GD. Maestria en Planificación y Manejo Ambiental de Cuencas Hidrográficas

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La Maestría en Planificación y Manejo Ambiental de Cuencas Hidrográficas es un programa multidisciplinario dirigido a profesionales graduados en Ingeniería Forestal, Agronomía, Veterninaria y Sociología. No excluye de sus objetivos a otros profesionales dedicados a funciones de planificación y gestión ambiental en ONG´S, Corporaciones Autónomas Regionales y el Ministerio del Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.

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Determinación de la producción de sedimentos, bajo escenarios de cambio climático en la cuenca hidrográfica del Río Coello, departamento del Tolima
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2013, 2013) Ocampo Osorio, Luis Augusto; Ramírez Chamorro, Luis Enrique
La cuenca hidrográfica del río Coello, localizada en el centro – occidente del departamento del Tolima, ocupa un área de 1816 km2, posee características singulares y de alta variabilidad en sus diferentes componentes ambientales, físicos, productivos, sociales y culturales, que la hacen apta para adelantar diversos tipos de estudios. En este espacio territorial se propuso estimar la producción de sedimentos, con base en la modelación hidrológica, teniendo en cuenta diferentes escenarios de cambio climático. Para el efecto se estimó la producción de sedimentos, según el modelo hidrológico SWAT y la combinación de los modelos SWAT-PRECIS, para el periodo de referencia (1988 – 2007) y para evaluar la influencia del cambio climático se estableció el periodo futuro (2011 – 2030). Se propuso, la Integración de modelos atmosfericos de circulación general (MCG) y modelos de circulación regional (MCR), bajo escenarios de gases efectos invernadero – GEI, con un modelo hidrológico, para estimar la producción de sedimentos, teniendo en cuenta variaciones o cambios climáticos en la cuenca hidrográfica del río Coello. Siendo los MCG desarrollados para simular la circulación atmosférica a grandes escalas (300 x 300 km.); Los MCR, utilizan las salidas de los MCG, como condiciones de contorno iniciales, para generar información climática más detallada (25 X 25 km.), a través de métodos de downscaling; para el presente caso se ha utilizado el MCR PRECIS - Providing Regional Climatic for Impact Studies; el modelo hidrológico utilizado en esta integración fue el SWAT. El Soil and Water Assessment Tool (SWAT) es un modelo hidrológico distribuido, continuo y de paso diario, diseñado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en conjunto con la Universidad de Texas A&M (Arnold et al,. 1990). Modelo hidrológico que permite simular la generación de escurrimiento y sedimentos en cuencas hidrográficas. El modelo se calibró y validó, con base en los caudales observados y simulados; no siendo factible este proceso para la producción de sedimentos, dado que la cuenca del río Coello no se encuentra monitoreada, respecto a esta variable. El modelo SWAT 15 calibró automáticamente los parámetros de entrada más significativos, obtenidos por medio del análisis de sensibilidad y calibración manual para el período adoptado, ajustando el escurrimiento total simulado a los datos de caudales observados, así lo demuestran los valores de COE de 0.615 en la estación de Payandé para el periodo de calibración y COE de 0.874 para el período de validación en la misma estación. El modelo SWAT, estimó la pérdida de suelo en la cuenca estudiada, bajo escenarios de cambio climático, de acuerdo a los escenarios de cobertura y uso actual de la tierra, identificando aquellas unidades territoriales (URH), más susceptibles a los procesos de erosión, en función de la combinación de elementos de los tipos de suelo, diferentes usos de la tierra y relieve. Los valores de estimación de sedimentos producidos, se analizaron según los percentiles 10%, 50% y 90%; en el primer percentil los registros estimados son de 9.4 Ton/ha en la simulación SWAT, para la relación SWAT-PRECIS el valor es de 13 Ton/ha; ya en los percentiles 50 y 90 los valores son más homogéneos teniendo en cuenta la combinación de ambos modelos (Swat y Swat-Precis), asi: 3 y 2.8 Ton/ha en el percentil 50; 0.4 y 0.5 Ton/ha en el percentil 90. La estimación de sedimentos obtenidos mediante el modelo hidrológico SWAT y los estimados a partir de integración SWAT - PRECIS; reflejan una buena relación evidente a partir del percentil 25%, en rangos de percentil inferiores a este valor, se observa una subestimación de los datos obtenidos a través del SWAT frente a los datos SWAT-PRECIS. Respecto a la producción mensual estimada de sedimentos, se calculó la variación para los escenarios actual (1988 – 2007) y futuro (2011 – 2030); en el primero de ellos se estimó una producción mensual de 5.23 Ton/ha, y 4.87 Ton/ha. para el escenario futuro, estimando una reducción del 6.87%. entre los escenarios en análisis. El modelo SWAT, es una herramienta eficiente en la simulación de los procesos 16 hidrosedimentológicos en cuencas hidrográficas; pero se evidencian no pocas limitantes a nivel del país, dado los escasos estudios que se han hecho utilizando el modelo, lo que hace de mayor importancia profundizar en el tema, pues se reflejan aun dudas sobre la aplicabilidad del modelo para las condiciones de cuencas andinas.
