siguiendo el mismo procedimiento que para los cultivos.

Page 89: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

87

Consumo Promedio

(Kg/día)

N° Animales Total peso de forraje

(Kg/día)

Ganado Cebú 72 756 54432

Ganado Girolando 48 309 14832

Caballo 8.6 64 550,4

Cerdos 5.5 127 698,5

Total 70. 513 (Kg/día)

Tabla 25. Datos totales de consumo en forraje de los animales.

Fuente. Autoras

Según el manejo de parcela en pastoreo 0,3kg de forraje equivalen a 1m2 (Valencia, G. 2012

el consumo total por los animales de la hacienda equivalen a un total de 70.513kg/día, lo que

corresponde a 235.040m2 → 23 ha.

CULTIVOS HACIENDA ETo (l/día)

Cropwat 8.0

Hectáreas

cultivadas

Total

(l/día*hectárea)

Pastos de Pastoreo 690.2 23 15.870

TOTAL 15.870

Tabla 26. Datos de la evapotranspiración generados por el software Cropwat 8.0 para pastos

Fuente: Autoras por medio de Sofware Cropwat 8.0

La Huella Hídrica Total verde se determinó sumando la Huella Hídrica de la Agricultura y la

Huella Hídrica de la Ganadería.

HHV = HHverde agricultura + HHverde ganadera

HHV = 13.921 l/día + 15.870 l/día

HHV = 29.791 l/día

Page 90: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

88

6.4.3. Huella Hídrica gris

La Huella Hídrica gris se define como la carga contaminante dividida por la concentración

máxima aceptable en el cuerpo de agua receptor. (Hoekstra y Chapagain, 2008). Dado que los

parámetros analizados en los caños no afectan los atributos de un buen estado ecológico no

requieren dilución por esto se asume como volumen 0 para la Huella Hídrica gris. Cabe

mencionar que aunque hay algunos puntos críticos en cada uno de los caños, el cauce tiene la

capacidad de recuperación frente a estas condiciones como se refleja en los puntos analizados

aguas abajo.

Los vertimientos de la Planta de Tratamiento de Agua Residual son conducidos a lagunas de

oxidación donde luego se utilizan para riego de cultivos de la hacienda, ya que las aguas fueron

reutilizadas y no vertidas a ningún cuerpo de agua natural no generaron volúmenes para la

determinación de Huella Hídrica gris.

6.4.4. Huella Hídrica Total.

La Huella Hídrica Total hace referencia a la suma de la Huella Hídrica azul obtenida para la

hacienda Matadepantano mas la Huella Hídrica verde de la misma zona.

Huella Hídrica Total Azul

La Huella Hídrica Total azul de la zona de estudio fue determinada por la suman de sus

diferentes Huella Hídricas azules.

Page 91: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

89

HHa domestica= 45.501 l/día

HHa agricultura = 98.300 l/día.

HHa ganadería = 70.158 l/día

Huella Hídrica Total Azul = 45.501 l/día + 98.300 l/día + 70.158 l/día

Huella Hídrica Total Azul = 213.959 l/día

Huella Hídrica Total Verde

La Huella Hídrica Total verde de la Hacienda fue determinada por la suman de sus diferentes

Huella Hídricas verdes.

HHv Agricultura = 13.921 l/día.

HHv Ganadería = 15.870 l/día

Huella Hídrica Total Verde = 13.920 l/día + 15.870 l/día

Huella Hídrica Total Verde = 29.791 l/día

Huella Hídrica Total

La Huella Hídrica Total de la hacienda Matadepantano hace referencia a la Suma de las Huellas

hídricas (azul, verde y gris), teniendo en cuenta que esta ultima su volumen fue de 0.

Page 92: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

90

HHtotal = HHazul + HHverde + HHgris

HHtotal =213.959 l/día + 29.791 l/día.

HH total = 243.750 l/día

Page 93: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

91

7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

7.1. Análisis Cartográfico

El área de estudio se encuentra dentro de la subcuenca del río Cravo Sur, esta corriente se

constituye en el principal eje hidrográfico del municipio de Yopal, la subcuenca tiene demanda

hídrica por parte del desarrollo de las actividades agropecuarias, ganaderas, generación de

energía, y captación para el consumo humano en los diferentes municipios próximos a ella.

