Ecohidrologia

NUEVOS PARADIGMAS EN EL MANEJO DE ECOSISTEMAS ACUÁTICOS

GERENCIA CORPORATIVA AMBIENTALACUEDUCTO DE BOGOTÁ

ALEXANDRA GARZÓN GARCÍAIngeniera civil

MSc. Ingeniería ambientalMSc. Ecología acuática y de humedales

MANEJO INTEGRADO DEL RECURSO HÍDRICO

Manejo integrado del recursohídrico: Marco necesario paralos administradores del recursohídrico que permite considerartodas las relaciones del serhumano con el ciclo del agua enla vía del manejo sostenible delrecurso hídrico. Promueve lacoordinación en el desarrollo ymanejo del agua, las cuencas ysus recursos relacionados con elfin de maximizar el bienestarsocial y económico en una formaequitativa, sin comprometer lasosteniblidad de ecosistemasvitales (GWP, 2000).

MANEJO INTEGRADO DEL RECURSO HÍDRICO

Necesidad del establecimiento y usode marcos políticos e institucionales desoporte para el manejo del agua que sebasan en principios fundamentales quereconocen:

La naturaleza finita de los recursoshídricosLa necesidad de una participaciónde actores equitativaEl importante rol de las mujeresen el manejo del aguaEl valor económico del agua

Ofrece un amplio rango de herramientase instrumentos de manejo para asistir alos administradores del recurso enobtener las metas del manejo.

LA ECOHIDROLOGÍA COMO FUNDAMENTO EN LA INTERVENCIÓN

DEL RECURSO HÍDRICO

Aproximación integradora sistémica para restaurar o conservar losservicios ambientales de las cuencas mediante el manejo de losprocesos hidrológicos y ecosistémicos con el fin de potenciar lacapacidad del ecosistema para absorber impactos adversos.Estudio de las interrelaciones funcionales entre la hidrología y losecosistemas acuáticos a escala de cuenca Nueva aproximación para lograr el manejo sostenible del aguaÁrea de estudio dirigida a entender la interdependencia de losprocesos hidrológicos y ecológicosBusca soportar un manejo del agua basado en una visión holísticadel rol del agua en el ambienteEliminación de amenazas vs. amplificación de oportunidades

OBJETIVO DE LA ECOHIDROLOGÍA

El elemento clave de la ecohidrología es el uso dual de la regulación (procesoshidrológicos y procesos ecosistémicos) para proveer soluciones de alta tecnologíay bajo costo que potencien la capacidad de carga de los ecosistemas frente a losimpactos antropogénicos con el fin de obtener el manejo integrado y sostenible delas cuencas (Zalewski, 2006).

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LA ECOHIDRÁULICA COMO APLICACIÓN PRÁCTICA

La ecohidráulica es el estudio de los vínculos entre los procesos físicos y lasrespuestas ecológicas en ríos, estuarios y humedales (CER, 2006). Laecohidráulica es similar a la ecohidrología en el sentido de que es unaaproximación interdisciplinaria que busca integrar el trabajo de ingenieros,biólogos, ecológos, ingenieros ambientales, químicos, geomorfólogos entre otros.

Hipótesis de trabajo de la Ecohidrología

• Los cambios históricos deben ser analizados einterpretados para comprender el régimenhidrológico y distribución de la biota

106-103 años 105-103 años 102-101 años 100 años Días a minutos

Sistema de arroyo103 m

Sistema de segmento102 m

Sistema de tramo101 m

Sistema de poza/rápido100 m

Sistema de microhábitat10-1 m

Hipótesis de trabajo de la ecohidrología

Estudios palinológicos en humedales de planicie de inundación del Tunjuelo medio, 2007


Patrones biocenóticos

CabeceraCorriente de mediano orden

Río de planicie

Trucha Tímalo Barbo Pargo

RHRITHRONTemperatura < 20ºC

Alto O2

Corriente turbulentaRocas y gravilla

No Plankton

POTAMONTemperatura >20ºC

Bajo O2 y luzCorriente laminar

Arena y lodoPotamoplankton


• Resiliencia y resistancia• Estabilidad local (disturbio

pequeño) y estabilidad global (disturbio grande)

