APORTE DE AGUAS TERMALES PROYECTO VALLE DE

NEREIDAS - ZONA BOTERO LONDOÑO

MUNICIPIO DE VILLAMARÍA, CALDAS

Luisa Fernanda Román González

UNIVERDIDAD DE CALDAS

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS

PROGRAMA DE GEOLOGÍA

Junio de 2021

APORTE DE AGUAS TERMALES PROYECTO VALLE DE NEREIDAS

ZONA BOTERO LONDOÑO

MUNICIPIO DE VILLAMARÍA, CALDAS

Luisa Fernanda Román González

Trabajo presentado como requisito para optar al título de Geóloga bajo la modalidad de práctica empresarial

UNIVERDIDAD DE CALDAS

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS

PROGRAMA DE GEOLOGÍA

Manizales, Caldas

2021

APORTE DE AGUAS TERMALES PROYECTO VALLE DE NEREIDAS

ZONA BOTERO LONDOÑO

MUNICIPIO DE VILLAMARÍA, CALDAS

Luisa Fernanda Román González

UNIVERDIDAD DE CALDAS

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS

PROGRAMA DE GEOLOGÍA

Director Empresarial Esp. Julián López Palacio Geólogo CHEC – Grupo EPM

Directora Universidad de Caldas Esp. Hilda Patricia Cano Sánchez Profesora del Departamento de Geología de la Universidad de Caldas

Manizales, Caldas

2021

NOTA DE ACEPTACIÓN

Aprobado__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

HILDA PATRICIA CANO SÁNCHEZ

DIRECTORA

DEDICATORIA

A mi familia que es mi gran motor para cumplir mis metas, gracias por estar a mi lado en el proceso de este nuevo logro en mi vida.

AGRADECIMIENTOS

A mi director empresarial Julián López por su constante acompañamiento, sus enseñanzas, aportes y guianza en la realización de este trabajo; a mi directora institucional Hilda Patricia Cano por sus valiosos aportes y contribuciones; a Natalia Susana de Chec por su amable colaboración, a Edgar Mauricio y Eduard, de Chec, por su acompañamiento y enseñanzas en campo, al equipo de geotermia Julián, Juan, Ricardo y Laura por compartir sus conocimientos. Agradezco a mis compañeros y amigos de la universidad, por hacer mi paso por ella una experiencia única y llena de aprendizaje, a la Universidad de Caldas por brindarme todas las oportunidades para crecer como profesional y persona, a mis amigos y familiares por estar a mi lado y apoyarme en el trascurso de mi carrera.

Contenido

1.

Introducción ...................................................................................................................................... 19

2.

Objetivos ............................................................................................................................................ 20 2.1 Objetivo general .............................................................................................................................. 20 2.2 Objetivos específicos ....................................................................................................................... 20

3.

Metodología ....................................................................................................................................... 21

4.

Localización ....................................................................................................................................... 23

5.

Justificación ....................................................................................................................................... 25

6.

Antecedentes ...................................................................................................................................... 27

7.

Marco Geológico ............................................................................................................................... 29

7.1

Geología Regional ..................................................................................................................... 29 7.2 Geología Local ................................................................................................................................. 32 7.2.1 Complejo Cajamarca (Pev | Pes) ............................................................................................ 32 7.2.2 Complejo Quebradagrande (Ksc | Kvc) ................................................................................. 35 7.2.3 Depósitos de flujo de lodo volcánico (Qfl) .............................................................................. 37 7.2.4 Ignimbritas de Río Claro ......................................................................................................... 39 7.2.5 Lavas Andesíticas (NgQa | Qa) ............................................................................................... 41 7.2.6 Depósitos aluviales y coluviales (Qar) .................................................................................... 43 7.3 Geología Estructural ....................................................................................................................... 44

8.

Hidrogeología .................................................................................................................................... 47 8.2 Quebrada Nereidas ......................................................................................................................... 52 8.1.1 Climograma de la microcuenca de la Quebrada Nereidas. .................................................. 56 8.2 Río Molinos ...................................................................................................................................... 58 8.3 Río Claro .......................................................................................................................................... 60 8.4 Quebrada El Billar .......................................................................................................................... 62

9.

Clima .................................................................................................................................................. 64 9.1 Análisis de los datos existentes de las estaciones en la zona de estudio ...................................... 66 9.1.1 Metodología .............................................................................................................................. 67 9.2 Precipitación. ................................................................................................................................... 69 9.2.1 Datos faltantes .......................................................................................................................... 71 9.2.3 Identificación de outliers o datos anómalos ........................................................................... 76 9.2.4 Coeficiente pluviométrico ............................................................................. 77

9.2.5 Precipitación media.................................................................................................................. 85 9.3 Temperatura .................................................................................................................................... 99 9.4 Evapotranspiración ....................................................................................................................... 104 9.5 Balance Hídrico ............................................................................................................................. 109 9.5.1 Estación Río Claro- La Batea ............................................................................................... 112 9.5.2 Estación Pirineos- Chec ......................................................................................................... 114 9.5.3 Estación Q. Molinos PNNN ................................................................................................... 115 9.5.4 Estación Q. Nereidas- Chec ................................................................................................... 117 9.5.5 Estación Las Brisas ................................................................................................................ 119

10.

Fuentes termales .......................................................................................................................... 122 10.1 Manantial del sector Laguna Alta (T1) ..................................................................................... 134 10.2 Manantial del sector La Azufrera (T2) ..................................................................................... 138 10.3 Manantial del sector La Quinta (T3) ......................................................................................... 141

11.

Conclusiones ................................................................................................................................ 148

12.

Recomendaciones ........................................................................................................................ 150

13.

Referencias ................................................................................................................................... 151

Lista de figuras

Fig. 1: Diagrama de metodología………………………………………………………………..21 Fig. 2: Localización regional……………………………………………………………….....…23 Fig. 3: Localización con los afluentes que pasan por la zona de estudio………………………..24 Fig. 4: Localización de manantiales por los grupos en la zona del Complejo Volcánico Cerro Bravo-Machín…………………………………………………………..………………………..28 Fig. 5: Mapa de geología regional………………………………………..…………………..….31 Fig. 6: Afloramiento sobre carretera de esquisto grafitoso………………………………….…..32 Fig. 7: Esquisto grafitoso sobre carretera…………………………………………..………...….33 Fig. 8: Esquisto negro grafitoso sobre Río Claro…………………………………….……….…34 Fig. 9: Gneis del Complejo Cajamarca…………………………………………….……….……35 Fig. 10: Afloramiento de lodolitas negras en el sector de Barro Azul…………………….….….37 Fig. 11: Lavas altamente compactas con baja meteorización…………………………….……...38 Fig. 12: Depósitos volcaniclásticos…………………………………………..…………...……...39 Fig. 13: Ignimbritas de Río Claro………………………………………………..…………...….40 Fig. 14: Depósitos volcánicos con diaclasamiento columnar………………………………...….41 Fig. 15: Morfología típica de ambientes volcánicos……………………………………………..42 Fig. 16: Depósitos aluviales…………………………………………………………….………..43 Fig. 17: Mapa de geología estructural…………………………………………………………....46 Fig. 18: Cuenca, subcuencas y microcuencas del Río Chinchiná…………………………..……49 Fig. 19: Distribución espacial de las UGS según Strycon S.A.S……………………………...…50 Fig. 20: Estaciones hidrológicas Montenegro y La Bodega…………….……………..……...…52 Fig. 21: Régimen hidrológico de la Quebrada Nereidas………………………...…………..…..52 Fig. 22: Hidrograma anual de caudales medios de la Quebrada Nereidas…………………....….54 Fig. 23: Quebrada Nereidas en el sector de Playa Alta y La Azufrera……………………….….55 Fig. 24: Climograma de precipitación y temperatura de la cuenca de la Quebrada Nereidas…………………………………………………………………………………...….….57

Fig. 25: Relación entre precipitación y caudal de la cuenca de la Quebrada Nereidas……………………………………………………………………………………….…57 Fig. 26: Régimen hidrológico del Río Molinos…………………….………………………...….58 Fig. 27: Hidrograma anual de caudales medios del Río Molinos………………..…………..…..60 Fig. 28: Río Claro después de la unión con la Quebrada Nereidas………………………………61 Fig. 29: Quebrada El Billar en el sector de la finca La Quinta……………………………….….63 Fig. 30: Clasificación climática de Colombia de Caldas-Lang………………………….……….65 Fig. 31: Clasificación climática Caldas-Lang del departamento de Caldas…………….……..…66 Fig. 32: Zona de estudio con las estaciones climáticas de interés…………………………....….68 Fig. 33: Curva de doble masa de la estación Río Claro- La Batea……………………………....73 Fig. 34: Curva de doble masa de la estación Pirineos- Chec……………………...……………..73 Fig. 35: Curva de doble masa de la estación Q. Molinos PNNN………………………….…..…74 Fig. 36: Curva de doble masa de la estación Q. Nereidas- Chec……………...…………....……74 Fig. 37: Curva de doble masa de la estación Río Claro- La Guayana……………….……..……75 Fig. 38: Curva de doble masa de la estación Papayal……………………………………......…..75 Fig. 39: Curva de doble masa de la estación Las Brisas…………………………………………76 Fig. 40: Coeficiente pluviométrico estación Río Claro- La Batea……………….………………79 Fig. 41: Coeficiente pluviométrico estación Pirineos- Chec…………………...………………..80 Fig. 42: Coeficiente pluviométrico estación Q. Molinos PNNN…………………………….…..81 Fig. 43: Coeficiente pluviométrico estación Q. Nereidas-Chec…………………………………82 Fig. 44: Coeficiente pluviométrico estación Río Claro- La Guayana…………...……………….83 Fig. 45: Coeficiente pluviométrico estación Papayal……………...…………………………….84 Fig. 46: Coeficiente pluviométrico estación Las Brisas……………………………………...….85 Fig. 47: Variación de la precipitación media anual en la subcuenca Río Claro…………………89 Fig. 48: Zona de influencia de las estaciones de trabajo a partir de los polígonos de Thiessen…………………………………………………………………….……………….…...91 Fig. 49: Variación de la precipitación media anual en la zona de interés………………….……94 Fig. 50: Comportamiento de la precipitación media mensual multianual en el área de estudio sobre la subcuenca Río Claro……………………………………...……..96

Fig. 51: Precipitación anual de la subcuenca Río Claro…………………………………………97 Fig. 52: Comportamiento de la precipitación media mensual multianual………………..……..98 Fig. 53: Histograma de temperatura media mensual multianual de las estaciones de trabajo………………………………………………………………………………………..…101 Fig. 54: Histograma de temperatura mínima mensual multianual de las estaciones de trabajo………………………………………………………………………………………..…102 Fig. 55: Histograma de temperatura máxima mensual multianual de las estaciones de trabajo……………………………………………………………………………………..……103 Fig. 56: Comportamiento de la temperatura media multianual en el área de estudio sobre la subcuenca Río Claro…………………………………………………………….………..…….104 Fig. 57: Histograma de la evapotranspiración corregida de las estaciones de trabajo………….108 Fig. 58: Transcurso mensual de la evapotranspiración en algunas localidades de Colombia….109 Fig. 59: Balance de agua en el suelo…………………………………………………..………..111 Fig. 60: Balance hídrico estación Río Claro- La Batea……………………………………..….114 Fig. 61: Balance hídrico estación Pirineos- Chec………………………………….………..….115 Fig. 62: Balance hídrico estación Q. Molinos PNNN………………...……………….……….117 Fig. 63: Balance hídrico estación Q. Nereidas-Chec…………………………………….....…..118 Fig. 64: Balance hídrico estación Las Brisas…………………………….…………………..…120 Fig. 65: Origen de las aguas termales……………………………………….………………….122 Fig. 66: Fuentes termales al oeste del Volcán Nevado del Ruíz………………………….……126 Fig. 67: Diagrama de Piper-Lengelier………………………………………………………….128 Fig. 68: Diagrama CSH…………………………………………………………………………128 Fig. 69: Diagrama ternario Cl-Li-B…………………………………………………………….129 Fig. 70: Diagrama K-Na-Mg……………………………………………………………………129 Fig. 71: Diagrama δD y δO18…………………………………………..………………………130 Fig. 72: Sección transversal de un cauce con método área-velocidad……………………….…132 Fig. 73: Puntos termales y cauces visitados en campo………………………………………....133 Fig. 74: Vista del cañón de Río Claro y afloramiento de manantial……………………………135 Fig. 75: Aguas termales del sector Botero Londoño……………………………………………138

Fig. 76: Depósitos aluviales de la quebrada El Billar con alteración termal……………….…..142 Fig. 77: Vista 3D de los elementos de la zona de estudio…………………………………..…145 Fig. 78: Esquema representativo de migración de aguas en la zona de estudio……….………146

Lista de tablas

Tabla. 1: Cuenca, subcuencas y microcuencas del Río Chinchiná………………………..…..…48 Tabla. 2: Caudal medio mensual de la estación La Bodega……………………..…………..…..54 Tabla. 3: Parámetros físicos de la Q. Nereidas en el sector Playa Alta y La Azufrera……………………….……...……………………………………………………...…..56 Tabla. 4: Caudal medio mensual de la estación Montenegro………………………………...….59 Tabla. 5: Parámetros físicos de la Q. Nereidas en el sector Playa Alta ……………….…….…..62 Tabla. 6: Parámetros físicos de la Q. El Billar en el sector La Quinta…………………………..63 Tabla. 7: Estaciones hidrológicas y pluviométricas utilizadas…………………………...…...…68 Tabla. 8: Porcentaje de datos faltantes entre los años 2016-2020……………………………….70 Tabla. 9: Datos método de regresión múltiple para identificación de datos faltantes…………………………………………………………………..………………………72 Tabla. 10: Registro precipitación estación Río Claro- La Batea……………………………..….78 Tabla. 11: Registro precipitación estación Pirineos- Chec……………………………………....79 Tabla. 12: Registro precipitación estación Q. Molinos PNNN………………………………….80 Tabla. 13: Registro precipitación estación Q. Nereidas- Chec…………………..………………81 Tabla. 14: Registro precipitación estación Río Claro- La Guayana…………………………..…82 Tabla. 15: Registro precipitación estación Papayal………………………………………….…..83 Tabla. 16: Registro precipitación estación Las Bris……………………………………..……....84 Tabla. 17: Datos precipitación media media anual del año 2016 de la subcuenca Río Claro con método de polígonos de Thiessen……………………….………………………………….……87 Tabla. 18: Datos precipitación media media anual del año 2017 de la subcuenca Río Claro con método de polígonos de Thiessen……………………………………………………..…………87 Tabla. 19: Datos precipitación media media anual del año 2018 de la subcuenca Río Claro con método de polígonos de Thiessen…………………………………………………..……………88 Tabla. 20: Datos precipitación media media anual del año 2019 de la subcuenca Río Claro con método de polígonos de Thiessen…………………………………………………….…….……88 Tabla. 21: Datos precipitación media media anual del año 2020 de la subcuenca Río Claro con método de polígonos de Thiessen…………………………………………………….……….…89

Tabla. 22: Datos precipitación media multianual polígonos de Thiessen de la subcuenca Río Claro……………………………..………………………………………………………….……90 Tabla. 23: Datos precipitación media media anual del año 2016 de la zona de interés con método de polígonos de Thiessen…………………………………………………………..…….………92 Tabla. 24: Datos precipitación media media anual del año 2017 de la zona de interés con método de polígonos de Thiessen…………………………………………………………..…….………92 Tabla. 25: Datos precipitación media media anual del año 2018 de la zona de interés con método de polígonos de Thiessen………………………………………………………..……….………93 Tabla. 26: Datos precipitación media media anual del año 2019 de la zona de interés con método de polígonos de Thiessen………………………………………………………..……….………93 Tabla. 27: Datos precipitación media media anual del año 2020 de la zona de interés con método de polígonos de Thiessen…………………………………………………..…………….………94 Tabla. 28: Valores de la precipitación media mensual multianual de las estaciones de trabajo………………………………………………………………………………………...….98 Tabla. 29: Valores totales multianuales de precipitación (mm) en las estaciones de trabajo……………………………………………………………………………………………99 Tabla. 30: Temperatura media mensual multianual de las estaciones de trabajo desde el año 2016 al 2020…………………………………………………………………………………...…..….100 Tabla. 31: Temperatura mínima mensual multianual de las estaciones de trabajo desde el año

2016 al 2020…………………………………………………………………….………..……..101

Tabla. 32: Temperatura máxima mensual multianual de las estaciones de trabajo desde el año

2016 al 2020……………………………………………………………………………………102

Tabla. 33: Evapotranspiración potencial estación Río Claro- La Batea…………….………….106 Tabla. 34: Evapotranspiración potencial estación Pirineos- Chec……………………………...106 Tabla. 35: Evapotranspiración potencial estación Q. Molinos PNNN…………………………106 Tabla. 36: Evapotranspiración potencial estación Q. Nereidas- Chec…………………….……107 Tabla. 37: Evapotranspiración potencial estación Río Claro- La Guayana………………....….107 Tabla. 38: Evapotranspiración potencial estación Las Brisas…………………………….…….107 Tabla. 39: Evapotranspiración potencial corregida de las estaciones de trabajo………….……108 Tabla. 40: Balance hídrico estación Río Claro- La Batea…………………………………..…..113 Tabla. 41: Balance hídrico estación Pirineos- Chec……………………………………...…….114

Tabla. 42: Balance hídrico estación Q. Molinos PNNN………………………..……………....116 Tabla. 43: Balance hídrico estación Q. Nereidas-Chec……………………….………………..117 Tabla. 44: Balance hídrico estación Las Brisas………………………………….…………..…119 Tabla. 45: Resumen balance hídrico de la subcuenca Río Claro………………………………121 Tabla. 46: Recopilación de fuentes termales de la zona 4 del Complejo Cerro Bravo- Cerro Machín…………………………………………………………………………..……………...123 Tabla. 47: Fuentes termales del proyecto Geotérmico del Ruiz que tomó Ingenieria Strycon S.A.S del SGC………………………………………………………………………….………124 Tabla. 48: Fuentes termales del Valle Nereidas recolección de Aricapa (2020)…………….…125 Tabla. 49: Descripción geológica de las unidades geológicas aflorantes cerca de las aguas termales……………………………………………………………………...………………….133 Tabla. 50: Datos de los cauces de interés y del termal T1…………….….…………..………..134 Tabla. 51: Cálculo ponderado de los valores teóricos de Río Claro………………….…….….136 Tabla. 52: Relación porcentual de Río Claro y T1………………………………..………..…..136 Tabla. 53: Cálculo de Río Claro después de T1……………………………………..…..……..137 Tabla. 54: Caudal de T1…………………………………………………………..………...….137 Tabla. 55: Datos de la Q. Nereidas antes y después de T2……………………………………..138 Tabla. 56: Relación porcentual de la Q. Nereidas y T2………………………….……………..139 Tabla. 57: Cálculo de la Q. Nereidas después de T2…………………………………….....…..140 Tabla. 58: Caudal de T2…………………………………………………………………..……140 Tabla. 59: Datos de la Q. El Billar antes y después de T3…………….…………………...…..141 Tabla. 60: Relación porcentual de la Q. El Billar y T3………………………………….……..143 Tabla. 61: Cálculo de la Q. El Billar después de T3………………………………….………..143 Tabla. 62: Caudal de T3……………………………………………………………..…………144

Lista de anexos

ANEXO 1: Registro de la precipitación original obtenida de las plataformas SIMA y

DHIME………………………………………………………………………………………....166

ANEXO 2: Insolación máxima diaria (N) para diferentes latitudes para el día 15vo del mes……………………………………………………………………………………………..168

Resumen

La zona de interés se ubica en el flanco occidental de la Cordillera Central Colombiana al occidente del Volcán Nevado del Ruíz, en el municipio de Villamaría, Caldas. La empresa CHEC- Grupo EPM se ha encargado de estudiar el potencial geotérmico del sector investigando aspectos geológicos, tectónicos, sociales, ambientales, etc. Para este trabajo se tomó el área de la subcuenca Río Claro para realizar un análisis del aspecto hídrico y climatológico con ayuda de los registros de datos de siete estaciones hidrometereológicas en un periodo de cuatro años, desde el 2016 hasta el 2020. Se realizó, además, una etapa de campo en la que se recolectó información físico-química de los cauces principales que interactúan con las aguas termales aflorantes con ayuda de una sonda multiparámetros HANNA, con el fin de calcular un caudal de aporte de las aguas termales al sistema a partir de un modelo matemático básico. De esta manera, se pudo reconocer un comportamiento climático bimodal de la subcuenca con dos periodos secos y lluviosos, dando un aporte de caudal de entrada por encima de los 3800 msnm de 359.10 L/s y un aporte de caudal de los manantiales de un promedio mínimo de 242.7 L/s al sistema hídrico en cuestión.

Palabras clave: Aguas termales, cauces, balance hídrico, caudal.

Abstract

The area of interest is located on the western flank of the Colombian Central Cordillera to the west of the Nevado del Ruiz Volcano, in the municipality of Villamaría, Caldas. The company CHEC- Grupo EPM has been in charge of study the geothermal potential of the sector by investigating geological, tectonic, social, environmental aspects, etc. For this work, the area of the Rio Claro sub-basin was taken to realize an analysis of the hydric and climatological aspect with the help of the data records of seven hydrometeorological stations in an period for four years, from 2016 to 2020. In addition, a field stage was carried out in which physical-chemical information was collected on the main channels that interact with the hot springs with the help of a HANNA multiparameter probe, in order to calculate a supply flow of the hot springs to the system from a basic mathematical model. In this way, it was possible to recognize a bimodal climatic behavior of the sub-basin with two dry and rainy periods, giving a input flow contribution above 3800 meters above sea of 359.10 L/s and a flow contribution from the springs of a minimum average of 242.7 L/s to the water system in question.

Keywords: Hot springs, streams, water balance, flow.

1. Introducción

La energía geotérmica ha sido una de las alternativas que desarrolla tecnologías aprovechando las fuentes renovables y que, por su claro valor industrial y su competitividad frente a otras fuentes energéticas, ha marcado la industria en zonas en donde está al alcance de ser explorado y explotado de manera local. En cuanto a los usos no eléctricos de la geotermia, se han empleado diversas formas de utilizar esta fuente de calor directamente; desde bombas de calor, baños termales, calefacción, invernaderos, acuicultura hasta procesos industriales. Sobre la cordillera central colombiana se han encontrado manifestaciones termales que han permitido identificar un posible recurso geotérmico en el territorio. Desde los años 50’s se han reportado fuentes termales en el país, en los 60’s se realizaron estudios geoquímicos a los manantiales de algunos de los departamentos como Antioquía, Risaralda y Caldas, que tenían este atractivo calórico en superficie. Fue a comienzos de los 70 que el estudio de las aguas del proyecto geotérmico del Volcán Nevado del Ruíz, en el departamento de Caldas, sobre el municipio de Villamaría, encabezado por la CHEC, empezó a generar gran interés de investigación como un atractivo para posible desarrollo de explotación de energía geotermoeléctrica.