La microcuenca Tiestal, se encuentra en área de piedemonte donde la recarga hídrica es alta

debido a las intensas precipitaciones, luego de pasar por el municipio de Yopal presenta una

disminución en el caudal ocasionado por la desviación y canalización, de aguas a áreas

productoras de arroz y a haciendas dedicadas a la ganadería.

Los análisis físicos confirmaron que el caño Tiestal es el la fuente hídrica con mayores

dimensiones y así mismo con mayor caudal, la Hacienda Matadepantano se abastece de este

caño para surtir la mayoría de sus necesidades hídricas, por ello muestra un grado importante de

intervención ya que de él se alimentan los canales artificiales, se toma agua para los cultivos,

pasa por el campus universitario y recibe la descarga de la planta de tratamiento de aguas

residuales.

Page 94: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

92

7.2. Análisis fisicoquímico de las corrientes de agua

Para los tres caños y para los canales artificiales tanto el pH como la temperatura mostraron

datos estables, el comportamiento del pH fue neutro en general en todos los monitoreos, la

temperatura presentó datos similares sin cambios significativos, con temperaturas que oscilaban

entre 24.9°C y 26.08°C siendo estas condiciones ideales para el desarrollo de la biota.

Caño Tiestal

El oxígeno disuelto en este caño presenta niveles bajos desde el punto T10 al T14, y la

turbiedad aumenta en estos mismos puntos, debido a la presencia de mayor vegetación, por

influencia de un bosque nativo en este sector, que incide en el aumento de la degradación de

materia orgánica y mayor presencia en solidos disueltos.

La conductividad revela cambios significativos en los puntos T5, T6 y T10 lo que indica que

en este sector hay aumento en las concentraciones de los iones debido a la presencia de cultivos

en los cuales usan fertilizantes, T5 y T6 quedan cerca de la zona de cultivos de habichuela

tomate y piña, y T10 está afectado por la zona de cultivo de plátano y la zona de potreros, que

permite inferir que los fertilizantes, pesticidas y herbicidas utilizados en las zonas de cultivo,

tienen un impacto negativo en este tramo del caño (Ver Fig. 26).

Page 95: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

93

Figura 26. Cultivos de plátano y área de insumos Fuentes: Autoras

Los puntos T1 y T16 revelaron un aumento significativo en los nitratos, el T1 por estar

localizado en proximidad a los cultivos de yuca y el T16 por la influencia de una vivienda

habitada por trabajadores de la Hacienda, lo que indica que la concentración alta de nitratos se

debe a la intensificación de las prácticas agrícolas en este sector ya que se utilizan fertilizantes

nitrogenados y que las aguas residuales de esta vivienda son dispuestas directamente al caño.

Los Nitritos en el caño revelan aumentos hacia los puntos T6, T10, y T11. El T6 se

encuentra ubicado cerca de la zona de los cultivos de piña, habichuela y tomate, en el punto

T10 y T11 se encuentran en las zonas de plátano y potreros, lo que indica que el excremento del

ganado y los insumos utilizados como fertilizantes y herbicidas para cultivo aumentan las

concentraciones de los compuestos que contienen nitrógeno.

Los fosfatos no muestran variaciones que generen impactos en los diferentes puntos de

muestreo, sin embargo en T3, T5 y T6 se presentan los niveles más altos debido a la influencia

del campus universitario y de diferentes cultivos. (Ver fig. 27).

Insumos Agrícolas

Page 96: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

94

Figura 27. Caño Tiestal y Cultivos de la Hacienda Matadepantano

Fuente: Autoras

El estado ecológico actual del caño Tiestal dentro de la Hacienda Matadepantano es superior

a los tramos que discurren fuera de ella. Esto se debe a una mejor conservación de la cobertura

de los bosques de galería (Camacho y Valero 2012), de los hábitats acuáticos (Vacca D, 2013), y

en general de las unidades naturales de paisajes de los ecosistemas presentes (Briceño 2014). Lo

que si es preciso anotar es que los patrones hidrológicos de los caños se vieron fuertemente

afectados durante los años de muestreo pues los meses esperados de épocas secas y de lluvias no

coincidieron con el patrón inicial consultado en el IDEAM posiblemente por fenómenos

climáticos como los del niño.