• Fragilidad y robustez: dinámicamente frágil (estable en un rango pequeño de condiciones ambientales), dinámicamente robusta (estable en un rango amplio de condiciones)

• Mejorar la capacidad deresistencia, recuperación yamortiguamiento de losecosistemas acuáticos


• Mejorar la capacidad de resistencia, recuperación yamortiguamiento de los ecosistemas acuáticos

• Competencia interespecífica(coexistencia mediante diferenciación de nichos: partición de recursos)

• Predación: la diversidad local de especies está directamente relacionada con que los predadores previenen la monopolización.

• Disturbios: “Hipótesis del disturbio intermedio”.


• La vulnerabilidad de los ecosistemas acuáticos dependede los patrones estacionales de los procesos hidrológicosy bióticos y puede ser cambiada por el impacto humano

Culvert en el Boise National Forest previene la migración del salmón kokanee.

Figura 1. Diagrama simplificado de las relaciones entre los controles de los procesos

de cuenca, los procesos, hábitats acuáticos y biodiversidad. (Montgomery y Bolton, 2003)


• Las cargas de nutrientes y sedimentos que llegan alos ecosistemas acuáticos dependen en gran medidade las perturbaciones inducidas por el hombre sobrelas características ecológicas e hidrológicas naturalesde la cuenca

Figura 1. Diagrama simplificado de las relaciones entre los controles de los procesos

de cuenca, los procesos, hábitats acuáticos y biodiversidad. (Montgomery y Bolton, 2003)


• La intensidad y duración de las crecientes sonmodificadas por las características biológicas decorredores fluviales las cuáles a su vez sonmodificadas por el régimen hidrológico.


• El transporte y transformación de los contaminantesestá altamente influenciado por el régimenhidráulico-hidrológico y por las característicasecológicas de los corredores fluviales

Los ríos no sonsimples conductosde la tierra al mar,también tienen lacapacidad deretener ytransformar unaporción de losmaterialestransportados.


Lugares de reacción

PROCESOS MICROBIANOS ALMACENAMIENTO BIOTICO TRANSIENTE

C:N:PRetención

hidrológica

Retención química

Retención hidrológica

Retención biológica


Ecosistemas lénticos Ecosistemas lóticos

Retención a nivel de ecosistema

Concepto de la espiral de materialesWebster y Patten 1979


Río Itachi antes de su restauración , 1981 Río Itachi después de su restauración, 1993

Longitud de la espiral: El grado de compresión de la espiral indica que tan eficiente es una corriente en reciclar nutrientes/materiales


• La optimización de la estructura de las zonas de ecotonos, como las zonas de defensaribereñas, y de los humedales de planicies de inundación es la herramienta principal para laregulación de la transferencia de nutrientes desde la cuenca hacia el río u otros cuerposhídricos aguas abajo

Interacción hidrológica lateral

Escala de tramo Escala de cuenca

Lugares especiales de transformaciones biogeoquímicas


• La aplicación de aproximaciones ecohidrológicas enSIG permite trabajar en diferentes escalas y agregarinformación lo cual permitirá una interpretación másprofunda del régimen hidrológico de las cuencas


• El entendimiento de los procesos ecohidrológicos y elmejoramiento de las capacidades predictivas formanla base para un manejo costo-eficiente de lossistemas hídricos y de los paisajes

• Los índices para el planeamiento predictivo y elmanejo sostenible de los recursos hídricos debenestar basados en los datos puntuales/locales y enestudios sobre procesos hidrológicos de gran escala

ÁREAS DE INVESTIGACIÓN Y APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA ECOHIDRÁULICA

Estudio de las interacciones entre el caudal, el transporte desedimentos y el hábitat de especies

