Maestría en Gestión Integrada de Recursos Hídricos
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Publicación Acceso abierto Implementación de estructuras hidráulicas de aforo con fines pedagógicos en el canal de pendiente variable de la Universidad Tecnológica del Chocó(Universidad del Valle, 2024) Mosquera Torres, Yarly Enith; García Vélez, José LuisEl desarrollo de este proyecto contempló el diseño, construcción, experimentación y calibración de cinco estructuras hidráulicas de aforo (vertedero de cresta ancha tipo Crump, vertedero de pared gruesa rectangular, vertedero tipo Cipolletti, canal de aforo Parshall y canal de aforo Venturi) usadas para analizar diferentes fenómenos hidráulicos que se presentan en el paso del flujo sobre ellas. Las estructuras hidráulicas fueron ensambladas y operadas en el canal de pendiente variable del laboratorio de hidráulica de la UTCH, presentando resultados experimentales similares a los teóricos relacionados con el aforo de flujo. Las estructuras hidráulicas construidas permiten realizar el aforo del caudal, la observación y el análisis de los distintos fenómenos hidráulicos del comportamiento de la lámina de agua. Con la implementación de las estructuras hidráulicas de aforo se mejora el nivel de análisis experimental del laboratorio de hidráulica, se comprueban las teorías a través de los ensayos de laboratorio, facilitando tanto la comprensión de los fenómenos hidráulicos como la labor docente e incentivando la investigación.Publicación Acceso abierto Generación de una plataforma geográfica para análisis específicos del riesgo de desastres, caso relevante : subcuenca del río Molino, municipio de Popayán(Universidad del Valle, 2024) Espinal Zapata, Lina Marcela; Osorio Henao, Julia Andrea; Urrutia Cobo, NorbertoLa planificación territorial es clave para lograr un desarrollo sostenible en los ámbitos social, cultural, económico y ambiental. La gestión del riesgo de desastres es fundamental para reducir la vulnerabilidad de las comunidades, especialmente frente a fenómenos hidrometeorológicos como inundaciones y sequías, asegurando el acceso y la calidad del agua. En Colombia, el 88% de los desastres son de origen hidrometeorológico, y las inundaciones son el evento más recurrente. Para mitigar estos riesgos, se propone el uso de tecnologías como los Sistemas de Información Geográfica (SIG), que facilitan la toma de decisiones y promueven la participación y colaboración entre actores. En este contexto, se desarrolló una plataforma web para gestionar el riesgo en la subcuenca del río Molino, Popayán, fortaleciendo la planificación y respuesta ante desastres, así como el empoderamiento de las comunidades. Este proyecto está alineado con investigaciones y trabajos que buscan integrar la gestión del agua y los desastres en entornos vulnerables.Publicación Acceso abierto Índice integral de vulnerabilidad a la contaminación difusa de los cuerpos de agua superficiales(Universidad del Valle, 2022) Buitrago Ramírez, Ana María; Echeverri Sánchez, Andrés FernandoEn este documento se presenta el diseño y los resultados de una metodología para la estimación de la vulnerabilidad de las fuentes hídricas superficiales a la contaminación difusa agrícola. La metodología se basa en el diseño de un índice basado en los parámetros que influyen en la vulnerabilidad, como la calidad del agua, la pendiente del terreno, conectividad hidrográfica, erosividad, escorrentía y erodabilidad. El diseño de la metodología se realizó a partir de búsqueda de bibliografía para la identificación de las variables determinantes de la vulnerabilidad, la consulta a expertos y análisis de sus resultados mediante el método de análisis jerárquico de procesos (AHP, por sus siglas en inglés) y el uso de herramientas de análisis espacial y sistemas de información geográfica para procesar y espacializar los resultados del índice diseñado. La metodología diseñada fue denominada Índice Integral de Vulnerabilidad a la Contaminación Difusa (IIVCD) y fue aplicada a un área de estudio del Valle del Cauca, específicamente en la cuenca del río Guachal y se encontró que la vulnerabilidad es media y que las zonas más vulnerables son aquellas cercanas a los cursos de agua superficial y con