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Caracterización y análisis de la amenaza y la vulnerabilidad física por taludes y laderas inestables en la microcuenca de la quebrada Cay, Ibagué, departamente del Tolima
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2013, 2013) Hernández Atencia, Yelena
La microcuenca de la quebrada Cay se ubica en la parte centro -occidental del departamento del Tolima. Sobre el flanco oriental de la cordillera Central de Colombia; se han presentado en ella históricamente diferentes fenómenos de remoción en masa, afectando los taludes y laderas de la microcuenca, impactado en diversas ocasiones la infraestructura física de la zona en particular una de las bocatomas que abastece el acueducto de la ciudad de Ibagué. Con esta investigación se caracterizó la amenaza por taludes y laderas inestables y se realizó el análisis de la vulnerabilidad física en la microcuenca. Para el logro de este objetivo se realizó en primera instancia el inventario de las zonas inestables identificándose como factores detonantes los elementos hidroclimáticos, pendientes, la geología, uso del suelo, factores antrópicos entre otros. Posteriormente se realizó su parametrización a través de la asignación de un valor que varía de 1 a 5 de acuerdo al grado inestabilidad generada por el factor , para después construir una matriz tanto para la amenaza como para la vulnerabilidad física que permitió correlacionar los diferentes factores y determinar los taludes y laderas más críticos . La información obtenida a partir de este trabajo de investigación permitió realizar la identificación y valoración del grado de riesgo asociado a la vulnerabilidad física de las zonas problema, de manera que se puedan realizar el diseño de las obras de ingeniería civil pertinentes para prevenir y controlar las afectaciones que las inestabilidades puedan ocasionar a las comunidades de la microcuenca. Palabras clave: Inestabilidad, talud, ladera, amenaza, vulnerabilidad, Cay.
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Aplicación de la cartografía social como enfoque en la planificación y manejo socio ambiental de cuencas urbanas: el caso de la microcuenca hato de la virgen, en la ciudad de Ibagué
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2013, 2013) Álvarez Sierra, Yudy Andrea
El departamento del Tolima y en especial su capital Ibagué, está presentando al igual que el resto de ciudades de Colombia un acelerado proceso de urbanización, como lo ejemplificado sobre el cauce de la microcuenca urbano Hato de la Virgen que hace parte de la cuenca del rio Chípalo y que recorre 83 barrios de la comuna 8 y la comuna 9 en la ciudad; esta característica determina el interés de las comunidades allí asentadas y de las instituciones municipales y regionales, debido a los marcados problemas socio ambientales que la delimitan y que mantienen en riesgo a la población, en espacial la población infantil. Ante ello se reconoce como proceso de transformación y construcción social, que la planificación y manejo de cuencas urbanas es un proceso de naturaleza integrador, holístico y sistémico; que se aborda desde la óptica de la relación dialéctica que existe entre la sociedad y la naturaleza, en donde toma vital importancia el trabajo participativo y activo de los actores sociales urbanos en especial los comunitarios que son los que habitan y transforman el territorio cuenca. Sin embargo se hace necesario a la hora de definir un enfoque metodológico para la planificación y manejo socio ambiental de cuencas urbanas indagar por los conceptos y teorías que maneja la Geografía Urbana y esta con su objeto de estudio la ciudad, ya que para el proceso planificador en cuencas urbanas se requiere conocer la génesis y dinámica interna de las ciudades, sus localidades, sus comunas y barrios que las estructuran; reconociendo que los procesos urbanos son la materialización dialéctica entre el espacio geográfico construido y la actuación del hombre. En este sentido la veracidad y contundencia de la Cartografía Social es la herramienta de planificación que le permite a las comunidades apropiarsen de su territorio cuenca y con ello reconocer las relaciones socio culturales que posibilitan la reconstrucción del tejido social, de tal manera que el sistema cuenca logre reconocerse como la interacción dialéctica entre el hombre, la flora, la fauna y el recurso hídrico. Así el resultante será la definición colectiva de las directrices y estrategias necesarias para un adecuado uso del suelo urbano en la ciudad de Ibagué, para la recuperación integral del recurso florístico, faunístico e hídrico y para que los actores sociales que interactúan en la microcuenca urbana Hato de la Virgen mantengan un adecuado equilibrio en el territorio cuenca. Palabras claves: Relación Sociedad - Naturaleza, Geografía Urbana, Ciudad, Cartografía Social, Cuencas Hidrográficas Urbanas, Planificación urbana.
