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CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
IMPLICACIONES HIDROLÓGICAS E
HIDROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
JAIRO HERRERA ARANGO
I.G.
Tesis presentada como
requisito parcial para optar al título de
Magíster en Aprovechamiento de los Recursos Hidráulicos
Director
Jaime Ignacio Vélez Upegui I.C., M.Sc., Ph.D.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE MINAS
POSGRADO EN APROVECHAMIENTO DE
LOS RECURSOS HIDRÁULICOS
MEDELLÍN
2003
CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABLAS
AGRADECIMIENTOS
RESUMEN
ABSTRACT
1. INTRODUCCIÓN
1.1 ANTECEDENTES
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo General
1.2.2 Objetivos Específicos
1.2.2.1 Hidrología cársica
1.2.2.2 Hidrología general
1.2.2.3 Geomorfología
1.2.2.4 Petrografía y geología estructural
1.3 LOCALIZACIÓN
1.4 METODOLOGÍA
1.4.1 Cartografía utilizada y escala de trabajo
1.4.2 Fotointerpretación
1.4.3 Análisis geológico y estructural
1.4.4 Análisis hidrológico
1.4.5 Hidrogeología
1.5 UNIDADES DE COBERTURA VEGETAL
1.5.1 Bosques naturales en estadio sucesional secundario (Bns – RM)
1.5.2 Bosques naturales en estadio sucesional secundario. (Bns – M)
1.5.3 Rastrojos Altos de especies mixtas, con presencia de Robles: (RA)
1.5.4 Rastrojos bajos (RB)
1.5.5 Plantaciones forestales (PF)
2. LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
2.1 LITOLOGÍA
2.1.2 Dunita de Medellín
2.1.2 Cenizas volcánicas
2.1.3 Otras unidades litológicas
2.1.3.1 Anfibolita de Medellín
2.1.3.2 Cuerpos satélites del Batolito Antioqueño
1
2
3
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11
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
2.1.3.3 Depósitos de vertiente
2.2 ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
2.2.1 Importancia de la fracturación en el desarrollo del carso
2.2.2 Direcciones estructurales
2.2.2.1 Revisión Bibliográfica
2.2.2.2 Método Eraso.
3. GEOMORFOLOGÍA
3.1 Unidades Geomorfológicas
3.1.1 Unidad Geomorfológica El Plan.
3.1.2 Unidad Geomorfológica Escarpe
3.1.3 Unidad Geomorfológica Oriental
3.1.4 Unidad Geomorfológica Las Palmas
3.2 Red de Drenaje
3.2.1 Quebrada Santa Elena.
3.2.2 Quebrada La Presidenta
3.2.3 Quebrada La Volcana.
3.2.4 Quebrada La Aguacatala.
3.2.5 Quebrada Las Palmas.
4. CARSOLOGÍA
4.1 RASGOS EXOCÁRSICOS
4.1.1 Karren
4.1.2 Dolinas
4.1.3 Uvalas
4.1.4 Poljes
4.1.5 Ventanas Cársicas
4.1.6 Cavernas
4.1.7 Simas
4.1.8 Surgencias
4.1.9 Exurgencias
4.1.10 Valles Cársicos
4.1.10.1 Valle Cársico de La Espadera.
4.1.10.2 Valle Cársico de El Bizarro
4.1.10.3 Valle Cársico de La Marcela.
4.1.10.4 Valle Cársico Sin Nombre 3
4.1.10.5 Valle Cársico de Las Margaritas.
4.1.10.6 Valle Cársico de Miraplán.
4.1.10.7 Valle Cársico de Viento Loco
4.1.10.8 Valle Cársico de Patio Bonito
4.1.10.9 Valle Cársico Sin Nombre 1.
4.1.10.10 Valle Cársico Sin Nombre 2
4.1.10.11 Valle Cársico de La Presidenta.
4.1.10.12 Valle Cársico de Tablazona.
4.1.11 Campos de Dolinas