pendientes más pronunciadas. El IIVCD es útil para identificar las áreas de mayor riesgo de contaminación difusa agrícola y para ayudar en la toma de decisiones en cuanto a la gestión y protección de las fuentes hídricas superficiales.Publicación Acceso abierto Caracterización de la variabilidad intraestacional de la precipitación en la Región Pacífica del Norte de Suramérica : rol de los procesos hidrológicos(Universidad del Valle, 2023) Terranova Soto, Juan Sebastian; Hoyos Ortíz, Carlos David; Baquero Montoya, Olga LuciaLa precipitación es un componente importante del ciclo hidrológico y en la dinámica y composición atmosférica, por lo tanto, es de vital importancia que a través de conocimiento y entendimiento de los procesos que conducen a su ocurrencia, se obtenga mayor capacidad para predecirlo y/o pronosticarlo de manera confiable y coherente; permitiendo una mejor toma de decisiones para realizar gestión del recurso hídrico. El objetivo de esta investigación fue caracterizar el comportamiento de la precipitación en la escalar intraestacional para la región pacífica de Colombia y Ecuador; teniendo en cuenta que la Oscilación de Madden-Julian (OMJ) es un componente necesario, pero no suficiente para modular la variabilidad de la precipitación en esta escala temporal. Se inició evaluando la existencia de variabilidad intraestacionalidad a través de la implementación de análisis espectral, obteniendo evidencia de señales importantes y con significancia estadística asociadas a periodicidades menores o iguales a 64 días. Posteriormente se estimó la existencia de relación entre la ocurrencia de eventos de precipitación y la actividad de la OMJ; observando que no existe una relación lineal significativa entre el comportamiento de la precipitación y la actividad de la OMJ independientemente de la ubicación de su centro convectivo; sin embargo, existe mayor probabilidad de ocurrencia de eventos durante las fases neutrales y de supresión de la OMJ sobre el Océano Índico; sin embargo no se evidencia la existencia de interacción entre fenómenos, a excepción de un comportamiento acoplado de manera negativa para el Potencial de Velocidad a los 200 hPa. Finalmente se evaluó el papel que tienen los procesos de interacción Océano – Continente - Atmósfera (OLA) en la modulación de las lluvias en la región de estudio a la escala de interés; proceso del cual se obtiene como resultado evidencia del acoplamiento entre las anomalías de precipitación, el gradiente de temperatura entre la superficie marina y continental, y los vientos superficiales durante las diferentes épocas del año; para lograr establecer al mecanismo de monzón como un posible modulador de la precipitación a escala intraestacional para la región pacífica de Colombia y Ecuador.Publicación Acceso abierto Desarrollo de modelo informático para estimar la demanda de riego en el Distrito Rut, considerando su variación temporal y espacial(Universidad del Valle, 2023) Jácome Vallejo, Andrés Rodrigo; Echeverri Sánchez, Andrés FernandoEn Colombia se requiere de tecnologías - informáticas como los sistemas de información geográfica - que permitan realizar una administración eficiente del agua para riego considerando los escenarios de variabilidad del clima. En este trabajo se desarrolló un modelo computacional que permite estimar la demanda hídrica del distrito RUT ubicado en el norte del departamento del Valle del Cauca; teniendo en cuenta la variación espacio temporal de la zona de estudio. La herramienta se implementó en el software ArcGIS usando el constructor de modelos o ModelBuilder. La herramienta utilizó cinco estaciones meteorológicas, las cuales automáticamente determinan la ETo y precipitación (capa vectorial de puntos) y una caracterización predial utilizada como capa vectorial de polígonos. Los resultados de esta investigación podrían ser utilizados para optimizar las operaciones desarrolladas en el distrito de riego, de forma que los operadores de riego puedan planificar eficiente y oportunamente la prestación del servicio de riego y satisfacer de manera más precisa los requerimientos de agua de sus cultivos.Publicación Acceso abierto Diseño participativo de estrategias integrales para prevenir y mitigar la contaminación