•Entendimiento de la geomorfología fluvial es fundamental•Efectos del “hydropeaking” sobre especies aguas debajo de embalses•Efecto de olas de embarcaciones sobre bancas e impacto en peces de0+.•Movimientos de barras de arena en ríos y expansión de vegetaciónasociada•Dinámicas de vegetación en barras de ríos con diferentes sustratos•Interacción entre trenzamiento de ríos, hidráulica, transporte departículas gruesas y hábitats (sistema radiotelemétrico automático, ríoSunwapta Canadá)

ÁREAS DE INVESTIGACIÓN Y APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA

ECOHIDRÁULICAEstudio de las interacciones entre el caudal, el transporte desedimentos y el hábitat de especies

•Relación entre características físicas, régimen de caudales y vegetaciónriparia en ríos de sedimento grueso (27 ríos Snake River Idaho)•Estudio de la movilidad de parches de sedimentos•Efecto de diversos tipos de hábitats sobre características hidráulicas delas corrientes•Efecto de morfología de plantas acuáticas y densidad de sus parches enla atenuación del oleaje•Relaciones entre estructura de flujo turbulento y biotopos en ríos demontaña•Efectos de densidad de vegetación acuática en flujos de baja velocidad•Relaciones entre vegetación riparia y caudal


Relación entre el ancho del canal y profundidad hidráulica y el caudal para un periodo de retorno de 2 años en 27 ríos de Idaho. (Mussetter et al, 2009)

Mediana de días por año y de intervalo de recurrencia de inundación según forma de vida (Mussetter et al, 2009).


ECOHIDRÁULICA


CONCLUSIONESEl periodo de retorno de eventos de inundación y el número de días en que sepresenta inundación en la franja riparia determina el ancho de la franja riparia yla zonación de la vegetación en la misma.El límite inferior coincide con el nivel de inundación para un Tr = 1.25 y 2 años yel límite superior en donde aparece la vegetación netamente terrestre coincidecon un Tr=5 añosEl ancho del canal dentro de la franja riparia está determinado por la movilidaddel sustratoEn caso en que las bancas son muy estables la vegetación riparia tiendeaparecer por debajo del límite de inundación con Tr=2 añosNo encontraron relación entre el ancho del canal y la densidad de la vegetacióncomo otros autores


ECOHIDRÁULICAEvaluación de la aptitud de los hábitatsRevisión de clasificaciones de tipos y características de hábitats fluvialesMetodologías para determinación de unidades de hábitat (MEM Mesohabitatevaluation model)Análisis de secuencias pozas escalón y rápidos en ríos de montaña para definirtécnicas de reconstrucción fluvialUso de laser terrestre (Lidar) para mapeo de hábitats fluviales y regímenes deflujoInfluencia de complejidad geomorfológica en hábitats para pecesPatrones hidrodinámicos espaciales de áreas de desove (río Yangtze)Límites de profundidad y velocidad del agua para uso de hábitat por peces (ríoSan Pedro Chile)Aptitud de hábitats para comunidades de bosques inundables (río Orinoco)


ECOHIDRÁULICA


ECOHIDRÁULICAEvaluación de los efectos de alteraciones en el régimen natural de caudales y caudales ambientales•Mejoramiento de metodologías para determinación de caudales ambientales•Estudio de la disminución de alteraciones hidráulicas mediante operación dinámica de embalses•Herramientas para determinar caudales ecológicos para propósitos geomorfológicos en ríos con sedimentos tipo grava•Efectos de descargas controladas para manejar ambiente acuático aguas debajo de presas (Flumendosa Italia)•Estudios de impacto de operación de embalses en dinámicas de hábitat y sucesión de vegetación en planicies inundables (río Kootenai USA)•Evaluación de pérdida de diversidad de ictiofauna debido a regulación de caudal (río Sao Francisco Brazil)•Efectos ecológicos de presas (Pantanal Brazil)


