Maestria en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente · 2023
Afectaciones Socio-ambientales generadas por el cambio climático sobre la oferta hídrica, de acuerdo a las proyecciones de temperatura y precipitación en el periodo 2040-2099. Estudio de Caso - Cuenca Río Cravo Sur en el municipio de Yopal, departamento de Casanare.
El cambio climático está afectando a todo el mundo, en especial al recurso hídrico, el aumento paulatino del calentamiento global por las emisiones de gases de efecto invernadero, hace que se presente aumento en la temperatura y variaciones en la precipitación, ocasionando directamente cambios en la oferta hídrica dados en aumento o escasez drástica; actualmente existe un desconocimiento de cómo será el comportamiento de la oferta hídrica del río Cravo Sur, fuente principal de la población de Yopal para realizar diferentes actividades. La investigación analizó las afectaciones Socio-Ambientales generadas por el cambio climático sobre la oferta hídrica del río Cravo Sur, de acuerdo a las proyecciones de temperatura y precipitación para el periodo 2040 - 2099, en el municipio de Yopal, departamento de Casanare.
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Contenido
- Resumenp. 14
- Abstractp. 15
- 1. Planteamiento del Problemap. 17
- 1.1 Problemática Preliminarp. 18
- 1.1.1 Afectaciones Sociales y Ambientalesp. 18
- 1.2 Formulación del Problema- Pregunta de Investigaciónp. 19
- 2. Justificaciónp. 20
- 3. Marco Teóricop. 22
- 3.1 Cambio Climáticop. 22
- 3.2 Subcategoría Cambio Climático Localp. 23
- 3.3 Oferta Hídricap. 24
- 3.4 Subcategoría Efectos del Cambio Climáticop. 25
- 3.5 Desarrollo Sosteniblep. 15
- 3.6 Antecedentes de la Investigaciónp. 27
- 3.6.1 Antecedentes Internacionalesp. 27
- 3.6.2 Antecedentes Nacionalesp. 28
- 3.6.2 Antecedentes Localesp. 29
- 4. Objetivosp. 30
- 4.1 Objetivo Generalp. 30
- 4.2 Objetivos Específicosp. 30
- 5. Descripción del Área de Estudiop. 31
- 5.1 Localización General de la Cuenca Hídrica y Cauce Principal Río Cravo Surp. 31
- 5.2 Área de Estudiop. 32
- 5.2.1 Delimitación de la Cuenca y Cauce Principalp. 33
- 5.2.2 Parámetros Geomorfológicos de la Cuenca y Cauce Principalp. 34
- 6. Población y Muestrap. 36
- 7. Fases de la Investigaciónp. 37
- 8. Resultados y Discusiónp. 39
- 2040-2099p. 39
- 8.1 Oferta Hídricap. 24
- 8.1.1 Ubicación de las Estaciones Hidrológicasp. 40
- 8.1.2 Análisis de Datos de Oferta Hídricap. 41
- 8.1.3 Análisis de Caudal de Seguridad, Caudal Ecológico e Índice de Escasezp. 44
- 8.1.3.1 Caudal de Seguridadp. 44
- 8.1.3.2 Caudal de Calidadp. 44
- 8.1.3.3 Caudal Ecológicop. 44
- 8.1.3.3 Índice de Escasezp. 46
- 8.2 Demanda Hídricap. 47
- 8.2.1 Análisis de Datos de Demandap. 47
- 8.3 Precipitación y Temperaturap. 50
- 8.3.1 Ubicación de las Estaciones Climáticasp. 50
- 8.3.2 Estimación de Datos Faltantes de Temperatura y Precipitaciónp. 52
- 8.4 Fuentes Complementarias de Información Climáticap. 54
- 8.4.1 PROJETA: Proyecciones de Cambio Climático Regionalizado para América del Surp. 54
- 8.4.1.1 MIROC5 Modelo de Simulación de Cambio Climático Implementadop. 56
- 8.4.1.2 RCP Escenarios de Emisión del IPCC Implementadosp. 57
- 8.4.2 Vías Corrección, Técnica de Corrección de Sesgo del Modelo Climático Regionalp. 58
- 8.4.3 Resultados Corregidos de Proyecciones Precipitación y Temperaturap. 59
- climático, en la comunidad de Yopalp. 63
