Clima e hidrología G

Se presenta la siguiente información mes a mes:

Clima e Hidrología

Introducción

Se presenta en este capítulo una descripción de las características y comportamiento intraanual de las variables climáticas de la zona en la que quedará ubicado cada uno de los centros de reclusión, descripción que fundamenta la relación con las otras variables del medio biofísico que se consideran en el estudio.

En primer lugar se definen el brillo solar y la radiación solar efectiva. La radiación solar es la fuente principal de energía del planeta y determina sus características climatológicas (Linsley et al., 1984). La radiación solar que llega al tope de la atmósfera se ve sometida a diversos procesos de atenuación, de manera que la que alcanza a llegar a la totalidad del área que ocuparán los centros de reclusión en estudio la denominamos aquí radiación solar efectiva, expresada en GJ. Los procesos atmosféricos y bióticos dependen directa o indirectamente de esta cantidad de energía.

Fuentes de información

Aunque en el municipio de Guaduas se encuentran 5 estaciones pluviométricas (PM) y una estación climatológica (CP), éstas están muy distantes del área de estudio. Una mejor aproximáción la constituye entonces la interpolación que realiza el HidroSIG Java v. 1.8 (Unalmed, 2001), con la cual se obtienen valores promedio mensuales de diferentes variables hidrometeorólogicas con base en los datos históricos tanto de las estaciones de Guaduas como de aquellas que aunque se encuentran en los municipios de Honda y La Dorada, geográficamente son cercanas al área de estudio (Tabla ***). En todos los casos se utilizan los datos de estaciones actualmente en funcionamiento.

Tabla. Catálogo de estaciones de registro de parámetros climáticos del IDEAM en el municipio de Guaduas y alrededores del valle del río Seco, Guaduas, Cundinamarca

código	tipo	nombre	subcuenca	municipio	latitud	longitud	elevación (msnm)	fecha instalación
2123009	PM	Arrancaplumas	Magdalena	Guaduas	05° 12'N	74° 44'W	245	04.1980
2306025	PM	Guaduas Scría Agric	Negro	Guaduas	05° 04'N	74° 36'W	1060	10.1951
2304003	PM	Idema-Dorada	Magdalena	La Dorada	05° 28'N	74° 42'W	270	07.1964
2304010	PM	Sub Dorada	Magdalena	La Dorada	05° 27'N	74° 44'W	200	04.1972

El HidroSIG Java utiliza el método Kriging ordinario para interpolar los valores de cada variable hidrológica a partir de la información (discreta) de las estaciones del IDEAM que existen en la zona, generando una superficie continua de celdas de tamaño uniforme, cada una de ellas con un valor asignado para la variable en estudio. Para el caso de Guaduas, la información se obtuvo de la base de datos de Antioquia, que fue generada con una resolución (longitud del lado de celda) de 30 segundos de arco, es decir, 924m aproximadamente. Los valores presentados aquí corresponden a la celda cuyo centro tiene las coordenadas 5° 11´ N y 74° 41´ W. La ventaja de utilizar los datos del HidroSIG Java consiste en que es una base de datos espacial que utiliza como fuente la información histórica disponible en el IDEAM. Se obtuvieron con el HidroSIG datos de promedios mensuales de las siguientes variables:

• brillo solar (h/día)
• temperatura ( C)
• evapotranspiración real (mm)
• precipitación (mm)

Los datos de índice de humedad (Thornwhite), humedad relativa y riesgo sísmico se obtuvieron del Atlas de Colombia (IGAC, 2000). De esta misma fuente se obtuvieron los valores promedio anuales de casi todas las variables (exceptuando los datos de escorrentía superficial, subsuperficial y agua en el suelo, que no se encuentran allí), que fueron utilizados para validar la sumatoria anual que para cada variable reporta el HidroSIG.

Brillo solar

Del Atlas de Colombia (IGAC, 2000) se lee para el área de estudio de Guaduas un brillo solar entre 2000 y 2200 horas anuales. En concordancia con esto, el HidroSIG Java reporta los valores promedio para cada mes, que sumados dan un total de 2083 horas/año. La distribución mensual puede verse en la figura ***. Nótese la presencia de valores máximos en los meses de enero y julio, con un promedio mensual de 198 y 205 horas al mes, respectivamente. Los valores mínimos se presentan en marzo (145 h/mes) y octubre (147h/mes), correspondientes a meses de alta precipitación y por lo tanto alta nubosidad, como se muestra más adelante.