ECOHIDRÁULICA


ECOHIDRÁULICAModelación de hábitats acuáticos•Desarrollo de modelos para evaluar hábitat (MOFIR evaluación de hábitats para corrientes alemanas, MEM, PHABSIM)•Desarrollo de un modelo dinámico para vegetación de planicie de inundación•Acople de modelos hidrodinámicos a modelos ecológicos(Mississippi)•Modelos de redes neuronales difusas


ECOHIDRÁULICATransporte e intercambio de solutos y nutrientesEntendimiento de ciclos del carbono y nitrógeno en zonas ripariasCreación de zonas riparias para disminuir el aporte de contaminación difusa alas corrientes: franjas riparias buffer al río Nam-Han en Korea


ECOHIDRÁULICA•Migración de peces, diseño y efectividad de escaleras para peces en presas y otras estructuras hidráulicas con funciones ecológicasReapertura de rutas de migración de peces a nivel de cuenca mediante índicesde prioridad en ríos italianosNuevos diseños de coulverts para pasos de trucha en rutas de migraciónModelación de preferencias de peces por lapsos de niveles de agua paradeterminar rutas de migraciónEvaluación de vertederos en la migración de peces


ECOHIDRÁULICA•Efectos del cambio climático •Manejo de cuencas


•Restauración ecológica de ecosistemas acuáticos

En 1999 la revista “SCIENCE” predijo que la RESTAURACIÓN DE RÍOS seríauno de los siete campos científicos que se haría prominente en la siguientedécada. (Science 286:2240, 2000).


ECOHIDRÁULICA•Restauración ecológica de ecosistemas acuáticos

RESTAURACION DE RIOS Y HUMEDALES

• Los humedales y los ríos se encuentran entre los ecosistemas más amenazados en el planeta (Brinson y Malvarez 2002, Malmqvist y Rundle 2002, Tockner y Stanford 2002).

• La restauración de ríos y humedales ha emergidocomo un fenómeno mundial y como una empresapromisoria (Kondolf 1995, Brookes y Shields1996, Nienhuis y Leuven 2001, Shields et al. 2003,Bernhardt et al. 2005, Palmer et al 2005).

Estadísticas de los proyectos de restauración

En Estados Unidos, organizacionespúblicas y privadas han gastadoalrededor de 15 billones de dólares enmás de 30000 proyectos derestauración de ríos y humedales desde1990 (Malakoff 2004, Bernhardt et al2005)

ECOSISTEMA ORIGINAL

REEMPLAZO POR UN

ECOSISTEMA DIFERENTE

ECOSISTEMA

DEGRADADO

NIVEL ESPERADO EN

RESTAURACIÓN

ECOLÓGICA (INTEGRIDAD

ECOLÓGICA)

NIVELES

ALTERNATIVOS DE

REHABILITACIÓN

ESTRUCTURA (DIVERSIDAD, COMPLEJIDAD)

Trayectoria realista

Objetivos de la restauración ecológica

Integridad ecológica

Un ecosistema tiene integridad ecológica siretiene su complejidad y capacidad paraautoorganización y diversidad suficiente en susestructuras y funciones, para mantener sucomplejidad autoorganizativa a través deltiempo.

Enfoque en una única especie

Enfoque en la restauraciónde hábitats

Objetivos de la Restauración Ecológica

• Inicialmente enfocada a aumentar la heterogeneidadespacial

• Más recientemente apunta a la importancia de unaaproximación más integrada que incluya la dinámica delpaisaje y los procesos ecosistémicos clave (Pedroli et al2002, Hohensinner et al 2004).

• Los proyectos de rehabilitación a gran escala debenconsiderar también la alterada dinámica de nutrientes (p.eDelta del Danubio, Buijse et al, 2002) o apuntar a reducir eltransporte de nutrientes en el corredor riverinoaumentando la retención (Proyecto de restauración enKissimmee, Dahm et al 1995; Mississippi-Ohio-Missouri:Mitsch y Day 2004)

Objetivos de la restauración ecológica (Schiemer et al, 1999)

• La aproximación de la restauración debe basarse en conceptosteóricos de ecología de ríos

• Debe ser orientada a procesos ecosistémicos en vez de a especies

• Debe primordialmente promover las funciones hidrológicas ygeomorfológicas del río (“deje que el río haga el trabajo” (Regier etal. 1989; Gore y Shields, 1995; Henry y Amoros, 1995; Sparks, 1995;Stanford et al, 1996; Ward et al. 1999)

• El consenso es que la rehabilitación debe ser idealmente concebidaa escala de cuenca.

