Práctica 2: Cálculo del Índice de uso del agua, IUA, de la cuenca de la Quebrada La Mosca. Propósito: Mediante esta práctica se busca que los estudiantes aprendan a calcular el Índice de uso del

agua, UIA, para la cuenca de la Quebrada La Mosca.

Evidencias de Logro: al finalizar esta práctica es importante que envíe a la cuenta

contacto.sirh@ideam.gov.co las siguientes evidencias de logro:

1. Calculo de la Oferta Hídrica Regional Disponible (OHRD)

2. Cálculo del Indicador

Actividades:

Actividad ¿Qué debo realizar?

A. Lea la Definición del indicador

• Revise la formula

• Revise las Categorías del índice de retención y regulación hídrica (IRH)

B. Prepare la información base

Para contar con una mejor compresión de zona, se recomienda que cuente con una herramienta SIG que le permita identificar la cuenca de interés e identificar qué estaciones puedes apoyar su análisis.

C. Analice el procedimiento planteado para el cálculo del índice Calcule la demanda Calcule la oferta Calcule el indicador

• Seleccione el Sistema de Coordenadas del Mapa

• Adicione polígonos de las Subzonas hidrográficas al mapa

• Ubique la corriente hídrica de su interés

• Localice estaciones hidrológicas en su zona de estudio

• Localice las concesiones de la región disponibles en el SIRH

• Utilice la información del SIRH para totalizar la demanda de acuerdo a los usos conocidos

• Convierta los valores desde L/s a Metros cúbicos por segundo

• Convierta el Caudal concesionado en Demanda total teniendo en cuenta los 365 días del año: Demanda Total = Caudal Concesionado m^3/s * 365 días/año * 86400 segundos/día

• Prepare la información de la series de caudales medios mensuales

• Genere los caudales medios anuales

• Genere los caudales mensuales multianuales: máximos (año húmedo), medios (año medio) y mínimos (año seco)

• Identifique el caudal ambiental

• Genere la Oferta Hídrica Regional Disponible (OHRD) para el Año medio

• Calcule el indicador de acuerdo a la formula

A. Definición del indicador

Tabla 1. Categorías del índice de uso del agua

Fuente: Lineamientos conceptuales y metodológicos para la Evaluación Regional del Agua ERA, IDEAM; MAVDT, 2013

B. Prepare la información base: Se debe contar con la siguiente información inicial:

1. Shape subzonas hidrográficas

2. Shape catálogo nacional de estaciones

3. Geotadabase IGAC escala 1:500.000

4. Serie de caudales medios diarios estación 23087670 Riotex

5. Serie de caudales medios mensuales estación 23087670 Riotex

6. Captaciones sobre la cuenca de la Quebrada La Mosca

7. Shape cuenca Quebrada La Mosca

C. Procedimiento: Para calcular el IUA de la cuenca de la Quebrada La Mosca, se debe seguir el siguiente procedimiento:

1. Limite zona de estudio ERA:

Una forma de limitar nuestra zona de estudio es a través del uso de un sistema de información geográfica

SIG tal como ArcGis. En las siguientes diapositivas se presenta el procedimiento para poder visualizar la

zona de estudio de la Quebrada La Mosca, que pertenece a la subzona hidrográfica 2308 Rio Nare.

2. Localice las concesiones de la región de estudio (disponibles en el SIRH) y actividades

económicas relevantes:

A partir de la consulta de las concesiones en el SIRH, en el archivo de Excel se deben generar dos nuevas columnas

para el cálculo de la Latitud y Longitud de las concesiones en formato decimal, y de esta forma poder insertarlas en

ArcGIS.

• Calcule la latitud y longitud como la suma de (Grados + Minutos / 60 + Segundos / 3600)

Al tener la latitud y longitud de forma numérica se procede a insertar las concesiones en el

proyecto de ArcGIS

• Ubique la Carpeta "Datos_Practica_2" en donde se encuentra el archivo de Excel de las

concesiones con las coordenadas ajustadas a formato decimal.

• Genere una Capa Shape de las concesiones usando la función "Create Feature Class"

Seleccione los campos del Archivo Excel en donde se encuentra la latitud, longitud y altitud de los

datos, para que sean integrados como puntos espaciales dentro de ArcGis.

Seguidamente asocie el Sistema de Coordenadas, que para nuestro caso será WGS 84:

NOTA: tenga en cuenta que al Salvar los datos, debe seleccionar el Formato "Shape file"

• Adicione el Shape generado en el paso anterior al conjunto de capas del proyecto

Observe que las Captaciones se visualizarán en el mapa, y la capa aparecerá en el listado de Capas.

