ANALISIS MORFOMETRICO DE LA SUBZONA HIDROGRAFICA DEL RIO

ARIPORO Y SU APORTE DE CAUDAL AL RIO CASANARE

PAOLA ANDREA VARGAS GOMEZ

LAURA XIMENA OSORIO FIAGA

FUNDACION UNIVERSITARIA INTERNACIONAL DEL TROPICO AMERICANO

“UNITROPICO”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
YOPAL CASANARE
2020-B
ANALISIS MORFOMETRICO DE LA SUBZONA HIDROGRAFICA DEL RIO
ARIPORO Y SU APORTE DE CAUDAL AL RIO CASANARE

PAOLA ANDREA VARGAS GOMEZ

2017032005

LAURA XIMENA OSORIO FIAGA

2018032017

Prerrequisito proyecto de grado

Ingeniería civil

DOCENTE:
Ing. William Rojas Vergara

FUNDACION UNIVERSITARIA INTERNACIONAL DEL TROPICO AMERICANO

“UNITROPICO”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
YOPAL CASANARE
2020-B
 TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN...........................................................................................................................................3
ABSTRACT.........................................................................................................................................4
1. INTRODUCCION.......................................................................................................................5
2. OBJETIVOS................................................................................................................................5
2.1. Objetivo general...................................................................................................................5
2
2.2. Objetivos específicos............................................................................................................5
3. GENERALIDADES....................................................................................................................6
3.1. Antecedentes del problema.................................................................................................6
5. FORMULACION DEL PROBLEMA.....................................................................................12
6. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................................13
7. ALCANCE DEL PROYECTO.................................................................................................13
8. JUSTIFICACION......................................................................................................................14
9. ARBOL DEL PROBLEMA......................................................................................................15
10. MARCO LEGAL...................................................................................................................16
12. METODOLOGIA..................................................................................................................18
13. PRESUPUESTO....................................................................................................................19
14. CRONOGRAMA...............................................................................................................19
15. CONCLUSIONES.................................................................................................................19
16. REFERENCIAS.....................................................................................................................20
 RESUMEN

La descripción de características morfo métricas del Rio Ariporo aporta información base
para planificar estratégicamente el manejo de recursos naturales, así como para la realización
de estudios hidrológicos. El trabajo emplea sistemas de información Geográfica (SIG) como
herramienta base que permite el análisis de la cartografía existente (IGAC), conformando
imágenes de la red de corrientes y manipulación de imágenes digitales. Este rio se distribuye
en 4 municipios del departamento de Casanare.
3
El estudio ha sido abordado teniendo en cuenta los aspectos referidos a la
hidrometereológica, relieve, morfometría, clima y disponibilidad del agua. Estos datos se
tomarán de información del IDEAM, IGAC, POT y estudios realizados en el departamento de
Huila. Aplicando la herramienta HEC – GEOHMS y de ahí el cálculo de los demás
parámetros morfométricos.

Palabras clave: Caracterización Morfométrica, Cuencas Hidrográficas, IGAC, Precipitación,

Caudal, zona demográfica.
 ABSTRACT

The description of the morpho-metric characteristics of the Ariporo River provides basic
information to strategically plan the management of natural resources, as well as to carry out
hydrological studies. The work uses Geographic Information Systems (GIS) as a base tool
that allows the analysis of existing cartography (IGAC), shaping images of the stream
network and manipulating digital images. This river is distributed in 4 municipalities of the 4

department of Casanare.

The study has been approached taking into account the aspects related to hydrometeorology,
relief, morphometry, climate and water availability. These data will be taken from
information from IDEAM, IGAC, POT and studies carried out in the department of Huila.
Applying the HEC - GEOHMS tool and hence the calculation of the other morphometric
parameters.

Keywords: Morphometric Characterization, Hydrographic Basins, IGAC, Precipitation,

Flow, demographic zone.
 1. INTRODUCCION

La caracterización morfo métrica del rio Ariporo e identificación de sus zonas funcionales,

representa una fuente de información que aporta la base para la planificación estratégica del

manejo de los recursos naturales, así como para la realización de estudios hidrológicos,

sociales y ecológicos; ya que se cuenta con la información del POMCA Y el reporte sobre la

cuenca del rio Ariporo realizado por ANLA (Autoridad de Licencias Ambientales), con el 5

objetivo de salvaguardar su cauce y brindar la protección necesaria para evitar daños

ambientales.