Uno de los aspectos relevantes en un sistema geotérmico es conocer la dinámica de recarga y descarga, es decir las entradas que se manifiestan a través de las lluvias y las salidas, a través de aguas calientes y emisiones de vapor. En este trabajo se pretende realizar un estudio y análisis de las condiciones climáticas en el área, que influencia directamente el aporte de precipitación que puede llegar a tener el sistema, proponiendo un balance hídrico para la subcuenca de Río Claro y, estimar un valor que represente la zona de descarga, a través del caudal de los manantiales visitados.

2. Objetivos

2.1 Objetivo general

• Estimar el caudal de salida de las aguas geotérmicas en la fuente termal Botero Londoño y proponer un modelo básico de balance hídrico.

2.2 Objetivos específicos

• Determinar características fisicoquímicas de las fuentes termales y los diferentes afluentes de la zona de estudio.

• Realizar el balance hídrico a partir de datos recolectados de estaciones meteorológicas y/o hidrometereológicas del sector de interés. • Estimar caudales tanto de los manantiales de la zona Botero Londoño como de los cauces que interactúan con los mismos a partir de datos recolectados en campo.

3. Metodología

Fig. 1 Diagrama de metodología para el presente estudio.

Para la realización de este trabajo se llevaron a cabo actividades de manera simultanea como se puede ver en la Fig. 1.

La primera fase consistió en una revisión bibliográfica de los datos disponibles; de aspectos geológicos, hidrológicos, de las fuentes termales, clima, etc. A partir Revisión Bibliográfica Definir estaciones hidrometereológicas a trabajar Procesar datos Metereológicos de las estaciones Análisis hidrológicos y estadísticos de la data recopilada Proponer metodología de campo Fase de campo Análisis y procesamiento de la información de campo Elaborar trabajo escrito Fase 1se Fase 2se Fase 3se Fase 4se

de esta información estudiada, las actividades se segmentaron en dos fases, una de ellas, la segunda, consistió en determinar las estaciones hidrometereológicas que permitieran trabajar la información disponible, dando prioridad a las que tenían menor porcentaje de datos faltantes, luego de esto, se procesaron los datos recolectados con el fin de identificar anomalidades en los registros y se homogenizaron para su posterior procesamiento en el que se elaboraron observaciones hidrológicas y estadísticas facilitando la interpretación de la data recolectada. La tercera fase comenzó proponiendo una metodología que pudiera ejecutarse en la fase de campo para procesar la información recopilada, ya definido esto, se realizó un reconocimiento de la zona y las posteriores salidas de campo que permitieron recoger datos de la geología del sector, el cálculo de descarga de los ríos y quebradas, y las características físicas de las aguas termales y cauces de interés con la sonda multiparámetros HANNA. Luego de que esta información estuvo disponible y previamente ordenada, se procesaron a partir de la metodología anteriormente planteada con el fin de calcular el caudal de las aguas termales aflorantes. Para finalizar, en la cuarta fase se realizó la recolección de la información de las fases anteriores para construir el informe que plasma el análisis de cada ítem propuesto en él.

4. Localización

La zona de interés encierra un polígono ubicado en el flanco occidental de la cordillera central colombiana en el municipio de Villamaría, Caldas, al occidente del VNR, accediendo por el barrio Turín, sobre la Ruta El Condor, zona que comprende las microcuencas Río Molinos, Hojas Anchas, Las Nereidas y parte de Aferentes Río Claro; pertenecientes a la subcuenca Río Claro, de la cuenca de Chinchiná (Fig. 2,3).

Fig. 2 Localización regional. Base cartográfica tomada del IGAC plancha 225.

Fig. 3 Localización con los afluentes que pasan por la zona de estudio. Base cartográfica tomada del IGAC plancha 225. Imagen satelital tomada de Google Earth.

5. Justificación

Uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de Naciones Unidas es “Energía asequible y no contaminante” (ODS N° 7) que busca diversificar la matriz energética mundial, mejorar la eficiencia energética, ampliar y mejorar la infraestructura que presta los servicios de electricidad, entre otros. Por lo que proyectos como el que se está adelantando por parte de la Central Hidroeléctrica de Caldas (CHEC), cumple con este objetivo de manera directa y de forma indirecta cumple con varios de los 17 ODS; como “Ciudades y comunidades sostenibles” (ODS N° 11) y “Acción por el clima” (ODS N° 13).

CHEC se ha encargado de estudiar las diferentes características que definen el campo geotérmico del Valle de Nereidas en diferentes fases de investigación, permitiendo conocer cómo es la dinámica del aporte calorífico que entrega el reservorio a la superficie, sin embargo, aún es relevante estudiar los factores hidroclimáticos que controlan la carga y descarga de las fuentes termales.

El clima de la región se ve afectado por factores como el frente intertropical en la convergencia de los vientos alisios del hemisferio norte y sur (ZCIT), los vientos del oeste del Chocó, los fenómenos del niño y de la niña (ENSO) y las características orográficas locales; lo que genera en la región un aporte relevante de precipitaciones con temperaturas variables ofreciendo al sector diferentes rutas de entrada y salida al agua que se incorpora en el sustrato. Con este trabajo se pretende estimar el aporte que las aguas hacen al reservorio a través del balance hídrico de la subcuenca Río Claro y de esta misma manera, el aporte que las aguas termales hacen a los afluentes con los que interactúan elaborando un modelamiento matemático con sus características físicas.

Para resolver estos interrogantes se debe efectuar un estudio de las aguas termales, es decir de los manantiales y de los principales cauces que se ven afectados por la interacción con estas aguas, por otro lado, se requiere información climática para la evaluación de los componentes que influyen en la disponibilidad del recurso hídrico y su distribución a través de diferentes fenómenos como la evapotranspiración e infiltración.

6. Antecedentes

En 1958 Forero presentó a través del Servicio Geológico Colombiano (SGC) un compendio de varias fuentes termales del país en un estudio llamado “Fuentes Termales de Colombia” en las que se incluyen fuentes de las aguas del municipio de Villamaría, sugiriendo uso terapéutico para éstas debido a sus características físico-químicas. En 1968 CHEC y ENEL realizaron estudios geoquímicos de algunos manantiales de los departamentos de Antioquia, Risaralda y Caldas, entre estos últimos incluyen a los manantiales Botero Londoño y Termales del Ruiz donde plantea el origen de las aguas y flujos de circulación de las mismas. A partir de este estudio Arango, et al. en 1970 realizaron la primera publicación sobre el proyecto geotérmico del Ruiz y en 1979 CHEC presenta un nuevo informe de las características geoquímicas con base en esta última investigación. CHEC junto con el Instituto de Energía Eléctrica (ICEL), la Consultoría Técnica Colombiana Ltda. (CONTECOL) y Geotérmica Italiana, en 1983, dan a conocer su investigación geotérmica del Macizo Volcánico del Ruiz con información detallada de las principales fuentes termales.

Para el año 1997 CHEC y Geoenergía Andina S.A E.S.P (GESA) realizaron la primera perforación geotérmica del país llamado Pozo Nereidas 1 (N1) en la finca Pirineos de 1469 metros de profundidad donde se encontraron temperaturas de 200°C además de que definieron las unidades litológicas de la zona.

Alfaro C. en 1998 presentó para INGEOMINAS el Programa de Vigilancia de la Actividad Volcánica del Complejo Volcánico Cerro Bravo-Machín en donde aportó información relevante con respecto a varios manantiales, entre ellos se incluyen seis relacionados al Nevado del Ruíz.

En el año 2002 Alfaro, et al. realizaron para INGEOMINAS el Inventario de Fuente Termales en el parque Nacional Natural Los Nevados basada en información compilada de 100 Manantiales que fueron distribuidos por nueve grupos, el presente informe hace parte del grupo número cuatro que comprende algunos de los diez manantiales localizados al occidente del Nevado del Ruiz (Fig. 4).

Desde el punto de vista del medio biótico, Ingenieria Strycon S.A.S inicia para la CHEC

– Grupo EPM el Estudio de Impacto Ambiental (EIA) en el 2016 para el polígono licenciado en

su etapa exploratoria realizando su presentación a Corpocaldas en el año 2017.

Fig. 4 Localización de manantiales por grupos en la zona del Complejo Volcánico Cerro Bravo- Machín. Tomado de Alfaro et al., 2002.

7. Marco Geológico

7.1 Geología Regional

La margen continental de la placa Suramericana en Colombia experimenta una deformación debido a la colisión con las placas Nazca y Caribe de origen oceánico lo que genera el sistema orogénico de los Andes (Taboada et al., 1998) y a su vez la interacción entre las placas Nazca y suramericana dan paso al vulcanismo producto de la subducción entre éstas lo que ocasiona una sismicidad intermedia (Taboada et al., 2000). El país se encuentra ubicado dentro del cinturón de fuego del pacífico lo que permite que recursos geotérmicos se encuentren dentro de las cadenas montañosas de la cordillera central con manifestaciones termales que hacen parte de las evidencias que indican anomalías geotérmicas en el subsuelo. La zona de interés se localiza dentro del flanco occidental de la Cordillera Central Colombiana conformada por un basamento de rocas paleozoicas correspondientes al Complejo Cajamarca, lo que Toussaint y Restrepo (1976) definen como Terreno Tahami conformado principalmente de pizarra, filita, esquisto cuarzo-moscovítico, esquisto verde, cuarcita, gneis, granulita, anfibolita y fajas de mármol (Moreno-Sánchez et al., 2008) y por el Complejo Quebradagrande conformado por sedimentitas y vulcanitas de afinidad oceánica, areniscas, lodolitas carbonosas, shales, cherts negros y calizas, asociadas con un segmento volcánico conformado por basaltos y diabasas. (Maya y González, 1995), ambos parcialmente fundidos (Villagómez et al., 2013) por el magmatismo que tuvo lugar en el cretácico-paleógeno (Ordoñez et al., 2001) dando paso a los diferentes intrusivos que se extienden a lo largo de una franja que sigue la orientación de la cordillera representado en este sector por el Batolito del Bosque (Barrero y Vesga, 1976) y el Stock de Manizales (Mosquera, 1978) también denominado Granodiorita de Manizales (González y Londoño, 2002), Tonalita-

Granodiorita de Manizales (López y Aguirre, 2005) o Stock Tonalítico-Granodiorítico de Manizales (Plazas, 2010).

Estas unidades se encuentran diferencialmente cubiertas por depósitos volcánicos cenozoicos atribuido a los diferentes eventos eruptivos del Complejo Volcánico Nevado del Ruiz (CVNR) que hace parte de la Provincia Volcano Tectónica San Diego – Cerro Machín (PVTSC) (Botero-Gómez et al., 2018) representados por las ignimbritas de Río Claro, y los flujos y depósitos de lava (Aricapa, 2020).

La unidad regional estructural que predomina en el sector hace parte del sistema de Fallas Romeral que corresponde a un conjunto de fallas paralelas a sub-paralelas localmente trenzadas (París & Romero, 1994) sutura indicativa de un contacto entre rocas de afinidad continental al este y rocas afinidad oceánica al oeste ( Barrero, 1979; Duque- Caro, 1980; Pérez, 1980; Murcia & Cepeda, 1991) localmente reconocida a través de la Falla San Jerónimo en dirección NNE/SSW poniendo en contacto al Complejo Quebradagrande al oeste y al este al Complejo Cajamarca. Para García-Beltrán (2021) el trazo que propone González (2001) para esta falla es cuestionable debido a que “rocas pertenecientes al Complejo Quebradagrande siguen evidenciándose al este del trazo propuesto” (García-Beltrán, 2021).

Fig. 5 Mapa de la geología regional. T1,2,3: Termales de estudio. Tomado y modificado de INGEOMINAS 2010, plancha 225 Nevado del Ruíz.

7.2 Geología Local

7.2.1 Complejo Cajamarca (Pev | Pes)

El Complejo Cajamarca definido por Nelson (1957) como la formación más antigua de la Cordillera Central, aflora al este de la falla San Jerónimo y al oeste de la falla Otú-Pericos (Maya & González, 1995) varía ampliamente en su composición ya que son rocas del resultado de varios episodios metamórficos regionales con efectos térmicos y dinámicos sobreimpuestos (González, 2001), muestra una dispersión de edades que varían entre los 345 y 55 Ma indicando eventos metamórficos que ocurrieron en el paleozoico y mesozoico (Maya, 1992). Esta unidad se puede encontrar sobre la vía de la Ruta El Condor que conduce al Nevado del Ruiz, sobre Río Claro y la Quebrada Nereidas.

B A S N

Fig. 6 (A) Afloramiento sobre carretera con baja meteorización altamente deformado, esquisto grafitoso (B) Interpretación de algunas de las estructuras de la Fig. 6A, se puede observar microplegamiento asimétrico en la roca, mientras que hay sectores más caóticos con la roca finamente molida, a eso se le reconoce como partición de la deformación ya que unos sectores afectan más la roca haciendo que ésta se comporte de manera frágil.

Fig. 7 (A) Esquisto grafitoso sobre carretera medianamente meteorizado y altamente fracturado (B) Interpretación de las estructuras de la Fig. 7A, estructura SC en donde se reconoce la estructura S (superficie de foliación) y la superficie C de cizalla principal, este indicador cinemático permite interpretar un movimiento de cizalla normal.

B A S N S C C N

Fig. 8 (A) Afloramiento de esquisto negro grafitoso sobre Río Claro con bajo grado de meteorización (B) representación y dirección de algunas de las venas de cuarzo que se pueden reconocer, en disposición N60E/15SW.

Bajando por la finca La Azufrera, hacia la Quebrada Nereidas, se halla afloramiento medianamente meteorizado y deformado de rocas metamórficas correspondientes al Complejo Cajamarca, en este sector hay presencia de esquisto negro grafitoso, sin embargo, en algunas zonas se manifiestan estructuras propias de gneis en donde se reconocen las bandas claras y oscuras de la roca, con presencia de microplegamiento (Fig.9).

S N A B

Fig. 9 (A)Gneis del Complejo Cajamarca (B)representación de algunas de las estructuras que se reconocen de la Fig2 (A). Las líneas rojas representan el microplegamiento asimétrico que se generó en la roca, las líneas azules simbolizan el eje principal de los pliegues, las flechas muestran el sentido del movimiento local que dio paso a las estructuras.

7.2.2 Complejo Quebradagrande (Ksc | Kvc)

El Complejo Quebradagrande tuvo distintas nomenclaturas estratigráficas en sitios diferentes; Botero (1963) es el primero que define a esta unidad como Formación Quebradagrande en la zona central de Antioquia sobre el curso de la quebrada Grande (afluente del río Medellín) al sur de la Estrella, González et al. (1977) denomina Formación Valle Alto a las sedimentitas que afloran entre San Félix (Caldas) y la hacienda Valle Alto, Mosquera (1978) lo llama Complejo Metasedimentario Volcánico de Aránzazu-Manizales ubicado al oeste de Manizales, entre otros. En el trabajo de Moreno-Sánchez et al. (2008) se encuentra el compendio de estas nomenclaturas desde la más antigua hasta lo que se conoce hoy como Complejo Quebradagrande.

A

NEE

SWW

B

Nivia et al. (2006) sugieren que este complejo consta de un ensamblaje de rocas metavolcánicas y metasedimentarias, donde las primeras presentan un metamorfismo de facies zeolita, prhenita, pumpellyta y esquistos verdes con protolitos de lavas basálticas a andesíticas y materiales piroclásticos; mientras que las segundas presentan una gran variedad respecto al tamaño de grano desde conglomerados y brechas, con guijos de rocas volcánicas y chert. Moreno-Sánchez et al. (2008) mencionan que este complejo presenta un carácter bimodal con una afinidad continental en su parte oriental y una volcánica en su parte occidental, aflora entre las franjas metamórficas del Complejo Cajamarca y el Complejo Arquía limitado al oriente por la Falla de San Jerónimo y al occidente por Falla de Silvia–Pijao (Maya & González, 1995). Basados en la edad del contenido fosilífero y dataciones de U-Pb en zircón anteriormente se consideraba una edad de Cretácico tardío (entre 120 Ma y 97 Ma) (Cochrane et al., 2014b; Villagómez et al., 2011), sin embargo, Zapata et al. (2018) mencionan una edad de 83.2 ± 0.7 Ma determinado en zircones de lavas andesíticas de Quebradagrande.

Estas rocas se encuentran en el sector de Barro Azul como lodolitas negras altamente deformadas debido al paso de la Falla San Jerónimo en ese punto.

Fig. 10 (A) Afloramiento de lodolitas negras en el sector de Barro Azul (B) representación del plano de fracturamiento de la roca en dirección N16E/50NW.

7.2.3 Depósitos de flujo de lodo volcánico (Qfl)

Los flujos volcánicos de lodo o lahares enmascaran las relaciones entre las rocas dejados por arrastre y retrabajamiento de material volcánico (González, 2001) debido a la actividad volcánica de Cerro Bravo, Nevado del Ruiz, Nevado de Santa Isabel, El Cisne y Paramillo de Santa Rosa. “Los flujos presentan características litológicas, composicionales, mineralógicas y texturales similares y se diferencian con base en sus características morfológicas, interpretación de las direcciones de flujo y foco de emisión” (Mejía, 2012). Esta unidad hace parte del Ruiz ancestral según Thouret et al. (1990) ó del periodo eruptivo PRE-Ruiz según Martínez et al.

(2014).

A B

NNE

SSW

La edad de este ciclo explosivo va desde el Pleistoceno al Holoceno (Herd, 1974; Thouret, 1984) pero se considera a la mayoría con edades del Holoceno hasta casi actuales (González, 2001).

Estos depósitos de lava se pueden encontrar al borde de carretera en la vía destapada que conduce al pozo N1.

Fig. 11 (A) Lavas altamente compactas con baja meteorización (B) M1: Clasificación de la roca en muestra de mano; textura porfirítica hipohialina de grano medio– masa fundamental gris oscuro y rojo (moteado) afanítica con fenocristales de Plag, Qz, Px, con estructura masiva; en la parte superior de la muestra se observa una estructura bandeada vesicular con tamaño de grano fino y una matriz afanítica de color rojo. La muestra se clasifica como Riolita.

Por la vía que conduce hacia la finca Los Alpes, afloramiento a borde de carretera con baja meteorización altamente fracturado, depósito volcaniclástico con fragmentos de roca tamaño bloque, anguloso, mal seleccionado. El afloramiento presenta una tonalidad rojiza en general, pero en la parte superior del mismo el depósito cambia a un color grisáceo oscuro, posiblemente ligado a diferentes eventos eruptivos.

A S N B

Fig. 12 (A) Depósito volcaniclástico (B) en la parte superior de la figura se realza el cambio de tonalidad del depósito pues cambia de color rojizo a gris oscuro.

7.2.4 Ignimbritas de Río Claro

Definida por Grand & Handszer (1989) como Ignimbrita de Río Claro – Molinos es una unidad datada por el método de Ar39/Ar340 en plagioclasa por Schaefer (1995) lanzando una edad de 89 ± 7 Ka y que según Borrero et al. (2006) tiene su origen a partir de una erupción freatomagmática, con formas de terrazas que están disectada por el Río Molinos y Río Claro en su mayoría y su presencia llega hasta el cruce entre Río Claro y el Río Chinchiná. Según INGEOMINAS (1997) es un depósito con variación de facies tanto vertical como horizontalmente que se presenta como una sola unidad de flujo volcánico con disyunción columnar y que en algunos sectores, se asemeja a una lava.

S N A B

Fig. 13 (A) Ignimbritas de Río Claro, vista desde la carretera que conduce a la vereda Papayal (B) se observa la morfología en forma de terraza de esta unidad que está siendo disectada por Río Claro.

A S N Río Claro Río Claro B

Fig. 14 (A) Depósitos volcánicos con diaclasamiento columnar, vista desde la finca Laguna Alta- Corrales sobre el potrero que lleva a Río Claro (B) representación de las columnas de los depósitos volcánicos del Ruiz.

7.2.5 Lavas Andesíticas (NgQa | Qa)

Estos flujos andesíticos hacen parte de la actividad volcánica que se originan en los centros volcánicos del volcán Cerro Bravo, Santa Isabel, Quindío, Tolima y Ruiz. Los dos periodos de emisión que se destacan son los que ocurrieron en el Mioceno tardío- Plioceno que originan la unidad denominada NgQa caracterizada por presentar una geoforma de prismas hexagonales ligeramente inclinados, el segundo periodo más reciente ocurrió en el Holoceno lo que da paso a la unidad Qa (González, 2001), se caracteriza por la formación de un grupo de domos aislados que, según Martínez et al., (2014) pertenece a la etapa uno de formación del volcán La Olleta.

B SW NE A

Sobre la vía que conduce hacia Playa Larga se pueden observar diferentes geoformas características de un ambiente volcánico en la que se reconocen algunas de las estructuras mencionadas.

A Ignimbritas de Río Claro Estructuras columnares Montículos de lava Cm. Cajamarca Q. Nereidas B N S

Fig. 15 (A) Paisaje que se puede apreciar desde la carretera que conduce a la finca Playa Larga (B) Algunas de las unidades que pueden reconocerse: Ignimbritas de Río Claro características por presentar depósitos en forma de “mesetas” altas, depósitos volcánicoscon diaclasamiento columnar correspondientes a uno de los eventos eruptivos del VNR, los montículos cónicos (humocks) de lava forman otro tipo de depósito volcánico formado a partir de avalanchas por uno de los eventos eruptivos del VNR, hacia el N se presentan montañas con mayor pendiente propio de las rocas metamórficas que hacen parte del Complejo Cajamarca.

7.2.6 Depósitos aluviales y coluviales (Qar)

Según González (2001) son depósitos no consolidados que tienen poco espesor cerca a los cañones de los ríos y quebradas compuestos por bloques y gravas de diferente tamaño y composición que están en una matriz arcillo-arenosa además de que la mayoría de éstos son del Holoceno.

Estos depósitos están distribuidos en el lecho de los cauces visitados como Río Claro, Quebrada Nereidas y El Billar.

Fig. 16 (A) Depósito aluvial de Río Claro no consolidado, matriz soportado, con rocas tamaño grava subredondeadas mal seleccionado (B) Depósitos aluviales de la quebrada El Billar (La Negra), en contacto con los esquistos del Complejo Cajamarca, en línea roja se ve el contacto entre estas dos unidades; los depósitos aluviales no consolidados, matrizsoportado, mal seleccionado con fragmentos de roca que varían en tamaño A S N

C. Cajamarca

Dep. aluviales B

de arena a grava de subredondeados a redondeados; y esquistos negros medianamente meteorizado, aun así la roca conserva su estructura esquistosa.

