Maestría en Ciencias Ambientales · 2023
Implementación del software de modelación WEAP como herramienta para determinar el impacto del cambio climático en la microcuenca Miraflores en el municipio de Pasto (N)
La concentración de gases de efecto invernadero ha ido creciendo desde finales del siglo XIX, aumentando la temperatura progresivamente, generando diferentes fenómenos significativos en el ambiente, causando repercusiones negativas sobre los factores ambientales y en las diferentes actividades del ser humano. Dichos efectos de los fenómenos (El Niño y La Niña), sobre los caudales no pasan desapercibidos, afectando en mayor proporción la cuenca del río Magdalena-Cauca, reduciendo aproximadamente el 26% en los caudales y, por otra parte, en la cuenca media del río Cauca llega a superar el 60% de su nivel normal, entre otros datos. Estos efectos, constituyen un claro indicador de que es uno de los desafíos que se ha generado a partir del aumento en los niveles de temperatura en el planeta tierra, surgiendo la necesidad de definir políticas e instrumentos que faciliten una planificación ante los sistemas sociales, económicos y ambientales que son altamente vulnerables a la variación de caudales con alteración climáticas. La planeación del recurso hídrico requiere de una herramienta hidrológica que simule el comportamiento del agua considerando todos los factores climáticos, físicos y antrópicos, para lograr optimizar la oferta-demanda bajo diversos escenarios. Este trabajo analiza diferentes escenarios climáticos y de gestión (oferta y demanda), evaluando el impacto del cambio climático generado en la microcuenca Miraflores, perteneciente al departamento de Nariño, a través de un software de modelación como lo es WEAP (Water Evaluation And Planning System), determinando bajo qué condiciones la oferta suple la demanda.
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Contenido
- Resumenp. 3
- Dedicatoriap. 4
- Agradecimientosp. 5
- Capítulo 1 – Introducciónp. 10
- Resumen del trabajo de gradop. 10
- Antecedentes Generalesp. 10
- Marco Teórico Generalp. 17
- Calentamiento globalp. 17
- Cambio climáticop. 18
- Medio ambiente, ambiente y problemática ambientalp. 18
- Ciencias Ambientalesp. 20
- Medio Ambiente como Despensap. 20
- WEAPp. 21
- Gestión Integral del Recurso Hídricop. 22
- Variabilidad Climática en Colombiap. 22
- Objetivos de la investigaciónp. 25
- Objetivo Generalp. 25
- Objetivos Específicosp. 25
- Capítulo 2 – Desarrollo de la investigaciónp. 26
- 2.1. Introducciónp. 26
- 2.2. Objetivo de estudiop. 27
- 2.3. Metodologíap. 27
- Capítulo 3 – Resultadosp. 49
- 3.1. Lugar de estudiop. 49
- 3.2. Caracterización de la microcuenca Mirafloresp. 51
- 3.3. Información socioeconómica de la quebrada Mirafloresp. 64
- 3.4. Información secundariap. 67
- 3.5. Implementación del software de modelación WEAP de la microcuenca Mirafloresp. 73
- Índice y coeficiente de forma:p. 74
- Pendiente media de la cuenca:p. 76
- Elevación de la Subcuenca Miraflores:p. 77
- Características de la red de drenajep. 81
- Pendiente del caucep. 86
- Tiempo de concentración, métodos directos e indirectos:p. 87
- Sinuosidad del cauce:p. 88
- 3.6. Análisis de escenarios en el software de modelación WEAPp. 92
- Capítulo 4 – Conclusiones y Recomendacionesp. 107
- Conclusionesp. 107
- Recomendaciones y posibles ámbitos de investigación futurap. 108
- Referenciasp. 110
- Imagen 1. Bodegasp. 45
- Imagen 2. Construcción Parque Industrial y Logístico de Nariñop. 45
- Imagen 3. Planta de Procesos LA MERCEDp. 46
- Imagen 4. Extensiones agrícolasp. 46
- Imagen 5. Localización de la zona de estudiop. 50
- Imagen 6. Mapa Base de la Microcuenca Quebrada Mirafloresp. 50