3. Determine la oferta hídrica disponible Para el caso de la cuenca de la Quebrada La Mosca se cuenta con las series de caudales medios mensuales de la estación Riotex, los cuales deben ser preparados como se muestra a continuación, para poder conocer:

• los caudales mínimos mensuales multianuales (Estimación de comportamiento para Año Seco),

• los caudales medios mensuales multianuales (Estimación de comportamiento para Año Medio) y

• los caudales máximos mensuales multianuales (Estimación de comportamiento para Año Humedo)

• Analice los siguientes conceptos clave en la evaluación de la oferta hídrica superficial:

Oferta Hídrica Total Superficial (OHTS): es el volumen de agua que escurre por la superficie e integra

los sistemas de drenaje superficial. Es el agua que fluye por la superficie de suelo, que no se infiltra o

se evapora y se concentra en los cauces de los ríos y/o en los cuerpos de agua lénticos.

Oferta Hídrica Disponible (OHTD) (IDEAM, 2010a): es el volumen de agua promedio que resulta de

sustraer a la OHTS el volumen de agua que garantizaría el uso para el funcionamiento de los

ecosistemas y de los sistemas fluviales, y -en alguna medida- un caudal mínimo para usuarios que

dependen de las fuentes hídricas asociadas a estos ecosistemas (caudal ambiental).

Oferta Hídrica Regional Disponible (OHRD): es la OHTD más los volúmenes de agua de caudales de

retorno asociados a diferentes usos, incluye la suma o resta de caudales de trasvase que ingresen a la

cuenca o salgan de ella. Esta es la oferta que se utiliza para el cálculo del Índice de Uso de Agua (IUA).

Los caudales registrados en una estación hidrológica tienen en cuenta los volúmenes de agua de

caudales de retorno asociados a diferentes usos, incluye la suma o resta de caudales de trasvase que

ingresen a la cuenca o salgan de ella aguas arriba del punto de monitoreo. Es decir que para obtener

la Oferta Hídrica Regional Disponible (OHRD) a partir de los datos de una estación hidrológica es

necesario sustraer el volumen de agua que garantizaría el uso para el funcionamiento de los

ecosistemas y de los sistemas fluviales, y -en alguna medida- un caudal mínimo para usuarios que

dependen de las fuentes hídricas asociadas a estos ecosistemas (caudal ambiental).

El caudal ambiental según ENA 2010 es:

“El análisis estadístico y el conocimiento experto permiten definir el valor característico para la

determinación del caudal ambiental, a partir de los resultados de 423 curvas de duración de caudales

medios diarios tipificados en función de la expresión de autorregulación de la cuenca y de la

variabilidad de los caudales a través del año.

El resultado de este análisis permite identificar dos grupos para la determinación del caudal

ambiental. Un grupo corresponde a cuencas con autorregulación alta y poca variabilidad de caudales

diarios, en el cual se considera representativo el valor característico Q85 de la curva de duración

(caudal igualado o superado el 85% del tiempo); este valor característico se aplica a estaciones con un

IRH igual o superior a 0.70 (alta retención y regulación). El segundo grupo corresponde a estaciones

con valores del IRH inferiores a 0.70, para las cuales se asigna el valor característico Q75 de la curva

de duración de caudales medios diarios en la determinación del caudal ambiental.”

• Calcule la Oferta Hídrica Regional Disponible (OHRD)

Teniendo en cuenta que el IRH de la Quebrada La Mosca es 0.694 (Ver Practica 1) el caudal ambiental

según la metodología descrita anteriormente es el Q75, de la curva de duración de caudales medios

diarios

La OHRD para el caso de la estación hidrológica Riotex es:

OHRD= El caudal medio mensual multianual - El caudal ambiental

La OHRD debe expresarse en M3/año para lo cual se debe realizar la siguiente operación:

OHRD=caudal medio multianual * 365 días * 86400 segundos

Año Día

4. Determine de la demanda hídrica por unidad de cálculo Para extraer las concesiones ubicadas en la cuenca Quebrada La Mosca Insertar Shape cuenca Quebrada

La Mosca adicionamos el Shape de la Cuenca, con el fin de extraer únicamente las concesiones ubicadas

en esa cuenca.

• Inserte el Shape cuenca Quebrada La Mosca (dicho archivo hace parte de los datos proporcionados por el curso)

• A continuación se deben extraer las concesiones dentro de la cuenca: haciendo uso de la herramienta "Clip" de ArcGis

• Analice los usos concesiones Quebrada La Mosca: en esta sección se realizará la sumatoria del caudal asignado para cada uso.

• Calcule la Demanda Hídrica Total: la cual debe expresarse en M3 /año

5. Unidades espaciales de análisis: En este ejercicio particular la unidad espacial de análisis es la

Quebrada La Mosca, que fue definida en el paso anterior

6. Calcule el Indicador: de acuerdo a su formula.