7.3 Geología Estructural

La geología estructural local se caracteriza por presentar un sistema diverso de grupos de fallas que controlan algunas características del relieve y el flujo de las aguas termales hacia superficie. Desde los años 60’s hasta los 80’s CHEC realiza estudios en los que sugiere que el curso de los ríos y quebradas está controlado por estructuras tectónicas. Por otra parte, Geocónsul (1992) menciona una dirección preferencial NNE-SSW que enmarca al Macizo Volcánico del Nevado del Ruiz (MVNR) representado por el sistema de fallas Romeral, Palestina y Mulato y otras fallas que siguen un patrón NW-SE que son posteriores a las de esta dirección principal. Calvache & Monsalve (1982) mencionan fallas locales con dirección NW como las fallas normales de Río Claro, Río Molinos y Quebrada Negra. Bohórquez et al. (2005) realizan una cartografía de las fallas de la zona más septentrional de la Cordillera Central y muestran cuál es la relación que existen con el vulcanismo y los sismos mencionando las tres direcciones de estructuras más reconocidas del sector; las primeras asociadas a las fallas de San Jerónimo, Silvia-Pijao, Cauca-Almaguer y Cauca-Patía, el segundo grupo con fallas en dirección NE-SW y el tercer grupo con dirección NW-SE. Según Mejía et al. (2012) existen tres sistemas de fallas que se destacan, el primer grupo en dirección N-S a NNE en el que se encuentran las fallas San Jerónimo y Palestina; el segundo grupo en dirección WNW a ENE representado por las fallas Villamaría-Termales, Río Claro, San Eugenio, Campoalegrito, Campoalegre, Nereidas y San Ramón y el tercer grupo en dirección E- W a ENE asociado a la Falla Santa Rosa.

Hincapie-Jaramillo (2013, 2014) expone también tres sistemas de fallas con dirección NW-SE que comprende las fallas Nereidas, Río Claro y Molinos; sistema transcurrente sinestral con algún componente vertical, mencionando que la curvatura que se presenta en la falla Nereidas controla los flujos hidrotermales en el sector de las fincas El Termal y La Quinta; el segundo sistema de fallas en dirección NE-SW que encierran a las fallas La Telaraña y Santa Rosa y pasa por la finca La Quinta y por último el sistema de fallas con dirección N-S hace referencia a las fallas Laguna Baja, La Tosca-El Descanso.

Ceballos (2017) habla de las formas estructurales que se forman a partir de la intersección entre las fallas Río Claro y el Billar generando un graben, y un horts con la intersección entre la falla El Billar y La Negra.

Fig. 17 Mapa de geología estructural. T1,2,3: Termales de estudio. Base cartográfica tomada del IGAC plancha 225.

8. Hidrogeología

“La hidrología es la ciencia que se enfoca en el análisis, propiedades, distribución, circulación e influencia sobre el ambiente de los cuerpos de agua que fluyen en la superficie del terreno” (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017).

“La hidrogeología o hidrología subterránea es la ciencia que estudia el origen y la formación de las aguas subterráneas, sus formas de yacimiento, difusión, movimiento, régimen y reservas, interacción con los suelos y rocas, su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas); así como las condiciones que determinan las medidas de su aprovechamiento, regulación y evacuación” (Mijailov, 1989). Uno de los pasos para realizar un modelo hidrogeológico de una cuenca es conocer cómo es la dinámica del ciclo hidrológico dentro de ella, con el objetivo de estudiar el componente de recarga y vincularlo con el fenómeno de la circulación. De modo que este trabajo representa una de las primeras fases que se deben realizar para acercase a la construcción del modelo hidrológico de la subcuenca de Río Claro.

Se tomó así, un área que involucra cuerpos de agua que encierran las microcuencas Río Molinos, Hojas Anchas, Las Nereidas y parte de Aferentes Río Claro; pertenecientes a la subcuenca Río Claro de la cuenca de Chinchiná (Tabla. 1). Según el POMCA del Río Chinchiná (2013), la cuenca tiene jurisdicción en los municipios de Manizales, Chinchiná, Villamaría, Neira y Palestina (Fig. 18) con una extensión de 1052.25 𝐾𝑚2 que fluye en dirección Este- Oeste en donde la mayoría de los drenajes de la cuenca corren en dirección Norte-Sur, controlados principalmente por fallas geológicas que se encuentran en esta dirección.

Tabla. 1 Cuenca, subcuencas y microcuencas del Río Chinchiná. Información tomada de POMCA Río Chinchiná (2013).

Según el IGAC (2008) existen levantamientos de suelo divididos en consociación, asociación y complejos; el primero hace referencia a un solo suelo, el segundo se forma por dos o más suelos en diferentes proporciones y los complejos son suelos que tienen mayor distribución de diferentes suelos.

En la Fig. 19 se pueden observar las diferentes unidades geológicas superficiales (UGS) que hay en polígono licenciado por CHEC - Grupo EPM. Las unidades CA corresponden a morrenas con relieve que van de ondulado a quebrado y escarpado, y que ha sido suavizado por la acumulación de ceniza volcánica, estos se representan por suelos del conjunto consociación Cabañas. Los suelos Sld y Sle corresponden a flujos piroclásticos, Slf1 son domos volcánicos y SRg son laderas y domos volcánicos; estas unidades presentan un relieve suavizado con capas espesas de ceniza que van de ligeramente ondulado a fuertemente quebrado y escarpado, todos estos hacen parte del conjunto consociación Santa Isabel (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017).

Molinos y las quebradas Santo Domingo, La Bella, Las Nereidas, Juntas y los aferentes directos al Rioclaro.

R í o

C h i n c h i n á Río Claro

CUENCA

SUBCUENCA

MICROCUENCAS

Río Blanco y las quebradas Olivares, Moravia, El Crucero, Negra, Las Ánimas, Cajones, San Narciso, El Gus, Mina rica, San Juan, San Andrés, San Pedro, San Pablo, El Cofre, Farallones, Los Alpes, La Matilda, Dantas y los aferentes directos al río Guacaica. Río Guacaica Aferentes directos y las quebradas Carminales, los Lobos, Cartagena, El Purgatorio, Manzanares, El Rosario, Cameguadua, Los Cuervos, San Juan o San Julián, San Miguel, El Arroyo, La Floresta, La Diana, El Chiflón, Marmato, Versalles, Palogrande, Camelia, 2515-002- 091, La Monina, El Molino, El Perro, Manizales, Chupaderos, Palmichal, La María o Tolda Fría, La Oliva, La Rochela, La Zulia, El Diamante, La Siberia, La Negra. Río Chinchiná

Fig. 18 (A) Municipios que tienen jurisdicción en la cuenca del Río Chinchiná, (B) subcuencas del Río Chinchiná, (C) microcuencas del Río Chinchiná, (D) microcuencas que comprende la zona de estudio. Tomado y modificado del POMCA Río Chinchiná, 2013.

Según la distribución de las UGS realizada por Ingeniería Strycon S.A.S (2017), el muestreo de las aguas de este trabajo se realizó en las áreas de influencia de A B C D

las unidades Sle y SRg en una época de transición que va de temporada húmeda a seca en los meses de mayo y junio. Sle es un tipo de suelo superficial que se caracteriza en la zona, por presentar un relieve fuertemente quebrado con material parental de ceniza volcánica, limitado por la presencia de roca en el perfil, su textura varía de limosa, franco arcillosa, franco arenosa, limo arenosa con poca presencia de poros finos. La unidad SRg por su parte, corresponde a suelos de fuertes pendientes y muchos afloramientos rocosos cubiertos por vegetación arbustiva y arbórea, su textura va de limo arenosa a arenosa con rocas sin estructura (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017).

T1 T2 T3

Fig. 19 Distribución espacial de las Unidades geológicas superficiales en el área de influencia del EIA del proyecto geotérmico Macizo Volcánico del Ruíz, las estrellas representan los puntos termales de interés de este estudio. Tomado y modificado de Ingeniería Strycon S.A.S,

2017.

La roca basamento que predomina en el área muestreada, corresponde a esquistos grafíticos del Complejo Cajamarca en intercalación con gneises de esta misma unidad específicamente en el sector Botero Londoño. Según estudios elaborados por Contecol (1983), los esquistos grafitosos presentan una permeabilidad primaria que va de muy baja a nula, pero que por factores de meteorización y fracturación, se genera permeabilidad secundaria; la generada a partir de fracturamiento es en conjunto, una permeabilidad anisotrópica debido a las diferencias composicionales de la roca, en cuanto a la permeabilidad que surge a partir de la meteorización, se genera en rocas parcialmente descompuestas por debajo de los horizontes arcillosos. Es de destacar que esta descripción que realiza Contecol (1983) es desde de un punto de vista cualitativo pues no presenta estudios detallados de laboratorio que especifiquen esta descripción. Según diferentes autores, el Complejo Cajamarca presenta una porosidad secundaria generado por el diaclasamiento en la zona (POMCA Chinchiná,2013; Rodríguez, 2013; Vélez et al., 2018), García- Beltrán (2021) por su parte, realiza un estudio estructural en el que analiza familias de diaclasas conjugadas en esta unidad, donde sugiere que las diaclasas se generaron en un sistema extensional, realizando la aclaración de que se precisa de información más detallada que corrobore esta hipótesis.

El régimen hidrológico de un afluente permite identificar el comportamiento de los caudales en un periodo de tiempo determinado, para este estudio se tomó dos estaciones hidrológicas para evaluar el régimen hidrológico de la Quebrada Nereidas y el Río Molinos con

las estaciones La Bodega (4°54’N 75°25’W) y Montenegro (4°56’00.7’’N 75°25’02.1’’W) respectivamente (Fig. 20).

Fig. 20 Estaciones hidrológicas de las microcuencas de la Quebrada Nereidas y el Río Molinos.

8.2 Quebrada Nereidas

La Q. Nereidas nace en los arenales del Nevado del Ruiz sobre la vereda El Páramo a una altura de 4800 msnm desembocando directamente hacia Río Claro. A lo largo de su recorrido cuenta con una cobertura vegetal que cambia debido a los pisos térmicos que hay en el sector. Cuenta con un lecho rocoso (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017), en la zona que se conecta con Río Claro hay transporte de sedimentos debido al color del agua, en el sector de Microcuenca Río Molinos Microcuenca Q. Nereidas Montenegro La Bodega

la finca La Azufrera, el lecho rocoso se caracteriza por rocas metamórficas del Complejo Cajamarca.

La estación La Bodega de la Chec, presenta registros de descarga de la Quebrada Nereidas. Para este estudio, se tomó el análisis de corriente desde el año 2011 al 2020, exceptuando el año 2018 en el que no se encuentran registros de caudal, complementando con los valores de descarga del Río Molinos de la estación Montenegro, realizando una interpolación con el porcentaje de ocurrencia de su caudal. De esta manera, el comportamiento de caudal medio de la Q. Nereidas se presenta en la Fig. 21, en la que se observa un comportamiento bimodal, es decir que existen dos periodos en el año donde el caudal aumenta y está directamente relacionado con el fenómeno de las precipitaciones.

De esta manera, se presentan dos periodos de caudal alto, uno entre los meses de abril y mayo, con caudales medios de 0.734 m3/s y 0.746 m3/s respectivamente, y en el mes de noviembre con un caudal medio de 0.794 m3/s. Por su parte, el mes de agosto presenta uno de los caudales medios más bajos con 0.569 m3/s (Tabla. 2).

Fig. 21 Régimen hidrológico de la Quebrada Nereidas.

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

ENE

FEB MAR ABR MAY JUN

JUL

AGO

SEP

OCT NOV

DIC

Q (m3/s) Caudal Medio mensual Q. Nereidas

Con los datos obtenidos se elaboró un hidrograma de caudal para un periodo de ocho años (Fig. 22), donde se observan picos de caudal que se originan en los periodos de mayor precipitación, y donde se presenta escorrentía directa o flujo rápido. El área bajo el hidrograma representa la capacidad que tiene la cuenca para transportar agua.

Tabla. 2 Caudal medio mensual de la estación La Bodega.

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

ene-11 may-11 sep-11 ene-12 may-12 sep-12 ene-13 may-13 sep-13 ene-14 may-14 sep-14 ene-15 may-15 sep-15 ene-16 may-16 sep-16 ene-17 may-17 sep-17 ene-18 may-18 sep-18 ene-19 may-19 sep-19 ene-20 may-20 sep-20 Caudal (m3/s) Serie anual de Q. Nereidas

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2019

2020

ENE

0.904

0.700

0.596

0.572

0.624

0.404

0.560

0.682

0.584

FEB

0.980

0.640

0.852

0.596

0.436

0.364

0.432

0.723

0.520

MAR

0.920

0.684

0.704

0.720

0.464

0.412

0.528

0.727

0.696

ABR

0.995

0.788

0.728

0.680

0.680

0.448

0.648

0.819

0.816

MAY

1.112

0.597

0.872

0.708

0.640

0.536

0.668

0.769

0.810

JUN

0.737

0.664

0.640

0.688

0.684

0.588

0.535

0.717

0.694

JUL

0.760

0.668

0.760

0.588

0.348

0.660

0.576

0.682

0.660

AGO

0.800

0.680

0.844

0.404

0.356

0.488

0.427

0.588

0.536

SEP

0.852

0.792

0.960

0.428

0.420

0.484

0.508

0.642

0.608

OCT

0.943

0.836

1.056

0.732

0.524

0.644

0.596

0.792

0.688

NOV

0.998

0.824

1.104

0.816

0.768

0.524

0.499

0.827

0.784

DIC

1.096

0.848

1.008

0.808

0.528

0.508

0.716

0.807

0.756

Caudal medio mensual estación La Bodega

Fig. 22 Hidrograma anual de caudales medios de la Quebrada Nereidas.

En el hidrograma se identifica una tendencia de disminución del caudal, asociado posiblemente a captaciones de agua que se estén realizando agua arriba de la estación, al uso de suelo que se esté implementando en el área y que puede ocasionar una disminución de caudal de la cuenca con el tiempo.

.

Fig. 23 (A)Quebrada Nereidas antes de la intersección con Río Claro en el sector de Playa Alta (B) Quebrada Nereidas antes de su interacción con manantiales del sector La Azufrera.

A B

Se realizaron dos puntos de aforo para la Q. Nereidas, uno de ellos accediendo por la finca Playa Alta- Corrales antes de su intersección Río Claro, el segundo, antes de llegar la finca de La Azufrera, antes y después de su interacción con las aguas termales del sector Botero Londoño (T2). En la Tabla. 3 se muestran los parámetros físicos que se tomaron con la sonda HANNA y el dato de caudal registrado en cada uno de los puntos.

Tabla. 3 Parámetros físicos de la Quebrada Nereidas en el sector de Playa Alta y La Azufrera.

8.1.1 Climograma de la microcuenca de la Quebrada Nereidas.

Este climograma fue evaluado únicamente para la cuenca de la Q. Nereidas en un periodo de cuatro años (2016-2020), con la estación Q. Nereidas-Chec y La Bodega, con el objetivo de observar las relaciones que existen entre estos parámetros climatológicos. En la Fig. 24 se puede observar la tendencia de la temperatura con respecto a la precipitación, principalmente en los meses de mayor precipitación hay menor temperatura, es decir en octubre y noviembre, mientras que las mayores temperaturas se presentan en el primer periodo semestral. El comportamiento del caudal con respecto a la precipitación está muy relacionado, puesto que el sistema de recarga de una cuenca son las lluvias. En la Fig. 25 se puede ver que en el mes de agosto las precipitaciones y el caudal en la cuenca son mínimos, mientras que los periodos de máxima precipitación coinciden con los de máximo caudal. Q. Nereidas PA Q. Nereidas LA antes T2 Q. Nereidas LA + T2 Caudal M3/seg

1.289

1.675

0.4

Temp °C

18.1

12.23

16.8

Conduc

458

308.00

398

TDS ppm

229

154.00

Fig. 24 Climograma de precipitación y temperatura de la cuenca de la Quebrada Nereidas.

Fig. 25 Relación entre precipitación y caudal de la cuenca de la Quebrada Nereidas.

11.50

12.00

12.50

13.00

13.50

14.00

0

20

40

60

80

100

120

140

160

ENE

FEB MAR ABR MAY JUN

JUL

AGO

SEP

OCT NOV

DIC

Tem (°C) ppt (m3) Ppt (m3) Tem (°C)

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0

20

40

60

80

100

120

140

160

ENE

FEB MAR ABR MAY JUN

JUL

AGO

SEP

OCT NOV

DIC

Caudal (m3/s) ppt (m3) Ppt (m3) Caudal (m3/s)

8.2 Río Molinos

El Río Molinos nace en el glaciar del VNR desembocando en Río Claro, cerca de la vereda Laguna Alta (Chamorro et al., 2015). Cuenta con una baja cobertura vegetal y en algunos sectores se desarrollan actividades pecuarias, y un lecho rocoso que arrastra rocas de hasta 15 cm de diámetro (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017).

La estación Montenegro de Chec proporciona datos de caudal del Río Molinos, de igual manera que con la Q. Nereidas. Se tomaron registros de los años 2011-2020, excluyendo el año 2018 que no cuenta con registros. En la Fig. 26 se identifica un comportamiento bimodal con periodos de caudal medio alto en los meses de mayo y noviembre de 2.214 m3/s y 2.420 m3/s respectivamente, el caudal medio mínimo se presenta en el mes de agosto de 1.688 m3/s (Tabla.

4).

Fig. 26 Régimen hidrológico del Río Molinos.

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

ENE

FEB MAR ABR MAY JUN

JUL

AGO

SEP

OCT NOV

DIC

Q (m3/s) Caudal Medio mensual Río Molinos

Tabla. 4 Caudal medio mensual de la estación Montenegro.

El hidrograma de caudal del Río Molinos recoge datos de ocho años (2011-2020), en la Fig. 27 se identifican picos de caudal máximo en meses en los que la precipitación fue alta y donde se presenta escorrentía directa o flujo rápido. El área bajo el hidrograma representa la capacidad que tiene la cuenca para transportar agua.

De igual manera que con la Q. Nereidas, en el hidrograma del Río Molinos, se identifica una tendencia de disminución del caudal, asociado posiblemente a la disminución de la capa de hielo del nevado del Ruiz y a captaciones de agua que se estén realizando agua arriba de la estación, que ocasionan una disminución de caudal de la cuenca con el tiempo.

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2019

2020

ENE

2.6312

2.0374

1.7347

1.6649

1.8162

1.1759

1.63

1.9859

1.6998

FEB

2.8524

1.8628

2.4799

1.7347

1.269

1.0595

1.2574

2.1051

1.5135

MAR

3.2832

1.9909

2.0491

2.0957

1.3505

1.1992

1.8861

2.1149

2.0258

ABR

3.551

2.2936

2.1189

1.9792

1.9792

1.304

1.8861

2.3841

2.3761

MAY 3.2366

2.1306

2.5381

2.0607

1.8628

1.5601

1.9443

2.2381

2.3573

JUN

2.6312

1.9327

1.8628

2.0025

1.9909

1.7114

1.9094

2.0876

2.0197

JUL

2.7127

1.9443

2.2121

1.7114

1.0129

1.921

1.6765

1.9848

1.9203

AGO

2.3285

1.9792

2.4566

1.1759

1.0362

1.4204

1.5252

1.7114

1.5601

SEP

2.4799

2.3052

2.7942

1.2457

1.2225

1.4087

1.4786

1.8686

1.7697

OCT

3.3647

2.4333

3.0736

2.1306

1.5252

1.8744

1.7347

2.3038

2.0025

NOV

3.5626

2.3984

3.2133

2.3751

2.2354

1.5252

1.7813

2.4071

2.2819

DIC

3.19

2.4682

2.9339

2.3518

1.5368

1.4786

2.084

2.3489

2.2004

Caudal medio mensual estación Montenegro

Fig. 27 Hidrograma anual de caudales medios del Río Molinos.

El Río Molinos no fue aforado ya que no hay presencia de aguas termales que interactúen con este cauce, pero se incluye en este estudio ya que hace parte de la subcuenca de Río Claro. En general, el régimen hidrológico para estos dos afluentes muestra una tendencia a disminución de caudal a lo largo de estos ocho años, sin embargo, es relevante anotar que se precisa de una data más representativa en términos de periodo de tiempo para analizar si este comportamiento ha perdurado desde años anteriores.

8.3 Río Claro

Este río principal nace entre el VNR y el Nevado del Cisne, drena directamente sobre el Río Chinchiná en el sector de Montevideo (Chamorro et al., 2015). La cobertura vegetal es de tipo Andino y permanece sobre la parte alta y media de la cuenca ya que no está tan intervenida

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

ene-11 may-11 sep-11 ene-12 may-12 sep-12 ene-13 may-13 sep-13 ene-14 may-14 sep-14 ene-15 may-15 sep-15 ene-16 may-16 sep-16 ene-17 may-17 sep-17 ene-18 may-18 sep-18 ene-19 may-19 sep-19 ene-20 may-20 sep-20 Caudal (m3/s) Serie anual del Río Molinos

por actividad antrópica, su lecho es de tipo rocoso (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017) y en la zona visitada corresponde a rocas metamórficas del Complejo Cajamarca.

El régimen hídrico de Río Claro no fue evaluado ya que la falta de información genera saltos en el tiempo de registros. Sin embargo, es uno de los cauces que interactúa con las fuentes termales, por lo que fue visitado en campo para toma de datos físicos y aforo para cálculo de caudal.

Fig. 28 Río Claro después de la unión con la Quebrada Nereidas.

Para toma de datos físicos de Río Claro, se accedió por la finca Playa Alta- Corrales, uno de los puntos de aforo es después de su intersección con la Q. Nereidas y el otro después de su interacción con la fuente termal encontrada en la zona (T1). En la Tabla. 5 se muestran los N S

parámetros físicos que se tomaron con la sonda HANNA y el dato de caudal registrado en cada uno de los puntos.

Tabla. 5 Parámetros físicos de la Quebrada Nereidas en el sector de Playa Alta.

8.4 Quebrada El Billar

Esta quebrada nace a los 3500 msnm sobre la vereda Páramo y cae directamente sobre la Q. Nereidas, cuenta con una buena cobertura vegetal de bosque alto Andino, con un lecho rocoso (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017) y que en el sector visitado corresponde a esquistos y gneises del Complejo Cajamarca.

El régimen hídrico de la quebrada El Billar no fue evaluado pues no cuenta con registro de caudal. Sin embargo, es uno de los cauces que interactúa con las fuentes termales en el sector de la finca La Quinta, por lo que fue visitado en campo para toma de datos físicos y aforo para cálculo de caudal Río Claro + Q.N Río Claro+ QN+T1 Caudal M3/seg

5.118

6.407

Temp °C

13.81

15.52

Conduc

157

249

TDS ppm

Fig. 29 Quebrada El Billar en el sector de la finca La Quinta.

Para llegar al punto de aforo de la quebrada el Billar se accedió por la finca La Quinta y se tomaron datos del cauce antes y después de su interacción con las aguas termales del sector (T3). En la Tabla. 6 se muestran los parámetros físicos que se tomaron con la sonda HANNA y el dato de caudal registrado en cada uno de los puntos.