- 8.5.1 Percepción de la Comunidad de Yopalp. 64
- 8.5.1.1 Sección de Cambio Climáticop. 65
- 8.5.1.2 Sección de Utilización del Recurso Hídrico (Río Cravo Sur)p. 68
- 8.5.1.3 Sección de Adaptación al Cambio Climático -Recurso Hídrico (Río Cravo Sur)p. 75
- 8.5.1.4 Observaciones Generalesp. 76
- y escenario 2- año 2099p. 78
- 8.6.1 Software RS-Minervep. 78
- 8.6.2 Modelo SOCONT (Soil Contribution)p. 79
- 8.6.3 Entradas de la Modelación con RS- Minervep. 80
- 8.6.3.1. Datos Climáticos e Hidrológicosp. 80
- 8.6.3.1 Creación del Modelo Hidrológicop. 80
- 8.6.3.1 Modelaciónp. 80
- 8.6.4 Resultados de la Modelación con RS- Minervep. 81
- 8.7 Análisis de Resultados de Modelaciónp. 87
- 8.7.1 Análisis de resultados de la Modelación al Año 2040p. 87
- 8.7.1.1 RCP 4.5 - Año 2040p. 87
- 8.7.1.2 RCP 8.5 - Año 2040p. 90
- 8.7.1.3 Oferta VS Demanda Hídrica e Índice de - Año 2040p. 93
- 8.7.2 Análisis de resultados de la Modelación al Año 2099p. 98
- 8.7.2.1 RCP 4.5 - Año 2099p. 98
- 8.7.2.2 RCP 8.5 - Año 2099p. 100
- 8.7.1.3 Oferta VS Demanda Hídrica e Índice de Escasez - Año 2099p. 103
- 8.7.3 Análisis de Resultados del Año Críticop. 107
- 8.7.3.1 RCP 8.5 - Año Crítico 2029p. 107
- 8.7.4 Conclusiones de la Modelaciónp. 110
- 9. Afectaciones Socio-Ambientalesp. 112
- municipio de Yopal para el periodo 2040-2099p. 112
- 9.1 Valoración de Afectaciones Socio-Ambientalesp. 112
- 9.1.1 Matriz Leopold Modificadap. 115
- 9.1.2 Análisis de Resultados Matriz Leopold Modificadap. 117
- 9.1.2.1 Modelación y Tramos del Río Cravo Sur con Mayor Afectaciónp. 117
- 9.1.2.2 Conflictos Ambientalesp. 118
- 9.1.2.3 Conflictos Socialesp. 116
- 10. Estrategias de Mitigación y Adaptaciónp. 120
- de los cambios esperadosp. 120
- 11. Discusión de Resultadosp. 128
- 11.1 Con Resultados Internacionalesp. 128
- 11.2 Con Resultados Nacionales y Localesp. 130
- 12. Conclusionesp. 135
- 13. Recomendacionesp. 137
- 14. Referenciasp. 138
- 14. Anexosp. 143
- 14.1 Anexo 1. Metodología de Delimitación de la Cuenca y Cauce Principalp. 143
- 14.2 Anexo 2. Metodología Parámetros Geomorfológicos de la Cuenca y Cauce Principalp. 149
- 14.2.1 Parámetros de Formap. 149
- 14.2.2 Tamaño de la Cuenca o Área (A)p. 151
- 14.2.3 Perímetro de la Cuencap. 152
- 14.2.4 Longitud del Cauce Principal (L)p. 152
- 14.2.5 Ancho Promedio de la Cuenca (Ap)p. 152
- 14.2.6 Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius (1914)p. 152
- 14.2.7 Razón de Elongaciónp. 153
- 14.2.8 Factor de Formap. 35
- 14.2.9 Rectángulo Equivalentep. 154
- 14.2.10 Radio de Circularidadp. 35
- 14.2.11 Parámetros de Relievep. 155
- 14.2.12 Altitud más Frecuentep. 156
- 14.2.13 Pendiente Media de la Cuencap. 156
- 14.2.14 Coeficiente de Masividad (Cm)p. 156
- 14.2.15 Curva Hipsométricap. 157
- Método de Regresión Lineal Simplep. 157
- 14.5 Anexo 5. Metodología y Modelo de Encuestap. 174
- 14.5.1 Prueba Piloto, y Ajustes a Realizarp. 176
- 14.5.1.1 Ajustes a Realizarp. 176
- 14.5.2 Identificación y Codificación de las Encuestasp. 177
- 14.5.3 Encuestas Diligenciadas, Trabajo de Campop. 180
- 14.5.4 Matriz de Resultados de las Encuestasp. 181
- 14.6 Anexo 6. Metodología de Creación Modelo Hidrológico Cuenca Cravo Surp. 183
- 14.6.1 Modificación de Atributos Archivos Shapefile en Qgisp. 183
- 14.6.2 Creación Modelo Hidrológico en RS- Minervep. 187
- 14.6.3 Entrada de Datos Climáticos en RS- Minervep. 190