Restringido
La estructura ecológica principal como modelo de ordenación territorial ambiental de la cuenca del Río Combeima, departamento del Tolima
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2015, 2015) Linares Triviño, Oscar Giovanni
El objeto de análisis del estudio es establecer la estructura, composición y funcionalidad del conjunto de elementos naturales y seminaturales (páramo, bosque natural, quebradas y río, cerros, áreas protegidas, y otros) que constituyen el eje estructural de sostenimiento ambiental de la cuenca estratégica del río Combeima (área urbana y rural), que garantiza para un periodo de 9 años, el sostenimiento de bienes y servicios ecológicos que soportan la realización del total de actividades socioeconómicas de los habitantes de la cuenca. A partir de un marco conceptual dado por la ecología del paisaje, una propuesta metodológica de la ordenación ambiental territorial de los ecosistemas y otros elementos seminaturales, elaborada por el IDEAM, y las determinaciones del marco jurídico nacional en los ámbitos de la ordenación y planificación ambiental de las cuencas hidrográficas y del territorio, se propone el diseño de la Estructura Ecológica Principal (E.E.P.) (escala 1:25.000 y 1: 2000) para una cuenca de 27.421 hectáreas, como base para la regulación de las formas de ocupación y manejo del suelo bajo objetivos de conservación, restauración, recuperación y uso sostenible, a través de la evaluación de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos de regulación, abastecimiento y hábitat, por medio de la cuantificación de indicadores ambientales (carbono orgánico del suelo, rendimiento hídrico y especies en amenaza) relacionados con la integridad y funcionalidad de los ecosistemas presentes en la cuenca. Con la participación de expertos de organismos de gobierno, control y administración, el análisis de información primaría, secundaría, técnica, cartográfica, análoga y digital, la E.E.P. se constituyó como un instrumento de ordenación y planificación territorial de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos, en beneficio del conjunto de las actividades socioeconómicas de los habitantes presentes en la cuenca del río Combeima, en sintonía con las directrices del desarrollo sostenible. Palabras Clave: Biodiversidad, Conservación, Cuenca hidrográfica, Ecología del paisaje, Ecosistemas, Planificación territorial, Servicios ecosistémicos.
Acceso abierto
Geomática en el análisis de la dinámica fluvial del río Magdalena en el tramo Neiva-Honda entre 1974 y 2011
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2015, 2015) Hernández López, Jorge Armando
Definir la dinámica fluvial del río Magdalena fue un factor importante dentro de la planificación del territorio en el departamento del Tolima, Cundinamarca y Huila. Indudablemente al reducir la exposición de la población a las amenazas naturales a través de la implementación de técnicas que posibiliten el análisis de fenómenos dinámicos en el espacio y en el tiempo, contribuyendo con la prevención de riesgos y desastres. El presente estudio se realizó con el objetivo de conocer la dinámica fluvial del río Magdalena en la dimensión espacio – temporal del tramo Neiva – Honda en los años 1974, 1990 y 2011. La metodología considero la utilización de la geomática, procesando cartografía topográfica a escala 1:100.000 del año 1974, imágenes Landsat sensor TM año 1990, sensor TM y ETM+ para el año 2011, e información secundaría existente como estudios de cobertura y uso, mapa geológico de Colombia, geomorfología aplicada a levantamientos edafológicos y zonificación física de las tierras. El área de estudio fue definida por un corredor de cuatro kilómetros aguas abajo margen izquierda y derecha del río Magdalena, apoyada en la clasificación geomorfológica fluvial de Leopold (1957) y Brice (1975) y el sistema de clasificación de cobertura de la tierra según la metodología Corine Land Cover para Colombia. Se realizo la selección de imágenes, la corrección geométrica donde se incluye la conversión y georeferenciación del sistema de coordenadas, se conformaron los mosaicos para el año 1974, 1990 y 2011; Se efectuó la interpretación visual en pantalla y los análisis espaciales en el software gvSIG 1.12.; Para el mejoramiento de las imágenes de satélites que presentaban Gaps se utilizó el programa ENVI. Finalmente, la investigación evidencio que las áreas donde se presentan los mayores cambios son en la desembocadura de las subzonas hidrográficas de los ríos Seco, Sabandija, Saldaña, Prado, Cabrera, Pata, Aipe, Villa vieja, Loro, Bache, Guaguarco y Anchique, las microcuencas quebrada La muchagua, la seca, Hilarco, los angeles, Yaco, Tatacon y Bateas; la dinámica fluvial afecto la cobertura y uso de la tierra en las siguientes proporciones: El 28%, el 20,3% y 16.4% correspondientes a las categorías Mosaico de Pastos y Cultivos, Mosaico de Cultivos, pastos y espacios Naturales y Pastos limpios, respectivamente. Lo cual permitirá direccionar la realización de acciones técnicas sobre ordenamiento del espacio geográfico, de manera coherente, con el comportamiento fluvial del río y del uso de las coberturas presentes allí.