causada por la producción de la trucha arcoíris en la subcuenca alta del Río Piendamó, Municipio de Silvia, Cauca(Universidad del Valle, 2023) Guachetá Ceballos, Julian Eduardo; Restrepo-Tarquino, InesEl presente trabajo consiste en la definición de estrategias integrales construidas en comunidad con el ánimo de planificar acciones en pro de la conservación y la protección de la subcuenca hídrica Rio Piendamó, una de las fuentes de agua más importante del Departamento del Cauca. En este trabajo se evalúan las condiciones actuales de la subcuenca hídrica Rio Piendamó en la zona alta de paramo, particularmente sobre aquellas que están relacionadas con la contaminación hídrica asociada a la producción piscícola, particularmente por la producción de la trucha. El estudio se llevó a cabo a la altura del Resguardo Indígena Ancestral Misak o Guambiano, comunidad presente en el Municipio de Silvia Cauca que se dedica a cultivar la trucha desde hace más de 20 años como parte de su economía interna, posibilitando mejores condiciones de vida a su población. Los principales resultados obtenidos en el presente estudio conllevan a la necesidad de incorporar buenas prácticas para la producción de la trucha, pues las cargas contaminantes puestas sobre el cuerpo hídrico y que son provenientes de los lodos generados debido la concentración de las heces fecales y la orina de los peces, además del alimento no consumido por los mismos, aportan cargas contaminantes de DBO5, sólidos suspendidos totales (SST), fósforo (P) y nitrógeno (N) a razón del 13.8, 59.1, 3.7 y 4.4 toneladas - mes respectivamente, sobre el río Piendamó.Publicación Acceso abierto Evaluación del riesgo a la contaminación del acuífero aluvial del Río Cauca en el área hidrogeológica aferente al Río Bolo(Universidad del Valle, 2023) Burgos Narvaez, Mónica Lucia; Galvis-Castaño, Alberto; JARAMILLO LLORENTE, MARIA FERNANDAEl agua subterránea constituye más de un 95% de las reservas de agua dulce con potencial de extracción, lo que la hace un recurso estratégico necesario proteger. En Colombia las aguas subterráneas constituyen un recurso que día a día adquiere mayor importancia, ya que son fuente potencial principal, complementaria o alterna de aprovechamiento por parte de las poblaciones localizadas en cuencas con acceso limitado de aguas superficiales, además son esenciales para muchos sectores socioeconómicos. El departamento del Valle del Cauca, considerado rico hídricamente por sus reservas de agua subterránea, cuenta con un sistema acuífero denominado Sistema Acuífero Valle del Cauca, de carácter aluvial, donde la buena producción y la excelente calidad del agua subterránea, la convierte en una importante fuente con potencial para el abastecimiento público. En cuanto al consumo, la extracción del agua subterránea se realiza principalmente mediante pozos profundos y es el sector agrícola el mayor usuario con un aprovechamiento aproximadamente del 90%. Con el creciente desarrollo económico del departamento del Valle del Cauca, es necesario entonces evaluar el riesgo de contaminación y los peligros potenciales para asegurar la calidad natural del agua subterránea, siendo para ello necesario evaluar las amenazas y la vulnerabilidad al sistema acuífero. De esta manera, el objetivo de esta investigación consistió en evaluar el riesgo a la contaminación del acuífero aluvial del río Cauca en el área hidrogeológicamente aferente al río Bolo, en el departamento del Valle del Cauca, Colombia, mediante un análisis de amenazas y vulnerabilidad en la zona de estudio, procesado a través de herramientas SIGPublicación Acceso abierto Generación de cartografía hidrológica superficial a partir de vehículos aéreos no tripulados (Vant ́s)(Universidad del Valle, 2022) Jordán Ramírez, Jesús Andrés; Baquero, Olga Lucía; Lozano-Arango, Juan GuillermoEl déficit creciente del recurso hídrico ha ocasionado que su gestión se haya vuelto cada vez más exigente en materia de políticas públicas, siendo de vital importancia la determinación de la oferta y demanda. El uso de nuevas tecnologías, que integran la más reciente información, la capacidad de análisis de nuevos sistemas de información y el manejo de gran cantidad de datos, permiten desarrollar nuevos métodos