- de Yopalp. 64
- 14.7.1 Primeras Iteraciones del Modelo Hidrológicop. 193
- 14.7.2 Calibración y Validación del Modelo Hidrológicop. 195
- 14.7.2.1 Calibraciónp. 195
- 14.7.2.2 Validaciónp. 199
- 14.8 Anexo 8. Descripción de los Componentes Matriz Leopold Modificadap. 203
- Surp. 54
- departamento de Casanarep. 36
- acuerdo a los objetivos propuestosp. 38
- m3/seg), municipio de Yopal, departamento de Casanarep. 39
- en el río Cravo Surp. 137
- Tabla 6. Categorías del Índice de escasezp. 46
- corriente principal del río Cravo Sur, año 2022, municipio de Yopal, departamento de Casanarep. 49
- temperatura y precipitación, en los departamentos de Boyacá y Casanarep. 51
- climatológicas, cuenca del río Cravo Sur, departamento de Casanarep. 53
- Tabla 10. Escenarios de emisiones de CO2 de referencia mundialp. 57
- Tabla 11. Resultados de Corrección por sesgo de Temperatura y Precipitaciónp. 59
- hídricap. 92
- acuerdo a la temperatura y el escenario de emisiones de CO2p. 83
- Tabla 14. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 1 – RCP 4.5 y 8.5, año 2040p. 93
- si se puede otorgar concesión por parte de la autoridad ambientalp. 93
- Tabla 15. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 2 – RCP 4.5 y 8.5, año 2040p. 95
- Tabla 16. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 3 – RCP 4.5 y 8.5, año 2040p. 97
- Tabla 17. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 1 – RCP 4.5 y 8.5, año 2099p. 103
- Tabla 18. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 2 – RCP 4.5 y 8.5, año 2099p. 104
- Tabla 19. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 3 – RCP 4.5 y 8.5, año 2099p. 106
- Tabla 20. Análisis de Oferta vs Demanda, Tramo 1,2,3 – RCP 8.5, año Crítico 2029p. 108
- Tabla 21. Criterios de evaluación de las afectacionesp. 113
- Tabla 22. Matriz Leopold Modificadap. 115
- Tabla 23. Estrategia de adaptación, mejoramiento genéticop. 120
- Tabla 24. Estrategia de adaptación, cosecha de aguap. 121
- Tabla 25. Estrategia de adaptación, seguros contra pérdidas agropecuariasp. 121
- Tabla 26. Estrategia mixta de adaptación y mitigación, sistemas silvopastorilesp. 122
- Tabla 27. Estrategia mixta de adaptación y mitigación, sustitución de cultivosp. 122
- Tabla 28. Estrategia de mitigación, protección de zonas de nacimiento del río Cravo Surp. 123
- Tabla 29. Estrategia de mitigación, vertimientos cumpliendo la normap. 123
- Tabla 30. Estrategia de adaptación, Fomentar la legalidad de concesiones de aguap. 124
- Tabla 31. Estrategia de adaptación, programas de uso eficiente y ahorro del agua PUEAAp. 124
- Tabla 32. Estrategia de adaptación, monitoreo en tiempo real del caudal del río Cravo Surp. 125
- Tabla 33. Estrategia de adaptación, Reglamentación de los usos del aguap. 125
- Tabla 34. Estrategia de adaptación, fuentes alternas de suministro de aguap. 126
- reforestación de las márgenes del río Cravo Surp. 126
- Tabla 36. Clasificación de cuencas por superficie según Camposp. 152
- Tabla 37. Formas de las cuencas de acuerdo al coeficiente de compacidadp. 153
- Tabla 38. Valores interpretativos del factor de formap. 154
- datos de precipitaciónp. 158
- Yopal la cual que posee datos en las fechas faltantes para el Morrop. 160
- Yopal. utilizando la regresión lineal simple y el resultado de la gráfica de dispersiónp. 161
- 19/11/174 al 31/08/2021, con valores mínimos de 0 mm/día y máximo de 185 mm/díap. 162