Restringido
Propuesta metodológica para el análisis y espacialización de la vulnerabilidad ante amenazas hidroclimáticas, para la gestión integral del riesgo en la planificación ambiental de cuencas hidrográficas
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2015, 2015) Albarracín Calderón, Adriana Paola; Vera Rodríguez, Jorge Mario
La gestión del riesgo es un componente fundamental para le gestión territorial y la ordenación de cuencas no es la excepción, sin embargo los ejercicios de gestión del riesgo han sido hegemonizados desde las visiones parciales de las ciencias naturales y aplicadas, con lo que la gestión se ha centrado en la amenaza y no en la vulnerabilidad. El presente trabajo plantea una propuesta metodológica para el análisis y espacialización de la vulnerabilidad, soportada en un marco teórico holístico que identifica los factores del riesgo de desastre (amenaza y vulnerabilidad) y sus componentes. Dicha metodología se valida aplicándola a nivel de una microcuenca, en la cuenca del río Combeima, ubicada en el departamento del Tolima.
Restringido
Incidencia del cambio de las coberturas vegetales en la distribución espacial de los deslizamientos en la cuenca del río Combeima (Ibagué-Tolima, Colombia)
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2015, 2015) Leal Villamil, Julián
Los deslizamientos son eventos que degradan el suelo y son generados por factores geológicos, geomorfológicos, climatológicos y antrópicos. El desconocimiento de la influencia de sus factores generadores, su distribución espacial - temporal y el poco seguimiento realizado impide formular mecanismos de control, mitigación y recuperación. El presente estudio tiene por objeto determinar la incidencia del cambio de las coberturas vegetales en la distribución espacial de los deslizamientos en el periodo 1999 a 2010 sobre la cuenca del río Combeima, localizada en Ibagué-Tolima. El proyecto se soportó en los registros realizados por el Servicio Geológico Colombiano, la cartografía de procesos de remoción en masa elaborada por la Alcaldía de Ibagué y Cortolima en el 2012, información cartográfica temática de la cuenca a escalas 1:100,000 y 1:25,000, una imagen RapidEye del año 2010, ortofotomosaico del municipio de Ibagué del 2009, dos imágenes Landsat 5 TM del año 1999 y verificación en campo. La delimitación de deslizamientos históricos se basó en la unificación y homogenización de las fuentes de datos, interpretación visual en imágenes y reconocimiento de campo. Las coberturas vegetales y sus cambios fueron estimadas a partir de las imágenes Rapideye y Landsat, empleando mejoramiento de imágenes y el Índice de Vegetación Normalizado NDVI como indicador de la cobertura vegetal. Los resultados demostraron 366 deslizamientos en el periodo estudiado, los cuales obedecen principalmente a eventos de tipo rotacional localizados en la parte media y baja de la cuenca. A su vez, se determinó que el área presenta un cambio de cobertura vegetal principalmente negativo (pérdida), con predominancia de pérdidas leves (29.26%) y pérdidas poco aparentes (55.02%). La distribución espacial de los deslizamientos presentes en la cuenca del río Combeima tiende a ubicarse en zonas de pérdida de cobertura vegetal, existiendo una relación de tipo polinomial entre las categorías de cambio de cobertura vegetal y el número de deslizamientos presentados en cada una de ellas. La base de datos geográfica construida permitirá continuar estudios para el seguimiento espacio-temporal de los deslizamientos con fines de planificación y manejo ambiental de cuencas hidrográficas. Palabras clave: Deslizamientos, cobertura vegetal, SIG, sensoramiento remoto, correlación.
Acceso abierto
Estimación de umbrales de lluvia detonante de deslizamientos en las microcuencas de los corregimientos de Villa Restrepo y Juntas de la Cuenca Combeima
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2015, 2015-02) Graciano, Sandra Patricia
En las microcuencas de los Corregimientos de Juntas y Villa Restrepo, localizadas en la Cuenca del río Combeima, se han presentado históricamente eventos de avenidas torrenciales producidas por movimientos en masa, los cuales han afectado los centros poblados de dichos Corregimientos. Para el desarrollo del estudio se empleó una metodología conformada por cinco fases: la primera consistió en la revisión bibliografía y la selección de los eventos de deslizamiento con ubicación geográfica y fecha de ocurrencia conocidos, la segunda etapa es el preprocesamiento de los registros diarios de precipitación, la tercera etapa consistió en el análisis espacial de la precipitación en la cual se emplearon tres métodos de interpolación espacial (Polígonos de Thiessen, Inveso de la distancia al cuadrado (IDW) e inverso de la distancia al cuadrado corregido con la altura sobre el nivel del mar (IDWc), en la cuarta etapa se realizaron los cálculos de umbrales de lluvia critica, trabajando con los tres métodos anteriores, y en la quinta y última etapa se determinó la relación entre la lluvia acumulada y once propiedades morfológicas del terreno, utilizando como índice de similaridad la correlación de Spearman, Kendall y Pearson. Una vez empleados los tres métodos de interpolación (IDW e IDWc y polígonos de Thiessen) para la obtención de los umbrales de precipitación que generan deslizamientos, los resultados obtenidos indicaron que los valores obtenidos por los métodos IDW e IDWc son prácticamente iguales, no obstante entre estos y el método de polígonos de Thiessen se presenta una leve diferencia, aunque no es notable. Con respecto a la lluvia del día del evento y la lluvia acumulada, se pudo determinar que esta última es la responsable de la ocurrencia de dichos fenómenos de remoción en masa en la zona de estudio, ya que para el día del evento en algunos de los eventos esta lluvia fue de (0 milímetros) y en otros casos la lluvia fue poco significativa pues no superaban los 8 milímetros de precipitación. Finalmente al analizar la relación entre la lluvia acumulada y las propiedades morfológicas del terreno se puede evidenciar que aunque no se muestra una relación directa con todos los parámetros analizados, hay que tener en cuenta que para que se de estas relaciones hay otros variables que tienen gran influencia en las propiedades morfológicas como es la geología, geomorfología, humedad inicial del suelo entre otro, las cuales pueden influir en los resultados de los atributos topográficos del terreno.