4.1.11.1 Campo de Dolinas de Las Palmas
4.1.11.2 Campo de Dolinas de El Bosquecito
4.1.11.3 Campo de Dolinas de Chupadero.
4.1.11.4 Campo de Dolinas de Bonanza.
4.1.11.5 Campo de Dolinas de La Aguada.
4.1.11.6 Campo de Dolinas de La Mariana
4.1.11.7 Campo de Dolinas Sin Nombre 1
11
13
13
14
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33
33
CONTENIDO
4.1.11.8 Campo de Dolinas Sin Nombre 2
4.1.11.9 Campo de Dolinas Sin Nombre 3
4.1.11.10 Campo de Dolinas Sin Nombre 4.
4.2 HIDROLOGÍA CÁRSICA
4.2.1 Acuíferos Cársicos
4.2.2 Uso de Trazadores
4.2.3 Contaminación de Acuíferos Cársicos
4.3 PSEUDOCARSO
4.4 INCIDENCIA DEL CARSO EN LOS PROCESOS DE REMOCIÓN EN
MASA DEL ESCARPE
4.4.1 Reptación y Erosión Concentrada
4.4.2 Remoción en Masa
4.4.3 Erupciones de Lodo
5. HIDROLOGÍA
5.1 PRECIPITACIÓN
5.2 TEMPERATURA
5.3 EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL
5.4 ESCORRENTÍA SUPERFICIAL
5.4.1 Modelo espacialmente distribuido
5.4.2 Modelo de tanques agregado
5.5 BALANCE HIDROLÓGICO
5.5.1 Déficit de Agua Mensual.
5.5.2 Excedente de Agua Mensual.
5.6 CAUDALES MÁXIMOS
5.6.1 Duración de la lluvia (tiempos de concentración)
5.6.2 Distribución temporal de la lluvia
5.6.3 Pérdidas hidrológicas
5.6.4 Hidrógrafas sintéticas
5.7 FRONTERAS REALES DE LAS CUENCAS
6. DISCUSIÓN
6.1 Origen del sistema
6.2 EVOLUCIÓN DEL SISTEMA
6.3 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
6.4 HIDROLOGÍA CÁRSICA
6.5 AMENAZAS ASOCIADAS AL SISTEMA
6.5.1 Contaminación
6.5.2 Movimientos en Masa y Erosión
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 CONCLUSIONES
7.1.1 Conclusiones generales
7.1.2 Del método y las herramientas
7.1.3 De los resultados
7.2 RECOMENDACIONES
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXO I. INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
ANEXO II. GLOSARIO
ANEXO III. BIBLIOGRAFÍA
ANEXO IV. ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO
33
33
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78
80
82
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
LISTA DE FIGURAS
FIGURA
Pág.
1.1
Esquema de localización
4
1.2
Mapa de cobertura vegetal
7
2.1
Quebrada La Espadera, cota 2090. Obsérvese en primer plano el peldaño
debido al bandeamiento de la dunita,
9
2.2
Acumulaciones de brucita en las cavernas
10
2.3
Mapa de unidades litológicas
12
2.4
Histograma de frecuencia relativa de la distribución de los principales
controles estructurales
16
3.1
Relieve
18
3.2
Mapa de pendientes reclasificadas
19
3.3
Mapa de unidades geomorfológicas
20
3.4
Unidades geomorfológicas
21
3.5
Mapa de la red de drenaje
23
3.6
Quebrada La Espadera; (a) Pendiente entre las cotas 1920 y 2090 msnm y
(b) moyas localizadas en la cota 2120 msnm.
24
3.7
Canal de la quebrada Media Agua en la cota 1920 msnm
25
4.1
Karren localizado en la cuenca de La Espadera (Cota 2420 msnm)
26
4.2
Tipos de dolinas según su capacidad de infiltración
27
4.3
Vertimiento por excedencia de la capacidad de ponor (Mayo de 2002).