Caño Güio

El oxígeno disuelto muestra variaciones durante el trayecto dentro de la hacienda

Matadepantano, en el punto G3 se genera un oxígeno disuelto muy bajo para luego presentar un

incremento en G5 y G6. El punto G3 está ubicado cerca de una vivienda localizada en la

Aulas de clase, proyecto Utopía - Yopal

Bosque de galería rio Tiestal Cultivos

Page 97: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

95

Hacienda, donde se evidenció (ver fig. 28) la mala disposición de sus residuos sólidos cerca a

este lugar, el nivel bajo de OD en este sector se debe a la descomposición de estos residuos.

Figura 28. Vivienda cercana a uno de los puntos muestreados del caño Güio y sus residuos.

Fuente: Autoras

Con respecto al comportamiento de la conductividad, se observa que en G2 se refleja el

valor más alto de este parámetro; G5 y G6 demuestran los niveles más bajos debido a una menor

intervención antrópica.

El valor más alto de la turbiedad en el caño Güio se presenta en el G5, este punto se

encuentra cerca a unas de las zonas de pastoreo, donde el paso de ganado es constante y genera

una resuspensión de los sólidos disueltos.(Ver Fig. 29)

Page 98: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

96

Figura 29 Caño Güio y zonas de Pastoreo cercanas.

Fuente: Autoras

Los nitritos y nitratos evaluados en este caño no sobrepasaron los niveles normales de 0,1

(mg/l N02) y 10(mg/l N0

3) respectivamente, aunque en el punto G3 se presentan los datos mas

elevados para estos parámetros, indicando que los residuos orgánicos que arrojan los habitantes

de la vivienda cercana a este sector, influyen directamente en los valores ya que la

descomposición de residuos genera un incremento en estas medidas.

Los fosfatos tuvieron un comportamiento variable donde se muestra que en el punto G2 tiene

las concentraciones mas altas, aunque no presenta valores críticos de fosfatos ya que no se

encuentra fuera de rango de los niveles normales que son de 0,1-0,2 mg/l SPO4.

Caño las Flores

En el caño las Flores el oxígeno disuelto, turbiedad, nitritos, nitratos y fosfatos no presentan

cambios importantes entre meses; los valores de estos parámetros no se encuentran fuera de los

rangos normales. En este cuerpo de agua no hay presencia alta de solidos suspendidos ni de

Page 99: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

97

descomposición alta de materia orgánica ya que la influencia antrópica sobre este cuerpo de agua

es mínima. (Ver Fig. 30).

Fuent e Fuent e Figura 30. Caño las Flores

Fuente: Autoras

La Conductividad en el caño las Flores refleja un aumento desde el punto F1 hacia el F3,

debido al proceso natural por la acumulación de iones que se producen por el drenado y lavado

de los suelos durante su recorrido.

7.3. Análisis fisicoquímico de la red de canalización del riego interno

Canal Unión

El oxígeno disuelto en el canal la Pista conservó un buen nivel a diferencia del canal la Unión

ya que en todos sus punto el oxígeno disuelto presento niveles bajos, este canal esta

influenciado por los terrenos dedicados a la cría de los cerdos, generando una mayor

concentración de materia orgánica así mismo disminuyendo los niveles de OD.

Page 100: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

98

En el canal la Pista, la conductividad, turbiedad y color presentan disminución en sus niveles

hacia los puntos CP4 y CP5, para los nitritos, nitratos y fosfatos; en este canal no fue posible

obtener los análisis en CP4 y CP5, sin embargo se revelan niveles altos en el punto CP8 ya

que existe un paso de ganado en este punto.

El canal la Unión presento niveles altos para la turbiedad, color, nitritos, nitratos y fosfatos

debido a la presencia de cultivos de yuca y al zona dedicado a la cría de cerdos. (Ver Fig. 31).

Figura 31. Sector de cría de porcinos

Fuente. Autoras.

No obstante, se analiza que en casi todos los tramos de los caños que atraviesan por el

campus universitario y de las casas de los trabajadores hay señales de contaminación, que

aunque no es crítica por el momento pueden llegar a empeorar por causas tales como la mala

disposición de los residuos sólidos, la destrucción del bosque de galería y la descarga de residuos

agrícolas y de ganadería a sus corrientes.

Page 101: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

99

7.4. Análisis fisicoquímico de los equipamientos de tratamiento.

El abastecimiento del recurso hídrico para la planta de tratamiento de agua potable, es por

medio de la captación del agua subterránea, esto se presenta como una alternativa a considerar

en vista a los resultados y al requerir mínimos tratamientos para su potabilización.