Acceso abierto
Geomática en el análisis de la dinámica fluvial del río Magdalena en el tramo Neiva-Honda entre 1974 y 2011
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2015, 2015-08) Hernández López, Jorge Armando
Definir la dinámica fluvial del río Magdalena fue un factor importante dentro de la planificación del territorio en el departamento del Tolima, Cundinamarca y Huila. Indudablemente al reducir la exposición de la población a las amenazas naturales a través de la implementación de técnicas que posibiliten el análisis de fenómenos dinámicos en el espacio y en el tiempo, contribuyendo con la prevención de riesgos y desastres. El presente estudio se realizó con el objetivo de conocer la dinámica fluvial del río Magdalena en la dimensión espacio – temporal del tramo Neiva – Honda en los años 1974, 1990 y 2011. La metodología considero la utilización de la geomática, procesando cartografía topográfica a escala 1:100.000 del año 1974, imágenes Landsat sensor TM año 1990, sensor TM y ETM+ para el año 2011, e información secundaría existente como estudios de cobertura y uso, mapa geológico de Colombia, geomorfología aplicada a levantamientos edafológicos y zonificación física de las tierras. El área de estudio fue definida por un corredor de cuatro kilómetros aguas abajo margen izquierda y derecha del río Magdalena, apoyada en la clasificación geomorfológica fluvial de Leopold (1957) y Brice (1975) y el sistema de clasificación de cobertura de la tierra según la metodología Corine Land Cover para Colombia. Se realizo la selección de imágenes, la corrección geométrica donde se incluye la conversión y georeferenciación del sistema de coordenadas, se conformaron los mosaicos para el año 1974, 1990 y 2011; Se efectuó la interpretación visual en pantalla y los análisis espaciales en el software gvSIG 1.12.; Para el mejoramiento de las imágenes de satélites que presentaban Gaps se utilizó el programa ENVI. Finalmente, la investigación evidencio que las áreas donde se presentan los mayores cambios son en la desembocadura de las subzonas hidrográficas de los ríos Seco, Sabandija, Saldaña, Prado, Cabrera, Pata, Aipe, Villa vieja, Loro, Bache, Guaguarco y Anchique, las microcuencas quebrada La muchagua, la seca, Hilarco, los angeles, Yaco, Tatacon y Bateas; la dinámica fluvial afecto la cobertura y uso de la tierra en las siguientes proporciones: El 28%, el 20,3% y 16.4% correspondientes a las categorías Mosaico de Pastos y Cultivos, Mosaico de Cultivos, pastos y espacios Naturales y Pastos limpios, respectivamente. Lo cual permitirá direccionar la realización de acciones técnicas sobre ordenamiento del espacio geográfico, de manera coherente, con el comportamiento fluvial del río y del uso de las coberturas presentes allí.