- Imagen 7. Usos del suelo quebrada Mirafloresp. 51
- Imagen 8. Elementos directos de la quebrada Mirafloresp. 52
- Imagen 9. Elementos indirectos de la quebrada Mirafloresp. 53
- Imagen 10. Estaciones de monitoreop. 53
- Imagen 11. Concesión quebrada Mirafloresp. 57
- Imagen 12. Resultados ICA año 2017 Veranop. 61
- Imagen 13. Precipitaciónp. 67
- Imagen 14. Temperaturap. 68
- Imagen 15. Humedad Relativap. 69
- Imagen 16. Usuarios de calidad y cantidad zona alta quebrada Mirafloresp. 70
- Imagen 17. Usuarios de calidad y cantidad zona media quebrada Mirafloresp. 71
- Imagen 18. Usuario de calidad y cantidad zona baja quebrada Mirafloresp. 72
- Tabla 1 Índices y coeficientes de forma para clasificación de cuencasp. 31
- Tabla 2 Clasificación de las cuencas de acuerdo a la pendiente mediap. 34
- Tabla 3 Clases de valores de masividadp. 37
- Tabla 4 Escenarios climáticosp. 43
- Tabla 5 Escenarios de Gestiónp. 47
- Tabla 6 Concesión quebrada Mirafloresp. 54
- Tabla 7 Poblaciones Influenciadas por la Quebrada Mirafloresp. 65
- Tabla 8. Clasificación de cuenca de acuerdo con la pendiente mediap. 76
- Tabla 9 Cálculo de la curva hipsométrica microcuenca Mirafloresp. 77
- Tabla 10 Parámetros y cálculo de la elevación media por el método área-elevaciónp. 79
- Tabla 11. Clases de valores de masividadp. 81
- Tabla 12 Longitud del cauce principalp. 82
- Tabla 13 Perfil longitudinal del cauce principalp. 82
- Tabla 14 Número total de cauces para cada ordenp. 83
- Tabla 15 Relación de Bifurcaciónp. 84
- Tabla 16 Longitudes promedio de todos los cauces para cada ordenp. 84
- Tabla 17 Relación de longitudes de la subcuenca Mirafloresp. 85
- Tabla 18 Resultados para el cálculo de la pendiente media del caucep. 87
- Tabla 19 Escenarios de gestiónp. 89
- Tabla 20 Escenario 1. Tendencia – Oferta de aguap. 90
- Tabla 21 Escenario 2. Medio-Oferta de aguap. 90
- Tabla 22 Escenario 3. Alto-Oferta de aguap. 91
- Tabla 23 Escenario 4. Crítico-Oferta de aguap. 91
- Tabla 24 Escenario según concesiones CORPONARIÑO (𝑄𝑠𝑙)p. 92
- Tabla 25 Escenario generado a partir de proyecciones (𝑄𝑠𝑙)p. 92
- Tabla 26 Variación de caudales(𝑚3𝑠) con respecto a los escenarios de climap. 99
- Tabla 27 Comparación de la oferta de agua para los diferentes escenarios climáticosp. 100
- Tabla 28 Concesiones otorgadas por CORPONARIÑOp. 101
- Tabla 29 Escenarios de gestión (Proyecciones)p. 101
- Tabla 30 Escenario 1. Tendencia- Oferta de agua (2500-3000)p. 102
- Tabla 31 Escenario 2. Medio- Oferta de agua (2500-3000)p. 102
- Tabla 32 Escenario 3. Alto- Oferta de agua (2500-3000)p. 102
- Tabla 33 Escenario 3. Critico- Oferta de agua (2500-3000)p. 103
- Tabla 34 Concesiones otorgadas por CORPONARIÑOp. 103
- Tabla 36 Escenario 1. Tendencia- Oferta de agua (3500-4000)p. 104
- Tabla 37 Escenario 2. Medio- Oferta de agua (3500-4000)p. 104
- Tabla 38 Escenario 3. Alto- Oferta de agua (3500-4000)p. 104
- Tabla 39 Escenario 3. Alto- Oferta de agua (3500-4000)p. 105
- Tabla 40 Concesiones otorgadas por CORPONARIÑOp. 105
- Tabla 41 Escenarios de gestión (Proyecciones)p. 105
- Gráfica 1. Uso actual del recurso hídrico de la quebrada Mirafloresp. 58
- Gráfica 2. ICA Quebrada Mirafloresp. 60
- Gráfica 3. Uso vs Caudal Concesionado (Qsl)p. 93
- Gráfica 4. Concesión Zona alta microcuenca Miraflores (Qsl)p. 94
- Gráfica 5. Ubicación de concesionesp. 95
- Gráfica 6. Comportamiento del caudal en el escenario tendencialp. 96
- Gráfica 7. Comportamiento del caudal en el escenario mediop. 97
- Gráfica 8. Comportamiento del caudal en el escenario altop. 98
- Gráfica 9. Comportamiento del caudal en el escenario críticop. 99
- Ilustración 1. Curva Hipsométrica de la Microcuenca Mirafloresp. 78
- Ilustración 2. Perfil longitudinal del cauce principalp. 83