Actualmente los sistemas de información geográfica son una herramienta que ayuda a

producir diferentes escenarios dentro del proceso se caracterización morfométrica de cuencas

hidrográficas. El usuario puede analizar los escenarios y producir diferentes alternativas antes

de seleccionar la más adecuada. Los sistemas de percepción remota son herramientas útiles

para el reconocimiento, evaluación y planeación de los recursos naturales y socioeconómicos

El objetivo de esta propuesta, es realizar la caracterización de la cuenca de la subzona

hidrográfica del Rio Ariporo, logrando determinar el caudal aportado en el punto de
confluencia con el Rio Casanare.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general

 Calcular el caudal teórico promedio aportante, de la subcuenca del Rio Ariporo, al Rio
Casanare en su punto de confluencia.

2.2. Objetivos específicos

 Identificar las características morfometricas de la subcuenca del Rio Ariporo mediante el
uso de herramientas digitales como Arcgis.
 Procesar información geográfica y meteorológica mediante softwares existentes (HMS y
Excel) para la determinación del aporte del caudal teórico del Rio Ariporo al Rio
Casanare en su punto de confluencia.
 3. GENERALIDADES

3.1. Antecedentes del problema

Como consecuencia del episodio del “Fenómeno de La Niña” presentado durante los años

2010- 2011 y las afectaciones que trajo consigo en términos ambientales, sociales y

económicos.
6

4. ESTADO DEL ARTE

La unificación de datos y resultados sobre la subzona hidrográfica del rio Ariporo se toma

como referencia el POMCA, (El plan de manejo y ordenamiento de una cuenca), quien busca

mantener y reestablecer el equilibrio entre el aprovechamiento económico y la estructura

físico-biótica, en donde surge la necesidad de salvaguardar los recursos hídricos.

Este se maneja a través de fases, la fase de aprestamiento se relacionan los actores

identificados y priorizados en la cuenca, en la fase de Diagnostico se presenta el estado actual

en sus componentes: físico-biótico, socioeconómico y cultural, político administrativo,

funcional y de gestión del riesgo, en la fase de Prospectiva y Zonificación Ambiental se

ilustra el escenario apuesta/zonificación ambiental. Finalmente, en la fase de formulación se

planteó el componente programático, plan operativo y las medidas de administración de los

recursos naturales renovables.

Para un contexto más regional la ANLA (Autoridad nacional de licencia ambientales) ofrece

en más detalle la dinámica ambiental de la cuenca hidrográfica con el fin de apoyar la toma

de decisiones en los procesos de evaluación de licencias ambientales. Este reporte sobre la

cuenca del rio Ariporo se soporta en el documento metodológico de la construcción del

modelo cartográfico de análisis multivariado del departamento del Casanare.

2.1 Características y Antecedentes Climatológicos de la zona del Río Ariporo

Se debe entender que la subzona hidrográfica del Rio Ariporo se desenvuelve sobre 4

municipios del Departamento del Casanare tales como: Hato Corozal (67,37%), Paz de

Ariporo (25,07%), Sácama (0,05%), Tamara (7,52%), Por lo tanto, El rio Ariporo nos

muestra un escenario con seis tipos de paisajes que van desde la montaña hasta altiplanicie y

valles, lo que nos lleva a tener variedad climatológica.

Ilustración 1 Mapa Zonificación Climática

Fuente: POMCA 2015 57

De los cuales se encuentran estaciones climáticas tales como Cálido semi Húmedo,

abarcando en gran medida un 88,7% del total de la cuenca, también Cálido Húmedo con un

2,5%, Templado Húmedo con un 8,5%, Frio Húmedo con un 0.3%, Para un total del 100% de

la Cuenca.

