Consideraciones para la aplicación del método hidráulico R2CROSS para estimar caudales ecológicos en Colombia

David Gallo-Vélez

Resumen


Colombia es un país privilegiado en cuanto a la oferta hídrica, sin embargo, la mayor parte de ésta se encuentra en zonas poco pobladas y la fracción de agua superficial, disponible para las áreas de mayor concentración poblacional, se ve afectada por la sobreexplotación y la contaminación de los ríos. Por esta razón, se sugiere la estimación del caudal ecológico como un instrumento para el manejo de las cuencas del país. Dentro de este trabajo de revisión bibliográfica se presentan los principales conceptos asociados al caudal ecológico, las diferentes metodologías utilizadas para su estimación y se analizan los antecedentes en Colombia. Posteriormente, se hace énfasis en el método hidráulico R2CROSS, se mencionan sus bases teóricas y se muestra el caso de estudio de los ríos Assabet y Charles en Massachusetts (Estado Unidos). A partir de allí, se hizo un comparativo con las condiciones locales para definir las ventajas y desventajas de la aplicación de este método en Colombia. Algunas de las ventajas identificadas fueron la relación costo-beneficio, el poco tiempo requerido para su aplicación, la obtención de resultados similares a los de métodos más complejos como el de la Instream Flow Incremental Methodology (IFIM) y la conveniencia para usarlo en lugares con información hidrológica incompleta. Por otro lado, dentro de sus desventajas se encuentra un mayor costo que los métodos hidrológicos, los sesgos derivados de suponer que a partir de los parámetros hidráulicos se pueden determinar las condiciones óptimas para todas las especies del ecosistema acuático y rivereño y, finalmente, su precisión que depende de una correcta elección de la sección del río.


Palabras clave


Caudal ecológico; método hidráulico; R2CROSS; HEC-RAS; Colombia

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Referencias


Agualimpia-Dualiby, Y. del C. y Castro-Méndez, C.E. 2006. Metodologías para la determinación de los caudales ecológicos en el manejo de los recursos hídricos. Tecnogestión 3(1): 3–13.

Alcazar-Montero, J. 2007. El método del Caudal Básico para la determinación de caudales de mantenimiento. Aplicación a la Cuenca del Ebro. Universidad de Lleida, España.

Álvarez-Montoya, G.H. 2013. Análisis de los criterios físicos de la metodología para la estimación de caudales ambientales del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Casos: proyectos hidroeléctricos Mayaba y Santo Domingo. Tesis de Pregrado, Escuela de Ingeniería de Antioquia, Envigado, Colombia.

Armstrong, D.S. y Parker, G.W. 2003. Assessment of Habitat and Streamflow Requirements For Habitat Protection, Usquepaug – Queen River, Rhode Island, 1999 – 2000. Northborough, Massachusetts, United States.

Armstrong, D.S., Parker, G.W. y Richards, T.A. 2004. Evaluation of Streamflow Requirements for Habitat Protection by Comparison to Streamflow Characteristics at Index Streamflow-Gaging Stations in Southern New England. Reston Virginia, United States.

Armstrong, D.S., Richards, T.A. y Parker, G.W. 2001. Assessment of Habitat, Fish Communities and Streamflow Requirements for Habitat Protection, Ipswich River, Massachusetts, 1998-99. U.S. Geological Survey Water – Resources Investigations Report 01-4161._URL:_http:// pubs.usgs.gov/wri/wri01-4161/. Consultado: 13 de febrero de 2015.

Autoridad Nacional de Licencias Ambientales. 2013. Metodología para la estimación y evaluación del caudal ambiental en proyectos que requieren licencia ambiental. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, Bogota D.C.