Acceso abierto
Modelación hidrológica distribuida en cuencas andinas poco instrumentadas mediante la aplicación de técnicas de regionalización de parámetros hidrológicos
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2016, 2016) Arías Castañeda, Juan Guillermo
El presente trabajo presenta un enfoque de regionalización de parámetros hidrológicos en cuencas andinas, para lo cual se delimitaron siete unidades hidrográficas, con puntos de cierre en las estaciones hidrométricas Montezuma (Código IDEAM: 21217180), San Vicente (Código IDEAM: 21217220), Puente La Bolívar (Código IDEAM: 21217280), Puente Luisa (Código IDEAM: 21217140), Puente Carretera (Código IDEAM: 21217120), El Carmen (Código IDEAM: 21217200), y Payande (Código IDEAM: 21217070), todas ellas ubicadas en la Cuenca Mayor del Rio Coello en el departamento del Tolima, Colombia. Los parámetros regionalizados corresponden a los parámetros del modelo hidrológico distribuido TETIS, que es un modelo de tipo conceptual, físicamente basado, que intenta reproducir la fase terrestre del ciclo hidrológico a través de la interconexión de seis tanques de almacenamiento acoplados entre sí, y que determinan el comportamiento de los flujos de respuesta rápida y lenta en la cuenca hidrográfica, al ser de tipo distribuido, espacializa el balance hídrico modelado en una grilla de resolución previamente definida por el modelador, lo cual permite conocer el estado del balance en cualquier lugar de la cuenca. Se realizó un pre procesamiento y análisis de consistencia de la información hidrometeorológica oficial disponible, definiendo el intervalo comprendido entre el año 1996 al año 2005 como periodo de calibración y de transferencia de parámetros. De igual forma se definieron periodos de validación temporal para cada una de las estaciones entre los años 2002 a 2007. Se calibraron las diferentes unidades hidrológicas en los periodos definidos para cada una, y la calibración no se enfocó en la representación del hidrograma, sino que se generaron curvas de duración de caudales observada y simulada, ya que el comportamiento del modelo y la representación de los fenómenos en cuanto a distribución temporal fue aceptable, por lo cual se recurrió a observar el comportamiento del mismo en la distribución de frecuencias de los caudales. En dichas curvas se observó que el modelo representa muy bien los caudales inferiores al caudal medio observado, y que en los caudales más altos que se presentan con una probabilidad de excedencia de menos del 30%, las curvas varían en su tendencia. Cada uno de los conjuntos de parámetros calibrados en cada una de las unidades hidrográficas, se transfirió para los periodos de calibración y validación en las demás estaciones, calculando los indicadores de eficiencia, en los hidrogramas generados, y para las curvas de duración de caudales en las probabilidades de ocurrencia menores al Q50 y al Qmedio. El mejor comportamiento de los índices de eficiencia se presentó en las curvas de duración de caudales en las probabilidades de ocurrencia menores al Qmedio, por lo cual el análisis de regionalización se centró sobre esta zona de cada curva de duración de caudales. El Índice de Nash – Sutcliffe representa una mejor confiabilidad, debido a que con él, se están teniendo en cuenta los errores por sobre o sub estimación de los caudales, mientras que con el error cuadrático medio (RMSE), y el error en volumen, los errores por sobre y sub estimación pueden llegar a ser compensados. Se definieron 29 posibles índices de similaridad correspondientes a características físicas, climáticas y de caudal de la cuenca, una vez fueron realizadas las transferencias de parámetros, fueron depurados mediante el cálculo las correlaciones de Pearson (lineal) y Spearman (No lineal). Por último se estructuró el vector condicionante para los valores de los índices de eficiencia, con lo cual se obtuvo el árbol de clasificación para los mismos, logrando así definir la estructura lógica para concluir que dos cuencas presentan nivel de similaridad 1 o nivel de similaridad 2. Palabras clave: modelación hidrológica distribuida, Modelo hidrológico TETIS, regionalización de parámetros hidrológicos, modelación TETIS en Colombia.
Acceso abierto
Evaluación del efecto de escenarios de cambio climático sobre la disponibilidad hídrica en la cuenca del río Saldaña
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2018, 2018) Trujillo López, Yazmin Zurelly
A nivel global los efectos del Cambio y la Variabilidad Climática han modificado el comportamiento de las precipitaciones, la temperatura y los caudales disponibles en cuencas hidrográficas. Esta situación ha sido ampliamente aceptada y difundida en las comunicaciones de Cambio Climático publicadas por el “Intergovernmental Panel on Climate Change –IPCC” y con base en éstas, el IDEAM ha realizado las proyecciones del clima para Colombia al año 2100. En este sentido, el departamento del Tolima es una región cuya dedicación económica corresponde predominantemente a la agricultura y por lo tanto, las variaciones climáticas tienen potenciales efectos sobre la producción y la economía local. En este contexto, es clara la necesidad de desarrollar estudios e investigaciones que conduzcan a la evaluación de los efectos de la variación del clima sobre la disponibilidad de agua para diferentes usos. De manera que en esta propuesta se propuso: i) describir el comportamiento hidrológico de la cuenca del río Saldaña y ii) evaluar el efecto de las variaciones climáticas sobre la oferta hídrica superficial de la cuenca del río Saldaña presentadas por el IDEAM en su Tercera Comunicación de Cambio Climático para Colombia. Para lograrlo, se implementó el modelo hidrológico TETIS de forma agregada y distribuida, de manera que fue posible evaluar la capacidad descriptiva del ciclo hidrológico en la cuenca. De manera que a partir de la modelación hidrológica se realizaron simulaciones que incorporaron los cambios en temperatura y precipitación indicados en la Tercera Comunicación de Cambio Climático para Colombia por parte de IDEAM. La evaluación de dichos escenarios sobre la respuesta hidrológica de la cuenca del Río Saldaña, contribuirá potencialmente con la descripción de los caudales ofertados por la cuenca, los cuales son aprovechados para diferentes usos en la zona como el consumo humano y la agricultura principalmente. Estos resultados, pueden contribuir con los procesos de planificación en el marco de la gestión integrada de los recursos hídricos en el departamento del Tolima. Palabra Claves: Precipitación, Temperatura, Caudal, Cambio Climático, TETIS.