Tabla. 6 Parámetros físicos de la Quebrada El Billar en el sector de La Quinta. El Billar antes T3 El Billar + T3 Caudal M3/seg

0.417

0.417

Temp °C

14.04

17.17

Conduc

85.00

201

TDS ppm

42.00

9. Clima

La variabilidad climática en Colombia se ve afectada a diferentes escalas temporales (Interestacional, estacional, interanual, interdecadal) por criterios como el desplazamiento de la Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT) en donde ocurre una convergencia entre los vientos alisios del hemisferio norte y sur; los fenómenos del niño y de la niña (ENSO), la acción de factores físico geográficos como la orografía, la longitud y latitud; la influencia de los vientos alisios que ingresan por el Atlántico; las masas de aire que vienen del Pacífico; los aportes de humedad procedentes del Amazonas (Poveda, 2004; Jaramillo, 2005) y los vientos del oeste que entran por la costa Pacífica proveniente de una corriente superficial en el trópico llamada Chorro del Chocó que introduce gran humedad al territorio (Poveda & Mesa, 1999, 2000; Poveda,

2004).

Según la clasificación de Caldas-Lang de 1962, Colombia presenta la mayor parte de los climas que comprenden su clasificación en el que predomina un clima cálido con diferentes grados de humedad (Fig.30). En el departamento de Caldas predomina de mayor a menor proporción los climas cálido semihúmedo, templado húmedo, frío húmedo, muy frío húmedo y superhúmedo, y extremadamente frío superhúmedo (IDEAM, 2014) (Fig.31). La precipitación en el área está influenciada por el fenómeno ENSO y la ZCIT lo que genera un comportamiento bimodal en el que ocurren dos periodos de muy alta precipitación entre los meses abril-mayo y octubre-noviembre siendo este último el de mayor precipitación y los meses de menor precipitación se presentan durante los meses de enero-febrero y julio-agosto (Ingeniería Strycon S.A.S, 2017; Aricapa, 2020).

La temperatura está dominada por la altitud, latitud, proximidad al mar y la radiación solar. Según Ingeniería Strycon S.A.S (2017) el área de influencia del proyecto geotérmico está entre los 18,78°C y 4,71°C en la parte más alta, con una diferencia de 14, 07°C debido a la ubicación de las estaciones climáticas con respecto al nivel del mar, quienes toman de referencia nueve estaciones ubicadas entre los departamentos de Caldas y Risaralda con registros comprendido entre los años 1993 a 2015.

Fig. 30 Clasificación climática de Colombia de Caldas-Lang. 2014. IDEAM.

Fig. 31 Clasificación climática Caldas-Lang del departamento de Caldas. 2014. IDEAM.

9.1 Análisis de los datos existentes de las estaciones en la zona de estudio

Para este estudio se realizaron mapas esquemáticos que representan las variables climáticas de precipitación y temperatura. Pero antes de ello, se dispuso a adquirir la información a partir de la plataforma SIMAC (Sistema Integrado de Monitoreo Ambiental de Caldas) y la base de datos del IDEAM, DHIME (Sistema de Información para la gestión de datos Hidrológicos y Meteorológicos), con el fin de visualizar las estaciones meteorológicas que queden más cercanas a la zona de interés y que puedan brindar información que permita proponer un modelo de distribución de precipitación y temperatura sobre la subcuenca Río Claro.

9.1.1 Metodología

Con el fin de obtener información de calidad se seleccionaron siete estaciones meteorológicas que quedan relativamente cerca de la zona de estudio, teniendo presente que el área carece de un buen abastecimiento de este tipo de equipos de monitoreo, que proporcionen información suficiente para dicho análisis (Fig.32).

Se hizo una evaluación del registro de datos disponibles en la plataforma y se seleccionó un rango de tiempo que fuera representativo con el fin de que represente el mismo periodo climático en el tiempo, escogiendo así los registros que comprenden los años 2016-2020. Siguiendo el protocolo de la Guía de Prácticas Climatológicas de la Organización Metereológica Mundial (OMN – N° 100), se realizó un control de gestión de calidad de datos que comprende un conjunto de actividades que busca mejorar la calidad de la información disponible.

Finalmente se realizó una representación esquemática de los datos tratados a partir de gráficos y mapas que permitieran visualizar la distribución de las variables estudiadas en este apartado.

.

Fig. 32 Zona de estudio con las estaciones climáticas de interés. Imagen satelital tomada de SAS Planet Release 200606.

Tabla 7. Estaciones hidrológicas y pluviométricas utilizadas Coordenadas planas MAGNA Sirgas origen Bogotá.

La Batea La Guayana Papayal Pirineos-Chec Las Brisas Q. Molinos PNNN Q. Nereidas- Chec Inicial Final

178730402010 RÍO RIOCLARO -

LA BATEA

Hidometer eológica

1040896.801

838138.181

1898.353

Gobernación de Caldas - Udeger

2016

2020

178730501015

PIRINEOS -

CHEC

Meteoroló gica

1031610.107

858059.69

4347.362

CHEC S.A. E.S.P. -

Grupo EPM

2016

2020

178730302003

Q. MOLINOS

P.N.N.N.

Hidometer eológica

1035384.915

857136.218

4046.17

CORPOCALDAS

2012

2020

178730502014

Q. NEREIDAS -

CHEC

Hidometer eológica

1033264.062

852823.771

3365.74

CHEC S.A. E.S.P. -

Grupo EPM

2016

2020

178730302006 RÍO RIOCLARO -

LA GUAYANA

Hidometer eológica

1039363.88

841068.004

1807

CORPOCALDAS

2011

2020

26150150

PAPAYAL

Hidometer eológica

1039474.8

843360.1

2304

IDEAM

1970

2020

26155150

LAS BRISAS

Hidometer eológica

1037538.573

858826.009

4812

IDEAM

1982

2020

CÓDIGO

ESTACIÓN

AÑO DE REGISTRO

ENTIDAD

ELEVACIÓN

ESTE

NORTE

TIPO

9.2 Precipitación.

En el Anexo 1 se puede observar el conjunto de datos que fue adquirido a partir del SIMAC y el DHIME sin ninguna modificación o tratamiento de éstos. En la Tabla. 7 se puede observar las estaciones que fueron tomadas con sus respectivas coordenadas, nombres y código que las representa.

Teniendo presente la cantidad de datos con los que se dispone y con el fin de que se estudien dentro de un mismo rango espacial y climático se tomaron los registros que comprenden el año 2016 a 2020.

Para comenzar con el análisis de consistencia de datos y según lo recomendado por la Guía de Prácticas Climatológicas de la Organización Metereológica Mundial (OMN – N° 100), se hizo un cálculo del número de registros faltantes ya que no se debe trabajar con valores que tengan más del 80% de datos ausentes. Para ello se tomaron los registros mensuales que se obtuvieron a través de la plataforma SIMAC y DHIME (ver Anexo 1). En la Tabla. 8 se muestra el porcentaje de datos faltantes y se concluyó descartar los datos del año 2016 de la estación Río Claro- La Batea y 2020 de la estación Papayal. De esta manera, la cantidad de datos se reduce a los registros de las siete estaciones restantes desde el 2016 con la excepción mencionada, haciendo que el análisis del componente climatológico se ajuste a los estándares de cantidad de información requerida.

Tabla 8. Porcentaje de datos faltantes entre los años 2016-2020.

2016

92

2017

17

2018

0

2019

0

2020

0

2016

33

2017

0

2018

0

2019

0

2020

0

2016

8

2017

0

2018

50

2019

25

2020

0

2016

25

2017

0

2018

0

2019

25

2020

0

2016

8

2017

0

2018

0

2019

0

2020

0

2016

0

2017

25

2018

8.3

2019

8.3

2020

33.3

2016

0

2017

0

2018

0

2019

0

2020

91.7

26150150

PAPAYAL

26155150

LAS BRISAS

% DATOS

FALTANTES

CÓDIGO

ESTACIÓN

AÑO DE

REGISTRO

RÍO

RIOCLARO -

LA BATEA

178730402010

178730502014 Q. NEREIDAS -

CHEC

RÍO

RIOCLARO -

LA GUAYANA

178730302006

178730501015

PIRINEOS -

CHEC

178730302003 Q. MOLINOS

P.N.N.N.

9.2.1 Datos faltantes

Dentro de la verificación de la calidad de la información se encuentra el porcentaje de datos disponibles (Tabla. 8) y a pesar de que se descartaron los datos que sobrepasen el 80% de datos faltantes, fue relevante identificar tendencias que permitieran conocer los posibles valores de una serie de datos basados en métodos estadísticos que tuvieran en cuenta las estaciones cercanas a la que se estaba analizando y que carecen de información. Para complementar los valores faltantes de la serie de precipitación se realizaron diferentes métodos, ya que el coeficiente de correlación o de Pearson entre estaciones debe ser mayor de 0.7 y este caso solo ocurrió entre las estaciones Río Claro-La Batea y Q. Molinos PNNN, y Q. Nereidas- Chec y La Argentina; del departamento de Risaralda de modo que se realizó el método de regresión múltiple de los años 2017,2018 y 2019 (Tabla. 9). Para completar los datos de los años 2016, 2017 y 2018 de las estaciones Q. Molinos PNNN, Las Brisas y Papayal se utilizó el método de razones promedio teniendo presente que la zona estudiada se encuentra sobre una misma región hidrológica tomando el registro de las estaciones Q. Nereidas- Chec y Río Claro- La Guayana. Finalmente, el registro del año 2016 faltante de la estación Río Claro- La Guayana fue completado a partir de un promedio de sus propios datos, método que puede implementarse pues la información que hace falta corresponde a menos del 10% de los datos. De esta manera las estaciones Q. Nereidas- Chec y Pirineos- Chec son las únicas que quedan sin data en el año 2016.

Tabla. 9 Datos método de regresión múltiple para identificación de datos faltantes. Estación X: Estación que se utilizó para rellenar datos faltantes. Estación Y: Estación con datos faltantes.

𝑃𝑋= 𝑃𝑋̅̅̅̅ 𝑁∗[ 𝑃𝐴 𝑃𝐴̅̅̅̅ + 𝑃𝐵 𝑃𝐵̅̅̅̅ + ⋯+ 𝑃𝑁 𝑃𝑁̅̅̅̅]

9.2.2 Análisis consistencia de datos

La curva de doble masa permite analizar la calidad de los datos, su homogeneidad y determinar el error que existe o existió en la toma de ellos. Este método acumula la precipitación de la estación patrón y de la estación a evaluar, buscando que las series de lluvia tengan la misma proporción desde el inicio hasta el final de la toma de datos. En el caso de estudio no existe una estación patrón como tal, por ello se tomaron los promedios acumulados de las estaciones vecinas considerándola una nueva estación.

PX: precipitación de la estación incompleta PA, B: precipitación de las estaciones completas N: Número de estaciones vecinas 𝑃𝑁̅̅̅̅: promedio de precipitación Pc: precipitación corregida Pr: precipitación del punto a corregir 𝑎𝑐: pendiente de la estación patrón 𝑎𝑟: pendiente de la estación estudio 𝑎𝑐𝑎𝑐 ⁄ : factor de corrección Río Claro- La Batea Q. Molinos PNNN Y= 0.0014x2 - 0.2141x + 76.395

0.77

Q. Molinos PNNN Río Claro- La Batea Y= 1.2493x + 38.627

0.77

La Argentina Q. Nereidas- Chec Y=-0.0008x2 + 0.8413x + 5.4255

0.74

Estación X Estación Y Ecuación de Regresión Coef. Pearson

𝑃𝑐= 𝑎𝑐 𝑎𝑟∗𝑃𝑟

Fig. 33 Curva de doble masa de la estación Río Claro- La Batea.

Fig. 34 Curva de doble masa de la estación Pirineos- Chec.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0.00

1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00 8000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa| Río Claro- La Batea

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0.00

1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00 8000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa | Pirineos- Chec

Fig. 35 Curva de doble masa de la estación Q. Molinos PNNN.

Fig. 36 Curva de doble masa de la estación Q. Nereidas- Chec.

0

500

1000

1500

2000

2500

0.00

2000.00

4000.00

6000.00

8000.00

10000.00

12000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa | Q. Molinos PNNN

0

500

1000

1500

2000

2500

0.00

1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00 8000.00 9000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa |Q. Nereidas-Chec

Fig. 37 Curva de doble masa de la estación Río Claro- La Guayana.

Fig. 38 Curva de doble masa de la estación Papayal.

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa|Río Claro-La Guayana

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0.00

500.00 1000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.005000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa | Papayal

.

Fig. 39 Curva de doble masa de la estación Las Brisas.

La curva de cada estación indica una buena relación entre los datos acumulados con una tendencia lineal, considerándose datos consistentes, lo que permite garantizar la calidad y confianza de la información utilizada, teniendo en cuenta el comportamiento de la variabilidad climática, lo que permite inferir que no existen problemas relevantes en el registro de los datos.

9.2.3 Identificación de outliers o datos anómalos

Los outliers son datos atípicos que se apartan de la tendencia de los datos restantes. La modificación, retención o eliminación de estos valores, puede afectar significativamente los parámetros estadísticos especialmente en el caso de muestras pequeñas (U.S. Water Resources Council, 1982).

Según el Consejo de Recursos Hídricos de U.S, WRC por sus siglas en inglés, existe un método que detecta los valores atípicos que trabaja con unidades logarítmicas los valores de precipitación.

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

ppt mensual acumulada (mm) promedio ppt mensual acumulada (mm) Curva de doble masa| Las Brisas

𝑋𝐻= 𝑋̅ + 𝐾𝑁∗𝑆 De esta manera se pueden identificar outliers y eliminar dichos registros que afectan valores estadísticos como la media y la desviación estándar.

9.2.4 Coeficiente pluviométrico

La representatividad de los valores medios mensuales con respecto a la distribución real de las precipitaciones presenta ciertas deficiencias que según Albentosa (1975) son:

(1) La desigual duración del número de días de cada mes, (2) los promedios de los

valores se hacen con datos muy contrastados, es decir máximos y mínimos que crean cierto sesgo, (3) cuando valores totales de precipitación resultan muy altos, no es porque la distribución de la lluvia fue uniforme en ese periodo de tiempo, (4) los promedios mensuales resultan de valores muy irregulares y no hay ritmos muy “ordenados” entre un año y otro, solo se pueden distinguir tendencias, (5) a escala regional, las series de precipitación son tan diferentes que no se pueden comparar entre ellas.

De esta manera se puede pensar que los datos de precipitación se están tratando desde un punto de vista solo matemático y estadístico sin tener en cuenta las variables físicas del clima. 𝑋𝐻: Alto umbral atípico en unidades de registro 𝑋̅: logaritmo medio de las precipitaciones 𝐾𝑁: Valor K para el tamaño de muestra N S: desviación estándar en unidades logarítmicas del registro de ppt

Por ello, Angot (1897) propone una ecuación que facilita conocer las relaciones entre los regímenes de dos estaciones, lo que denomina como “coeficiente pluviométrico”. 𝐶𝑜𝑒𝑓. 𝑃𝑙𝑢𝑣= 𝑝∗365 𝑃∗𝑑

Según Martonne (1963), este coeficiente es más metereológico que geográfico ya que no indica de un modo seguro los periodos secos, pues el valor que se obtiene resulta ser relativo por estar ligado al total de las lluvias en el año. Sin embargo, es un índice útil que resuelve el problema de las diferencias de duración de los periodos, expresando un carácter más o menos lluvioso del mes que se esté analizando y permite establecer curvas que muestren un régimen con mayor claridad.

Para las estaciones trabajadas se hizo el cálculo del coeficiente pluviométrico con el rango de años 2016-2020.

Tabla. 10 Registro precipitación estación Río Claro- La Batea. p: precipitación media mensual P: precipitación media anual d: días del mes considerado Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

125.6

125.6

2017

187.8

178.2

174.4

148.58

151.2

71.86

70.4

46.4

54.2

167.75

130.6

1755

2018

128

307.6

290

230.6

230.4

77.4

105.2

79.8

138.6

0

218.6

73.4

2258.4

2019

82

139.2

230.4

211.2

210.4

26.4

0

0

8.2

125.61

193.27

116.37

908

2020

0

0

2.47

12.9

4.94

20.58

35.13

10.15

43.91

17.29

91.38

220.8

394.8

Río Claro - La Batea ppt mensual (mm)

Fig. 40 Coeficiente pluviométrico estación Río Claro- La Batea.

En la estación Río Claro- La Batea, se descartó este análisis para el año 2016 por la falta de información, sin embargo, se puede distinguir tendencias a partir del gráfico (Fig. 40). En los meses julio-septiembre el coeficiente de Angot tiene valores mínimos que empiezan a elevarse a partir del mes de octubre con un máximo en el mes de noviembre. La otra tendencia que destaca, es en principio de año; hay mínimos en el mes de febrero y un máximo sostenido que va desde marzo a junio.

Tabla. 11 Registro precipitación estación Pirineos- Chec.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

ENE

FEB

MAR

ABR MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico| Río Claro- La Batea

2017

2018

2019

2020

Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

26.8

115.2

43

57.8

23.6

73.4

154

160

166.4

820.2

2017

85.6

47.8

29.4

8.4

164.8

139

43.4

56.8

61.2

93.6

161.6

99

990.6

2018

50.6

110.8

112.4

189.6

102.2

21.8

59.8

57.4

0.6

96.85

141.2

47.6

1115.6

2019

37.4

59.4

67.4

53.4

76

33.8

11.2

57.1

49.2

88.8

148.8

89.6

339.6

2020

2.8

66.2

70.4

86.6

34

73

59.2

90.6

61.6

107.6

136.4

45.4

833.8

Pirineos- Chec ppt mensual (mm)

Fig. 41 Coeficiente pluviométrico estación Pirineos- Chec.

En la estación Pirineos- Chec (Fig. 41), existe un máximo marcado en el mes de noviembre seguido de un máximo en el mes de mayo, los mínimos se encuentran en los meses enero-abril y junio-agosto.

Tabla. 12 Registro precipitación estación Q. Molinos PNNN. Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

20.8

63.2

20.4

92.87

60

41.8

52.4

11.4

59.8

118.6

157.8

75

681.2

2017

74.4

57.32

74.14

114.2

152.2

98.4

26.6

40.4

60

96.6

145.2

88.4

1478.2

2018

54

97.4

119.2

108.8

67.8

33.6

21.5

21.15

44.71

89.11

111.88

45.61

480.8

2019

43.57

66

146.2

145.8

139.4

40.2

0

0

3

540

2020

25.06

2.69

10.78

2.69

8.56

6.04

0

12.83

14.34

52.13

32.62

16.05

72.6

ppt mensual (mm) Q. Molinos

PNNN

0

2

4

6

8

10

12

14

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico| Pirineos Chec

2016

2017

2018

2019

2020

Fig. 42 Coeficiente pluviométrico estación Q. Molinos PNNN.

El coeficiente pluviométrico de Angot para la estación Q. Molinos PNNN (Fig. 42), permite reconocer una tendencia mínima marcada en el mes de agosto, sin embargo, en el 2020 esta tendencia está presente en el mes de julio. La otra tendencia marcada, es un máximo en el mes de noviembre.

Tabla. 13 Registro precipitación estación Q. Nereidas- Chec. Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

37

121.25

204

236

61.07

233

141.6

137.4

76

3047

2017

42

174

97.53

103.2

169.6

118

27

46

67.8

148.8

152

108

2275.6

2018

57.4

100.4

100.4

150.8

157.6

36

45

38.4

67.8

199.6

131

45

1129.4

2019

27.4

79.8

108.8

139.2

121

54.2

24.4

61.06

60.2

94.8

109.8

60

886.2

2020

43.4

43.6

83.4

72.8

36.8

0

32

98.8

77.2

123.2

156.8

92

860

Q. Nereidas

- Chec

ppt mensual (mm)

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico| Q. Molinos PNNN

2016

2017

2018

2019

2020

Fig. 43 Coeficiente pluviométrico estación Q. Nereidas-Chec.

Existe ausencia de datos en los meses enero-marzo del 2016 en la estación Q. Nereidas- Chec, algo que puede evidenciarse en la gráfica (Fig. 43). En el mes de agosto existe la mayoría de los datos mínimos a excepción del año 2020 que presenta este mínimo en el mes de julio, esto seguido de enero que es donde se puede observar la segunda tendencia mínima. Los máximos valores se presentan en los meses de octubre- noviembre y abril-mayo.

Tabla. 14 Registro precipitación estación Río Claro- La Guayana. Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

83.6

228.54

111.4

53.8

130

44.4

52.2

39.2

125.4

175.6

174.2

202.4

3394

2017

164.2

117.8

161.6

146.8

271.2

158.4

55.2

67.4

127.4

132.8

131.44

98.78

1316.2

2018

4.4

2.6

187

203.4

223

62

104

37

81.6

135

270

244.4

1597.8

2019

80.4

73.8

199.2

249.6

321.2

190.4

79.6

110.4

113.4

143.6

246

217.4

1981.6

2020

85.4

42.6

95.8

163.4

89.8

117.8

103.6

98.6

87.6

77.2

131.4

98.78

963.8

ppt mensual (mm) Río Claro - La Guayana

0

1

2

3

4

5

6

7

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico| Q. Nereidas- Chec

2016

2017

2018

2019

2020

Fig. 44 Coeficiente pluviométrico estación Río Claro- La Guayana.

El coeficiente de la estación Río Claro- La Guayana (Fig. 44) presenta dos máximos en el mes de mayo y noviembre, con un mínimo marcado en julio-agosto.

Tabla. 15 Registro precipitación estación Papayal.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico| Río Claro- La Guayana

2016

2017

2018

2019

2020

Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

55

62

218

198

195

129

129

35

127

183

231

281

1843

2017

185

54.3

259.8

168.9

242.9

142.1

53.3

60.7

91.1

251

240.13

166.5

1915.73

2018

75.9

79.33

248

183.1

207.1

55.3

81.9

62.9

111.8

266.6

285.5

42.9

1700.33

2019

83.4

121.7

266.2

240.6

235.7

90.9

108.9

30

103.4

94.5

203.9

166.3

1745.5

2020

25.8

25.8

Papayal ppt mensual (mm)

Fig. 45 Coeficiente pluviométrico estación Papayal.

Para la estación Papayal, se puede observar una tendencia bimodal (Fig. 45), con los valores más bajos en el mes de agosto seguido del mes de febrero. La máxima tendencia se presenta en los meses de marzo y octubre-noviembre.

Tabla. 16 Registro precipitación estación Las Brisas.

0.000

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico | Papayal

2016

2017

2018

2019

Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm)

2016

27.1

92

72.1

152.3

14

88

88

56.9

96.1

157.2

137.57

104.1

1085.37

2017

97.7

48.6

114.51

157.4

101.93

156.9

86.62

85.1

123.6

161

1133.36

2018

56.8

108.2

155.5

178.4

0

87.4

96.6

68.9

41

217.4

110.8

44.7

1165.7

2019

61

111.7

157.4

156.3

181.1

57.8

16.7

107.3

162.2

140.9

73.57

1225.97

2020

48.59

57.59

73.04

97.17

110.68

130.42

111.65

15.34

82.38

127.3

854.16

Las Brisas ppt mensual (mm)

Fig. 46 Coeficiente pluviométrico estación Las Brisas.