Se puede observar que las características químicas analizadas de las muestras de agua a la

salida de la planta de tratamiento de agua potable (Ver tabla N°11), cuentan con valores dentro

de los límites establecidos por la Resolución 2115 del 2007, además se evaluó con el Índice de

Riesgo de la Calidad del Agua “IRCA” el cual indico que es agua apta para consumo humano.

Sin embargo se evidencio presencia de concentraciones altas de hierro este parámetro puede

darle un sabor color y olor indeseable al agua sin causar problemas a la salud pero si pueden

generar manchas en ropa utensilios de cocina y pueden acumularse en tuberías restringiendo el

flujo de agua.

Según los resultados obtenidos en los análisis del efluente de la planta de tratamiento de

aguas residuales es claro que para el primer muestreo realizado se cumplía con las exigencias de

la norma de vertimientos, en este caso Resolución 3930 del 2010, que reglamenta parcialmente

el uso del agua y residuos líquidos y se dictan otras disposiciones. Sin embargo, los resultados

de las muestras del mes de Septiembre 2012, se determino que en la segunda visita y análisis a

la planta, ya se encontraba en un evidente deterioro del sistema, la mayoría de datos fueron más

elevados e incluso que para la tercera visita la planta se encontraba fuera de funcionamiento e

Page 102: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

100

inundada. (Ver Fig. 32). Sin embargo no se presentan vertimientos hacia un cuerpo Natural

debido al poco caudal que tienen las lagunas.

En algunos de los parámetros evaluados para el afluente y el efluente de la planta de

tratamiento de aguas residuales presentaron mayores niveles a la salida de las lagunas que en el

punto de entrada de la planta. (Ver anexo 3).

Figura 32. Unidades de la planta de tratamiento de aguas residuales fuera de funcionamiento.

Fuente. Autoras.

7.5. Análisis del reservorio hídrico subterráneo en inmediaciones de la hacienda

Según estudios geoeléctricos realizados en la Hacienda Matadepantano, por la firma

Geocontacto y por las características de los suelos del sector del piedemonte llanero se presentan

Page 103: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

101

buenas posibilidades acuíferas en la zona de estudio, y así mismo buenas posibilidades de

obtener agua subterránea suficiente y duradera.

La hacienda Matadepantano posee una concesión de aguas en un caudal de 3.0 lps, que es

suficiente para la demanda de la hacienda, según cálculos con el RAS 2000 la demanda actual

del proyecto es de 1.35 lps.

Según las concentraciones de los parámetros realizados en el agua del pozo subterráneo es

necesario realizar un tratamiento para potabilizarla, con el objetivo de evitar enfermedades

originadas por la ingesta del recurso hídrico.

7.6. Análisis del volumen de agua que recibe el campus Utopía.

En este caso el agua superficial se toma en mayor proporción del caño Tiestal (Ver Fig. 33)

y en menor cantidad del caño Güio, este recurso abastece las necesidades de la agricultura y de

la ganadería de la Hacienda

Figura 33. Punto de captación de las fuentes hídricas naturales dentro de la Hacienda Matadepantano, por

medio de equipos de bombeo. Fuente. Autoras

Page 104: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

102

El caño Tiestal aguas arriba, (fuera de la finca, punto cercano a la ciudad de Yopal) presento

un caudal promedio de 2,514 m3/s, lo cual indico que el caño va perdiendo una gran cantidad de

agua durante su recorrido, aproximadamente la perdida de caudal fue de un 79% hasta llegar a

los terrenos de la hacienda, debido a las captaciones en diferentes puntos antes de ingresar a la

Hacienda Matadepantano. (Ver Fig. 34)

Figura 34. Punto de muestreo caño Tiestal fuera de la hacienda, punto aledaño al casco urbano de la

ciudad de Yopal – Casanare.

Fuente: Autoras

Según el calculo volumétrico de aforos tomados en campo para el abastecimiento a la planta de

tratamiento de agua potable rebelo un caudal de 46.526 L/día y según el calculo de dotación

para la población residente de la hacienda Matadepantano fue de 45.275 L/día, lo que indica que

se consume 1.251 L/día más de la dotación necesaria para esta población, esto debido a usos

inadecuados del recurso como el lavado de maquinarias y equipos para la agricultura, y además

el almacenamiento que se realiza en la misma planta de tratamiento para las épocas de

vacaciones, ya que en estas épocas no realizan bombeo y se abastecen del agua almacenada.