Bhattacharjee, A. y Jha, R. 2014. Environmental flows State-of-the-art with details. Assessment of a typical river basin of India, Chennai, India. International Conference on Innovative Technologies and Management for Water Security._URL:_https://www.researchgate.net/ profile/Anuran_Bhattacharjee/publication/260245950_ ENVIRONMENTAL_FLOWS_STATE-OF-THE-ART_WITH_ DETAILS_ASSESSMENT_OF_A_TYPICAL_RIVER_BASIN_ OF_INDIA/links/00b7d5304bb1d88d4e000000.pdf/ download?version=va. Consultado: 04 de marzo de 2016.

Carvajal-Escobar, Y. 2010. Dimensiones para usar metodologías en la estimación de caudales ambientales en Colombia. Respuestas 15(2): 34–46.

Casanova-O., J.F. y Figueroa-C., A. 2015. Determinación del caudal ambiental y su relación con variables indicadoras de calidad del recurso hídrico. Luna Azul 40: 5–24 http://200.21.104.25/lunazul/downloads/Lunazul40_2. pdf. Consultado: 14 de marzo de 2015.

Castro-Heredia, L.M. y Carvajal-Escobar, Y. 2009. Metodologías para determinar el caudal ambiental. En: Cantera-Kintz, J.R., Carvajal-Escobar, Y. y Castro-Heredia, L.M., Editores. Caudal ambiental. Conceptos, experiencias y desafíos. Programa editorial Universidad del Valle, Cali.

Castro-Heredia, L.M., Carvajal-Escobar, Y. y Céspedes- López, G. 2012. Aplicación de la metodología de caudales básicos de mantenimiento en la Cuenca Media del río Tuluá - Subcuenca del Río Cauca. Revista Tecnura 16(31): 33–44.

Castro-Heredia, L.M., Carvajal-Escobar, Y. y Monsalve- Durango, E.A. 2006. Enfoques teóricos para definir el caudal ambiental. Revista Ingeniería e Investigación 10(2): 179–195.

Consuegra-Martínez, C.S.M. 2013. Síntesis metodológica para la obtención de caudales ecológicos (Qe), resultados y posibles consecuencias. Trabajo de grado para optar al título de Especialista en recursos hidráulicos y medio ambiente, Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, Bogotá D.C, Colombia http://repositorio.escuelaing.edu. co/bitstream/001/75/1/DOCUMENTO%20-%20FINAL. pdf. Consultado: 20 de febrero de 2015.

CORNARE y Grupo GELAG. 2013. Términos de referencia. Sector Energía. Estudio de impacto ambiental. Construcción y operación de centrales hidroeléctricas generadoras, Colombia._URL:_http://www.cornare.gov.co/Tramites- Ambientales/TR/TR-EIA-CENTRALES.pdf. Consultado: 11 de octubre de 2015.

Díez-Hernández, J.M. 2005. Bases metodológicas para el establecimiento de caudales ecológicos en el ordenamiento de cuencas hidrográficas. Ingeniería y Competitividad 7(2): 11–18.

Dunker, B. 2015a. Packers Creek Hydroelectric Project, Hydrology and Fish Surveys, 2013. Technical report No. 14–09. Alaska Department of Fish and Game, Division of Habitat, United States.

Dunker, B. 2015b. Waterfall Creek Hydroelectric Project, Hydrology and Fish Surveys, 2013. Technical report No. 14-10. Alaska Department of Fish and Game, Division of Habitat, United States.

Endesa Chile. 2011. Introducción al cálculo de caudales ecológicos. Un análisis de las tendencias actuales. Empresa Nacional de Electricidad S.A., Santiago de Chile.

Espegren, G.D. 1996. Development of Instream flow recommendations in Colorado using R2CROSS. Water Conservation Board, Department of Natural Resources, Water Rights Investigations Section, Denver, Colorado, United States.

Evans, J.W. y England, R.H. 1995. A Recommended Method to Protect Instream Flows in Georgia. Georgia Department of Natural Resources, Georgia, United States.