• Esquemas de restauración bien planeados ofrecen una oportunidadúnica para realizar experimentos a gran escala de las teorías deecología de ríos (Bayley, 1995)

Objetivos de la restauración ecológica (ríos grandes)

• Es esencial entender como los patrones deriqueza de especies son generados ymantenidos a través del paisaje aluvial.

Cambios en el manejo de ecosistemas

• Criterios basados en límites vs. Criteriosbasados en régimenes (eg. Caudal mínimo vs. Régimen de disturbios)‏

• Variabilidad espacio-temporal debe ser considerada (escala de cuenca/planicie)‏

• Dimensión humana de los proyectos de restauración (beneficio de inundaciones)‏

Condiciones de referencia

Restauración ecológica

Mover un ecosistema degradado a un estadoecológico que se encuentra dentro de límitesaceptables con relación a un ecosistema menosalterado. Puede ser vista como un intento decambiar la composición, estructura y función aun rango que es más deseable que lascondiciones actuales. (Palmer, 2008. Reforming

watershed Restoration: Science in Need of Application andApplications in need of Science)

Jerarquía de objetivos

Indicadores para evaluar el éxito de la rehabilitación

REQUERIMIENTOS

Significancia ecológicaEvaluación a escalasgrandesSensitivosAplicación fácil y económica

Castores – los inventores de la ingeniería ecológica!

¨Seguro mijo, tu empiezas trabajando por el ecosistema peromuy pronto se te ocurre como hacer que el ecosistema trabajepara ti¨

La ingeniería ecológicaDisciplina que integra la

ingeniería y la ecologíabuscando el diseño,construcción ymonitoreo deecosistemas. El diseñode ecosistemassostenibles intentaintegrar a la sociedadhumana con su ambientenatural para beneficio deambos.

Principios de la ingenieríaecológica

1. Se basa en la capacidad de autodiseño de losecosistemas

2. Puede ser una prueba de campo de las teoríasecológicas

3. Se basa en aproximaciones sistémicasintegradas

4. Conserva energía no-renovable

5. Permite la conservación biológica

Humedales construidos: Aplicaciónpráctica de la ingeniería ecológica

Creemos el humedal aquí !!

Cómo construir un humedalpara tratamiento de aguas?

Humedales construidos: Aplicaciónpráctica de la ingeniería ecológica

Humedales de flujo superficial vs. humedalesde flujo subsuperficial

FLUJO SUPERFICIAL

FLUJO SUBSUPERFICIAL

Enea, junco, otras

Junco grande, Phragmites

Procesos biogeoquímicos en los humedales

Procesos del fósforo en un humedal

Pasos para un proyecto a granescala

Planeación conceptual

Características del agua a tratar

Concentraciones típicas de fondode un humedal construido

Modelo de diseño segúnconstante de reacción

Cálculo del área del humedal

Valores de parámetros parasistemas de flujo superficial

Disposición básica

Estructuras de control a la salida

Humedales de flujo subsuperficial

-Usar la ley de Darcy para calcular la pendiente de fondo basándoseen Qmax- Usar una superficie plana o máximo 0.3 m entre la entrada y la salida

Humedal construido a la entrada del humedal de La Vaca

Conservación de juncos en vivero

Sistema de tratamiento entrada humedal de La Vaca

Mayo 15 2008 Junio 27 2008

Julio 29 2009 Julio 29 2009

Sistemas urbanos de drenajesostenible (SUDS)

Definición y objetivos• Sistemas de drenaje diseñados para manejar los riesgos ambientales

asociados a la escorrentía urbana y para potenciar el valor ambiental.• Su filosofía consiste en replicar en la forma más cercanamente posible el

sistema natural de drenaje de un sitio antes de su conversión a ambienteurbano.

