CORPOCALDAS ALDEA GLOBAL

15 DE JUNIO DE 2011 MANIZALES

Planificación y ordenación de cuencas El proceso de Ordenación Ambiental de Cuencas

Hidrográficas en Colombia, contempla en su legislación una mirada integral al territorio, para :

Trabajar en procura de una óptima administración de las Cuencas Hidrográficas;

Es la norma de superior jerarquía en lo que se refiere a procesos integrales de planificación de nuestro medio.

Constituye una nueva herramienta la cual, mediante la interrelación de las diferentes dimensiones del ambiente, permite : Entender la dinámica propia de la cuenca Comprender la incidencia positiva o negativa que tienen

sobre ella las acciones de sus habitantes, Buscar un ordenamiento que haga sostenible su desarrollo.

La componente hídrica. Gestión integral del agua

La Planificación y Ordenación de Cuencas se enfoca en la optimización y manejo integral del recurso hídrico, considerando su importancia en el desarrollo social y económico, por tanto resulta conveniente trabajar en la consolidación de herramientas que permitan llevar a cabo una adecuada Ordenación Ambiental del territorio.

Se deben tener en cuenta elementos técnicos, para acordar con la comunidad las acciones, programas y proyectos en relación con la gestión del agua.

Se debe acatar la normatividad vigente: Decreto 1594 de 1984, capítulo II, Decretos 2811 de 1974, 2857 de 1981, 1875 de 1979 y 1541 de 1978.

La componente hídrica. Gestión integral del agua

Realizar la cuantificación del recurso hídrico, a través de modelos hidrológicos.

Estudiar la calidad del agua en términos físicos, químicos y microbiológicos.

Realizar modelos de simulación de calidad que permitan determinar la capacidad asimilativa de sustancias biodegradables o acumulativas y la capacidad de dilución de sustancias no biodegradables.

Los criterios de calidad y normas de vertimientos establecidos, vigentes en el momento del ordenamiento; es decir, una revisión de la normatividad colombiana relativa al tema agua, en cuanto a su calidad, prioridades de uso, ordenamiento del recurso, entre otros.

La componente hídrica. Gestión integral del agua Los usos actuales del agua

Identificación de los usuarios Cantidad consumida por cada tipo de usuario.

Los manejos y usos inadecuados del recurso hídrico: Contaminación de las corrientes Cambios en la dinámica hidráulica Malos diseños de la infraestructura para el aprovechamiento Manejos político-administrativos inadecuados.

Las proyecciones de usos de agua por aumento de demanda y por usuarios nuevos.

Proyectos formulados por la comunidad y por entidades externas: Relacionados con el recurso hídrico, Saneamiento, potabilización y conservación de microcuencas

abastecedoras de acueductos, Otros proyectos que utilicen y/o afecten al recurso agua

El uso potencial de las corrientes, con criterios científico-técnicos.

La hidrología de la cuencaLos modelos de simulación constituyen una herramienta

valiosa porque:

Permiten la posibilidad de estudiar el comportamiento hidrológico de una determinada corriente de agua,

Dan una idea bastante aproximada del comportamiento hidrológico en varios escenarios posibles

Permiten calcular con un buen grado de aproximación la cantidad de agua en una determinada zona

En la cuenca en estudio, por ejemplo, durante los diferentes periodos climáticos, incluso bajo condiciones poco frecuentes; es decir, permiten simular la ocurrencia de eventos de diferentes proporciones

Modelación hidrológica El estudio hidrológico es el mecanismo a través del cual se realiza una

estimación confiable de los caudales máximos que circulan por un cauce natural.

La Modelación Hidrológica Distribuida constituye una buena herramienta para realizar un análisis holístico de la oferta de recurso hídrico:

Permite mayores elementos técnicos para la discusión sobre la conveniencia de la ejecución de proyectos de gran envergadura dentro del área de estudio

Ayuda a identificar las zonas con alto potencial de desastres,

Facilita el estudio de la distribución del agua en la cuenca,

Permite generar los lineamientos para la adecuada utilización y aprovechamiento del agua y por ende de los recursos asociados a ésta.

Un error en los caudales implica un error en el estudio hidráulico, mediante el cual se estiman los niveles de inundación, la socavación sobre puentes y efectos sobre estructuras de ocupación del cauce para los caudales dados, de acuerdo con los periodos de retorno previamente establecidos y el riesgo asociado.

Modelación hidrológica El modelo hidrológico requiere información abundante de

diferente tipo, la cual se encuentra a cargo de diferentes entidades, se requiere: La variación espacio - temporal de variables

hidroclimatológicas Las características edafológicas, topográficas y geológicas, Mapa de tipo y usos del suelo La ubicación geográfica y la climatología de la zona

Parámetros que en conjunto: Explican el comportamiento hidrológico de la cuenca, Permiten entender algunos de los procesos físicos que sufre el

agua cuando pasa por el ciclo hidrológico Determinan la distribución del agua dentro de la cuenca Proporcionan la información necesaria para evaluar las

implicaciones de cambios en la dinámica natural de la cuenca.