Gippel, C.J. y Stewardson, M.J. 1998. Use of wetted Perimeter in Defining Minimum Environmental Flows. Regulated Rivers: Research y Management 14(November): 53–67.

Grupo de investigación CIDERA. 2011. Estimación de caudales ecológicos mediante métodos hidrológicos e hidráulicos en la UMC Río Quindío, Armenia, Colombia.

IDEAM. 2015. Estudio Nacional del Agua 2014. IDEAM, Bogotá, D.C., Colombia.

Instituto Geográfico Agustín Codazzi. 2009. Descripción del medio biofísico. En: Estudio general de suelos y zonificación de tierras. Departamento del Magdalena. Escala 1:100.000. 55–142.

Izquierdo-Santacruz, M.L. y Madroñero-Palacios, S.M. 2014. Régimen de caudal ecológico, herramienta de gestión para conservar la biota acuática. Ciencia e ingeniería neogranadina 23(2): 77–94.

Kushner, R. 2008. 2008 Stream Flow Analysis Using R2CROSS. Newfoundland, New Jersey, United States.

Linnansaari, T., Monk, W.A., Baird, D.J. y Curry, R.A. 2013. Review of approaches and methods to assess Environmental Flows across Canada and internationally, Canada._URL:_http://www.dfo-mpo.gc.ca/csas-sccs/ Publications/ResDocs-DocRech/2012/2012_039-eng.html. Consultado: 05 de abril de 2015.

Liu, C., Zhao, C., Xia, J., Sun, C., Wang, R. y Liu, T. 2011. An instream ecological flow method for data-scarce regulated rivers. Journal of Hydrology 398(1-2): 17–25 http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.11.026. Consultado: 11 de octubre de 2015.

Liu, J., Liu, Q. y Yang, H. 2016. Assessing water scarcity by simultaneously considering environmental flow requirements, water quantity, and water quality. Ecological Indicators 60: 434–441 http://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S1470160X15004045. Consultado: 14 de marzo de 2015.

Madroñero-Palacios, S.M. y Mafla-Chamorro, F.R. 2013. Caudales ecológicos y su relación con el cambio y la variabilidad climática. Revista Unimar (61): 61–77.

Magdaleno-Mas, F. 2004. Caudales ecológicos: conceptos básicos, métodos de cálculo y nuevas interpretaciones. Ingeniería Civil 135: 81–92.

Miller, W.J. y Swaim, K.M. 2010. Castle Creek Hydroelectric Plant Environmental Report. Fort Collins, Colorado, United States.

Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial. 2010. Política Nacional para la Gestión Integral del Recurso Hídrico. Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, Bogotá D.C., Colombia.

O’Keeffe, J. y Quesne, T.Le. 2010. Cómo conservar los ríos vivos. Guía sobre los caudales ecológicos., Gland (Suiza): World Wildlife Fund._URL:_http://www.agua. unam.mx/humedales/assets/materialdifusion/WWF_ ComoConservarLosRiosVivos.pdf. Consultado: 13 de febrero de 2015.

Ocampo, O., Vélez, J.J., Giraldo, D.C. y Sánchez, E. 2014. Caudales ecológicos y ambientales en cuencas andinas colombianas. XXV Congreso Latinoamericano de Hidráulica.

Palau, A. y Alcazar, J. 1996. The basic flow: An alternative approach to calculate minimum environmental instream flows. Ecohydroulique 2000: 547–558.

Palma-Raymundo, M.L. 2013. Determinación del caudal ecológico: impacto económico en el usuario agrícola de la cuenca del Río Yautepec, Estado de Morelos. Tesis de Maestría, Institución de enseñanza e investigación en ciencias agrícolas, Puebla, Puebla, México http://www.biblio.colpos.mx:8080/xmlui/bitstream/10521/2208/1/Palma_Raymundo_ML_MC_EDAR_2013.pdf. Consultado: 04 de marzo de 2015.