En la estación Las Brisas, el coeficiente de Angot (Fig. 46) presenta mínimos en los meses de mayo y agosto, mientras que los máximos se presentan en los meses de marzo-abril y en el mes de octubre.

El valor mínimo de coeficiente de Angot se presenta para la mayoría de las estaciones, en el mes de agosto y en el primer trimestre de los años estudiados. Por otro lado, los valores máximos de este coeficiente varían entre los meses de octubre-noviembre y marzo-mayo. Se entiende de esta manera que los valores menores representan periodos de sequía mientras que los valores extremos superiores, equivalen a un régimen húmedo, que a su vez permiten reconocer el inicio de un año hidrológico para las estaciones observadas.

9.2.5 Precipitación media

La precipitación media de una cuenca se puede obtener a partir de registros puntuales de varias estaciones por diferentes métodos, para este estudio se utilizó el método de polígonos de Thiessen con ayuda del software ArcGis 10.5.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Coef. Angot Coef. Pluviometrico| Las Brisas

2016

2017

2018

2019

2020

9.2.5.1 Polígonos de Thiessen

Para este método, es necesario conocer la localización de las estaciones en la zona bajo estudio, ya que, para su aplicación, se requiere delimitar la zona de influencia de cada estación que pondera el valor de precipitación en el área para que no surjan errores estadísticos que solo tengan en cuenta el promedio por estación.

La precipitación media anual en la subcuenca Río Claro, se realiza por medio de este método (Tablas. 17, 18, 19, 20, 21). Para el año 2016, se excluye la estación Río Claro-La Batea que no cuenta con data suficiente para ese año, la precipitación media anual es de 1162.65 mm con valores máximos en la parte baja de la cuenca, específicamente en la estación Papayal que está a una altitud de 2304 msnm. En el año 2017 la precipitación media anual fue de 1291.13 mm y de igual manera que como ocurrió en el año 2016, la estación con mayor precipitación corresponde a Papayal. En el año 2018 la precipitación media anual es de 1257.16 con su máximo valor de precipitación en una de las partes más bajas de la cuenca representado por la estación Río Claro -La Batea que se ubica a una altura de 1898.35. En el año 2019 la precipitación media mensual es de 1119.86 mm con la máxima precipitación en el área más baja de la cuenca representado por la estación Río Claro - La Guayana a una altura de 1807 msnm. En el año 2020 no se tuvo en cuenta la estación Papayal por falta de 𝑃𝑚𝑒𝑑= 1 𝐴𝑇 ∑𝐴𝑖𝑃𝑖 𝑛 𝑖−1

𝐴𝑇: Área total de la cuenca 𝐴𝑖: Área de influencia del polígono de Thiessen 𝑃𝑖: Precipitación de la estación i n: Número de estaciones tomadas en cuenta

información, la precipitación media fue de 741.78 mm con un valor máximo en la parte más baja de la cuenca al igual que en el año 2019, con los valores más bajos de precipitación a lo largo de los cuatro años (Fig. 51).

Tabla. 17 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2016 de la subcuenca Río Claro.

Tabla. 18 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2017 de la subcuenca Río Claro.

Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

1247.32

56.3695

70310.80474

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

774.07

20.1864

15625.68665

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

820.2

78.1075

64063.7715

Río Claro- La Guayana

841068.0041

1039363.88

1807

1420.74

20.688

29392.26912

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1843

36.8812

67972.0516

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1085.37

7.92744

8604.205553

220.16004

255968.7892

1162.65

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2016

TOTAL

Precipitación promedio Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Río Claro- La Batea

838138.1812

1040896.801

1898.353

1381.39

24.3626

33654.21255

Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

1253.93

56.3695

70683.40714

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

1027.86

20.1864

20748.7931

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

990.6

78.1075

77373.2895

Río Claro- La Guayana

841068.0041

1039363.88

1807

1633.02

20.688

33783.91776

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1915.73

36.8812

70654.42128

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1133.36

7.92744

8984.643398

244.52264

315882.6847

1291.83

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2017

TOTAL

Precipitación promedio

Tabla. 19 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2018 de la subcuenca Río Claro.

Tabla. 20 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2019 de la subcuenca Río Claro.

Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Río Claro- La Batea

838138.1812

1040896.801

1898.353

1879.6

24.3626

45791.94296

Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

1129.4

56.3695

63663.7133

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

814.76

20.1864

16447.07126

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

990.85

78.1075

77392.81638

Río Claro- La Guayana

841068.0041

1039363.88

1807

1554.4

20.688

32157.4272

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1700.33

36.8812

62710.2108

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1165.7

7.92744

9241.016808

244.52264

307404.1987

1257.16

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2018

TOTAL

Precipitación promedio Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Río Claro- La Batea

838138.1812

1040896.801

1898.353

1343.05

24.3626

32720.18993

Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

940.66

56.3695

53024.53387

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

584.17

20.1864

11792.28929

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

772.1

78.1075

60306.80075

Río Claro- La Guayana

841068.0041

1039363.88

1807

2025

20.688

41893.2

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1745.5

36.8812

64376.1346

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1225.97

7.92744

9718.803617

244.52264

273831.9521

1119.86

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2019

TOTAL

Precipitación promedio

Tabla. 21 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2020 de la subcuenca Río Claro.

Fig. 47 Variación de la precipitación media anual durante lo años 2016-2020 sobre la subcuenca Río Claro.

El comportamiento de este fenómeno en el periodo de estos cuatro años fue parabólico descendente (Fig. 47), lo que significa que, si bien hubo una disminución de las precipitaciones, esta no fue de manera directa lineal, sino gradual durante este tiempo. Pero es de anotar que en Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Río Claro- La Batea

838138.1812

1040896.801

1898.353

459.55

24.3626

11195.83283

Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

860

56.3695

48477.77

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

183.79

20.1864

3710.058456

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

833.8

78.1075

65126.0335

Río Claro- La Guayana

841068.0041

1039363.88

1807

1191.98

20.688

24659.68224

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

854.16

7.92744

854.16

207.64144

154023.537

741.78

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2020

TOTAL

Precipitación promedio

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

2016

2017

2018

2019

2020

Ppt (mm) Precipitación media anual en la subcuenca Río Claro

los años 2016 y 2020 no se tuvo en cuenta a las estaciones Río Claro-La Batea y Papayal respectivamente por su falta de información.

A partir de este método se pudo obtener una precipitación media multianual para la zona de 1206.17 mm (Tabla. 22), lo que la define como una región climática abundante según la OMM (2008). En cuanto a la zona de influencia que tiene cada estación en la zona, se puede observar en la Fig. 48 qué tanta área abarca la data de cada punto

Tabla. 22 Datos precipitación media multianual polígonos de Thiessen para la subcuenca Río Claro.

Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Río Claro- La Batea

838138.1812

1040896.801

1898.353

1303.130428

24.3626

31747.64537

Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

918.52

56.3695

51776.51314

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

726.0695

20.1864

14656.72935

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

1134.1685

78.1075

88587.06611

Río Claro- La Guayana

841068.0041

1039363.88

1807

1565.028

20.688

32377.29926

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1801.14

36.8812

66428.20457

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1181.102833

7.92744

9363.121842

244.52264

294936.5796

1206.17

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN

TOTAL

Precipitación promedio

Teniendo en cuenta esto, se destaca la precipitación media anual solo para la zona de interés de este estudio en la que se obtuvo un promedio mensual multianual de 912.54 mm. En las Tablas. 23, 24, 25, 26, 27 se detallan las estaciones que influencian el sector de interés con su respectiva área de influencia.

Fig. 48 Zona de influencia de las estaciones de trabajo a partir de los polígonos de Thiessen.

Tabla. 23 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2016 de la zona de interés.

Tabla. 24 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2017 de la zona de interés.

Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

1247.32

19.8821

24799.34097

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

774.07

14.1509

10953.78716

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

820.2

49.5722

40659.11844

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1843

1.8682

3443.0926

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1085.37

0.877

951.86949

86.3504

80807.20867

935.81

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2016

TOTAL

Precipitación promedio Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

1253.93

19.8821

24930.76165

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

1027.86

14.1509

14545.14407

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

990.6

49.5722

49106.22132

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1915.73

1.8682

3578.966786

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1133.36

0.877

993.95672

86.3504

93155.05055

1078.80

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2017

TOTAL

Precipitación promedio

Tabla. 25 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2018 de la zona de interés.

Tabla. 26 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2019 de la zona de interés.

Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

1129.4

19.8821

22454.84374

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

814.76

14.1509

11529.58728

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

990.85

49.5722

49118.61437

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1700.33

1.8682

3176.556506

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1165.7

0.877

1022.3189

86.3504

87301.9208

1011.02

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2018

TOTAL

Precipitación promedio Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

940.66

19.8821

18702.29619

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

584.17

14.1509

8266.531253

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

772.1

49.5722

38274.69562

Papayal

843360.1

1039474.8

2304

1745.5

1.8682

3260.9431

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

1225.97

0.877

1075.17569

86.3504

69579.64185

805.78

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2019

TOTAL

Precipitación promedio

Tabla. 27 Datos precipitación media anual polígonos de Thiessen para el año 2020 de la zona de interés.

Sobre la zona de interés el comportamiento de la precipitación al pasar del tiempo en el mismo rango de los cuatro años, es similar, con valores menores de precipitación ya que es en la parte alta de la cuenca, dando un promedio anual de 935.81 mm, 1078.80 mm, 1011.02mm,805.78 mm y 731 mm en los años 2016, 2017, 2018, 2019 y 2020 respectivamente, con un promedio multianual de 912.48 mm. (Fig. 49).

Estación Este(x) Norte (y) Altura (z) ppt anual (mm) Área (km2) Ppt* área Pirineos-Chec

858059.6902

1031610.107

4347.362

860

19.8821

17098.606

Q. Molinos

PNNN

857136.2181

1035384.915

4046.17

183.79

14.1509

2600.793911

Q. Nereidas- Chec

852823.7711

1033264.062

3365.74

833.8

49.5722

41333.30036

Las Brisas

858826.0092

1037538.573

4812

854.16

0.877

749.09832

84.4822

61781.79859

731.30

PPT PROMEDIO POR EL POLIGONO DE THIESSEN 2020

TOTAL

Precipitación promedio

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

2016

2017

2018

2019

2020

Ppt (mm) Precipitación media anual en la zona de interés

Fig. 49 Variación de la precipitación media anual durante lo años 2016-2020 sobre la zona de interés.

Por otro lado, para la distribución espacio temporal de la precipitación, se utilizó el método de Interpolación, distancia inversa ponderada (IDW). Este método utiliza los promedios ponderados de los datos de las estaciones, asignándole un peso a cada estación en relación a su localización.

𝑃𝑒= ∑𝑊𝑖𝑃𝑖 𝑁 𝑖=1

El comportamiento de la distribución de la precipitación se puede observar en la Fig. 50, en la que se logra reconocer una mayor precipitación hacia el NW, mientras que la menor precipitación se localiza hacia el SE.

𝑃𝑒: Dato estimado en el sitio e 𝑃𝑖: Dato medido en la estación i 𝑊𝑖: Peso de la estación i: Punto estimado en el sitio e N: Número total de estaciones

Fig. 50 Comportamiento de la precipitación media mensual multianual en el área de estudio sobre la subcuenca Río Claro.

El comportamiento de la distribución de este fenómeno está asociado a la altitud de las estaciones, pues las estaciones de menor altitud presentan mayor precipitación, por el contrario de las estaciones de gran elevación, que presentan menor precipitación, comportamiento que se comporta de manera constante durante los años 2016-2020 (Fig. 51).

Fig. 51 Precipitación anual de la subcuenca Río Claro, (A) año 2016, (B) año 2017, (C) año 2018, (D) año 2019, (E) año 2020.

A B C D E

Por su parte, de acuerdo con la información de la Tabla. 28, la precipitación media mensual multianual del área se encuentra entre 17.16 mm y 248 mm. Y según lo que se muestra en la Fig. 52, se puede reconocer un comportamiento bimodal, con dos periodos marcados de alta precipitación durante los meses de marzo-abril y octubre-noviembre. Los periodos de bajas precipitaciones están presentes en los meses de enero-febrero y junio-agosto. El comportamiento de este fenómeno está ligado al paso de ZCIT dos veces al año.

Tabla. 28 Valores de la precipitación media mensual multianual de las estaciones de trabajo.

Fig. 52 Comportamiento de la precipitación media mensual multianual. Estación

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm) Papayal Las Brisas

43.57

42.55

83.6

99.83

58.24

ppt media mensual multianual (mm)

44.71

17.16

20.10

44.01

82.44

72.88

61.066

101.2

141.6

137.4

76.2

81.54

148.31

220.18

197.65

79.33

1303.13

Pirineos- Chec

44.1

71.05

69.9

72.96

98.44

62.12

46.28

57.1

49.2

108.17

149.6

148.58

68.90

53.05

40.09

59.28

Río Claro- La Batea

99.45

148.93

175.27

157.28

1134.17

726.07

45.61

111.88

89.11

Q. Molinos

PNNN

Q. Nereidas- Chec Río Claro- La Guayana

57.32

99.45

93.07

85.59

92.87

100.6

121.25

207.04

163.4

83.62

74.14

97.5325

151

248.00

114.51

115.68

104.33

114.6

82.38

108.33

39.46

47.15

88.13

93.28

78.92

70.52

107.08

132.84

190.61 172.35

1565.03

1181.10

1801.14

164.18

137.57

240.13

74.12

157.54

198.78

89.6

918.52

49.28

167.75 135.29

0

50

100

150

200

250

300

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

PPT (mm) Precipitación media mensual multianual Río Claro- La Batea Pirineos- Chec Q. Molinos PNNN Q. Nereidas- Chec Río Claro- La Guayana Papayal Las Brisas

Las estaciones que presentan mayor precipitación corresponden a Papayal, Río Claro- La Batea y Río Claro- La Guayana, estaciones con elevaciones entre los 1800 y 2300 msnm, en contraste con esto, las estaciones de menor precipitación se ubican en altitudes de 3300 a 4800 msnm, equivalente a las estaciones Q. Molinos PNNN, Pirineos- Chec, Q. Nereidas- Chec y Las Brisas (Fig. 52). Según los valores que pueden encontrarse significa que el área del proyecto presenta una característica climática que va de escasa a abundante según la OMM (2008).

Tabla. 29 Valores totales multianuales de precipitación (mm) en las estaciones de trabajo.

En cuanto a la precipitación total anual multianual de cada una de las estaciones evaluadas para el estudio (Tabla. 29), estos se encuentran entre 726.07 mm a 1801.14 mm, lo que significa que el área del proyecto presenta altas precipitaciones durante el año, de acuerdo a los demás registros realizados por el IDEAM en el país.

9.3 Temperatura

Según el POMCA del Río Chinchiná (2013), la cuenca presenta tres pisos térmicos; cálido en la parte más baja de la cuenca, templado en la subcuenca media, es decir, en la zona cafetera y frío en la parte alta de la cuenca cerca al Nevado del Ruíz. Las condiciones de temperatura en el área de estudio se tomaron de las mismas estaciones de precipitación, descartando a la estación Papayal que se encuentra a una elevación de 2304 msnm, debido a que presenta una data muy incompleta de este fenómeno para ser estudiada. De las seis estaciones restantes se tomó información de temperaturas promedio, Valores de precipitación

1303.13

918.52

726.07

1134.17

1565.03

1801.14

1181.10

precipitación total anual multianual (mm) Papayal Las Brisas Estación Río Claro- La Batea Pirineos- Chec Q. Molinos

PNNN

Q.Nereidas- Chec Río Claro- La Guayana

mínima y máxima entre los años 2016 al 2020 para finalmente presentar su distribución en la cuenca a partir del método de interpolación IDW en el software ArcGis 10.5. Según la data recolectada se observaron temperaturas que oscilan entre 5.20°C y 18.87°C (Tabla. 30) indicando una zonificación climática que va de fría a templado, según la clasificación de Caldas_Lang.

De acuerdo a lo que se presenta en la Fig. 53 de la temperatura anual promedio, la estación Las Brisas es la que presenta temperaturas más bajas con respecto a las demás, seguido de Q. Molinos PNNN que son de las estaciones con mayor altitud, y la estación Río Claro- La Batea es la que presenta mayor temperatura a una elevación de 1898.3 msnm. La temperatura mínima registrada en cada una de las estaciones se presenta en la Tabla. 31, en donde la estación Las Brisas (estación con elevación de 4812 msnm) alcanza temperaturas de -3.78°C en el mes de enero. Las estaciones Q. Molinos PNNN y Pirineos-Chec registran temperaturas mínimas de 1.03°C y 2.88°C respectivamente, mientras que las estaciones Río Claro- La Batea y Río Claro- La Guayana presentan las mayores temperaturas de las estaciones evaluadas de 12.45 °C y 9.90°C respectivamente, en el mes de enero.

Tabla. 30 Temperatura media mensual multianual de las estaciones de trabajo desde el año 2016 al 2020.

T promedio mensual multianual entre los años 2016-2020

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T° Anual RioClaro|La Batea

18.55 19.33 19.08 18.95 19.08 19.08 19.00 19.15 18.88

18.33

18.58

18.50

18.87

Pirineos

9.13

9.43

9.63

9.86 10.02 9.78

9.48

9.48

9.30

9.20

9.26

9.04

9.47

Q. Molinos

PNNN

5.40

5.64

5.48

5.25

5.56

5.24

4.85

4.90

4.85

4.93

5.17

5.18

5.20

Q.Nereidas| Chec

13.00 13.03 13.23 13.30 13.52 13.12 13.20 12.78 13.46

12.48

12.75

12.68

13.04

RioClaro|La Guayana

17.03 17.44 17.60 17.56 17.74 17.42 17.48 17.60 17.20

16.92

16.92

16.90

17.32

Las Brisas

4.35

4.173

4.493

4.78

4.738

4.586

4.16

3.753

4.04

4.117

4.32

4.21

4.783

Fig. 53 Histograma de temperatura media mensual multianual de las estaciones de trabajo.

Tabla. 31 Temperatura mínima mensual multianual de las estaciones de trabajo desde el año 2016 al 2020.

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Temperatura (°C) Temperatura media mensual multianual RioClaro|LaBatea Pirineos Q. Molinos PNNN Q.Nereidas|Chec RioClaro|LaGuayana Las Brisas T promedio mínima mensual multianual entre los años 2016-2020

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T Anual RioClaro|La Batea

12.45 13.33 13.40 13.75 14.03 13.95 13.93 13.38 13.55 13.45 13.80

13.14

13.51

Pirineos

3.73

2.88

4.50

4.84

6.42

4.80

4.58

4.13

4.38

3.30

4.80

4.86

4.43

Q. Molinos

PNNN

1.33

1.14

1.90

1.58

2.54

2.42

1.80

1.45

1.08

1.13

1.03

1.80

1.60

Q.Nereidas| Chec

5.40

4.83

7.65

8.74

8.94

8.38

7.10

8.46

7.84

6.08

7.73

7.83

7.41

RioClaro|La Guayana

9.90

10.40 10.80 11.64 11.64 11.62 11.62 11.20 10.94 11.12 10.54

10.96

11.03

Las Brisas

-3.78

-1.87

-2.767

0.4

-0.4

-1.67

-1.88

-1.65

-3

-1.05

-0.74

-2.68

-3.28

Fig. 54 Histograma de temperatura mínima mensual multianual de las estaciones de trabajo.

En la Fig. 54 se puede observar el contraste de temperaturas mínimas presentes en la zona de estudio, en negro se reconoce a la estación Las Brisas con temperaturas por debajo de 0°C, mientras que la estación Río Claro-La Batea, registra temperaturas por encima de 12°C.

Tabla. 32 Temperatura máxima mensual multianual de las estaciones de trabajo desde el año 2016 al 2020.

-6.00

-4.00

-2.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Temperatura (°C) Temperatura media mínima mensual multianual RioClaro|LaBatea Pirineos Q. Molinos PNNN Q.Nereidas|Chec RioClaro|LaGuayana Las Brisas T promedio máxima mensual multianual entre los años 2016-2020

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T Anual RioClaro|La Batea

27.50 28.47 27.70 26.90

27.30 26.98 27.03 27.63 27.73 25.83 25.55

26.10

27.06

Pirineos

15.88 16.48 15.85 15.20

16.42 15.80 15.56 15.90 15.04 14.64 15.08

14.38

15.52

Q. Molinos

PNNN

10.75 11.64 10.42

9.78

10.32 10.36

9.30

10.13

9.40

9.50

11.33

11.60

10.38

Q.Nereidas| Chec

17.33 18.55 18.43 18.08

19.14 18.24 19.06 18.74 18.90 18.03 17.00

16.80

18.19

RioClaro|La Guayana

27.78 27.12 27.06 26.24

26.50 26.18 26.22 26.86 26.58 26.28 26.16

25.36

26.53

Las Brisas

13.01

14.3

13.1

12

11.333

13.53

13

13.4

12.9

13.56

13.18

12.68

13.17

La temperatura media máxima del área (Tabla. 32), está entre 10.38°C y 27.06°C con el registro máximo de temperatura en la estación Río Claro- La Batea en el mes de febrero de 28.47°C, mientras que la temperatura más baja se encuentra en la estación Q. Molinos PNNN de 9.40°C en el mes de septiembre, recordando que es uno de los periodos en los que empieza a elevarse las precipitaciones y con ello menores temperaturas.

Fig. 55 Histograma de temperatura máxima mensual multianual de las estaciones de trabajo.

En cuanto a la distribución espacial de la temperatura (Fig. 56), hacia el NW es el área que presenta mayor temperatura, contrastando con menores temperaturas hacia el SE de la subcuenca. Este comportamiento se rige bajo las condiciones altitudinales de la subcuenca, pues las temperaturas más altas están presentes en las zonas más bajas de esta.

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Temperatura (°C) Temperatura media máxima mensual multianual RioClaro|LaBatea Pirineos Q. Molinos PNNN Q.Nereidas|Chec RioClaro|LaGuayana Las Brisas

Fig. 56 Comportamiento de la temperatura media multianual en el área de estudio sobre la subcuenca Río Claro.

9.4 Evapotranspiración

La evapotranspiración incorpora los fenómenos de evaporación e infiltración; el primero ocurre con el agua pasando de estado líquido a gaseoso a través y desde la superficie del suelo incorporándose al aire, influenciado por la radiación solar directa, la temperatura ambiental del aire, la humedad, la presión atmosférica y el viento; el segundo fenómeno también consiste en la evaporación del agua en estado líquido, pero éste ocurre a través de las estomas de las plantas, depende de la energía radiante, gradiente de presión del vapor y viento, radiación, temperatura del aire, humedad del aire y el tipo de planta (SENAMHI, 2013).