- Tabla 44. Muestra de Tabla de datos en Excel descargadosp. 167
- Tabla 45. Bases de datos descargados de PROJETA, por estación y por RCPp. 168
- Tabla 46. Comparación entre los promedios Históricos y Proyectadosp. 171
- Tabla 47. Ficha técnica encuestap. 174
- E67p. 179
- una de las respuestas de los 67 encuestados. Para ver toda la matriz dirigirse al anexo magnéticop. 181
- Parámetros Inicialesp. 199
- documentos que sirven como soportes, para la Matriz Leopoldp. 203
- Cravo Surp. 22
- Cravo Sur, incluye La Estación en el Municipio de Orocué, Casanarep. 40
- Imagen 3. Fórmula del Índice de escasezp. 46
- Surp. 54
- Imagen 5. Ecuación de corrección de vías utilizada en el modelo regional de cambio climáticop. 58
- 42.93 °C/díap. 60
- 305.60 mm/día y mínimos menores a 50mm/díap. 61
- Imagen 9. Respuestas a la pregunta 8. ¿Por qué se presenta el cambio climático?p. 66
- Imagen 10. Respuestas a la pregunta 9. ¿Qué considera que es la causa del cambio climático?p. 67
- comportamiento respecto a años atrás (20-30 años)p. 68
- Imagen 12. Respuestas a la pregunta 11. ¿Qué actividades desarrolla en su predio?p. 69
- Imagen 13. Respuestas a la pregunta 12. ¿En qué actividad utiliza más el agua?p. 69
- actividades? Cómo la consiguep. 70
- para el desarrollo de sus actividades?p. 71
- vivienda?p. 72
- disponibilidad de agua en el río Cravo Sur?p. 74
- afectará en sus actividades?p. 74
- cambio climático?p. 181
- disminución del agua en el río Cravo Sur?p. 76
- parámetros de entrada para cada unop. 79
- Imagen 23. Tramos de interés y análisis de resultados, corriente principal río Cravo Surp. 81
- Imagen 24. Grafica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 1, Año 2040p. 94
- Imagen 25. Grafica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 2, Año 2040p. 95
- Imagen 26. Gráfica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 3, Año 2040p. 96
- Imagen 27. Gráfica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 1, Año 2099p. 103
- Imagen 28. Grafica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 2, Año 2099p. 105
- Imagen 29. Gráfica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 3, Año 2099p. 105
- Imagen 30. Grafica de Oferta Vs Demanda Hídrica Tramo 1,2 y 3, Año Crítico 2029p. 109
- Imagen 31. Selección del área de estudio, rásters de elevación Earth Data de la NASAp. 143
- Imagen 32. Carga al QGIS el mapa y los archivos DEM del área de estudiop. 144
- y ríos)p. 145
- Imagen 34. Carga al QGIS el mapa de la cuenca y los archivos DEM del área de estudiop. 145
- herramienta OpenStreetMap (OSM)p. 146
- proyectado de elevaciónp. 147
- Whitebox Geoespacial incp. 148
- Imagen 38. Se cargan al QGIS la capa de delimitación de la cuenca y rásters de elevaciónp. 149
- Imagen 39. Capa o DEM recortado de elevación de la cuenca río Cravo Surp. 150
- Imagen 40. Tabla de atributos de QGIS, se utilizó para calcular el área de la cuenca y perímetrop. 150
- Imagen 41. Con la tabla de atributos de QGIS, se calculó el área de la cuenca y perímetrop. 151
- estación Aeropuerto Yopal, Excel calcula la ecuación del gráfico y el R2p. 161
- Imagen 43. Resultados de estimación de datos faltantes por el método de regresión lineal simplep. 163
- Imagen 45. Muestra la georreferenciación del punto donde se van a descargar los datosp. 166
- Imagen 46. Datos de usuario de descarga, y utilización a ser utilizados dichos datosp. 166