que planteen mejores soluciones a las ya conocidas y que finalmente apoyen a la toma de decisiones sobre planificación y gestión del recurso hídrico. De acuerdo a lo anterior, el presente proyecto se centra en la utilización de vehículos aéreos no tripulados (VANT) y en el desarrollo de un algoritmo que realice las correcciones radiométricas, geométricas y topográficas pertinentes de las imágenes aéreas obtenidas por VANTs; como la generación de un modelo digital de terreno (MDT), insumo primordial para la generación de cartografía hidrológica superficial. El resultado obtenido pretende ser una herramienta de utilidad, para la gestión y manejo del recurso hídrico, con el fin, de que la disponibilidad de información sea de forma adecuada y suficiente, convirtiéndose en una fuente de información coherente y confiable para el estudio en detalle de los procesos hidrológicos.Publicación Acceso abierto Estimación de la oferta hídrica del Parque Nacional Natural Farallones de Cali en la Vertiente Oriental - Cali(Universidad del Valle, 2022) Castro Aragon, Eliana Claritza; Jimenez Escobar, HenryColombia es susceptible a los efectos de la variabilidad y al cambio climático originado principalmente por el fenómeno ENOS que en sus fases extremas genera cambio en el balance hídrico y fuertes anomalías hidrometeorológicas representadas en su fase cálida (El Niño) y en su fase fría (La Niña). El Niño en la región del estudio, se manifiesta con una disminución de la precipitación y los caudales de los ríos, aunque durante esta fase también se han presentado eventos extremos de precipitación y La Niña provoca inundaciones y movimientos en masa. Adicional a esta situación, se presenta la indebida e incontrolada ocupación de las franjas de protección ambiental y de expansión poblacional que afectan la cobertura vegetal, por la tala de árboles para acondicionar los terrenos para el desarrollo de actividades agropecuarias, viviendas y por la actividad minera, entre otras razones. Por ende, uno de los mayores efectos del cambio climático es la afectación de los ecosistemas, la pérdida de biodiversidad y la degradación de los suelos con lo que se puede afectar su respuesta hidrológica. El Parque Natural Nacional Farallones de Cali - PNNFC representa un entorno de gran importancia para el Sur Occidente Colombiano, por los diferentes servicios ambientales que ofrece en un entorno en donde habitan más de tres millones de personas, el hábitat de numerosas especies de flora y de fauna del trópico andino suramericano, muchas de ellas endémicas de la región y otras por ser identificadas, pues son escasas las investigaciones sobre esta región, siendo también la fuente de incontables ríos de aguas cristalinas que abastecen diferentes ciudades y comunidades, en sus vertientes que fluyen hacia el Océano Pacífico y hacia el Océano Atlántico. Se hace necesario estudiar el comportamiento hidrológico del PNNFC, para soportar las decisiones y programas para su manejo. En particular se estudia el comportamiento de las lluvias y caudales de los ríos, en la zona de influencia del municipio de Cali. Con base en los registros de precipitación y de caudal y mediante los correspondientes análisis hidrológicos se determinó la oferta hídrica en el Parque Nacional Natural Farallones de Cali, localizado en el Suroccidente Colombiano, hasta la franja de protección ambiental donde inicia el control de la CVC hacia la ciudad de Cali. Para esto se analizaron las series hidrometeorológicas y con ello la afectación de las variables de precipitación y caudal, durante los periodos de El Niño y de La Niña, en las cuencas hidrográficas de los ríos Pance, Meléndez, Pichindé y Felidia.Publicación Acceso abierto Evaluación espacio-temporal del efecto de las coberturas en la regulación hídrica de la cuenca del Río Nare (Colombia) durante eventos de variabilidad climática interanual.