Modelación hidráulica Estimar el comportamiento de los niveles del agua en las distintas

condiciones de estudio como: En la actualidad

En presencia de obras, de retención, regulación o control

Conocimiento de las posibles zonas de inundación para los diferentes caudales debido al desbordamiento del cauce del río.

El modelo HEC-RAS: Flujo uniforme, unidimensional y permanente

Flexible en la creación de escenarios hidráulicos y rápido en los cálculos

Es muy utilizado a nivel mundial por su, su fácil manejo y operación por ser un software libre

El insumo de mayor importancia para la modelación hidráulica es la topografía, que se debe levantar según las necesidades del trabajo y los alcances propuestos en el mismo.

El monitoreo de cuencas

La recopilación de abundante, sistemática y confiable información histórica requerida para los estudios hidrológicos e hidráulicos de la cuenca depende de:

La cantidad

La calidad

La densidad de red de la estaciones de monitoreo que se posean, especialmente climatológicas e hidrológicas, con diversos dueños.

El monitoreo de cuencas

La gestión del riesgo El estudio de los fenómenos naturales que tienen incidencia

sobre los asentamientos humanos, constituye una herramienta valiosa en la planificación territorial. Algunos de los fenómenos que más interesan por sus implicaciones en el tema de riesgos y calidad de vida de la población, son los asociados al comportamiento del agua en una cuenca.

La magnitud de los riesgos asociados al agua, están básicamente en función de la climatología de la zona, y de otras características de la cuenca, así como del grado de vulnerabilidad de la población asentada allí; dentro de las variables que intervienen en el riesgo, el grado de vulnerabilidad constituye el parámetro que puede ser modificado, por tanto una reducción de ésta se traducirá necesariamente en una reducción del riesgo.

La gestión del riesgo La adopción de políticas, estrategias y medidas que permitan

darle un mejor manejo al riesgo tanto a nivel de prevención como de atención, debe partir del estudio de los procesos naturales, es decir de los fenómenos que determinan y afectan la dinámica de los ecosistemas del planeta.

En el caso particular del riesgo hídrico, conocer la hidrología y la hidráulica de la cuenca resulta de vital importancia para la comprensión y dimensionamiento de los efectos de los eventos hidrológicos. Dichos estudios permiten no sólo estimar la magnitud de un evento, sino que constituyen la información de base para los diseños de obras para el transporte y manejo del agua.

Zonas de retiro. La zonificación propiamente dicha es la definición de un conjunto de reglas para la ocupación de las áreas de mayor riesgo de inundación, previendo la minimización futura de las pérdidas materiales y humanas en función de las grandes crecidas.

La gestión del riesgo. Zonas de retiro Las ZONAS DE RETIRO hacen parte de las zonas aledañas a los

ríos y quebradas y se refieren a franjas de terreno que se han querido reservar con el fin de que dichas corrientes tengan un espacio para “divagar” de manera natural, sirve como corredores ribereños y como zonas de amortiguación, en caso de amenazas de tipo hidrológico tales como inundaciones y avalanchas y tiene el propósito de cumplir con las siguientes funciones:

Disminuir la erosión superficial y de orillas de los ríos y quebradas.

Disminuir la vulnerabilidad de las inundaciones y a las avenidas torrenciales.

Facilitar los procesos de infiltración y percolación en zonas de recarga y de almacenamiento.

Actuar como filtros para reducir la contaminación.

Respetar el papel ecológico que desempeñan las zonas ribereñas con su biota asociada, procurándoles un corredor lineal continuo.

La gestión del riesgo. Zonas de retiro Mejorar el valor recreativo de las riberas. La imprecisión y en muchos casos la carencia de normas claras,

que reglamenten el uso adecuado del suelo en Colombia, hace que se presenten frecuentemente invasiones a las zonas inundables o inclusive al cauce mismo (Arbeláez, 2001).

Las normas existentes tienen algunos vacios que hacen difícil su aplicación, y definen las zonas de retiro con valores gruesos (30m) que no son consistentes con los diferentes tipos de corrientes, con sus características geomorfológicas, de ocupaciones (rurales, urbanas), como tampoco con las condiciones de riesgo que allí se pueden presentar.

La reglamentación del uso de las zonas de inundación se apoya en mapas con demarcación de áreas de distintos riesgos y en los criterios de ocupación de éstas, cuanto al uso y a los aspectos constructivos. Para que esta reglamentación sea utilizada, beneficiando las comunidades, ésta debe ser integrada a la legislación municipal sobre loteo (o lotificaciones), construcciones y habitaciones, a fin de garantizar su observancia.