28
4.4
Cavernas (a) Los Monsalve con 22 m de profundidad y (b) La Espadera
(cota 2430 m) con 8 m de profundidad
29
4.5
Ejemplos de surgencias activas y fósiles. (a) La Espadera, cota 2300 m, (b)
surgencia fósil en la quebrada Media Agua cota 3370 m, (c) surgencia
activa, nacimiento de afluente de la quebrada La Espadera cota 2250.
29
4.6
Mapa geomorfológico
30
CONTENIDO
4.7
Valle cársico El Bizarro, el bosque central corresponde a la uvala del Hoyón.
31
4.8
Ponor principal de la quebrada Las Espaderas. (a) octubre de 2001 y (b)
mayo de 2002
32
4.9
Esquema de localización de dolinas y surgencias
34
4.10
Tipos de recarga, tomado de Ford y Williams, 1989.
35
4.11
Mapa de valles cársicos y campos de dolinas
36
4.12
Tipos de recarga.
37
4.13
Componentes de acuíferos cársicos maduros (según Mull et al., 1988)
38
4.14
Ensayo con rodamina y fluorómetro.
36
5.1
Mapa de precipitación mensual (mm/mes)
43
5.2
Precipitación media multianual en las estaciones
44
5.3
Mapa de temperatura media mensual
45
5.4
Evapotranspiración potencial media multianual según los tres métodos.
46
5.5
Mapa de evapotranspiración potencial (Turc modificado)
47
5.6
Mapa de escorrentía superficial mensual
49
5.7
Esquematización del modelo de tanques agregado
50
5.8
Caudales medios diarios estimados mediante el modelo de tanques
agregado y su comparación con los observados en la quebrada Chorrillos.
52
5.9
Flujograma metodológico del cálculo del balance hídrico
53
5.10
Mapa de déficit de agua
55
5.11
Mapa de excedente de agua
56
5.12
5.13
Curva Intensidad – Frecuencia – Duración
pluviométrica Las Palmas
Mapa de zonas de recara cársica
6.1
Recipiente de veneno encontrado en el lecho de la quebrada El Bizarro
(IDF) para la estación
58
61
65
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
LISTA DE TABLAS
TABLA
Pág.
2.1
Controles estructurales de las quebradas de la zona
16
3.1
4.1
Parámetros morfométricos de las quebradas permanentes
Ensayo con trazadores
22
39
5.1
5.2
5.3
Estaciones hidrometeorológicas del IDEAM
Promedios multianuales de las estaciones utilizadas
Ciclo anual de evaporación en milímetros según los diferentes métodos
42
42
46
5.4
Valores de reclasificación de textura en velocidad de infiltración según la
conductividad hidráulica saturada
48
5.5
Reclasificación de cobertura vegetal para la obtención del mapa de
velocidad de infiltración
48
5.6
Estimación de escorrentía superficial
48
5.7
5.8
Caudales medios estimados (l/s)
Datos de entrada para el modelo de tanques agregado
50
51
5.9
5.10
Caudales medios mensuales estimados con modelo de tanque agregado
Capacidad de retención de agua en el suelo (mm/m-mes)
51
52
5.11
5.12
5.13
Rangos de clasificación de los mapas de déficit y excedentes de agua
Parámetros morfométricos
Tiempo de concentración (duración de la lluvia)
Intensidad y precipitación para diferentes períodos de retorno para una
duración de lluvia de 60 minutos
54
54
57
5.14
57
5.15
Distribución temporal de la lluvia en la estación Las Palmas, para una
probabilidad de excedencia de 50%
58
5.16
5.17
5.18
Parámetros para determinar las pérdidas hidrológicas
Caudal máximo para diferentes períodos de retorno
Zona de recarga cársica por cuenca superfial
58
59
59
5.19
Influencia del carso en las cuencas del escarpe
60
CONTENIDO
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo contó con la participación y el apoyo de una gran cantidad de personas a
quienes más que agradecer debo dedicar el esfuerzo y empeño puestos en él, entre ellos;
Jaime Ignacio Vélez Upegui, Ph.D, por la enseñanzas, el acompañamiento y la dirección.