figura ***brillo solar

Radiación solar efectiva

En la Tabla *** se muestra el procedimiento para obtener el valor de la radiación en el área de La Esperanza, que se describe a continuación. La radiación solar incidente en el trópico, para una cobertura vegetal en pastos como es el caso de la finca La Esperanza, se estima en 0,61 cal/cm2min (Linsley et al., 1984). Con este dato se calcula el valor de la radiación diaria (439cal/cm2día), verificando su validez con los valores máximo y mínimo para el valle del río Magdalena de 400 y 450 cal/cm2día, reportado por (cap 3...). Se transforma este valor a GJ/km2/día para obtener, multiplicándolo por el área de la finca en km2, la radiación en el área de estudio en GJ/día. Siendo este dato y el valor promedio diario de brillo solar para cada mes variables según el número de días (Tabla 2), debe multiplicarse cada uno por el número de días para obtener el valor mes a mes. El producto del brillo solar mensual y la radiación solar mensual da como resultado la radiación solar efectiva, mes a mes, valor que corresponde a la energía total en GJ que llega a los predios de La Esperanza.

Tabla. Cálculo de radiación solar en el valle del río Seco

parámetro	unidad	valor
radiación solar incidente	0,61	cal/cm2min
radiación diaria	439,20	cal/cm2min
radiación diaria	1837,61	GJ/km2día
área de estudio	2,53	km2<
radiación área de estudio	4649,16	GJ/día

figura ***radiación solar efectiva

Tabla. Radiación mensual efectiva en la Finca la Esperanza, en el valle del río Seco

rubro	enero	febrero	marzo	abril	mayo	junio	julio	agosto	septiembre	octubre	noviembre	diciembre	total anual
radiación mensual (GJ)	162.872,1	147.110,3	162.872,1	157.618,2	162.872,1	157.618,2	162.872,1	162.872,1	157.618,2	162.872,1	157.618,2	162.872,1	1.917.688
brillo solar mensual [h]	198,3	156,9	145,3	150,2	167,0	172,7	205,1	190,0	172,4	166,8	170,7	187,6	2083
radiación mensual efectiva (GJ)	2,86E+07	2,04E+07	2,09E+07	2,09E+07	2,41E+07	2,41E+07	2,96E+07	2,74E+07	2,40E+07	2,40E+07	2,38E+07	2,70E+07	3,33E+08

Temperatura

Tabla . Temperatura media mensual del aire en el valle del río Seco

	enero	febrero	marzo	abril	mayo	junio	julio	agosto	septiembre	octubre	noviembre	diciembre	promedio
temperatura (°C)	23,4	23,8	24,0	23,8	24,1	23,6	23,4	23,4	23,3	23,2	23,4	23,3	23,6

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Precipitación

La precipitación media en la zona de La Esperanza es de 1.073mm anuales, con una distribución bimodal donde se identifican dos períodos lluviosos que corresponden a los meses de marzo a mayo y de septiembre a noviembre. La precipitación promedio acumulada para estos períodos es de 757mm equivalente al 70.5% del total anual. El mes más lluvioso es octubre con un promedio de 175mm. Sólo en abril y mayo, en el primer período lluvioso, y octubre y noviembre en el segundo y más intenso, sobrepasan los 100mm de precipitación mensual. En los períodos secos se presentan un valor mínimo en el mes de enero (39mm) y un máximo en diciembre (62mm).

Evapotranspiración potencial y real

• ETP: 1400-1600 [mm/año]

• ETR (Thornwhite):

Tabla . Evapotranspiración en el valle del río Seco

	enero	febrero	marzo	abril	mayo	junio	julio	agosto	septiembre	octubre	noviembre	diciembre	promedio	total anual
ETR (mm)	36	52	65	80	78	50	39	45	65	80	75	52	0000	0000

Índice de humedad de Thornwhite

0 - 19

Humedad relativa

76 - 80%

Escorrentía

Tabla. Escorrentía en el valle del río Seco

rubro	enero	febrero	marzo	abril	mayo	junio	julio	agosto	septiembre	octubre	noviembre	diciembre	total anual
superficial (mm)	0	0	0	5	4	0	0	0	0	10	7	2	28
subsuperficial (mm)	27	13	10	19	21	23	14	10	8	20	46	43	254
agua en el suelo (mm)	70	51	52	93	84	81	79	70	67	96	95	87	925

Análisis de la red drenaje

La cuenca del río Seco es una subcuenca del Magdalena, con un área de 220 km² y un perímetro de 76 km. La elevación promedio es de 557 m s.n.m. La subcuenca presenta un valor promedio de escorrentía de 783 mm anuales.

(imagen de la CAR Cuenca Río Seco)

Fuente: Linea Base Ambiental, CAR

• Flujo en ríos y arroyos

Los mayores afluentes en el área de estudio son las quebradas El Tocuy y Cimarrona, ambas con evidencia de comportamiento torrencial al igual que el río Seco.

No se tienen datos de caudales para el Río Seco y sus afluentes. Sin embargo, la anchura y profundidad del cauce, y el tamaño del material del lecho que durante la mayor parte del tiempo permanece seco, tal como se ve en las fotos (fotos) y según versiones de los habitantes de la zona, son señales del tránsito de grandes crecientes en cortos períodos de tiempo.