(Universidad del Valle, 2021) Guerrero Giraldo, Jairo Alonso; Jimenez Escobar, HenryEl presente documento evaluó el efecto de las coberturas durante periodos de variabilidad climática interanual como lo es el ENOS. Este fenómeno climático natural en Colombia, es el que mayor impacto genera en cuanto a disponibilidad y oferta hídrica, lo cual a su vez afecta de manera directa al sector hidro-energético al disminuir el caudal de entrada a los embalses. Para esto, se delimitaron ocho subcuencas que fueron utilizadas como laboratorios de prueba de la metodología, posteriormente, se identificaron los periodos de variabilidad climática interanual asociados al ENOS y periodos neutros durante una ventana aproximada de 20 años. Seguido se cuantificaron las coberturas a través de indicadores de sensores remotos como son los índices de vegetación y por último se realizó una regresión lineal múltiple de variables climáticas, de coberturas y caudal para buscar la relación de las coberturas y la precipitación con los caudales. El estudio muestra que la vegetación se afecta en su estado con un rezago entre 3 y 4 meses en las subcuencas y que la vegetación si es una variable que en conjunto con la precipitación explica el caudal.Publicación Acceso abierto Evaluación espacio-temporal del efecto de las coberturas en la regulación hídrica de la cuenca del Río Nare (Colombia) durante eventos de variabilidad climática interanual.(Universidad del Valle, 2021) Guerrero Giraldo, Jairo Alonso; Jimenez Escobar, HenryEl presente documento evaluó el efecto de las coberturas durante periodos de variabilidad climática interanual como lo es el ENOS. Este fenómeno climático natural en Colombia, es el que mayor impacto genera en cuanto a disponibilidad y oferta hídrica, lo cual a su vez afecta de manera directa al sector hidro-energético al disminuir el caudal de entrada a los embalses. Para esto, se delimitaron ocho subcuencas que fueron utilizadas como laboratorios de prueba de la metodología, posteriormente, se identificaron los periodos de variabilidad climática interanual asociados al ENOS y periodos neutros durante una ventana aproximada de 20 años. Seguido se cuantificaron las coberturas a través de indicadores de sensores remotos como son los índices de vegetación y por último se realizó una regresión lineal múltiple de variables climáticas, de coberturas y caudal para buscar la relación de las coberturas y la precipitación con los caudales. El estudio muestra que la vegetación se afecta en su estado con un rezago entre 3 y 4 meses en las subcuencas y que la vegetación si es una variable que en conjunto con la precipitación explica el caudal.Publicación Acceso abierto Modelación de la erosión hídrica y efectos de la cobertura vegetal en el aporte de sedimentos al canal interceptor del distrito de riego Roldanillo – La Unión y Toro(Universidad del Valle, 2018) Materón Muñoz, Hernán; Urrutia Cobo, Norberto; Echeverri Sánchez, Andrés FernandoSe simula la pérdida de suelos por erosión hídrica y se evalúa el efecto de la cobertura vegetal en la producción de sedimentos provenientes de la red hídrica de la cuenca RUT, con énfasis en la deposición de azolves en un tramo del canal interceptor de 5 km de largo considerado crítico y de especial interés para el Distrito de Riego Roldanillo ¿ La Unión y Toro (RUT). Se aplica el principio de la ecuación universal de los suelos, metodología USLE, y el modelamiento a través de un sistema de información geográfico (SIG); mediante análisis espacial y superposición de mapas temáticos, se obtiene la pérdida de suelo actual y potencial por erosión hídrica en algunas áreas de drenaje tributarias al canal interceptor. Se analiza el comportamiento de la erosión en algunas áreas de drenaje tributarias al canal interceptor y se evalúa la efectividad de la cubierta vegetal en el control de la degradación del suelo por causa de la lluvia. El potencial erosivo de la lluvia se evidencia con mayor intensidad en los extremos sur y norte de la cuenca RUT, se sitúa en el rango de clase mediana, entre 1800 a 2600 MJ/ha*mm/hr. En el canal interceptor, en línea base o de erosión actual, se depositan anualmente 23,553 m3, con el 10% de cobertura 22,834 m3, con el 20% 21,634 m¿, con el 40% 16,192 m3, y con el 60% 12,930 m3; en un escenario priorizado, se cubre el 40% de un área tres veces menor, y alcanza una descarga de 18,149 m3. La acción conjunta de la cobertura vegetal y el manejo de suelos en la denominada zona crítica puede lograr reducciones de hasta el 25.6% en la descarga de azolves en el canal interceptor entre los kilómetros 25 a 30.