Page 105: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

103

7.7. Huella Hídrica

Figura 34. Esquema de elementos con datos estimados de Huella Hídrica en el Predio de la Hacienda Matadepantano.

Fuente. Autoras

Es preciso aclarar que los cálculos de Huella Hídrica fueron estimados sobre la base de la

población real para la etapa III de construcción (272 habitantes) que para el momento del estudio

habitaban en la Hacienda, en teoría se tenía un estimativo de 480 personas para la finalización de

la etapa V de construcción del proyecto Utopía.

Las proporciones de Huella Hídrica Agrícola total en la Hacienda Matadepantano no se

comportan igual a las tendencias nacionales ya que hay diferencias en la magnitud de las

actividades socioeconómicas. Muestran un comportamiento diferente en la comparación de

las estimaciones halladas para la Huella Hídrica para Colombia (Arevalo, 2012), no revelan

Elementos

Agricultura

HH = 114.170 l/dia

49 %

Cultivos (HH = 98.300 l/dia)

Pastos (HH= 15.870l/dia)

Ganaderia

HH= 70.158 l/dia

31 %

Vacuno (HH = 63.900 l/dia)

Porcino (HH = 1.778 l/dia)

Equino (HH = 4.480 l/dia)

Campus Universitario

HH= 45.501 l/dia.

20 %

Estudiantes (HH= 37.900 l/dia))

Docente (HH= 2000 l/dia)

Area administrativa (HH = 600 l/dia)

Empleados (HH = 5001 l/dia)

Page 106: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

104

similitudes en el estudio ya que ellos encontraron en la HH total Agrícola 88% verde, 7% azul y

el restante 5% gris, a diferencia de la HH total agrícola en la Hacienda Matadepantano, con verde

12,4% y 87,6% azul y 0% para la Gris.

En este caso de estudio limitado a la hacienda Matadepantano presenta un mayor valor la

Huella Hídrica azul respecto a la Huella Hídrica verde ya que la zona de estimación presenta

elevados requerimientos de riego por su gran intensidad en área dedicada a la agricultura,

generando así una mayor probabilidad de escasez natural y una posible competencia del recurso

hídrico.

Se debe entender que los datos de la evapotranspiración, no son datos concluyentes debido a

que se obtienen a partir de estimativos de referencias y de software, siendo datos aproximados.

La Huella Hídrica gris no fue tenida en cuenta para el total de la Huella Hídrica ya que los

niveles de contaminación del agua no sobrepasaron las normas de calidad para el recurso hídrico

natural.

Algunos tramos a lo largo de los caños presentes en la hacienda, tienen comportamientos

fisicoquímicos que indica reducción en la calidad de agua por proximidad de actividades

humanas, sobre todo en las casas, lo anterior no significa una contaminación debido a la dilución

que generan sus cauces por ende la Huella Hídrica gris no es un dato representativo para este

caso.

Page 107: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

105

En términos generales el caños Tiestal, el Güio y el agua subterránea extraída del pozo de

bombeo tienen la capacidad de satisfacer la demanda de agua azul requerida por el uso

domestico y por las actividades agrícola y ganadera.

No existen referentes geográficos para afirmar que la Huella Hídrica Total de la Hacienda

demuestre impactos negativos o positivos que afecten el recurso hídrico, ya que al revisar el

documentos, no se encuentran trabajos similares desarrollados en fincas como para poder tener

un referente de comparación. Por tal razón esta investigación representa un aporte significativo

como línea base para para el manejo ambiental del recurso hídrico que implica desarrollar

monitoreos permanente para llevar a cabo la sostenibilidad del recurso en las etapas futuras de

la construcción y funcionamiento del proyecto Utopía.

Page 108: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

106

8. CONCLUSIONES

La hacienda Matadepantano tiene como fuente principal de su recurso hídrico superficial

el caño Tiestal, este se encuentra en capacidad de suplir las necesidades hídricas para

las actividades de ganadería y agricultura para la Hacienda. Siempre y cuando se

mantengan en equilibrio las actividades y así evitar que se aumente la degradación

ambiental y la calidad de este cuerpo de agua se mantenga en condiciones estables

para que la salud de la población no se vea afectada.