La variedad en paisajes que presenta la cuenca del Rio Ariporo, Valle, Lomerio, Altiplanicie,

Planicie, Piedemonte, representan una de sus actividades economicas mas importantes como
lo es la ganaderia extensiva en las zonas de planicie y la agricultura, desarrollando cultivos

tales cómo: maíz, yuca, platano, Arboles frutales y Arroz. Tambien esta incluido el sector de

hidrocarburos, la explotacion minera de material de arrastre que nace en la cordillera.

Todos estos enfoques a los que el terreno se ha visto sometido en gran escala han disminuido

el caudal del rio Ariporo, lo que quiere decir que sobrepasa la demanda de la oferta, El mal

manejo del agua en cultivos y exceso de químicos para con ellos, lo que se hizo más evidente 8

para el año 2010 -2011 con el episodio del “Fenómeno de la niña” afectando directamente en

términos ambientales, sociales y económicos en la zona, han sido las principales causas de

disminución de caudal del río.

La zona de la cuenca del Rio Ariporo presenta unas condiciones climatológicas propias de

periodos de lluvias prolongados durante ocho meses que son desde abril hasta noviembre,

seguidos de periodos de sequias que condicionan el terreno plano con inundaciones

generando así el nuevo ciclo de hibernación de flora y fauna de la zona.

Uno de los eventos ambientales de sequía más significativos para con la cuenca del Rio

Ariporo ocurrió durante el año 2014 en el municipio de Paz de Ariporo, el IDEAM emitió

alertas en donde preveía desde finales del año 2013 una alerta naranja informado una

disminución de las precipitaciones típicas para el siguiente año. Para cuando llego enero del

año 2014 la alerta ascendió a Roja pronosticando temperaturas de 35°C y amenazas de

incendios forestales, (De enero a abril), seguido de un cambio de ciclo en el ambiente de la

flora y fauna causando gran mortandad de especies principalmente en la población de

chigüiros, suceso que tuvo atención mediática.

 9

Ilustración 2 Balance Hidrológico Mensual para la estación paz de Ariporo

Fuente: ANLA, Regionalización 2015

Teniendo en cuenta el Balance Hidrológico se observa los cambios progresivos a partir del

año 2010 y en especial el año 2013 -2014 debido a las condiciones de temperatura

mencionadas anteriormente generados principalmente por los fenómenos del Niño y la Niña,

razón por la cual se evidencio el incremento de las perdidas por evapotranspiración

disminuyendo así el agua almacenada en el suelo.[ CITATION MAS09 \l 9226 ]

2.2 Características Geológicas de la zona del Río Ariporo

En Cuanto a las características geológicas de la región, se reconocen las siguientes Lito

estratigráficas:

 Formación de Juntas (cuarzo areniscas de grano fino)

 Formación Une (cuarzo areniscas de grano fino a medio con algunas intercalaciones

menores de arcillolitas)

 Formación Chipaque (arcillolitas grises con laminación ondulosa y fisilidad)

  Formación San Fernando (arcillolitas grises y cuarzo areniscas de grano medio a

grueso)

 Formación Diablo (cuarzo areniscas de grano medio a grueso con lentes de

conglomerados)

 Formación Caja (areniscas de grano fino a medio con niveles conglomeráticos

ocasionales)
10
 Formación Corneta (depósitos de conglomerados y gravas). [ CITATION Bay07 \l 9226 ]

Ilustración 3 Mapa Geología Regional Cuenca Ariporo

Fuente: POMCA 2015 57

Para la cuenca del Río Ariporo se definen las siguientes unidades geológicas superficiales

(UGS) a partir de características como litología, dureza o resistencia, condición de las

discontinuidades, grado de meteorización y rasgos estructurales. [ CITATION FAO12 \l 9226 ]

 Tabla 1 Unidades Geológicas Superficiales de la Subzona hidrográfica del Rio Ariporo

Fuente: POMCA 2015 57

11

2.3 Características Hidrológicas de la zona del Río Ariporo

En la zona del Rio Ariporo se localizan 3 estaciones para la medición de caudales de las

cuales se puede generar un análisis de datos medios mensuales, la frecuencia para caudales

máximos y caudales medios diarios para todas las subcuencas.