- Imagen 47. Resumen de lo descargado PROJETAp. 167
- 31/08/2021p. 51
- 19/11/1974, hasta 31/08/2021p. 170
- cambio climáticop. 22
- 2021) Vs Proyectada PROJETA MIROC5 RCP 4.5 (2021-2099)p. 172
- Imagen 52. Ejemplo de corrección de sesgo, calculo técnica vías Correctionp. 172
- al 31/12/2099, con valores mínimos de 0 mm/día y máximo de 185 mm/díap. 173
- Imagen 54. Encuesta modelop. 175
- campop. 180
- Imagen 56. Carga al QGIS, Shapefile y los archivos DEM del área de estudiop. 183
- cuencas y se calculó el área de cada unap. 184
- subcuenca, se representan con punto rojop. 185
- coordenadas X, Y, Z de los centroides de cada subcuencap. 185
- uniones, área m2, X, Y, Zp. 185
- principalp. 186
- 2 desembocan en la corriente principal del río Cravo Surp. 186
- evapotranspiración por el método de ODIN y se indica la Latitud 5° que corresponde a Colombiap. 187
- Imagen 64. Módulo de SIG dentro del RS- Minerve, con los archivos Shapefilep. 188
- atributos se colocaron en los campos correspondientesp. 188
- software RS- Minervep. 189
- software RS- Minervep. 189
- archivos resultantesp. 190
- Imagen 69. Selección de unidades de entrada y salida del modelamientop. 191
- una, las fechas y los valores en las columnas ingresadosp. 192
- gráficas pluviométricas y de temperaturasp. 192
- Imagen 72. Ecuación de calibraciónp. 193
- Imagen 73. Validación del modelo, se obtiene como resultado “Model is valid”p. 194
- parámetros, las fechas y los valores en las columnasp. 195
- gráficas de caudales o hidrógramasp. 195
- los puntos donde existen estaciones hidrométricasp. 196
- parámetros, las fechas y los valores en las columnasp. 197
- simulado (modelado)p. 197
- los rangos y los valores idealesp. 198
- Imagen 80. Ecuación de calibraciónp. 198
- D RCP 4.5, Río Cravo Sur Tramo 1 Vs Est. Puente La Cabaña, periodo 1983-2020p. 200
- Cabaña (referencia) Vs los caudales de Simulados al año 2020p. 201
- Temperatura Mínima Diaria TMN-D RCP 4.5p. 202
- Figura 1. Objetivos de Desarrollo Sostenible -ODS articulados a la investigaciónp. 20
- Figura 2. Fundamentos teóricos de la investigación, se dividen en tres categorías y 2 subcategoríasp. 22
- Casanare y en el municipio de Yopalp. 31
- Figura 5. Localización cauce principal río Cravo Sur en el municipio de Yopal- POMCA 2018p. 33
- Figura 6. Delimitación de la cuenca, cauce principal río Cravo Sur y municipio de Yopalp. 34
- más del 80% de su área se encuentra en altitudes menores de 500 m.s.n.mp. 34
- Figura 8. Tipo de investigación, desarrollo del ciclo empírico analíticop. 37
- hidrológicas del río Cravo Sur, periodos entre 1977-2020p. 42
- Figura 10. Resolución horizontal de los modelos Globales y Regionalesp. 55
- Figura 11. Representación gráfica del proceso del modelo hidrológico GSMp. 79
- emisiones para RCP 4.5 y RCP 8.5, periodo comprendido del 01/01/1983 hasta 31/12/2099p. 84
- por tramos de la oferta hídrica río Cravo Sur. Periodo 1983- 2040-RCP4.5p. 88
- Figura 14. Hidrogramas de la oferta hídrica, por tramos río Cravo Sur. Para el año 2040- RCP4.5p. 89
- por tramos de la oferta hídrica río Cravo Sur. Periodo 1983- 2040-RCP8.5p. 90
- RCP8.5p. 91
- por tramos de la oferta hídrica río Cravo Sur. Periodo 2041- 2099-RCP4.5p. 98
- RCP4.5p. 89
- por tramos de la oferta hídrica río Cravo Sur. Periodo 2041- 2099-RCP8.5p. 100
- RCP8.5p. 102
- 2029-RCP8.5p. 107