Se puede afirmar que en general, los caños Tiestal, Güio y las Flores presentan una

calidad ecológica apta para el mantenimiento de las comunidades bióticas que habitan en

ellos y de la calidad de agua que requieren los cultivos y animales para su crecimiento y

desarrollo. Esto se puede afirmar porque ninguno de los puntos muestreados se

detectaron condiciones críticas de impactos ambientales causados por contaminación alta.

Teniendo presente la proyección de construcciones futuras se confirma que de no

tomarse medidas ambientales los impactos por contaminación que en este estudio no

resultaron significativos llegan a ser un problema de difícil manejo en el futuro.

En cuanto a la planta de tratamiento de aguas residuales se encontró que a lo largo de los

tres años, lo que duro la fase de campo, el funcionamiento de esta demostró deficiencias

progresivas ya que la operación y el mantenimiento no eran los adecuados, llegando al

punto de estar fuera de funcionamiento.

Page 109: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

107

La planta de tratamiento de agua potable se encuentra en buenas condiciones y siempre

cumplió con los parámetros apropiados.

La estimación de Huella Hídrica se basa en la búsqueda del desarrollo sostenible de la

Hacienda Matadepantano donde se da una apreciación del volumen de agua gastado en

ella y se genera una idea de la apropiación de este recurso por parte de la comunidad

presente.

El manejo integral del proyecto Utopía de la hacienda por parte del personal académico

y administrativo ha sido idóneo puesto que en las observaciones directas e instrumentos

de consulta aplicados durante las salidas de campo se pudo comprobar la ejecución de

buenas prácticas agrícolas y ganaderas. Sin embargo en la administración de la hacienda

se han evidenciado la falta de operación y mantenimiento para la planta de tratamiento de

aguas residuales, además el manejo (recolección y disposición) de residuos solidos en las

viviendas que se encuentran ubicadas dentro de la hacienda.

En cuanto al uso doméstico del agua se puede afirmar que tienen un buen uso del recurso

ya que se detecto que se aplica un sistema de ahorro en los diferentes puntos de uso,

(baños, lavanderías y cocinas).

La Huella Hídrica no solo depende de los rendimientos agrícolas, pecuarios y domésticas

también depende de las condiciones climáticas y de suelo.

Page 110: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

108

9. RECOMENDACIONES

De la protección y el buen manejo del agua en la hacienda Matadepantano, pueden conducir

a las diferentes circunstancias que permiten disfrutar de diversidad y calidad de este recurso

para esto es necesario que se mantengan las buenas practicas de uso y ahorro del mismo.

El proyecto Utopía debe enfatizar a la comunidad residente en la hacienda Matadepantano

la importancia que tiene la estimación de la Huella Hídrica, la cual sirve como herramienta

de gestión del agua ya que permite determinar la cantidad y calidad de agua que es requerido

por parte de la población y de sus actividades socioeconómicas para lograr los niveles

sostenibles de aprovechamiento.

Se pueden usar los resultados de este estudio de Huella Hídrica para realizar un diagnóstico

de amenazas, vulnerabilidad y riesgo frente a posibles escenarios adversos.

Tener un control adecuado del sistema según las necesidades de esta planta,

desarrollando una serie de actividades que garanticen las mejores condiciones para dar

cumplimiento a la norma de vertimientos Resolución 3930 de 2010 y para la

responsabilidad ambiental que se tiene como facultad de la universidad de La Salle..

Si bien es cierto las descargas contaminantes no impactan hasta el punto de sobrepasar la

norma (Resolución 3930/10), como para tener en cuenta la dimensión de huella hídrica

gris, sin embargo dentro de la hacienda Matadepantano se detectaron puntos aislados

Page 111: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

109

afectados por focos de contaminación que es necesario controlar y mitigar desde la

fuente, como son las practicas encaminadas a disminuir el uso de fertilizantes y pesticidas

químicos que son utilizados para las actividades agronómicas, además de desarrollar

actividades como capacitaciones para la disposición y separación en la fuente de

residuos solidos dirigidas hacia estudiantes, administrativos y empleados. Es necesario

que la administración se haga responsable de la recolección y transporte de los residuos

solidos generados tanto en el campus universitario como en las viviendas de los

empleados que habitan alli.

Page 112: Estimación de la huella hídrica durante la etapa III de

110

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