De esta manera, los mismos factores que dominan la evaporación desde una superficie de agua abierta, también dominan a la evapotranspiración (Castillo e Inoñán, 2016). Thornthwaite (1957) introdujo el concepto de evapotranspiración potencial (ETP) para definir la cantidad de agua que perderá una superficie cubierta de vegetación por completo, en crecimiento activo, si en todo momento existe en el suelo humedad suficiente para su uso máximo por las plantas. La evapotranspiración real (ETR) por su parte es la que efectivamente se produce teniendo en cuenta las condiciones de cobertura vegetal y la humedad. Esta es inferior a la ETP cuando falta agua en algunos periodos, ocurre variación en la evapotranspiración según el desarrollo de las plantas y cuando existen variaciones de las condiciones atmosféricas como la humedad, temperatura, etc.

Utilizando el método de Thornthwaite, se debe calcular la ETP sin y con corrección, es decir, aplicando un factor de corrección que tiene en cuenta la insolación máxima diaria en función de la latitud.

𝐸𝑇𝑃𝑠𝑖𝑛𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑟= 16 ∗(10𝑡 𝐼) ∗𝑎 t: Temperatura media mensual en °C I: Índice térmico anual a: Exponente que varía con I según la localidad 𝐼= ∑𝑖𝑗= 𝑖= (𝑡

5)1,514

12

𝑗=1 𝑎= 0,000000675 ∗𝐼3 −0.0000771 ∗𝐼2 + 0.01792 ∗𝐼+ 0.49239 𝐸𝑇𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎= 𝐸𝑇𝑃𝑠𝑖𝑛𝑐𝑜𝑟𝑟∗𝑁

12 ∗𝑑

Teniendo en cuenta lo anterior, se realizó el cálculo para seis estaciones, Papayal es la estación excluida debido a que no tiene información sobre temperatura. Con respecto a el valor N, se puede consultar en el Anexo 2 siguiendo los valores de latitud.

Tabla. 33 Evapotranspiración potencial estación Río Claro- La Batea.

Tabla. 34 Evapotranspiración potencial estación Pirineos- Chec.

Tabla. 35 Evapotranspiración potencial estación Q. Molinos PNNN. I (ïndice anual) a

89.67

1.97

N: Insolación máxima diaria (Tabulado) d: Número de días del mes Meses

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T °C

18.55 19.33 19.08 18.95 19.08 19.08 19.00 19.15 18.88 18.33 18.58 18.50

I

7.28

7.75

7.59

7.52

7.59

7.59

7.55

7.64

7.47

7.15

7.29

7.25

ETP sin corr 66.80 72.46 70.57 69.66 70.57 70.57 70.03 71.12 69.12 65.22 66.98 66.45 ETP con corr 67.60 66.80 72.92 70.25 74.43 72.03 73.86 74.40 69.12 66.83 65.60 67.80 Meses

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T °C

9.13

9.43

9.63

9.86 10.02 9.78

9.48

9.48

9.30

9.20

9.26

9.04

I

2.49

2.61

2.70

2.80

2.86

2.76

2.63

2.63

2.56

2.52

2.54

2.45

ETP sin corr 46.38 47.91 48.93 50.13 50.94 49.72 48.19 48.17 47.28 46.77 47.07 45.95 ETP con corr 46.94 44.17 50.56 50.55 53.73 50.75 50.83 50.39 47.28 47.92 46.10 46.88 I (ïndice anual) a

31.55

1.00

Meses

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T °C

5.40

5.64

5.48

5.25

5.56

5.24

4.85

4.90

4.85

4.93

5.17

5.18

I

1.12

1.20

1.15

1.08

1.17

1.07

0.95

0.97

0.95

0.98

1.05

1.05

ETP sin corr 44.55 45.95 45.02 43.67 45.49 43.61 41.28 41.58 41.28 41.78 43.18 43.23 ETP con corr 45.09 42.36 46.52 44.04 47.98 44.51 43.54 43.50 41.28 42.82 42.29 44.10 I (ïndice anual) a

12.76

0.71

Tabla. 36 Evapotranspiración potencial estación Q. Nereidas- Chec.

Tabla. 37 Evapotranspiración potencial estación Río Claro- La Guayana.

Tabla. 38 Evapotranspiración potencial estación Las Brisas.

De acuerdo a los resultados de la ETP corregida de las diferentes estaciones (Tabla. 39), este parámetro se considera relativamente bajo con respecto a otras zonas del país (Fig. 58), debido a que las temperaturas en la subcuenca Río Claro se encuentran entre los 4.35°C y los 18.87°C, dificultando la evapotranspiración potencial, aun así, el balance hídrico que se expone en el siguiente apartado, permite evaluar a mayor detalle este parámetro en relación a la precipitación.

I (ïndice anual) a

51.26

1.30

Meses

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T °C

17.03 17.44 17.60 17.56 17.74 17.42 17.48 17.60 17.20 16.92 16.92 16.90

I

6.39

6.63

6.72

6.70

6.80

6.62

6.65

6.72

6.49

6.33

6.33

6.32

ETP sin corr 61.93 64.61 65.65 65.39 66.57 64.48 64.87 65.65 63.05 61.27 61.27 61.14 ETP con corr 62.67 59.55 67.84 65.93 70.21 65.81 68.42 68.68 63.05 62.78 60.00 62.38 I (ïndice anual) a

78.71

1.75

I (ïndice anual) a

9.72

0.66

Meses

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T °C

3.75

4.16

4.59

4.74

4.78

4.78

4.21

4.32

4.12

4.04

4.49

4.17

I

0.65

0.76

0.88

0.92

0.93

0.93

0.77

0.80

0.75

0.72

0.85

0.76

ETP sin corr 38.99 41.76 44.56 45.51 45.77 45.77 42.09 42.81 41.49 40.96 43.91 41.82 ETP con corr 39.46 38.49 46.04 45.89 48.27 46.71 44.39 44.78 41.49 41.97 43.00 42.67 Meses

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

T °C

13.00 13.03 13.23 13.30 13.52 13.12 13.20 12.78 13.46 12.48 12.75 12.68

I

4.25

4.26

4.36

4.40

4.51

4.31

4.35

4.14

4.48

3.99

4.13

4.09

ETP sin corr 53.61 53.74 54.82 55.22 56.41 54.25 54.68 52.43 56.09 50.81 52.28 51.88 ETP con corr 54.25 49.54 56.65 55.68 59.50 55.38 57.68 54.85 56.09 52.07 51.19 52.93

La estación Río Claro- La Batea es la que presenta mayor ETP seguido de Río Claro- La Guayana, debido a que son las estaciones que presentan mayor temperatura en todo el año, con respecto a las demás estaciones (Fig. 57), la más baja ETP se registra en la estación Las Brisas, al ubicarse en una altitud de 4212 msnm donde la temperatura promedio es de 4.35°C.

Tabla. 39 Evapotranspiración potencial corregida de las estaciones de trabajo.

Fig. 57 Histograma de la evapotranspiración corregida de las estaciones de trabajo.

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

RioClaro LaBatea

67.60 66.80 72.92 70.25 74.43 72.03 73.86 74.40 69.12 66.83 65.60 67.80

Pirineos

46.94 44.17 50.56 50.55 53.73 50.75 50.83 50.39 47.28 47.92 46.10 46.88

Q. Molinos

PNNN

45.09 42.36 46.52 44.04 47.98 44.51 43.54 43.50 41.28 42.82 42.29 44.10

Q.Nereidas Chec

54.25 49.54 56.65 55.68 59.50 55.38 57.68 54.85 56.09 52.07 51.19 52.93

RioClaro LaGuayana

62.67 59.55 67.84 65.93 70.21 65.81 68.42 68.68 63.05 62.78 60.00 62.38

Las Brisas

39.46 38.49 46.04 45.89 48.27 46.71 44.39 44.78 41.49 41.97 43.00 42.67

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ETP corregida (mm) Evapotranspiración corregida RioClaro LaBatea Pirineos Q. Molinos PNNN Q.Nereidas Chec RioClaro LaGuayana Las Brisas

Fig. 58 Transcurso mensual de la evapotranspiración en algunas localidades de Colombia. Clima Andino y café en Colombia. Jaramillo, R.A. 2005.

Debido a que la ETP está relacionada directamente con la temperatura, su comportamiento durante el año es similar por lo que hay un decrecimiento de la ETP en épocas en las que hay una disminución de la temperatura, y de la misma forma se comporta cuando la temperatura aumenta.

9.5 Balance Hídrico

El balance hídrico es un balance de las entradas y salidas de agua en una zona hidrológica (SENAMHI, 2013), como la precipitación (recurso que ingresa al sistema), evapotranspiración potencial (recuso que sale) y almacenamiento. A partir de esta información se obtiene la magnitud de excesos, deficiencias de la cuenca y su evaporación real (Ingeniería Strycon, 2017). La lluvia útil o utilizable, es parte de la precipitación total que satisface directamente las necesidades de agua de los cultivos (Dastane, 1978). La intensidad o la cantidad que se recibe de lluvia no es necesariamente útil o necesaria en el momento, ya que una parte

puede ser usada por las plantas y el suelo (infiltración superficial) y otra puede causar efectos ambientales negativos (Cleves et al., 2016). La reserva por su parte, hace parte de la capacidad que tiene el suelo (capacidad de campo) para almacenar el agua y esta varía en función del tipo de suelo y cultivo que tenga un sector.

El balance hídrico por lo tanto, proporciona una medida del excedente o el déficit hídrico, el primero se debe a la recarga de agua en el suelo con la recuperación de la humedad, esta situación se presenta cuando las precipitaciones son elevadas y llenan la capacidad de campo máxima que se puede tener un suelo, también conocido como superávit; parte del agua que sobra, descarga directamente sobre los ríos ya sea porque fluye por escorrentía durante un periodo de tiempo, de manera superficial directa o subsuperficial (lo que se le conoce como circulación), y otra parte sobrepasa el alcance de las raíces infiltrándose totalmente en el suelo para recargar acuíferos, a lo que se le conoce como recarga efectiva (R) . Según la teoría de Thornthwaite, una mitad del agua que queda como excedente circula sobre los suelos y la otra mitad se infiltra en ellos. En contraste, el déficit ocurre en épocas de sequía, pues el suelo comienza a utilizar el agua acumulada generando pérdida de la humedad (Fig. 59).

Fig. 59 Balance de agua en el suelo. Tomado de FAO, 2006.

Para calcular el balance hídrico en este estudio se utilizó el método de Thornthwaite que tiene en cuenta la ETP corregida, la precipitación media registrada por la estación y la capacidad de almacenamiento de agua del suelo tomando un almacenamiento teórico máximo de 100 mm, este valor podría variar dependiendo el tipo de suelo que exista, este se puede conocer mediante ensayos de laboratorio que ayudan a determinar diferentes aspectos físicos; como su humedad, plasticidad, relación de vacíos, porosidad, saturación, etc. Existen también valores tabulados de la capacidad de retención que tiene el suelo, pero para utilizarlos es necesario también realizar ensayos de granulometría y llegar a una clasificación general de las tierras en estudio. El alcance de este estudio no cuenta con este tipo de estudio de suelos detallados, por ello se utiliza el valor que propone la teoría de Thornthwaite de 100 mm, sin embargo, a continuación, se presenta una

leve descripción de las unidades tanto geológicas como de suelo realizados en estudios anteriores para cada área de la estación.

Como con los parámetros anteriores, la estación Papayal se descarta debido a su ausencia en la data de temperatura. Por otro lado, la estación Río Claro- La Guayana no se pudo balancear por no cumplir con los parámetros para elegir el mes de inicio en el que se hace el balance hídrico, pues en todos los meses la precipitación es mayor a la evapotranspiración y en ningún mes se cumple lo contrario, es decir, que la evapotranspiración sea mayor a la precipitación; condición que es necesaria para conocer el mes de inicio del año hidrológico en cuestión.

9.5.1 Estación Río Claro- La Batea

La geología que rodea esta estación hace parte del Complejo Cajamarca representado por arenitas, shales negros, arenitas feldespáticas, lentes de chert y calizas afectadas por metamorfismo dinámico y conservando rasgos sedimentarios originales (González, 2001). Según el Plan de Gestión Ambiental de Caldas (2020), la UGS de área corresponde a cultivos permanentes y según el Plan Municipal de Gestión del Riesgo de Desastres del municipio de Villamaría, los cultivos que predominan en el sector son de café, plátano, yuca, mora, granadilla, fresa, flores, maíz y fríjol.

Tabla. 40 Balance hídrico estación Río Claro- La Batea.

Los resultados del balance hídrico para la estación Río Claro-La Batea se presentan en la Tabla. 40, donde se observa que el área que cubre la estación no presenta un déficit de agua en ninguna época del año. La PPT útil presenta valores negativos en los meses en que la precipitación disminuye (junio-octubre) por lo que la reserva de campo también lo hace, de modo que no se presentan excedentes. En los meses de mayor precipitación (enero-mayo y noviembre-diciembre) ocurre lo opuesto; la reserva de campo está llena por lo que se presentan excedentes. En ninguno de los casos existe un déficit hídrico, lo que ocurre realmente es que los meses en los que hubo excedente, el suelo y las plantas utilizan esa agua y disminuye la humedad. Por otra parte, con el balance hídrico se puede evidenciar que la ETP es igual a la ETR dado a que durante todo el año no se presenta déficit que pueda ocasionar un cambio entre la ETP y ETR. En los meses de inicio del año hidrológico se presenta excedente y según la teoría de Thornthwaite, ½ de esta cantidad estaría en circulación mientras que la otra ½ se incorpora a la zona saturada del suelo como recarga efectiva.

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

T °C

18.58

18.50

18.55

19.33

19.08

18.95

19.08

19.08

19.00

19.15

18.88

18.33

PPT (mm)

167.75

135.29

99.45

148.93

175.27

157.27

148.58

68.90

53.05

40.09

59.28

49.28

ETP (mm)

65.60

67.80

67.60

66.80

72.92

70.25

74.43

72.03

73.86

74.40

69.12

66.83

PPT útil (mm)

102.15

67.49

31.85

82.13

102.34

87.03

74.15

-3.14

-20.81

-34.31

-9.84

-17.56

Reserva (mm)

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

96.86

76.05

41.74

31.90

14.34

Excedente (mm)

2.15

69.65

31.85

82.13

102.34

87.03

74.15

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Déficit (mm)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

ETR real (mm)

65.60

67.80

67.60

66.80

72.92

70.25

74.43

72.03

73.86

74.40

69.12

66.83

Humedad disponible (mm)

31.90

14.34

102.15

167.49

131.85

182.13

202.34

187.03

174.15

96.86

76.05

41.74

Infiltración (R) (mm)

0.00

0.00

1.08

33.75

15.92

41.07

51.17

43.51

37.07

0.00

0.00

0.00

Circulación (mm)

0.00

0.00

1.08

33.75

15.92

41.07

51.17

43.51

37.07

0.00

0.00

0.00

Fig. 60 Balance hídrico estación Río Claro- La Batea.

9.5.2 Estación Pirineos- Chec

Esta estación está rodeada de rocas andesíticas del Nevado del Ruíz; son un conjunto de rocas del cuello volcánico (González, 2001). De acuerdo al Plan de Gestión Ambiental de Caldas (2020), el sector hace parte de las áreas abiertas sin o con poca vegetación, Delgado (2020) por su parte, describe esta cobertura de suelo, como un desierto periglaciar representado por arenas finas que no cuenta con nieves perpetuas ni superficie glaciar, es de hecho un área en donde anteriormente existía glaciar.

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

T °C

18.58

18.50

18.55

19.33

19.08

18.95

19.08

19.08

19.00

19.15

18.88

18.33

PPT (mm)

167.75

135.29

99.45

148.93

175.27

157.27

148.58

68.90

53.05

40.09

59.28

49.28

ETP (mm)

65.60

67.80

67.60

66.80

72.92

70.25

74.43

72.03

73.86

74.40

69.12

66.83

PPT útil (mm)

102.15

67.49

31.85

82.13

102.34

87.03

74.15

-3.14

-20.81

-34.31

-9.84

-17.56

Reserva (mm)

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

96.86

76.05

41.74

31.90

14.34

Excedente (mm)

2.15

69.65

31.85

82.13

102.34

87.03

74.15

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Déficit (mm)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

ETR real (mm)

65.60

67.80

67.60

66.80

72.92

70.25

74.43

72.03

73.86

74.40

69.12

66.83

Humedad disponible (mm)

31.90

14.34

102.15

167.49

131.85

182.13

202.34

187.03

174.15

96.86

76.05

41.74

Infiltración (R) (mm)

1.08

33.75

15.92

41.07

51.17

43.51

37.07

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Circulación (mm)

1.08

33.75

15.92

41.07

51.17

43.51

37.07

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

ENE

FEB

MAR ABR MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

mm Balance Hídrico| Río Claro- La Batea PPT (mm) ETP (mm) ETR real (mm) I (R)

Tabla. 41 Balance hídrico estación Pirineos- Chec.

El balance hídrico en la estación Pirineos-Chec (Tabla. 41) presenta déficit en el mes de enero y julio, meses con la menor precipitación, por lo tanto, la ETP y la ETR en estos meses varían entre ellos. Los periodos que presentan excedente van de febrero-junio y noviembrediciembre, pues la reserva está llena debido a la recarga de agua y debido a esto, el suelo recupera su humedad y con ello la mitad de esta agua se va por circulación en el suelo y la otra mitad se infiltra. El mes con mayor exceso es el mes de noviembre con 72.38mm y el de menor valor en el mes de junio con 11.37mm.

Fig. 61 Balance hídrico estación Pirineos- Chec.

9.5.3 Estación Q. Molinos PNNN

Esta estación se sitúa geológicamente sobre depósitos glaciares detríticos con fragmentos de bloques de lavas dentro de una matriz arcillosa formados por uno de los eventos eruptivos recientes del VNR (González, 2001). De acuerdo al Plan de Gestión Ambiental de Caldas

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

ENE

FEB

MAR ABR MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

mm Balance Hídrico | Estación Pirineos- Chec PPT (mm) ETP (mm) ETR real (mm) I (R)

(2020), el sector hace parte de las áreas abiertas sin o con poca vegetación, Delgado (2020) por su parte, describe esta cobertura de suelo, como un desierto periglaciar representado por arenas finas que no cuenta con nieves perpetuas ni superficie glaciar, es de hecho un área en donde anteriormente existía glaciar.

Tabla. 42 Balance hídrico estación Q. Molinos PNNN.

En la estación Q. Molinos PNNN hay cambios particulares entre la ETP y la ETR (Tabla.

42) debido a la presencia de déficit en los meses con menor precipitación (enero y junio-agosto),

en esta época del año hubo un gasto de la reserva que se había acumulado durante los otros meses, lo que genera una pérdida de humedad en el suelo y por lo tanto el déficit hídrico. Los meses en los que no hay déficit, la ETP es igual a la ETR y los excesos están presentes en los meses de mayo y noviembre, periodos de alta precipitación que generan infiltración superficial (circulación) y profunda que se va como recarga efectiva.

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ENE

T °C

5.64

5.48

5.25

5.56

5.24

4.85

4.90

4.85

4.93

5.17

5.18

5.40

PPT (mm)

57.32

74.14

92.87

85.59

44.01

20.10

17.16

44.71

89.11

111.88

45.61

43.57

ETP (mm)

42.36

46.52

44.04

47.98

44.51

43.54

43.50

41.28

42.82

42.29

44.10

45.09

PPT útil (mm)

14.96

27.62

48.83

37.61

-0.50

-23.44

-26.34

3.43

46.29

69.59

1.51

-1.52

Reserva (mm)

14.96

42.58

91.41

100.00

99.50

76.05

49.71

53.14

99.43

100.00

100.00

98.48

Excedente (mm)

0.00

0.00

0.00

29.03

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

69.03

1.51

0.00

Déficit (mm)

0.00

0.00

0.00

-99.50

-76.05

-49.71

0.00

0.00

0.00

0.00

-98.48

ETR real (mm)

42.36

46.52

44.04

47.98

144.01

119.60

93.21

41.28

42.82

42.29

44.10

143.57

Humedad disponible (mm)

42.58

91.41

129.03

99.50

76.05

49.71

53.14

99.43

169.03

101.51

98.48

14.96

Infiltración (R) (mm)

0.00

0.00

0.00

14.51

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

34.51

0.75

0.00

Circulación (mm)

0.00

0.00

0.00

14.51

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

34.51

0.75

0.00

Fig. 62 Balance hídrico estación Q. Molinos PNNN.

9.5.4 Estación Q. Nereidas- Chec

La geología que rodea el sector de esta estación hace parte de las andesitas del Nevado del Ruíz que son un conjunto de rocas del cuello volcánico (González, 2001). Según el Plan de Gestión Ambiental de Caldas (2020), el sector hace parte de las áreas agrícolas heterogéneas y según el EIA de Ingeniería Strycon S.A.S (2017) para CHEC – Grupo EPM, hace parte de la unidad SRg que son suelos con muchos afloramientos rocosos cubiertos por vegetación arbustiva y arbórea, su textura va de limo arenosa a arenosa con rocas sin estructura.

Tabla. 43 Balance hídrico estación Q. Nereidas-Chec.

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ENE

T °C

13.00

13.03

13.23

13.30

13.52

13.12

13.20

12.78

13.46

12.48

12.75

12.68

PPT (mm)

99.45

97.53

100.60

121.25

82.44

72.88

61.07

101.20

141.60

137.40

76.20

42.55

ETP (mm)

49.54

56.65

55.68

59.50

55.38

57.68

54.85

56.09

52.07

51.19

52.93

54.25

PPT útil (mm)

49.91

40.88

44.92

61.75

27.06

15.20

6.22

45.11

89.53

86.21

23.27

-11.70

Reserva (mm)

49.91

90.79

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

88.30

Excedente (mm)

0.00

0.00

35.71

61.75

27.06

15.20

6.22

45.11

89.53

86.21

23.27

0.00

Déficit (mm)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

ETR real (mm)

49.54

56.65

55.68

59.50

55.38

57.68

54.85

56.09

52.07

51.19

52.93

54.25

Humedad disponible (mm)

90.79

135.71

161.75

127.06

115.20

106.22

145.11

189.53

186.21

123.27

88.30

49.91

Infiltración (R) (mm)

0.00

0.00

17.86

30.88

13.53

7.60

3.11

22.56

44.77

43.11

11.64

0.00

Circulación (mm)

0.00

0.00

17.86

30.88

13.53

7.60

3.11

22.56

44.77

43.11

11.64

0.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

ENE

FEB

MAR ABR MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

mm Balance Hídrico | Q. Molinos PNNN PPT (mm) ETP (mm) ETR real (mm) I (R)

En el balance hídrico de la estación Q. Nereidas-Chec (Tabla. 43), no se registra déficit debido a que la reserva se encuentra llena para la mayoría de los meses exceptuando el mes de enero que presenta una reserva menor a 90 mm, así mismo, en este mes la precipitación útil presenta un valor negativo interpretándose como un periodo en el que la precipitación disminuye pues el suelo y las plantas están utilizando el excedente del mes anterior, con una reserva que en los meses siguientes, comienza a llenarse de nuevo hasta quedar completamente llena en el mes de abril, de esta manera, se encuentran excedentes debido a que la capacidad de campo está completa lo que genera a su vez una cantidad de agua en circulación superficial y subsuperficial, y agua infiltrada. Asociado a la ausencia de déficit en esta estación, la ETP es igual a la ETR.