OBJETIVOS• Minimizar los impactos del desarrollo urbano en la cantidad y calidad de la

escorrentía.• Maximizar las amenidades y las oportunidades para la biodiversidad

Cantidad Calidad

Amenidades biodiversidad

Objetivos del drenaje sostenible (Fuente: Woods-Ballard et al, 2007)

Filosofía de los SUDS

• Reducción de los caudales de escorrentía y por lo tanto delos riesgos de inundación aguas abajo

• Reducción de los volúmenes adicionales de escorrentía ymayores frecuencias de la misma aumentados comoresultado de la urbanización, que aumentan el riesgo deinundación y disminuyen la calidad del agua de la corrientereceptora

• Propiciar las recargas de agua subterránea para minimizarlos impactos sobre los acuíferos y los flujos base de los ríosen la cuenca receptora

• Reducción de las concentraciones de contaminantes laescorrentía protegiendo la calidad del cuerpo de aguareceptor.

Filosofía de los SUDS

• Actuación como un buffer para derrames accidentalespreviniendo descargas directas de altas concentraciones decontaminantes a los cuerpos de agua.

• Reducción del volumen de escorrentía superficialdescargado a los sistemas de alcantarillado combinadoreduciendo las descargas de agua con contaminantes através de los aliviaderos a las corrientes receptoras.

• Contribución a un aumento en la amenidad, oportunidadesde recreación y valor estético de las áreas urbanas

• Proveer hábitat para la vida silvestre en áreas urbanas yoportunidades para la conservación de la biodiversidad.

El tren de manejo mediante SUDS

• Utilización de técnicas de drenaje en serie paraincrementalmente reducir la contaminación, tasas deflujo y volúmenes de la escorrentía hacia aguas abajo

• Medidas de prevención, medidas de control en lafuente, medidas de manejo insitu y medidas de manejoregional

Fuente: http://www.ciria.com/suds/suds_management_train.htm

Tipos de SUDSEl tipo de SUD depende del objetivo del sistema, del área de la cuenca, y de su

localización en el tren de manejo.

Medidas de prevención• No pavimentar áreas innecesariamente• Llevar drenaje hacia jardines• Prevenir derrames• Barrer las callesMedidas de control en la fuente• Techos verdes• Superficies permeables• Drenajes filtrantes y tuberías perforadas• Dispositivos de infiltraciónSistemas de manejo insitu (área de cuenca < 2Ha, eventos con Tr<2años)• Vallados o Zanjas• Drenajes filtrantes (si el tipo de suelo lo permite)• Pondajes de infiltración (si el tipo de suelo lo permite)Medidas de manejo regional (áreas de cuenca>10 Ha)• Humedales construidos• Pondajes húmedos• Cubetas de detención extendida

Techos verdes

Fuente: http://sudsnet.abertay.ac.uk

Construcción de un techo verde en el edificio Logic 2 Bogotá

Francia

Suecia

Superficies permeables


Pavimentos permeables en espacios para parqueo

Pavimentos permeables en vías privadas y entradas a garajes

Drenajes filtrantes (“Filter drains”)

Zanja llena de material permeable. Buena para desarrollos pequeños siel suelo lo permite.

Vallados o Zanjas (“Swales”)

Diseñadas para eventos pequeños, usualmenteperiodos de retorno de 2 años. Áreas de máximo 3Ha aprox.


Humedales construidos

Humedales construidosRAIN GARDEN DESIGNED FOR HAMPTON ELEMENTARY SCHOOL, BAY CITY

Humedales construidos

Marzo 2008 Mayo 2008

Febrero 2009

Humedal UrbanizaciónHatochico Cusezar

Humedal Urbanización Camino Verde

Humedal Urbanización Camino VerdeHumedal Urbanización Camino Verde

Pondajes


Diseñados para tener aguaen forma permanente paratratar la escorrentía. Sistema más común paraáreas grandes.