Fabián Hoyos Patiño, M.Sc., por proponer esta investigación, acompañarla, creer en ella y
atenderla en cada etapa de su desarrollo.
Lilian Posada García, Ph.D., por la pasión por la geomorfología fluvial y por indicarme la
ruta profesional.
Geólogo Alberto “Lucas” Vásquez Rodríguez por compartir, sin límites, su conocimiento
previo del carso de Santa Elena y por su apoyo durante el trabajo de campo.
Geólogo Edgar Franco, ingeniero geólogo Remberto Rhenals, ingeniero civil Juan David
Montoya Velilla e ingeniero industrial Juan David Fernández por su compañía en el escarpe
y sus invaluables aportes.
Señores Víctor Hoyos Patiño, “dolinólogo” experto, y Orlando Cardona, habitante de Santa
Elena, por su compañía en campo e interés.
Señor Luis Fernando Ospina del laboratorio de hidráulica de la Universidad Nacional,
Marion Weber Ph.D, Verónica Botero M.Sc, ingeniero civil Hernán Moreno, geóloga
Marcela Jaramillo y Cristina Franco estudiante de ingeniería forestal por su colaboración en
los ensayos con trazador.
Ingeniero Javier Eduardo Posada por su enorme colaboración en las dudas hidrológicas.
Arquitecta María del Pilar Mejía Vallejo por sus consejos en la edición el informe final.
Y por supuesto a Cata, Dani y Andrea por llegar empujando y por alegrar mi vida.
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
RESUMEN
Se reporta la existencia de un sistema cársico localizado al oriente de Medellín, el cual, a
diferencia de aquellos de común referencia en la literatura, se ha desarrollado en rocas
ultrabásicas y en la parte alta de una meseta. Esta última condición es la responsable de
una importante influencia de este sistema en el régimen de las quebradas del escarpe
centro oriental del Valle de Aburrá, verificada a partir de ensayos con trazador (rodamina
WT) y análisis de caudales, y de la inestabilidad de algunos depósitos de vertiente.
Se identificaron los diferentes rasgos cársicos en la zona, cuya densidad es mayor que la
reportada para el carso de los mármoles de Río Claro, y se determinaron sus propiedades
hidrogeológicas y geomorfológicas. Los controles estructurales del flujo superficial y
subterráneo en el cuerpo sur de la Dunita de Medellín fueron analizados con base en
trabajo de campo, fotointerpretación y modelos digitales de elevación.
Los rasgos pseudocársicos fueron identificados incluyendo tubificación y tunelización;
ambos procesos incrementan la erosión de las laderas a lo largo de la zona y contribuyen a
alimentar los canales cársicos.
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
ABSTRACT
The existence of a karst system located to the east of Medellín is reported, which, unlike
those of common reference in literature, has been developed on ultrabasic rocks and in the
high part of a plateau. The last condition is the responsible of an important influence of this
system over the gorges of the escarpment of the Aburrá valley, verified from tests with
tracer (rhodamine WT) and analysis of discharges, and the instability of deposits of slope.
The different karstic characteristics were identified in the zone, whose density is greater
than reported for carso of marbles of Río Claro and were determined their hydrogeological
and geomophological properties. The structural controls of the superficial and subsuperficial
flow in the South body of the Dunita de Medellín were analyzed with base in work of field,
photointerpretation and digital elevation models.
The pseudokarstic characteristics were identified including piping and tunneling; both
processes increase erosion of slopes and contribute to feed the karstic channels.
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
1.
INTRODUCCIÓN
Desde la invasión romana a la península de Istria (Balcánica), suroeste esloveno y croata
(Alpes Dináricos) y extremo nororiental italiano, ocurrida en 178 AC, el término indoeuropeo
Krs con que se conocía su parte septentrional fue remplazado por la voz latina Carso cuya
primera nota escrita se remonta al año 1292. En 1880, Cvijic y Martel realizaron el primer
estudio del paisaje septentrional de Istria caracterizado por depresiones superficiales,
drenajes subterráneos y cavernas asociadas a la disolución (Beck, 1982). El origen
austriaco de estos autores hizo que prefirieran, para denotar este tipo de paisajes, la
palabra karst con que los alemanes conocen la zona.