Fig. 63 Balance hídrico estación Q. Nereidas-Chec.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

ENE

FEB

MAR ABR MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

mm Balance Hídrico | Q. Nereidas- Chec PPT (mm) ETP (mm) ETR real (mm) I (R)

9.5.5 Estación Las Brisas

La geología que rodea esta estación son depósitos piroclásticos no consolidados de ceniza, lapilli y cantos de pumita que suavizan las geoformas del sector, localmente con lentes arenosos de origen glaciar (González, 2001). Según el Plan de Gestión Ambiental de Caldas (2020), el sector hace parte de las áreas abiertas sin o con poca vegetación, Delgado (2020) por otro lado, define estas UGS como afloramientos rocosos de origen volcánico con ausencia o poca vegetación primaria.

Tabla. 44 Balance hídrico estación Las Brisas.

Los resultados del balance hídrico de la estación Las Brisas (Tabla. 44) solo presenta déficit hídrico en el mes de agosto, mes con la precipitación más baja, por lo tanto, en este mes la ETP es diferente a la ETR. Exceptuando agosto-septiembre, todos los meses presentan un excedente, debido a que la capacidad de campo se encuentra llena por las altas precipitaciones dándole paso al agua a que parte de este excedente se vaya por escorrentía y tenga una infiltración subsuperficial, y otra porción de este excedente tenga una recarga efectiva; el mes con mayor excedente es abril con 102.42mm y el de menor valor es en enero con 18.78mm.

SEP

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

T °C

4.12

4.04

4.49

4.17

3.75

4.16

4.59

4.74

4.78

4.78

4.21

4.32

PPT (mm)

82.38

157.54

137.57

74.12

58.24

83.62

114.51

148.31

81.54

115.68

88.13

39.46

ETP (mm)

41.49

41.97

43.00

42.67

39.46

38.49

46.04

45.89

48.27

46.71

44.39

44.78

PPT útil (mm)

40.89

115.57

94.57

31.45

18.78

45.13

68.47

102.42

33.27

68.97

43.74

-5.32

Reserva (mm)

40.89

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

94.68

Excedente (mm)

0.00

56.46

94.57

31.45

18.78

45.13

68.47

102.42

33.27

68.97

43.74

0.00

Déficit (mm)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

-94.68

ETR real (mm)

41.49

41.97

43.00

42.67

39.46

38.49

46.04

45.89

48.27

46.71

44.39

139.46

Humedad disponible (mm)

133.27

168.97

143.74

94.68

40.89

156.46

194.57

131.45

118.78

145.13

168.47

202.42

Infiltración (R) (mm)

0.00

28.23

47.29

15.73

9.39

22.57

34.24

51.21

16.64

34.49

21.87

0.00

Circulación (mm)

0.00

28.23

47.29

15.73

9.39

22.57

34.24

51.21

16.64

34.49

21.87

0.00

Fig. 64 Balance hídrico estación Las Brisas.

En conclusión, durante los años 2016-2020, en la subcuenca Río Claro (Tabla. 45), hubo un excedente promedio de 347.058 mm en toda la cuenca y un déficit de 122.03 mm en las partes más altas de ella. Del total de lluvia que cayó sobre la cuenca, un promedio de 172.528 mm se infiltró en forma de recarga efectiva (R), mientras que esta misma cantidad estuvo en circulación, cabe destacar que, de esta agua en circulación, una parte se va como escorrentía superficial directa y otra como escorrentía subsuperficial, ambas llegan directamente al río principal y su cantidad varía en función del tipo de suelo que hay en el área. Es imperativo recordar que estos datos nacen del cálculo del balance hídrico suponiendo una capacidad de almacenamiento en el suelo de 100 mm según el método utilizado, por lo que se propone hacer estudios detallados de suelo en la subcuenca para conocer sus características físicas y agrológicas para conocer la permeabilidad de los suelos y que den a este tipo de estudios, mayor alcance para determinar la dinámica de precipitación que ocurre dentro de la subcuenca. Además, estos valores son datos mínimos de infiltración, déficit, exceso y precipitación, pues se basan en datos de cinco estaciones para toda la cuenca.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

ENE

FEB

MAR ABR MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

mm Balance Hídrico | Las Brisas PPT (mm) ETP (mm) ETR real (mm) I (R)

Tabla.45 Resumen del balance hídrico de la subcuenca Río Claro.

Con respecto a las aguas infiltradas según el balance hídrico, un promedio multianual de 172.53 mm son de recarga efectiva para la subcuenca de Río Claro. Con las aguas que se van directamente al reservorio, se tomó la altitud de 3800 msnm, que corresponde a la zona de recarga más activa ya que es zona de páramo y los suelos tienden a ser más arenosos, por ende, se genera mayor infiltración, mientras que altitudes más bajas de esta cota son suelos más compactos que posiblemente tienen una tasa de infiltración menor. De modo que se toma un promedio ponderado que tiene en cuenta el área de influencia de las estaciones Q. Nereidas – Chec, Pirineos – Chec, Q. Molinos PNNN y Las Brisas que son las de mayor altitud, dando un promedio de infiltración de 130.03 mm en un área de 87.046 Km2, es decir, un caudal de entrada de 359.10 L/s que se pensaría son las aguas que van directamente a recargar el reservorio del sistema geotérmico.

Estación Excedente (mm) Déficit (mm) Infiltración(R) (mm) Circulación (mm) Río Claro - La Batea

447.15

0

223.57

223.57

Q. Nereidas - Chec

390.06

0

195.03

195.03

Pirineos - Chec

235.26

192.61

117.63

117.63

Q. Molinos PNNN

99.56

323.74

44.78

44.78

Las Brisas

563.26

94.68

281.63

281.63

TOTAL

1735.29

611.03

862.64

862.64

Prom

347.058

122.206

172.528

172.528

10. Fuentes termales

Las aguas termales se generan cerca de focos volcánicos activos. Se puede entender como un ciclo que comienza con la infiltración del agua lluvia; ésta se percola hasta profundidades significativas, en su proceso de circulación a profundidad, se encuentra con fuentes de calor que la calientan mientras transita por diferentes espacios mezclándose a su vez con componentes que mineralizan y cargan el agua de iones, finamente se topa con alguna discontinuidad o fractura que hace que el agua previamente calentada se transporte hasta la superficie (Fig. 65).

Fig. 65 Origen de las aguas termales. Tomado de : Termasgeometricas.cl https://www.termasgeometricas.cl/2019/09/05/como-se-originan-las-aguas-termales/

Alfaro, et al. (2002) describe 10 fuentes termales en este sector, haciendo referencia a la zona 4 del Complejo Cerro Bravo- Cerro Machín (Fig. 4), en las que se encuentran temperaturas desde los 12°C hasta los 92°C (Tabla.46), de los manantiales La Poa y Botero Londoño respectivamente, esta ultimo comprende uno de los sistemas de alta temperatura de aguas cloruradas, las fuentes termales de Las Nereidas oscilan entre los 28°C y 46°C de aguas

bicarbonatadas, por otro lado, El Recodo y Chorro Negro son aguas sulfatadas a temperaturas de 54°C y 51°C respectivamente (Fig. 66).

El Servicio Geológico Colombiano por su parte, reúne 20 manifestaciones termales en las que adiciona algunas del sector Botero Londoño, los manantiales de Laguna Alta y de Termales del Otoño y del Ruiz (Tabla. 47), estas fuentes fueron las que tuvo en cuenta Ingeniería Strycon S.A.S en el estudio de impacto ambiental que realizó para CHEC en el año 2016. Aricapa (2020), reúne información fisicoquímica desde los 80’s hasta el 2014 de distintas fuentes según el manantial estudiado, en algunos de ellos solo se dispone de un solo muestreo (Tabla. 48), en su estudio expone un posible recorrido de las aguas en profundidad, mezcla con agua somera, años de recorrido de las mimas, todo esto según los resultados químicos analizados a partir de los elementos mayores, menores, traza y en algunos casos de muestras de vapor.

Tabla. 46 Recopilación de fuentes termales de la zona 4 del Complejo Cerro Bravo- Cerro Machín. Tomado y modificado de Alfaro, et al.(2002).

3

El Billar

92

7.42

3600

Clorurada

4

La Piscina

57

6.27

2700

5

El Recodo

54

6.42

1300

Sulfatada

6

Chorro Negro

51

6.31

Sulfatada

7

Las Nereidas I

46

5.81

810

Bicarbonatada

8

Las Nereidas II

28

6.21

540

Bicarbonatada

9

El Bosque

34

6.16

2800

10

La Poa

12

6.42

60

Clorurada

3400

7.04

92

93

7.22

3800

Clorurada Hacienta Termales Botero Londoño I Hacienta Termales Botero Londoño II No.

1

2

Clasificaicón Climática Conductividad µS/cm T °C pH Fuente termal

Tabla. 47 Fuentes termales del proyecto Geotérmico del Ruiz que tomó Ingeniería Strycon S.A.S del SGC. Tomado y modificado de EIA de Ingeniería Strycon S.A.S (2016).

3

Botero Londoño Hacienda El Plan

46

6.11

3230

Clorurada

4

Botero Londoño La Piscina

5

6.26

2468

Clorurada

5

Botero Londoño La Quinta

88

7.78

3430

Clorurada

6

Chorro Negro

53

6.5

1178

Sulfatada

7

Hacienda Termales

30

6.73

139.2

Bicarbonatada

8

La Gruta

29.5

1.97

5850

Sulfatada

9

La Poa

27

6.1

1328

Bicarbonatada

10

Laguna Alta I

51

6.97

2825

Clorurada

11

Laguna Alta II

62.5

6.58

4900

Clorurada

12

Laguna Alta III

67.5

6.19

2670

Clorurada

13

Mina de Hierro I

44.5

1.74

8570

Sulfatada

14

Mina de Hierro II

53

1.73

8410

Sulfatada

15

Nereidas I

53

6.24

709

Bicarbonatada

16

Nereidas II

46

5.94

1193

Bicarbonatada

17

Termales del Otoño

48

1.71

9070

Sulfatada

18

Termales del Ruiz I

63

1.62

10650

Sulfatada

19

Termales del Ruiz II

62.5

1.61

10540

Sulfatada

20

Termales del Ruiz

III

58

1.61

1023

Sulfatada

2

Botero Londoño Q. Nereidas

84

6.7

3880

Clorurada

1

Botero Londoño

95

7.6

3610

Clorurada No.

Fuente termal T °C pH Conductivida d µS/cm Clasificaicón Climática

Tabla. 48 Fuentes termales del Valle Nereidas. Aricapa (2020).

3

La Piscina

58.67

6.62

2468

Clorurada y/o sulfatada sodica

4

La Quinta

91.75

7.65

2300-3610

Clorurada y/o sulfatada sodica

5

Hacienda Termales

30.6

6.73

139.29

Clorurada y/o sulfatada sodica

6

Botero Londoño Q.

Nereidas

84

6.7

Clorurada y/o sulfatada sodica

7

Laguna Alta I

51

6.71

Clorurada y/o sulfatada sodica

8

Laguna Alta II

62.5

6.58

Clorurada y/o sulfatada sodica

9

Laguna Alta III

67.5

6.19

Clorurada y/o sulfatada sodica

10

El Recodo (Chorro Negro)

53.7

6.4

1239

Sulfato-sódica

11

Nereidas I

48.5

6.05

810

Bocarbonatada cálcica y/o magnésica

12

Nereidas II

46

5.94

1196

Bocarbonatada cálcica y/o magnésica

2

Hacienda El Plan

46

6.11

3230

Clorurada y/o sulfatada sodica

1

Botero Londoño

91.92

7.59

3175

Clorurada y/o sulfatada sodica No. Fuente termal T °C pH Conductivida d µS/cm Clasificación Piper Lengelier

Fig. 66 Fuentes termales al oeste del Volcán Nevado del Ruíz. Cartografía base tomada del IGAC plancha 225.

El área de interés geotérmico está dividida en tres sectores al oeste del Volcán Nevado del Ruíz correspondiente a las aguas termales de la zona Botero Londoño que incluye siente manantiales (Termales Botero Londoño; Hacienda El Plan; Hacienda Termales; La Piscina; La Quinta; Laguna Alta I, II, III), Las Nereidas y El Recodo.

Aricapa (2020) realiza un estudio en el que hace una comparación entre datos históricos, en los que incluye información de GESA (1980), CONTECOL (1982), Giggenbach et al. (1990), Servicio Geológico Colombiano (2012), Grupo Dewhurst SAS (2013), Sánchez (2014), Universidad de Caldas (2014). En su investigación, diferencia los tres sectores mencionados a

partir de la química de estas aguas y de los gases de los que se tienen registros, información que se resume a continuación.

Las aguas de Botero Londoño se caracterizan por ser aguas altamente salinas clasificadas como cloruradas y/o sulfato sódicas, se consideran aguas maduras con un grado de madurez parcial, su origen se relaciona principalmente con aguas mezcladas con procesos de desgasificación por su alto contenido de CO2. La temperatura de su reservorio oscila entre 177.60 y 302.62°C según el geotermómetro utilizado.

El sector Las Nereidas tiene aguas bicarbonatadas cálcicas y/o magnésicas con un único flujo ascendente, en ella se generan procesos de poca profundidad por lo que se les considera aguas inmaduras de mezcla entre aguas meteóricas calentadas por gases volcánicos. El reservorio presenta temperatura de alrededor de 300°C.

En El Recodo las aguas presentan cierto grado de salinidad con menor proporción de cloro por lo que se clasifica como aguas sulfato sódicas, al igual que Las Nereidas; presenta un único flujo ascendente de aguas calentadas por vapor y agua meteórica superficial que está mezclada, de esta manera se generan procesos de poca profundidad lo que las convierte en aguas inmaduras.

Fig. 67 Diagrama de Piper-Lengelier; las letras indican: A) Aguas sulfatadas y/o cloruradas cálcicas y/o magnésicas, B) Cloruradas y/o sulfatadas sódicas, C) Bicarbonatadas sódicas, D) Bicarbonatadas cálcicas y/o magnésicas. Tomado de Aricapa (2020).

Fig. 68 Diagrama CSH. Tomado de Aricapa (2020).

Fig. 69 Diagrama ternario Cl-Li-B. Tomado de Aricapa (2020).

Fig. 70 Diagrama K-Na-Mg. Tomado de Aricapa (2020).

Fig. 71 Diagrama δD y δO18. Tomado de Aricapa (2020).

Finalmente, Aricapa (2020) explica que el sector del oeste (Botero Londoño) son aguas con alto contenido de Cl, K, Na, Li y F disuelto y como son aguas que no han tenido un gran recorrido tienen mucho contenido de sólidos disueltos, por ende, mayor conductividad. Las aguas del este por su lado (Las Nereidas y El Recodo), tienen alta concentración de sulfatos, Mg, HCO3 y Ca en las que se encuentran zonas de ascenso de vapor con depósitos de carbonatos por la pérdida de CO2 y presencia de fumarolas, de origen principalmente meteórico con recarga mayor a los 4000 msnm. En cuanto a la temperatura, se evidencia un aumento de la zona este a la oeste.

Según Díaz et al. (2014) hay una posible curvatura dilatacional asociada a la falla Nereidas que interactúa con otras fallas ubicadas en el Valle de Nereidas, sobre las quebradas Nereidas y El Billar, en las que justamente se encuentran fuentes termales. Al sistema de fallas transversales en dirección NW-SE (Falla Nereidas) se le atribuye una de las

zonas de ascenso junto con la falla de Río Claro haciendo parte de las estructuras deformativas responsables del control del paso de los fluidos (Mejía et al., 2012). Las aguas termales de este estudio tienen interacción con los afluentes Río Claro, Quebrada Nereidas y quebrada El Billar; lo que genera un aporte de algunas de las condiciones físico-químicas al caudal de estos cauces (Fig. 73). Se tomaron entonces, los datos físicoquímicos de los manantiales y de las aguas de los afluentes antes y después de su interacción con los termales con sonda multiparamétrica HANNA, el parámetro de pH no había sido calibrado recientemente por lo que sus datos podrían estar desplazados de la realidad, pero son importantes desde la medición relativa. Todo esto, con el fin de encontrar un caudal de aporte de los manantiales a estos ríos y quebradas.

Con respecto a la obtención de cálculo de recarga de los caudales aforados, se realizó con el equipo Chec- Grupo EPM en las salidas de campo, utilizando el método área-velocidad. Se trata de uno de los métodos directos que consiste en medir el área de una sección transversal del cauce aforado, en el que se hace un levantamiento topográfico con ayuda de una cinta métrica y un equipo topográfico que permite determinar la profundidad en la sección. Luego de esto, la sección se divide en tramos iguales en los que posteriormente se mide la velocidad en cada vertical con un molinete hidrométrico a 0.2 m, 0.6 m y 0.8 m de la profundidad total (Fig. 72). Si la profundidad del cauce en ese punto de aforo es menor a 0.6 m, se mide la velocidad solo a 0.6 m considerándose una medida representativa de la velocidad media de la vertical (IDEAM,

2018).

Fig. 72 Sección transversal de un cauce con método área-velocidad.

De modo que la velocidad media en la vertical de cada sección, está dada por: 𝑉̅𝑖= 𝑉0.2 + 𝑉0.6 + 𝑉0.8

3

El caudal de cada una de las áreas de influencia de las secciones, se determina así: 𝑄𝑖= 𝑉̅𝑖∗𝐴𝑖 Finalmente, el caudal total del área transversal en el punto aforado es: 𝑄𝑇= ∑𝑄𝑖 𝑛 𝑖:1

En la Tabla. 49 se presenta las coordenadas de las fuentes termales que se estudiaron con su respectiva unidad geológica aflorante.

hi 𝑉𝑜.2 𝑉𝑜.6 𝑉𝑜.8

Tabla. 49 Descripción geológica de las unidades geológicas aflorantes cerca de las aguas termales. Coordenadas planas MAGNA Sirgas origen Bogotá.

Fig. 73 Puntos termales y cauces visitados en campo. Imagen satelital tomada de SAS Planet Release 200606.

NORTE

ESTE

Esquistos del Complejo Cajamarca

1035377.918

848282.3435

T2 Esquistos del Complejo Cajamarca y depósitos aluviales de la quebrada El Billar

1034978.606

848219.8908

T3 Coordenadas Agua Termal

1035841.152

847143.0306

T1 Unidad geológica Esquistos del Complejo Cajamarca y depósitos aluviales de Río Claro

10.1 Manantial del sector Laguna Alta (T1)

Para acceder a este manantial se ingresó por la finca Laguna Alta- Corrales para llegar al punto donde se une Río Claro con la Quebrara Nereidas. En la Fig. 73 la estrella amarilla representa el manantial de este sector que emana a través de los depósitos aluviales de Río Claro que infrayacen los esquistos del Complejo Cajamarca.

Con respecto a la toma de datos, se tomaron datos físico-químicos de Río Claro antes de su unión con la Q. Nereidas, de la Q. Nereidas antes de su unión con Río Claro, datos del agua termal y de Río Claro después de su unión con la Q. Nereidas y con el agua termal T1 (Tabla.50).

Tabla. 50 Datos de los cauces de interés y del agua termal que cae sobre Río Claro.

T °C C µS/cm TDS ppm pH Q m3/s T1

79.5

2333

1177

8.56

RíoClaro+Nereidas+ T1

15.52

249

131

9.11

5.118

Río Claro antes

13.81

157

79

8.22

Qda Nereidas

18.1

458

229

7.63

1.289

Fig. 74 (A) Vista del cañón de Río Claro desde la finca Laguna Alta-Corrales (B)Afloramiento de termal después de la unión entre Río Claro y la Q. Nereidas (T1).

Para conocer el caudal de aporte de T1 se llevaron a cabo los siguientes pasos:

(1) Calcular el valor teórico del caudal de Río Claro más la Quebrada Nereidas, que

resulta de la sumatoria de los caudales individuales aforados en campo. 𝑄𝑅𝐶+ 𝑁 (𝑚3 𝑠 ⁄ ) = ∑𝑄𝑅í𝑜𝐶𝑙𝑎𝑟𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠+ 𝑄 𝑁𝑒𝑟𝑒𝑖𝑑𝑎𝑠

(2) Calcular los valores ponderados teóricos de la unión entre Río Claro y la Quebrada

Nereidas, tomando como valor de peso el caudal de estos cauces.

Río Claro Q.Nereidas N S Complejo Cajamaraca B A

𝑇°𝐶= (°𝑇𝑅í𝑜𝐶𝑙𝑎𝑟𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠∗𝑄𝑅í𝑜𝐶𝑙𝑎𝑟𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠) + (°𝑇𝑁𝑒𝑟𝑒𝑖𝑑𝑎𝑠∗𝑄𝑁𝑒𝑟𝑒𝑖𝑑𝑎𝑠) 𝑄𝑅𝐶+ 𝑁

Éste sería el cálculo para la temperatura, el procedimiento en función de la conductividad y el TDS es de igual manera, cambiando por su puesto los valores del parámetro a obtener.

Tabla. 51 Cálculo ponderado de los valores teóricos de Río Claro más la Quebrada Nereidas. RC: Río Claro, N: Quebrada Nereidas.

(3) Estimar la relación porcentual de aporte tanto de Río Claro como del agua termal,

para obtener de esta manera el valor de Río Claro después (RC+N+T1Teor). La relación porcentual parte de; %aporte del río y 1-%aporte del río, éste último equivale al % de aporte del agua termal T1.

Tabla. 52 Relación porcentual del aporte que hace Río Claro y el agua termal T1.

(4) Calcular el valor teórico de RC+N+T1 de los parámetros temperatura, conductividad

y TDS.

𝑇°𝐶𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜= (°𝑇𝑅𝐶+𝑁𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜∗%𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑟í𝑜) + (°𝑇𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙∗%𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙) f (°T, C, TDS) % aporte Río % aporte T1 Temp °C

98.7%

1.3%

Conduc

98.5%

1.5%

TDS ppm

98.0%

2.1%

Parámetro Río Claro Antes Nereidas Río Claro después RC+N Teor Caudal m3/seg

5.118

1.289

6.407

6.407

Temp °C

13.81

18.1

15.52

14.67

Conduc

157

458

249

217.56

TDS ppm

79

229

131

109.18

Esta misma operación se hace para los demás parámetros, cambiando los datos según la variable a calcular, el porcentaje de aporte se mantiene.