Ilustración 4 Variación Temporal de los caudales [m3 /s]

Fuente: POMCA 2015 57

Los caudales observados en las presentan un régimen monomodal, lo que indica que es

repetitivo a través de los años, caracterizado por unos periodos de altos caudales

respondiendo a la llegada del periodo de precipitación anual, coincidiendo con los periodos

identificados previamente en la sección de Clima, mientras que los caudales bajos se

presentan en los meses de diciembre a marzo.

12

Ilustración 5 Variación Interanual de los caudales [m3/s]

Fuente: POMCA 2015 57

En términos de variación interanual de los caudales medios para el periodo 2000-2014, se

identifican años de caudales bajos (Mínimos) y caudales altos, correspondientes a los

reseñados anteriormente en el componente de clima, relacionados al fenómeno de la niña con

años húmedos y altas precipitaciones (1993, 1994, 1996, 1999, 2000, 2008 y 2011 ) por otra

parte también se distinguen los años afectados por el Fenómeno del niño, siendo secos, de

baja precipitación (1991, 1992, 1995, 1997, 1998, 1999, 2001 y 2002). [ CITATION FAO12 \l

9226 ]

5. FORMULACION DEL PROBLEMA

 ¿Cuáles son las características morfometricas de la Subzona hidrográfica del Rio

Ariporo?
 ¿Cuál es el aporte de caudal teórico de la Subzona hidrográfica del Rio Ariporo al Rio
Casanare en su punto de confluencia?
 ¿El Rio Ariporo cumple con el valor del caudal mínimo ecológico indicado según la
Resolución 865 de 2004?

6. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Con la problemática ambiental actual, la sequía de ríos, lagos y cuencas son las
13
consecuencias más notables del paso del Fenómeno del Niño en Colombia. Los efectos

climáticos recaen principalmente sobre el sector agrícola lo que se ve reflejado en la baja

economía de los lugareños en consecuencia de la caída de productividad de las tierras.

Como consecuencias generales se encuentran:

• Disminución del nivel de los caudales

• Inundaciones

• Incremento de incendios forestales

• Cambio en los ecosistemas terrestres y acuáticos.

• Perdidas agrícolas y pesqueras.

Sin duda alguna, los fenómenos del niño o de la niña serán más intensos si la temperatura del

planeta sigue aumentando debido a la contaminación ambiental, una solución inmediata no la

hay, sin embargo, basados en los datos obtenidos por el IDEAM, Se puede prever una nueva

oleada de fenómenos climáticos permitiéndonos estar preparados para ellos.

7. ALCANCE DEL PROYECTO

Esta propuesta tiene como alcance definir los parámetros morfo métricos de la Subzona

hidrográfica indicada, que se encuentra comprendida entre los departamentos de Boyacá y

Casanare, teniendo en cuenta la cartografía solicitada al IGAC y los modelos digitales que
sean proporcionados obtenidos de información satelital y a su vez que permita determinar el

valor puntual del caudal aportante, a diferentes años retorno, como referencia de oferta del

recurso hídrico de la subzona hidrográfica del Rio Ariporo al Rio Casanare.

8. JUSTIFICACION

El análisis morfológico de una cuenca es fundamental para comprender e interpretar su

14
comportamiento morfo dinámico e hidrológico, así como para inferir indirectamente sobre la

estructura, características y formas de los hidrográficos resultantes de sucesos como

crecientes inéditos. También permite analizar y comprender los elementos geométricos

básicos del sistema hidrológico, que ante la presencia de precipitaciones o baja interacción de

estas que generen procesos geomorfológicos de movimientos de tierra en su trayectoria.

Estas características cuantifican por medio de índices o coeficientes de movimientos de agua

y las respuestas en su comportamiento a lo largo de su trayectoria, un referente para

establecer la dinámica esperada de la escorrentía superficial, donde este rio podría presentar

afectaciones debido al mal uso en algunos puntos por adquirir el agua de manera indebida,

producto de presencia de actividades agrícolas y ganaderas.