Desde entonces, y debido a que los mayores desarrollos del tema cársico se han
registrado en Europa Oriental, los paisajes semejantes a los del norte de Istria originados
por procesos de disolución se han conocido como karst; sin embargo, la palabra latina
carso es preferida por muchos autores iberoamericanos.
Aunque los más conocidos están en calizas, en las rocas cristalinas también se desarrollan
terrenos cársicos elaborados como los reportados en granitos, granodioritas y cu arcitas
(Doerr, 1999). La carsificación de rocas ultrabásicas se ha observado en peridotitas de
Nueva Caledonia y dunitas de Papúa - Nueva Guinea (Löffler, 1978). Algunos autores
prefieren la palabra pseudocarso en estos casos; sin embargo, por ser productos de
disolución es más apropiado el término carso.
La solubilidad de las rocas es una propiedad controlada por la composición química cuya
intensidad puede variar con las características texturales y estructurales del macizo rocoso.
Las reacciones de solución están controladas por el entorno climático; en los trópicos
húmedos la temperatura elevada y la precipitación mayor que la evapotranspiración,
combinadas con CO2 y ácidos orgánicos aceleran la disolución, por lo que todas las
especies litológicas pueden generar geoformas de disolución conocidas como carso.
Además de los rasgos cársicos, durante este estudio, se encontró una gran cantidad de
evidencia pseudocársica no reportada hasta la fecha y cuya presencia en las cenizas
volcánicas y en el saprolito de la dunita parece ser un aspecto fundamental en la evolución
del sistema cársico en la dunita.
Debido a la especificidad del carso, los métodos hidrogeológicos tradicionales como
localización de pozos, ensayos de bombeo y redes de vigilancia, no suelen dar buenos
resultados. En el informe final de la Cooperación Europea para la Ciencia y la Tecnología,
1
INTRODUCCIÓN
(COST Action 65, 1995) se recogen los métodos apropiados para esta investigación,
basados en la geología, la geomorfología y la geofísica sobre el medio cársico y la
hidrodinámica, el balance hídrico, la hidroquímica, los trazadores y simulación matemática
sobre los fenómenos de flujo y de transporte de solutos.
En Colombia, donde no hay dependencia de acuíferos cársicos para el abastecimiento de
poblaciones y los paisajes cársicos han sido explotados sólo por el turismo informal,
excepto San Andrés, su estudio no ha tenido gran desarrollo a pesar de conocerse terrenos
cársicos en las cuencas de los ríos Alicante, Nus (Feiniger y Gómez, 1968), Claro
(Toussaint, 1972; Liebens, 1987; Hernández y Vélez, 1988) y Nare. Dado que estos
trabajos fueron realizados desde de la geomorfología descriptiva los mecanismos de
carsificación y contaminación de acuíferos son poco entendidos en nuestro medio.
En este informe se han planteado cinco capítulos siguiendo un orden que permita el
desarrollo del tema desde los puntos de vista geológico, geomorfológico, carsológico e
hidrológico. El presente capítulo trata sobre los antecedentes, los objetivos y la
metodología. El segundo describe los aspectos litológicos y estructurales, mientras que el
tercer capítulo presenta la descripción geomorfológica. En el capítulo cuatro se describen y
explican los diferentes rasgos de la geomorfología y la hidrología cársicas, hallados en la
zona. En el quinto capítulo se presentan los resultados obtenidos en la predicción de
caudales realizada por dos métodos diferentes y aplicables a zonas sin información; el
primero es un modelo mensual basado en las características del territorio, mientras que el
segundo es un modelo de tanques agregados que permite reconstruir la serie de caudales
diarios partiendo de los registros de precipitación. Después de este capítulo, se dan las
conclusiones y recomendaciones de la investigación.