Tabla. 53 Cálculo de Río Claro después (RC+N+T1 Teórico).

La idea, es buscar el porcentaje de aporte del río y así el porcentaje de aporte del agua termal va a variar también, y de la misma manera lo hará el valor de RC+N+T1 Teórico. Todo esto con el fin de que ese porcentaje de aporte haga que los parámetros de temperatura, conductividad y TDS se acerquen al valor real de Río Claro después, que fue tomado en campo.

(5) Finalmente con el porcentaje de aporte del agua termal obtenido, se puede calcular el

caudal de T1.

𝑄𝑇1(𝑚3 𝑠) = %𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙∗𝑄𝑅𝐶+𝑁 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ⁄

Tabla. 54 Caudal de T1 en función de la temperatura, conductividad y el TDS.

En conclusión, el caudal de aporte de termal T1 que interactúa directamente con Río Claro, es de 0.1036 m3/s en promedio.

f (°T, C, TDS) % aporte T1 Q T1 (m3/s) Temp °C

1.3%

0.0833

Conduc

1.5%

0.0961

TDS ppm

2.1%

0.1313

6.407

Q (m3/s) RC + Nereidas Teor Parámetro RC + Nereidas Teor T1 Rio Claro después RC+N+T1Teor Caudal

6.407

X

6.407

6.407

Río T1 Temp °C

14.673

79.5

15.52

15.52

98.7%

1.3%

Conduc

217.557

2333

249

249.29

98.5%

1.5%

TDS ppm

109.178

1177

131

131.07

98.0%

2.1%

% Aporte

10.2 Manantial del sector La Azufrera (T2)

Para llegar a los manantiales Botero Londoño, se ingresó por en camino que conduce a las fincas La Azufrera y La Quinta. Estos manantiales se ubican a un costado de la Quebrada Nereidas, antes de llegar a la finca La Azufrera. En la Fig. 73 la estrella naranja representa el manantial de este sector que emana a través del conjunto de rocas intercaladas entre gneis y esquistos del Complejo Cajamarca, y los depósitos aluviales de la quebrada. La toma de datos físicos se hizo aguas arriba sobre la Q. Nereidas antes de su interacción con los termales Botero Londoño, se tomaron datos del manantial T2 y de la Q. Nereidas aguas abajo, después de su interacción con T2 (Tabla. 55).

Tabla. 55 Datos de la Quebrada Nereidas antes y después de su interacción con el termal T2.

T °C C µS/cm TDS ppm pH Q m3/s Quebrada Nereidas antes

12.23

308

154

9.61

1.675

T2

62.4

1469

1047

9.43

Quebrada Nereidas después

16.8

398

186

10.11

1.675

B A

Fig. 75 (A)Aguas termales de 83.9°C que caen directamente sobre la Q. Nereidas (B) alteración del material circundante, tanto de las plantas como de las rocas, por el contacto directo con aguas termales.

Para conocer el caudal de aporte de T2 se realizó el siguiente procedimiento:

(1) Calcular directamente el porcentaje de aporte del agua de la quebrada después de su

interacción con T2 (Ndesps+T2Teor) y del termal T2. Aquí los pasos son diferentes ya que la Q. Nereidas no está interactuando con otro afluente en el sector. La relación porcentual parte de; %aporte de la quebrada y 1-%aporte de la quebrada, éste último equivale al % de aporte del agua termal T2.

Tabla. 56 Relación porcentual del aporte que hace la Q. Nereidas y el agua termal T2.

(2) Calcular el valor teórico de Ndesps+T2 de los parámetros temperatura, conductividad

y TDS.

𝑇°𝐶𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜= (°𝑇𝑁𝑒𝑟𝑒𝑖𝑑𝑎𝑠𝐴𝑛𝑡𝑒𝑠∗%𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑄. 𝑁𝑒𝑟𝑒𝑖𝑑𝑎𝑠) + (°𝑇𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙∗%𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙) Esta misma operación se hace para los demás parámetros, cambiando los datos según la variable a calcular, el porcentaje de aporte se mantiene.

f (°T, C, TDS) % aporte Q. Nereidas % aporte T2 Temp °C

91.0%

9.00%

Conduc

92.21%

7.79%

TDS ppm

96.40%

3.60%

Tabla. 57 Cálculo de Q. Nereidas después (Ndespués+T2 Teórico).

De la misma forma que con Río Claro, se trata de buscar el porcentaje de aporte de la Q. Nereidas y así el porcentaje de aporte del agua termal T2, va a variar, y por ende lo hará el valor de Ndespués+T2 Teórico. Todo esto con el fin de que ese porcentaje de aporte haga que los parámetros de temperatura, conductividad y TDS se acerquen al valor real de Q. Nereidas después, que fue tomado en campo.

(3) Finalmente con el porcentaje de aporte del agua termal obtenido, se calcula el caudal

de T2.

𝑄𝑇2(𝑚3 𝑠) = %𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙∗𝑄𝑄𝑁𝑒𝑟𝑒𝑖𝑑𝑎𝑠𝑑𝑒𝑠𝑝𝑠+𝑇2 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ⁄

Tabla. 58 Caudal de T2 en función de la temperatura, conductividad y el TDS.

En conclusión, el caudal de aporte de termal T2 que interactúa directamente con la Q. Nereidas en el sector Botero Londoño, es de 0.1138 m3/s en promedio.

Parámetro Q.Nereidas antes T2 Q. Nereidas después Ndesps+T2Teor Caudal

1.675

X

1.675

1.675

Quebrada T2 Temp °C

12.23

62.4

16.8

16.75

91.0%

9.00%

Conduc

308.00

1469

398

398.42

92.21%

7.79%

TDS ppm

154.00

1047

186

186.15

96.40%

3.60%

% Aporte f (°T, C, TDS) % aporte T2 Q T2 (m3/s) Temp °C

9.00%

0.1508

Conduc

7.79%

0.1304

TDS ppm

3.60%

0.0603

1.675

Q (m3/s) Q. Nereidas

10.3 Manantial del sector La Quinta (T3)

Para llegar a los manantiales que emanan sobre la quebrada El Billar, se ingresó por el camino que conduce a finca La Quinta. En la Fig. 73 la estrella azul representa el manantial de este sector que emana mayoritariamente a través de los depósitos aluviales de la quebrada El Billar.

La toma de datos físicos se hizo sobre las aguas de la quebrada El Billar antes y después de su interacción con los termales que emanan por el cauce, y se tomaron datos del manantial T3 (Tabla.59).

Tabla. 59 Datos de la quebrada El Billar antes y después de su interacción con el termal T3. T °C C µS/cm TDS ppm pH Q m3/s Quebrada El Billar antes

14.04

85

42

8.71

0.417

T3

68.4

1937

984

8.58

Quebrada El Billar después

17.17

201

100

8.67

0.417

Fig. 76 (A) Depósitos aluviales de la quebrada El Billar alterados por la interacción con el agua termal en contacto con los esquistos del Complejo Cajamarca, la línea roja representa el contacto de estas dos unidades (B) depósitos aluviales con alto grado de alteración hidrotermal.

El procedimiento para conocer el caudal de aporte de T3 es similar que como se hizo para T2 ya que la quebrada El Billar tampoco interactúa con otro cauce en el sector de interés:

(1) Calcular directamente el porcentaje de aporte del agua de la quebrada El Billar

después de su interacción con T3 (Ndesps+T2Teor) y del termal T3.

A B

Tabla. 60 Relación porcentual del aporte que hace la quebrada El Billar y el agua termal T3.

(2) Calcular el valor teórico de Billardesps+T3 de los parámetros temperatura,

conductividad y TDS.

𝑇°𝐶𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜= (°𝑇𝑄.𝐸𝑙𝐵𝑖𝑙𝑙𝑎𝑟𝐴𝑛𝑡𝑒𝑠∗%𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑄. 𝐸𝑙 𝐵𝑖𝑙𝑙𝑎𝑟) + (°𝑇𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙∗%𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙) Esta misma operación se hace para los demás parámetros, cambiando los datos según la variable a calcular, el porcentaje de aporte se mantiene.

Tabla. 61 Cálculo de la quebrada El Billar después (Billardespués+T3 Teórico).

Como se realizó con los demás termales (T1 y T2), se debe buscar el porcentaje de aporte de la quebrada El Billar y así el porcentaje de aporte del agua termal T3 cambiará y de la misma manera, lo hará el valor de Billardespués+T3 Teórico. Todo esto con el fin de que ese porcentaje de aporte haga que los parámetros de temperatura, conductividad y TDS se acerquen al valor real de la quebrada El Billar después, que fue tomado en campo.

f (°T, C, TDS) % aporte El Billar % aporte T3 Temp °C

94.3%

5.75%

Conduc

93.73%

6.27%

TDS ppm

93.80%

6.20%

Parámetro Q.El Billar antes T3 Q. El Billar desps Billardesps+T3 Teor Caudal

0.417

X

0.417

0.417

Quebrada T3 Temp °C

14.04

68.4

17.17

17.17

94.3%

5.75%

Conduc

85.00

1937

201

201.12

93.73%

6.27%

TDS ppm

42.00

984

100

100.40

93.80%

6.20%

% Aporte

(3) Finalmente con el porcentaje de aporte del agua termal obtenido, se calcula el caudal

de T3.

𝑄𝑇3(𝑚3 𝑠) = %𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑙∗𝑄𝐵𝑖𝑙𝑙𝑎𝑟𝑑𝑒𝑠𝑝𝑠+𝑇3 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ⁄

Tabla. 62 Caudal de T3 en función de la temperatura, conductividad y el TDS.

En conclusión, el caudal de aporte de termal T3 que interactúa directamente con la quebrada El Billar, es de 0.0253 m3/s en promedio.

Finalmente, el caudal total de aporte de las aguas termales en el sector estudiado es de 242.7 L/s; el porcentaje de aporte del T1 a Río Claro es de 1.6 %, el de T2 a la Q. Nereidas es de 6.80% y el de T3 a la quebrada El Billar es de 6.07%, dando un porcentaje promedio de aporte de 4.8% de las aguas termales al sistema hídrico visitado. Se pensaría que al sur del área habría otro aporte de caudal termal por las emanaciones que se conocen que para este estudio no se visitaron, asociado claramente al sistema deformativo que les da paso a las aguas subterráneas una circulación de fluidos que ascienden hasta superficie.

f (°T, C, TDS) % aporte T3 Q T3 (m3/s) Temp °C

5.75%

0.0240

Conduc

6.27%

0.0261

TDS ppm

6.20%

0.0259

0.417

Q (m3/s) El Billar

La cantidad de infiltración que se calculó previamente, de 130.03 mm en un área de 87.046 Km2, se traduce en un caudal de entrada de 359.10 L/s, esta agua puede tomar muchos caminos por su trayecto en profundidad, uno de ellos puede ser agua que se queda almacenada en el reservorio, otra porción aprovechará las zonas de ascenso para salir mientras que se mezclan con las aguas meteóricas, etc. Según los estudios hechos por CHEC en 1983, la geoquímica de isotopos radioactivos H3 (Tritio) de las aguas termales muestra valores de 4 UT (unidad del tritio), indicando una edad aproximada de las aguas de la zona de este estudio de 26 años, dando a entender un periodo de tiempo significativo en el que el agua permanece en el subsuelo, las aguas de este estudio precisarían de información geoquímica detallada para conocer cuál fue el tiempo posible de recorrido en el subsuelo.

Fig. 77 Vista 3D de los elementos que se encuentran en la zona de estudio. Elaboración propia. Cartografía base tomada del IGAC plancha 225.

T1 T2 T3 Drenajes Fallas Cota 3800 msnm

Fig. 78 Esquema representativo de migración de aguas dentro de la zona de estudio. Basado en el modelo geotérmico conceptual de Ortiz & López (CHEC), 2020. Cartografía base tomada del IGAC plancha 225.

En la Fig. 78 se observa la representación del posible camino que pueden tomar el agua lluvia luego de que interactúa con el suelo; como se sabe, hay una porción que se va por escorrentía, otra queda en la capa sub-superficial de los suelos, mientras que otra porción se infiltrará a manera de recarga efectiva. Los caminos que puede tomar esta agua luego de su

5000

4000

3000

2000

1000

-1000

-2000

0

msnm Drenajes Cota 3800 msnm T1 T2 T3 Fuente de calor Límite entre unidades geológicas Capa Sello Flujo superficial Flujo subterráneo m

infiltración son diversos y de la misma manera ocurre con las zonas de ascenso y descarga; las diferentes rutas que puede tomar el agua son muy variables, aunque para las aguas de la zona visitada se piensa que está asociado al sistema deformativo de dirección NE-SE de la Falla Nereidas.

11. Conclusiones

• Según los valores de la precipitación media mensual multianual recolectado en el periodo

de cuatro años (2016-2020), se puede decir que el área del proyecto presenta una característica climática que varía de escasa a abundante según la OMM (2008).

• En cuanto a la distribución espacial de la precipitación en la subcuenca Río Claro, entre

los años 2016-2020, las mayores precipitaciones se presentan en las partes bajas de la cuenca, y de forma contraria, las menores precipitaciones se dan a mayores altitudes. Aun así, el comportamiento bimodal de este fenómeno es constante en toda el área de la cuenca, según los registros de las estaciones metereológicas.

• La temperatura media mínima que se registra entre los años 2016-2020, se presenta en la

estación Las Brisas con -3.78°C seguido de Q. Molinos PNNN con 1.03°C y finalmente Pirineos- Chec con 2.88°C, es decir, en las zonas más elevadas de la subcuenca. Por su parte, la temperatura media máxima registrada en este mismo periodo de tiempo, tiene lugar en la estación Río Claro- La Batea en el mes de febrero con 28.47°C, justamente en la parte más baja de la subcuenca.

• La distribución de la temperatura en la subcuenca Río Claro entre los años 2016-2020, se

rige bajo las características altitudinales que hay presentes en la cuenca, pues las mayores temperaturas se registran en las zonas bajas, mientras que las menores temperaturas se sitúan a mayores elevaciones.

• El régimen hidrológico de la Quebrada Nereidas y del Río Molinos, para un periodo de

ocho años desde 2011 hasta 2020, excluyendo el año hidrológico del 2018, presentan un comportamiento bimodal; con caudales bajos en enero-febrero y agosto, y caudales altos entre los meses de abril-mayo y noviembre. La tendencia del caudal a lo largo de este periodo, ha sido de una tasa de disminución que se debe muy posiblemente a el uso del suelo que se implementa en la región, posibles captaciones que se realizan aguas arriba de los cauces y a la disminución de la capa de hielo del VNR.

• La estación Río Claro- La Batea es la que tiene mayor ETP seguido de Río Claro- La

Guayana, debido a su elevada temperatura en todo el año con respecto a las demás estaciones. En contraste, la ETP más baja se presenta en la estación Las Brisas, pues se ubica a los 4212 msnm a una temperatura de 4.35°C. El comportamiento de este fenómeno es de esperarse, pues la ETP está relacionada directamente con la temperatura, de manera que, en la zona más baja de la subcuenca Río Claro existe una pérdida de agua en el suelo en épocas de sequía.

• En las estaciones Río Claro-La Batea y Q. Nereidas-Chec no hay déficit hídrico debido a

que durante todo el año hay agua en el almacén. En las estaciones

Pirineos- Chec, Q. Molinos PNNN y Las Brisas, ocurre déficit hídrico, asociado a las bajas precipitaciones de la zona. En todas las estaciones hubo excedente en los meses de mayor precipitación, siguiendo el comportamiento bimodal de este fenómeno en la subcuenca, lo que ocasiona un alza en la humedad del suelo.

• A través del balance hídrico propuesto, se pudo calcular una infiltración de 172.53 mm en

un periodo de cuatro años para la subcuenca Río Claro. Con respecto a la infiltración que posiblemente se vaya por recarga efectiva, se encontró una infiltración que ocurre por encima de los 3800 msnm de 130.03 mm que se traduce en un caudal de entrada de

359.10 L/s. Estas aguas pueden tomar diferentes caminos cuando ya están en el subsuelo

y su salida hacia superficie está relacionada con el sistema deformativo de la zona.

• Las características fisicoquímicas de los manantiales y de los cauces de la zona, se

determinaron a partir de la sonda HANNA que permitió conocer la temperatura, el pH, la conductividad, y el total de sólidos disueltos (TDS) de estas aguas de interés. En cuanto a la química de elementos, se tomaron registros de datos históricos que disponen a su vez una clasificación que explica su posible origen, temperatura de reservorio, procesos de mezcla, etc.

• En el cálculo de caudal estimado para los termales T1, T2 y T3 se pueden observar que el

porcentaje de aporte para T2 son datos dispersos en función de la temperatura, conductividad y TDS; esto asociado posiblemente a que en campo las muestras tomadas debían pasar por un tiempo de enfriamiento que podría afectar las propiedades del agua termal en la toma de datos físicos con la sonda.

• En el área muestreada, aflora un total de 242.7 L/s de las aguas termales, es probable que

al sur del sector salga una cantidad similar o aun más ya que esta es una cantidad mínima estimada del aporte de caudal. Por lo tanto, se propone realizar una exploración más detallada de los manantiales aflorantes para estimar la contribución que hacen las aguas termales a la cuenca, con datos químicos que proporcionen mayor precisión de un posible porcentaje de aporte del reservorio a superficie.

12. Recomendaciones

• Se recomienda ahondar en construir un modelo hidrogeológico que permita entender a

mayor detalle la dinámica del flujo del agua dentro y fuera del sistema, para de esta manera dar valores más precisos de qué tanta porción de agua entra al sistema por diferentes factores y cuales son los que le dan paso a la salida de los fluidos en superficie, pues se sabe que a pesar de que la mayor infiltración puede ocurrir a una altitud mayor a los 3800 msnm, existen agentes que dan paso a que este fenómeno se produzca en zonas mas bajas de la subcuenca, como lo son la permeabilidad secundaria en las rocas y suelos.

• Se recomienda, además, realizar estudios detallados de suelo que permitan conocer la

capacidad de campo o recarga que tienen las unidades geológicas superficiales, con el fin de acercase a un modelo más detallado y preciso del balance hídrico para la subcuenca Río Claro.

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ANEXO 1

REGISTRO PRECIPITACIÓN ESTACIONES DE TRABAJO

ppt mensual (mm) Estación Año

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ppt anual (mm) Río Claro - La Batea

2016

125.6

125.6

2017

187.8

178.2

174.4

361.4

151.2

70.4

46.4

54.2

400.4

130.6

1755

2018

128

307.6

290

230.6

230.4

77.4

105.2

79.8

138.6

378.8

218.6

73.4

2258.4

2019

82

139.2

230.4

211.2

210.4

26.4

0

0

8.2

0.2

0

0

908

2020

0

0

1.8

9.4

3.6

15

25.6

7.4

32

12.6

66.6

220.8

394.8

Pirineos - Chec

2016

37

534

204

236

233

563

840

400

3047

2017

456

174

705.2

103.2

169.6

118

27

46

67.8

148.8

152

108

2275.6

2018

57.4

100.4

100.4

150.8

157.6

36

45

38.4

67.8

199.6

131

45

1129.4

2019

27.4

79.8

108.8

139.2

121

54.2

24.4

6.6

60.2

94.8

109.8

60

886.2

2020

43.4

43.6

83.4

72.8

36.8

0

32

98.8

77.2

123.2

156.8

92

860

Q. Molinos

PNNN

2012

18

89.8

61.6

0.8

0

0

0

0

0

0

170.2

2013

0

41.6

9.6

0

0

0

0

0

0

0

51.2

2014

0

0

0

0

2015

0

0

39

77.8

93

36.4

246.2

2016

20.8

63.2

20.4

60

41.8

52.4

11.4

59.8

118.6

157.8

75

681.2

2017

74.4

356

225.8

114.2

152.2

98.4

26.6

40.4

60

96.6

145.2

88.4

1478.2

2018

54

97.4

119.2

108.8

67.8

33.6

480.8

2019

66

146.2

145.8

139.4

40.2

0

0

2.4

540

2020

18.6

2

8

2

6.8

4.8

0

10.2

11.4

8.8

0

0

72.6

Q. Nereidas- Chec

2016

26.8

115.2

43

57.8

23.6

73.4

154

160

166.4

820.2

2017

85.6

47.8

29.4

8.4

164.8

139

43.4

56.8

61.2

93.6

161.6

99

990.6

2018

50.6

110.8

112.4

189.6

102.2

21.8

59.8

57.4

0.6

221.6

141.2

47.6

1115.6

2019

37.4

59.4

67.4

53.4

76

33.8

11.2

1

339.6

2020

2.8

66.2

70.4

86.6

34

73

59.2

90.6

61.6

107.6

136.4

45.4

833.8

Río Claro - La Guayana

2011

4.7

67.5

109.4

123.9

373

394.6

182.1

1255.4

2012

127.6

26.1

87

37.1

277.9

2013

286

56

67.6

148.8

21.8

580.2

2014

124.6

124.4

47.6

296.6

2015

36.4

61.8

160.2

105.2

80.8

22.6

467

2016

2285.4

111.4

53.8

130

44.4

52.2

39.2

125.4

175.6

174.2

202.4

3394

2017

164.2

117.8

161.6

146.8

271.2

158.4

55.2

67.4

127.4

29.2

12

5

1316.2

2018

4.4

2.6

187

203.4

223

62

104

81.6

135

270

244.4

80.4

1597.8

2019

73.8

199.2

249.6

321.2

190.4

79.6

110.4

37

113.4

143.6

246

217.4

1981.6

2020

85.4

42.6

95.8

163.4

89.8

117.8

103.6

98.6

87.6

77.2

2

0

963.8

Las Brisas

2016

27.1

92

72.1

152.3

14

88

88

56.9

96.1

6

240

104.1

1036.6

2017

97.7

48.6

293

157.4

272.3

156.9

85.1

123.6

161

1395.6

2018

108.2

155.5

178.4

262.5

87.4

96.6

68.9

41

217.4

110.8

44.7

1371.4

2019

61

111.7

157.4

156.3

181.1

57.8

16.7

107.3

162.2

140.9

68.6

1221

2020

45.3

53.7

68.1

90.6

103.2

121.6

104.1

14.3

600.9

Papayal

2016

55

62

218

198

195

129

129

35

127

183

231

281

1843

2017

185

54.3

259.8

168.9

242.9

142.1

53.3

60.7

91.1

251

316.9

166.5

1992.5

2018

75.9

367.5

287.4

183.1

207.1

55.3

81.9

62.9

111.8

266.6

285.5

42.9

2027.9

2019

83.4

121.7

266.2

240.6

235.7

90.9

108.9

30

103.4

94.5

203.9

166.3

1745.5

2020

25.8

25.8

Registro de la precipitación original obtenida de las plataformas SIMA y DHIME.

ANEXO 2

Insolación máxima diaria (N) para diferentes latitudes para el día 15vo del mes. Tomado de Serie de Riego y Drenaje de la FAO (2006), “Guía para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos”.