Las márgenes del Río Seco presentan condiciones muy diferentes en el tramo que corresponde al lindero occidental de la finca: mientras que la margen derecha presenta un talud vertical entre 2 y 3 m de alto, vegetación asociada, Stella la margen izquierda (en predios de La Esperanza) tiene un talud de 1 m máximo, presenta evidencia de que el agua sobrepasa el albardón, y se encuentran además pequeñas zonas con vegetación de playón,Stella. Buena parte del lecho del río permanece seco, existiendo incluso tramos donde el agua se ve detenida y se pierde, volviendo a aflorar aguas abajo.

Según versiones del habitante de la finca, la ltima creciente grande ocurrió hace unos 12 años y modificándose el curso del río en el tramo que discurre por los predios de la finca.

• Alteraciones hidráulicas

El terraplén vial que atraviesa el valle, que es además el lindero oriental de la finca, con una altura entre 2 y 3m, representa una alteración hidráulica menor al actuar como barrera para la escorrentía superficial, que se ve obligada a buscar los cauces naturales o posiblemente a empozarse en aquellos sitios donde no es posible alcanzar alguno. De todas formas, por el tipo de suelo, los valores de escorrentía superficial no deberían tener un aporte significativo al balance hídrico del predio. Esto queda confirmado por la proporción de escorrentía superficial, subsuperficial y el contenido de agua en el suelo (tabla...).

Por otra parte, tanto del río Seco como de sus afluentes se extrae con frecuencia canto rodado para construcción, lo cual puede constituir una alteracíón a la hidráulica al disminuir la rugosidad del lecho, lo que hace aumentar la velocidad del tránsito de las avenidas torrenciales que se presentan.

Agua freática

La extracción de agua freática con un contenido de sales aceptable (para consumo no es apetecible por su sabor salobre) en la zona mediante algibes hace suponer que proviene de la precipitación. De tratarse de agua de formación o de agua juvenil, el alto contenido de minerales la haría prácticamente inservible incluso para riego.

En suelos altamente permeables como los suelos de origen fluvial del área de estudio (figura CAR*), el agua lluvia recarga el agua subterránea principalmente por percolación directa. Sin embargo se evidenció en campo que tanto en el lecho del Río Seco como en el de los afluentes menores se presenta infiltración debido a la permeabilidad de las gravas de que están compuestos. Este tipo de corrientes, denominadas corrientes afluentes, se secan con frecuencia durante sequías prologadas, cuando la percolacón absorbe todo el caudal disponible, comportándose así como corrientes intermitentes (Linsley et al., 1984). El afloramiento del agua en distintos tramos de las corrientes observadas en campo evidencia su paso por estratos de diferente permeabilidad, ocurriendo las mayores pérdidas por percolación en tramos cortos de alta permeabilidad. Con frecuencia se encuentran áreas de considerable percolación en las corrientes que cruzan estratos de grava procedentes de abanicos fluviales, como podría ser el caso de la hacienda La Esperanza.¿será cierto?

figura CAR

Tabla. Leyenda mapa geología

color	símbolo	formación	acuífero	productividad|
café	Tmhs	terciario neógeno	acuífero San Antonio	porosidad primaria con mediana productividad
crema	Qal	cuaternario	acuífero cuaternario fluvial	porosidad primaria con baja productividad
naranja	Ksci	cretácico superior	acuífero Cimarrona	ninguna productividad
verde claro	Kso	cretácico superior	acuífero Olini	ninguna productividad
ocre	Kgg	cretácico superior	acuífero Guagaqui	ninguna productividad
rosado	Ksco	cretácico superior	acuífero Córdoba	porosidad secundaria con baja productividad
naranja pálido	Tks	terciario paleógeno	acuífero Seca	ninguna productividad
verde oliva	Qc	cuaternario	coluvión	ninguna productividad

Uso del agua para actividades productivas

El uso actual de los predios de La Esperanza es la ganadería extensiva. El agua para abrevar el ganado proviene de cinco jagüeyes, por lo que no se utiliza de manera directa el agua del río Seco ni de sus afluentes. Para consumo humano se utiliza el agua recolectada en el techo de la vivienda, mientras que para otros usos domésticos se utiliza el agua de un aljibe. La idea es mostrar que se puede propiciar la recarga del acuífero durante los meses de lluvias, en los cuales se recolecta una buena proporción de los techos; también, en estos meses no se haría necesario el bombeo de agua del Magdalena, pues el río Seco tendría suficiente caudal. No se puede predecir con precisión, pero me gustaría mostrar esto de alguna forma, tal vez con un gráfico mejor...

Los comentarios de Adriana Molina, sobre los datos y análisis de Hidrobras, se trasladaron a esta página.