Pang, B., Xu, Z.X. y Wu, W. 2012. Estimation of the ecological base flow of Wei River in Shaanxi province. Procedia Environmental Sciences 13: 1559–1568.

Parker, G.W. y Armstrong, D.S. 2001. Preliminary Assessment of Streamflow Requirements for Habitat Protection for Selected Sites on the Assabet and Charles Rivers, Eastern Massachusetts. Northborough, Massachusetts, United States.

Parker, G.W., Armstrong, D.S. y Richards, T.A. 2004. Comparison of methods for determining streamflow requirements for aquatic habitat protection at selected sites on the Assabet and Charles Rivers, eastern Massachusetts, 2000-02. Reston (Virginia). United States._URL:_http:// pubs.usgs.gov/sir/2004/5092/pdf/sir_2004_5092_old.pdf. Consultado: 04 de marzo de 2015.

Parra-Rodríguez, E.A. 2012. Modelamiento y manejo de las interacciones entre la hidrología, la ecología y la economía en una cuenca hidrográfica para la estimación de caudales ambientales. Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia.

Redondo-Tilano, S.A. 2011. Incertidumbre hidrológica en la estimación de caudales ambientales mediante metodologías basadas en series históricas. Tesis de Maestría, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia

Richter, B.D., Baumgartner, J.V. y Powell, J. 1996. A method for assesing hydrologic alteration within ecosystems. Conservation Biology 10(4): 1163–1174.

Rodríguez, E.A., Pinilla, G., Camacho, L.A., Medina, M.P., Ramírez, A. y Bernal, E. 2008. Metodología para la estimación del caudal ambiental en proyectos licenciados. Bogotá D.C., Colombia.

Rodríguez-Gallego, L., Chreties, C., Crisci, M., Fernández, M., Colombo, N., Lanzilotta, B., Saravia, M., Neme, C., Sabaj, V. y Conde, D. 2011. Fortalecimiento del concepto de Caudales Ambientales como Herramienta para la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos. Informe Final, Acuerdo PNUMA y Vida Silvestre Uruguay, Uruguay.

Rojas-Vásquez, D.R. y Tarambis-Enriquez, H.D. 2012. Bases de diseño de estructuras en diques transversales para la captación y tránsito del caudal ecológico. Tesis de pregrado, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador.

Sawyer, A.M., Pasternack, G.B., Moir, H.J. y Fulton, A.A. 2010. Riffle-pool maintenance and flow convergence routing observed on a large gravel-bed river. Geomorphology 114(3): 143–160.

Stalnaker, C., Lamb, B.L., Henriksen, J., Bovee, K. y Bartholow, J. 1995. The Instream Flow Incremential Methodology: A primer for IFIM. U.S. Department of the interior. National biological service._URL:_ https://www.fort.usgs.gov/sites/default/files/products/ publications/2422/2422.pdf. Consultado: 04 de marzo de 2016.

Vásquez-Zapata, G.L., Ramírez-Lamus, J.C., Blanco- Libreros, J.F., Navarrete-Gálvez, A.M., Cantera-Kintz, J.C. y Montoya-Montoya, P.N. 2009. Casos de estudio en la determinación del régimen de caudal ambiental. Caso 4: Determinación de los caudales ecológicos para el normal desarrollo de la biota acuática, en las cuencas media y baja de los ríos: Timba, Claro, Amaime, Tulua y Pescador, en el departamento del Valle del Cauca. En: Cantera-Kintz, J.R., Carvajal-Escobar, Y. y Castro-Heredia, L.M., Editores. Caudal ambiental. Conceptos, experiencias y desafíos. Programa editorial Universidad del Valle, Cali.

Ye, Z., Shen, Y. y Chen, Y. 2013. Multiple methods for calculating minimum ecological flux of the desiccated Lower Tarim River, Western China. Ecohydrology 6(6): 1040–1047.




DOI: http://dx.doi.org/10.21676/23897864.1867

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