Restringido
Modelación de cambios de cobertura y de uso del suelo en el área de drenaje del río San Vicente (Villagarzón – Putumayo, Colombia)
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2019, 2019) Muchavisoy, Jairo Fernando
Hoy, la comprensión de los Cambios de Cobertura y Uso del Suelo (CCUS) sobre una cuenca hidrográfica, la proyección de su comportamiento en el tiempo y en el espacio, y el acercamiento a la definición de los factores que los direccionan requiere de “nuevas” metodologías que permitan anticipar acciones de planificación territorial para mejorar las tendencias actuales de intervención deliberada. En este contexto, se modeló los CCUS en el área de drenaje del río San Vicente en un periodo de 6 años (2011 a 2017) y se simularon tendencias de cambios para 2024 y 2030 utilizando el software DINAMICA EGO, sistemas de información geográfica, e imágenes de sensores remotos de alta resolución. En el proceso de modelación se siguieron tres etapas: (a) preparación de los datos para el modelo de los CCUS para los años 2011, 2014 y 2017, con dos periodos de simulación, se seleccionaron variables espaciales estáticas explicativas de las transiciones de cobertura y uso del suelo (CUS); (b) calibración y validación del modelo, es decir, definir los parámetros para la simulación de los escenarios para cada uno de los periodos en la etapa de calibración; (c) obtención de los escenarios pronósticos de CCUS para el corto y mediano plazo. Los resultados indican que los cambios de CUS en el periodo de 2011 a 2017 presentan tendencias como: aumento y reducción de bosques, aumento de cultivos permanentes y áreas de vegetación herbácea y/o arbustiva; aumento y reducción de áreas agrícolas heterogéneas y reducción de pastos; las demás clases no presentaron cambios significativos. Las tendencias anteriores fueron determinadas para los periodos 2011 a 2014 y 2014 a 2017, con el uso de matrices de transición de paso único, aplicación del método pesos de evidencia-WoE, análisis de correlación de variables espaciales explicativas para verificar la idoneidad y significancia previo a incluirse al modelo, y la calibración de los modeladores patcher encargado de la formación de nuevos parches, y expander simula la contracción o expansión de parches de CUS previamente formados. Se generaron simulaciones de CCUS para los años 2014 y 2017 con similitudes satisfactorias por análisis visual comparativo con los mapas real observado, obtenidos de interpretación visual de imágenes de satélite para los mismos años. A parir de los datos probabilísticos de las observaciones almacenados del periodo de simulación 2014-2017 se generó escenarios pronósticos futuros a corto y mediano plazo, contando con la mayor similitud presentada con el paisaje real observado. Los escenarios pronósticos futuros simulados a corto y mediano plazo indican la continuidad de la tendencia de la dinámica de CCUS observada en la simulación del periodo más reciente 2014 -2017. Palabras clave: Cobertura y uso del suelo, modelamiento espacial, SIG, Sensores remotos, DINAMICA EGO, calibración, validación, simulación, Autómata Celular.
Acceso abierto
Origen y características de los flujos torrenciales, del río Mulato del municipio de Mocoa. Departamento del Putumayo
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2019, 2019) Escobar Ramírez, Luis Alexander
Los flujos torrenciales en el rio Mulato, representan la principal amenaza para la población urbana de Mocoa, localizada en la microcuenca, y se encuentran asociados a la ocurrencia de eventos de precipitación extremos de alta intensidad y a su interacción con el relieve, la pendiente, la fragilidad e inestabilidad geológica, el uso y manejo del suelo y coberturas naturales. La microcuenca Mulato se caracteriza por presentar alteraciones hidroclimaticas, propias de la dinámica del clima que, acompañada de una fragilidad geológica y de los suelos, la hacen más vulnerable a la saturación que interactuando con las fuertes pendientes y la escasa vegetación, producen movimientos en masa, que en su dinámica y evolución se convierten en flujos torrenciales, que alteran al régimen hidrológico e hidráulico de la microcuenca. Esta investigación tuvo como soporte el análisis hidrológico de la microcuenca Mulato, con la aplicación del modelo probabilístico de Gumbel y el método racional, que permitieron en su conjunto determinar la lluvia de diseño y el caudal máximo generado en la microcuenca, a partir de la información de precipitación disponible en las estaciones meteorológicas, con alguna influencia sobre la microcuenca. Mediante herramientas SIG se realizó un análisis de la dinámica de las coberturas vegetales, del uso del suelo, geología, geomorfología, subsidencia entre otros factores. Se realizó un análisis físico-químico, de infiltración y granulometría de suelos y de flujos torrenciales de dos afluentes (Mulato y Las Palmeras). Como resultado final de esta investigación se logró obtener un conocimiento preliminar, sobre el posible origen de los flujos torrenciales, y su relación con las variables topográficas, estratigráficas, morfométricas, coberturas vegetales, usos del suelo y los parámetros físicos y químicos de los flujos torrenciales y los suelos. Palabras clave; Morfometria, Escorrentía, Flujos torrenciales, precipitación, Areas aferentes, infiltración, granulometría.