Mediante este proyecto se permitirá realizar un análisis detallado, donde se podrán establecer

parámetros de evaluación de la cuenca para mantener un caudal adecuado, además esta

información recopilada facilite el manejo de datos y planeación para evitar posible afectación

en fenómenos como lo es el de la Niña y el Niño donde se priorice la mitigación de posibles

impactos ambientales y socio-económicos en la población que habita en zonas aledañas de la

trayectoria del Rio Ariporo.

 9. ARBOL DEL PROBLEMA
¿Por qué es necesario realizar un análisis morfológico del rio Ariporo?

Efecto 1: Disminución Efecto 2: Incremento de Efecto 3: Cambio en los Efecto 4: Inundaciones

del nivel de los caudales incendios forestales ecosistemas terrestres y
acuáticos.
Efectos

15

Proble Manifestación del problema: Con la problemática ambiental actual, la sequía de ríos, lagos y
ma cuencas son las consecuencias más notables del paso del Fenómeno del Niño en Colombia.

Causa 1: Causa 2: Áreas críticas para el Causa 3:

Efectos climáticos manejo del recurso hídrico. Intervención humana y sus efectos.
Causa:
Nivel 1

Causa 3. a: Falta de
implementación de buenas
practicas forestales
Causa 2. a: Demanda de
Causa 1.a: Causa 1.b:
gran cantidad de agua Causa 3.b: Conflictos por la
Fenómeno Del Fenómeno De La
Niño Niña generando presión pérdida de cobertura natural en
Causa: sobre el recurso hídrico
Nivel áreas y ecosistemas
Causa 3.c: contaminación por las
2 estratégicos
actividades agrícolas,
ganaderas, plaguicidas y
vertimientos de tipo doméstico
e industrial,
 10. MARCO LEGAL

Según la Constitución política de Colombia de 1991, la reglamentación política y jurídica

de los recursos naturales e hídricos del país, el agua es un bien común que tiene prioridad

en el consumo humano sobre cualquier otro uso, en seguida se aprecian los siguientes

títulos de la ley 99 de 1993; indicando los artículos que abarcan la reglamentación en

concerniente del recurso hídrico; y que están orientados hacia la búsqueda e investigación
16
de esta tesis.

LEY 99 DE 1993(DICIEMBRE 22)

Está Reglamentada por el Decreto Nacional 1713 de 2002, por consiguiente, se crea el

MinisteRio del Medio Ambiente, organizando y reordenando las políticas ambientales

nacionales y el sector público, encargado de la gestión y conservación del medio

ambiente y los recursos naturales renovables. Se organiza el Sistema Nacional Ambiental,

SINA, y se dictan otras disposiciones. La aplicabilidad de esta esta ley en el presente

desarrollo disciplinar se fundamenta en el título I, que a continuación se expone.

Título I. Fundamentos de la política ambiental colombiana

Artículo 1º.- Principios Generales Ambientales. La política ambiental colombiana tiene

14 principios de política nacional ambiental, que están basados en la cumbre de Río de

Janeiro y en la preservación del medio ambiente. De dicha ley se derivan artículos y

decretos que hasta la fecha son el respaldo jurídico de la política ambiental de Colombia.

RESOLUCIÓN 865 DE 2004 (JULIO 22)

Esta resolución es de gran importancia para la investigación a desarrollar, debido a que

adopta la metodología para el cálculo del índice de escasez para aguas superficiales, en el

que se refiere el Decreto 155 de 2004 y se adoptan otras disposiciones. Expedida por La
 Ministra de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, en ejercicio de las facultades

legales, en especial las conferidas por el artículo 21 del Decreto 155 de 2004.

CÓDIGO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES Y DE

PROTECCIÓN AL MEDIO AMBIENTE

Por el cual se reglamenta el Decreto Ley 2811 de 1974 en materia de ordenación, manejo y
17
aprovechamiento forestal, y se adoptan otras determinaciones. La ley garantizara la

participación de la comunidad en las decisiones que puedan afectar el medio ambiente, como

lo hace el presente estudio. Es deber del Estado proteger la diversidad e integridad del

ambiente, conservar las áreas de especial importancia ecológica y fomentar la educación para

logro de estos fines.