Cubetas de detención extendida


Almacenamiento diseñado parano tener agua en formapermanente, usualmente base engravilla. Desarrollos grandes (másde 100 casas o áreascomerciales).

Información base

MODELACIÓN DE ECOSISTEMAS

INTRODUCCIÓN

De una realidad compleja a una representación simplificada

Modelo conceptual de humedal herbáceo de agua dulce(Mitsch and Gosselink, 2000)

De una realidad compleja a una representación simplificada

N

inf low

Nin

Qo

Dd

plant uptake

ouf low

P

B

detritus washoutmineralization

Detritus nutrients

settling

M

Oxy gen

reaeration

Ka

csf

bacterial consumption

Kd

X

W

J

deep burial v d

Descripción conceptual de un modelo acoplado fósforo-oxígeno en un humedal (Garzón, 2002)

POMDVDdPRPQoPindt

dPV ****)(*

)(***)(

* OcsfkaVOX

PRZ

dt

dOV

LOS MODELOS DEBEN SER TAN SIMPLES COMO SEA POSIBLE !!

Fuente: www.williamsclass.com/.../Gravity.htm

http://www.williamsclass.com/.../Gravity.htm

Los sistemas ecológicos tienen una variabilidad inherente

Orden y caos, Escher

Para qué modelar?

• Anticipar efectos de influencias humanas y perturbaciones en ecosistemas

• Predecir condiciones futuras para varios escenarios o alternativas de acción.

• Investigar si nuestra visión del mundo natural es lógica

• Entender el funcionamiento de los sistemas naturales

Sistemas y compartimentos

Variables de tasa (magnitud del flujo)

Variables de estado

Flujos (dirección)

Parámetros

Relación de influencia

Convención de símbolos de Stella

Tipos de modelos

• Modelos estadísticos

RELACIÓN ENTRE LA CARGA ORGÁNICA DE ENTRADA Y EL CAUDAL

PROMEDIO DE ENTRADA A LOS HUMEDALES DEL D.C

y = 0,0081x2 - 1,3039x + 268,41

R2 = 0,9986

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

CAUDAL (L/s)

CA

RG

A O

RG

ÁN

ICA

(K

g/d

)

Fuente: Garzón, 2008

• Modelos mecanísticos: explicatorios

CPOM

MicroorganismosHongos

Invertebradostrituradores

DOM

FPOM

Vertebrados predadores

Floculación

Invertebrados colectores

Invertebrados predadores

Invertebrados raspadores

Algas epilíticas

microorganismos

Tipos de modelosCADENA TRÓFICA DE UN ECOSISTEMA DE ARROYO

Tipos de modelos

• Modelos mecanísticos: predictivos

Magnitude of different flows and transformations of phosphorus in a

wetland

Ni=2 mg/L, annual load=65.4 gm/m2/d, gr=38gm/m2/d

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0300

0.0350

0.0400

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 560 600 640 680 720

time [days]

ph

osp

ho

rus f

low

[g

m/m

3.d

]

uptake by plants

settling

Fuente: Garzón, 2002

Tipos de modelos

• Estocásticos vs. Determinísticos

BANDA DE CONFIANZA CONDICIONES ACTUALES INCERTIDUMBRE EN EL CAUDAL

Q min:TR 2 años, Qmax:TR 2 años

R. Bogotá VillaPinzón - Magdalena

DBO5

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

110.0

120.0

130.0

140.0

150.0

160.0

170.0

180.00

10

20

30

40

50

60

70

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90

10

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11

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13

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0

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0

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0

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30

0

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0

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0

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0

34

0

Distancia (Km)

Co

nc

en

tra

ció

n (

mg

/l)

Condición Actual

Cuenca Alta Cuenca Media Cuenca Baja

E

M

B

A

L

S

E

D

E

L

M

U

Ñ

A

Salto d

el Tequendam

a

Cadena G

enera

ció

n

Fuente: EAAB-Uniandes, 2003

Ecohidrologia

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