Sistemas de alerta temprana En la gestión integral del riesgo de los desastres, una

herramienta importante la constituye hoy el diseño y montaje de sistemas de alerta temprana, en los cuales la Universidad y la ingeniería local tienen experiencia de mostrar. Una red de alerta cuenta con estaciones de transmisión de datos en tiempo real, por ejemplo de lluvias torrenciales o de niveles extraordinarios en ríos y quebradas, ubicadas estratégicamente en la cuenca; estaciones de alarma sonora para dar aviso oportuno a las comunidades que pudieran verse afectadas por un evento extraordinario; estación de alerta ubicada en una institución de operación 24 horas (como el Cuerpo de Bomberos), y estación receptora para almacenar, procesar y analizar la información.

Sistemas de alerta temprana

La “ingeniería fluvial” es frágil, puesto que un sistema

con muchas obras, requiere un monitoreo detallado y

permanente que garantice el adecuado mantenimiento

y control de la situación, lo que es costoso si no se

realiza debidamente.

Las obras fluviales presentan problemas de gestión!

Intervenir las quebradas en las ciudades, es

transformarlas en un componente más del

alcantarillado urbano, impactando la fauna, flora y la

calidad de los flujos superficiales y subterráneos

Ingeniería fluvial:

-Reduce el espacio al río

-Retiene el sedimento

-Acelera el flujo

-Aumenta el Qpico

-Incremento en el riesgo

hídrico

-Aumento de la

vulnerabilidad

-Efectos aguas abajo

-Menor disipación de

energíaLas obras generan una “ficticia impresión de seguridad”

Efectos de una intervención fluvial:

Líneas de investigación La variabilidad espacial y temporal de la lluvia y de otras

variables climatológicas en Manizales y sus alrededores, a partir de los registros que se tienen de estaciones meteorológicas e hidrometeorológicas existentes en la región.

El fortalecimiento de la red de monitoreo hidrometeorológico telemétrica con transmisión de datos en tiempo real, asociada a: Alerta temprana Prevención de desastres

Análisis de eventos extremos de precipitación ocurridos en los últimos 8 años en la región, que han estado asociados a: Deslizamientos y avalanchas, Pérdida de vidas Pérdida de bienes

Líneas de investigación Desarrollo de un software para la generación de curvas de

intensidad – duración – frecuencia IDF zonificadas para Manizales y sus alrededores Para la actualización de las curvas IDF que se tienen para Manizales

desarrolladas en 1994 por CENICAFE con base en los registros de la Estación Agronomía

Se aplicaría a los registros de la red de estacióones de la OMPAD, ya que con todas las estaciones es posible conformar un registro largo.

Adaptación y aplicación del HIDROSIG al Departamento de Caldas SIG hidrológico desarrollado por la Universidad Nacional de

Colombia sede Medellín – Postgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos-

Software libre en permanente actualización y mejora.

Unificar información dentro de la Ecorregión Eje Cafetero

Líneas de investigación La aplicación de un modelo hidrológico distribuido de tipo

conceptual que permitarconocer el comportamiento hídrico del Departamento

El desarrollo tecnológico a nivel de prototipo (se encuentra en fase de prueba en laboratorio) de un sistema de monitoreo telemétrico en tiempo real de deslizamientos de laderas, con tecnología láser, y su posible aplicación a un caso específico.

La realización de una segunda fase de investigación en el tema de la integración de modelos hidrológicos, modelos de estabilidad de laderas y taludes y Sistemas de Información Geográfica en la zonificación de amenazas de deslizamientos detonados por lluvias en la ciudad de Manizales y sus alrededores (la primera fase fue realizada por Mark Terlien (ITC, Holanda) en 1996.

Estudio y análisis de la influencia, efectos y consecuencias que pueda tener el Cambio Climático en el contexto de la ciudad de Manizales y sus alrededores, haciendo énfasis en sus recursos hídricos y en sus amenazas (avalanchas y deslizamientos).

Líneas de investigación El replanteo de las herramientas estadísticas para el análisis de eventos

extremos (lluvias especialmente), por ejemplo, la consideración de parámetros estadísticos constantes, cuando en realidad pudieran estar cambiando con el tiempo por efectos del posible cambio climático.

Inicio del monitoreo de la humedad del suelo, realizando apropiación tecnológica de los medidores existentes, con fines de estudio en los modelos hidrológicos, en los modelos geotécnicos y su influencia en los deslizamientos.

Investigación para el desarrollo de modelos meteorológicos para la ciudad de Manizales y sus alrededores, tratando de incorporar la información proveniente del IDEAM. Tratar de cubrir la mesoescala e incorporarla en la escala de trabajo de la red de estaciones de Manizales.

Modelar físicamente a escala natural y numéricamente a través de modelos computacionales, la erosión y las avenidas catastróficas generadas por el colapso de una presa en tierra creada por un deslizamiento en áreas de alta pendiente.