Restringido
Análisis de la percepción del riesgo natural y la capacidad de respuesta de los habitantes en microcuencas: El caso de la microcuenca El Pañuelo (Ibagué, Tolima)
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2020, 2020) Posada Correa, Gina Carolina
La presente investigación se enfoca en analizar la percepción del riesgo natural y la capacidad de respuesta de los habitantes de la microcuenca el Pañuelo, ubicada en la comuna 2 del municipio de Ibagué. El diseño metodológico consideró para el desarrollo esta investigación tres fases. En la Primera Fase se determinaron los riesgos naturales presentes en el área de influencia de la microcuenca el Pañuelo. Por lo anterior, se utilizó un método descriptivo que permitió determinar características biofísicas e identificar escenarios de riesgo natural presentes en el área de estudio. En la Segunda Fase, se identificó, con la comunidad de los barrios Santa Barbara, Santa Cruz, San Diego y 20 de Julio, los riesgos naturales percibidos en la microcuenca en los últimos 25 años. Para ello se utilizó un método exploratorio. Con el desarrollo de esta fase se recuperó la memoria histórica de la comunidad con relación a eventos naturales que los han afectado. En la Tercera Fase se establecieron los atributos psicosociales de la percepción del riesgo natural de la comunidad que habita el área de influencia de la microcuenca el Pañuelo. Para el desarrollo de esta fase se trabajó con un enfoque cuantitativo, en el cual se aplicó una encuesta, que permitió identificar patrones relativos de la percepción del riesgo natural que tienen los diferentes actores participantes en la investigación. Los hallazgos de esta investigación permiten concluir que la mayoría de los habitantes de la microcuenca el Pañuelo tienen una percepción de riesgo baja que se traduce en mayor vulnerabilidad frente a los riesgos naturales presentes en su comuna 2. Palabras claves: Amenaza, atributo psicosocial, microcuenca, percepción del riesgo, vulnerabilidad.
Acceso abierto
Desarrollo de un modelo de tormenta de diseño para la cuenca del río Quindío (Colombia)
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2020, 2020) Mendoza García, Rubén Darío
Las limitaciones de los modelos convencionales utilizados en Colombia y el mundo para la generación de tormentas de diseño a partir de curvas de intensidad-duración-frecuencia IDF, con propósitos de planificación del desarrollo económico y social, en el marco de la política ambiental, incorporan mucha incertidumbre a los resultados. Esta incertidumbre subyace no solo del mismo concepto de las curvas IDF, en tanto, por ejemplo, la profundidad de las intensidades (I) está en función del tiempo de duración (D) que, a la vez, incorpora alta incertidumbre, y la frecuencia, por su parte, se presenta como una variable de tormentas que no considera la naturaleza física. La presente investigación, llevada a cabo en la cuenca del río Quindío, cordillera central de los andes colombianos, desarrolló un modelo de tormenta sintética de diseño soportada en la función de distribución Lognormal, la cual fue generada a partir de información de tormentas de la zona y procesada mediante el modelo hidrológico semidistribuido HEC-HMS. Este modelo de tormenta se ubica en un grupo de modelos de tormentas alternativo a los que utilizan curvas IDF, basados en registros internos de precipitación de la zona, aquí en datos meteorológicos, de suelos y cobertura de la cuenca del río Quindío facilitados por la (CRQ, 2013) soportados en herramientas SIG como Argis y Qgis. Con el propósito de evaluar la eficiencia del modelo Lognormal, los hidrogramas generados para distintos periodos de retorno se compararon con los modelos de tormenta convencionales generados a partir de curvas IDF: Bloques Alternos y Triangular. El proceso de evaluación del modelo de tormenta Lognormal se ajustó a los protocolos de modelación hidrológica para la calibración y validación del caudal y tiempo del pico de los hidrogramas simulados, con relación al caudal y tiempo al pico de los hidrogramas generados por seis tormentas observadas en la cuenca del río Quindío. Como resultado, se evidenció mayor eficiencia del modelo de tormenta Lognormal en el caudal del pico del hidrograma frente al caudal pico alcanzado por el modelo de tormenta por Bloques Alternos, así, con excepción del quinto año en que la diferencia fue aproximada a -2,1%, en los demás periodos de retorno evaluados la diferencias oscilaron entre 4,1% y 8,6%. Eficiencia explicada en gran parte por la independencia del tiempo de duración (Ti) del modelo de tormenta Lognormal para distribuir la precipitación máxima diaria. Palabras Claves: Modelación hidrológica, parámetros, tormenta de diseño, modelo de desagregación, curvas IDF, Lognormal, hidrogramas.

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Examinando GD. Maestria en Planificación y Manejo Ambiental de Cuencas Hidrográficas por Fecha de publicación

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