DECRETO 1640 DEL 2 DE AGOSTO DEL 2012

Por medio del cual se reglamentan los instrumentos para la planificación, ordenación y

manejo de las cuencas hidrográficas y acuíferos y se dictan otras disposiciones. Instrumento

de planificación ambiental de largo plazo que con visión nacional constituye el marco para la

formulación ajuste y/o ejecución de los diferentes instrumentos de política, planeación

gestión y de seguimiento en cada una de ellas.

11. MATERIALES

Para la elaboración de este anteproyecto se necesita contar con información básica de las

características físicas de la cuenca del Rio Ariporo, así como el uso de software; éstos son:

 Información meteorológica e hidrológica proporcionada por el IDEAM de los últimos

10 años: caudales máximos, mínimos y promedios, así mismo precipitaciones

mensuales y anuales de cada una de las estaciones que están monitoreando el Rio

Ariporo.
 Mapa de las Subzonas hidrográficas de Colombia en formato Shape del IDEAM

 Se solicita el estudio general de suelos del territorio que abarca la cuenca del Rio en

cuestión, proporcionado por el IGAC.

 Se usarán los programas arcgis, Hyfran, SPSS y el software HMS.

12. METODOLOGIA
Metodología 1: caracterización morfo métrica de la cuenca hidrográfica 18

Procesamiento de información geográfica: Teniendo la información necesaria

para la caracterización morfométrica de la zona del rio Ariporo, la cual debe tener

las planchas que proporcione el IGAC; con esta información se procede a

manipular en ArcGis 10.3 y asi generar la información necesaria para el

procesamiento de la información geográfica.

 Descarga de DEM: con el fin de obtener un DEM específico de la cuenca.

 Georreferenciación cartográfica IGAC

 Delimitación de la cuenca

Procesamiento de información una vez delimitada la cuenca: para la

caracterización de la cuenca, se debe proceder a delimitar esta misma en dos

partes debido a sus características déntricas y de relieve, a través del software

ArcGis 10.3, se divide la cuenca en zona alta y zona-baja. La característica del

relieve del piedemonte llanero define dicha caracterización; con los shape que se

generen y con el fin de calcular para cada zona el área, perímetro, longitud,

elevaciones mínimas y máximas.

Calcular: área, perímetro, densidad de drenaje, pendiente de elevación media,

índice de pendiente global, perfil, drenaje.

 Metodología 2: cálculo de caudal a partir de análisis de precipitaciones

registradas.

se procede a calcular el caudal mediante el análisis de las precipitaciones

Clasificar información estaciones del IDEAM

13. PRESUPUESTO
19

14. CRONOGRAMA

15. CONCLUSIONES

 Se evidencia la perdida de caudal del río Ariporo sobrepasando la demanda de la oferta,

por causa del mal manejo del agua en cultivos, en el sector de hidrocarburos y la

explotación minera.

 El caudal del río Ariporo representa un régimen mono modal, lo que indica que es

repetitivo a través de los años, caracterizándose por periodos de altos caudales

 respondiendo a la llegada del periodo de precipitación anua y caudales bajos entre

Diciembre y Marzo.

 La viabilidad de este proyecto lleva a un avance y actualización en el tema hídrico del

departamento, permitiendo así una mayor conciencia en el gasto y riego de este recurso

natural.

16. REFERENCIAS 20

ANLA. (2015). Obtenido de REPORTE SOBRE LA CUENCA DEL RIO ARIPORO:

file:///E:/prerequisito%20grado/reporte%20sobre_la_cuenca_del_rio_ariporo.pdf

Bayona. (2007).

POMCA. (2015). Obtenido de file:///E:/prerequisito%20grado/Organizacion%20y

%20manejo%20Rio%20Ariporo.pdf

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (22 de Julio de 2004).

RESOLUCION 865 DE 2004 . Bogotá D.C., Colombia.

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (2011). Informedel estado del medio

ambiente y los recursos naturales renovables. Bogota D.C.