1.1 ANTECEDENTES
En las veredas El Plan, Media Luna y Perico de Medellín y Envigado, se han identificado
geoformas cársicas en el cuerpo ultramáfico Dunitas de Medellín donde la disolución de la
roca a través de planos de debilidad como fracturas y fallas ha creado una red de drenaje
subterránea.
Esta anomalía geomorfológica fue reportada por Rodríguez (1989) durante un estudio de
deslizamientos asociados con aguas subterráneas. En 1993, Vásquez describió geoformas
cársicas y planteó una evolución del paisaje según la cual el actual corresponde con un
nivel cársico colapsado y Hoyos (2000) definió el campo de dolinas de Santa Elena. Otros
informes técnicos realizados en el área de estudio son: Álvarez y Muñoz (1981) y Álvarez
(1982) quienes presentan una amplia descripción petrográfica de la Dunita de Medellín.
Además, en los registros periodísticos se encontró información importante referente a
movimientos en masa asociados con los procesos cársicos.
La comprensión de las trayectorias de flujo en los sistemas cársicos permite tomar
decisiones con respecto al uso potencial del suelo con el fin de mitigar la amenaza por
colapso del terreno o la contaminación por disposición de desechos y su impacto en el
abastecimiento con aguas provenientes de estos sistemas.
2
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
1.2 OBJETIVOS Y ALCANCES
1.2.1 OBJETIVO G ENERAL
Conceptuar el movimiento del agua a través del sistema cársico del campo de dolinas de
Santa Elena, su influencia en los movimientos en masa y en el régimen de caudal de las
corrientes que drenan la zona.
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.2.2.1 Hidrología Cársica
•
•
•
•
Hacer una revisión bibliográfica de los sistemas cársicos en general y de los
desarrollados en rocas no carbonatadas en particular.
Definir una metodología apropiada para el estudio de sistemas cársicos.
Determinar trayectorias de flujo y tiempos de residencia en el carso.
Observar mecanismos de formación del carso en una roca ultramáfica.
1.2.2.2 Hidrología General
• Hacer una aproximación al balance hidrológico del campo de dolinas de Santa
Elena.
• Estudiar las influencias hidrológicas del campo de dolinas sobre la cuenca de las
quebradas Santa Elena y La Presidenta.
• Generar los mapas de la red de drenaje.
1.2.2.3 Geomorfología
• Preparar el mapa geomorfológico del campo de dolinas de Santa Elena y del
escarpe oriental del Valle de Aburrá entre las quebradas Santa Elena y La
Presidenta.
• Clasificar y caracterizar los diferentes tipos de dolinas presentes en la zona según
grado de actividad, tamaño y edad relativa.
• Examinar la incidencia del flujo subterráneo desde el campo de dolinas en los
procesos de remoción en masa en el Valle de Aburrá.
1.2.2.4 Petrografía y geología estructural
•
•
Obtener una primera aproximación al proceso de formación del campo de dolinas
con base en información petrológica y estructural.
Elaborar el mapa de estructuras geológicas del área en estudio.
1.3 LOCALIZACIÓN
En la cuenca de la quebrada Santa Elena, en el extremo occidental del alto del mismo
nombre, sobre la margen izquierda y por encima de la cota 2500 se encuentra la zona
estudiada. La meseta que conforma el área está limitada al norte y al occidente por el
escarpe centro oriental del valle de Medellín, al Este por la quebrada Santa Elena y al Sur
por la quebrada Las Palmas. El área de estudio, presentada en la Figura 1.1, corresponde
2
a 30.2 km limitados entre las coordenadas planas:
X mínimo: 837000 m.E.
Y mínimo: 1175500 m.N.
X máximo: 842500 m.E.
Y máximo: 1181000 m.N
3
INTRODUCCIÓN
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1181000
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Jai ro Herrera A.
ANT IOQUIA
FIGU RA:
1.1
ESCALA:
1:50.000
4
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
1.4 METODOLOGÍA
La metodología utilizada se basó en una extensa revisión bibliográfica y un minucioso
trabajo de campo; entre las actividades desarrolladas están: determinación de fronteras
reales de las cuencas, análisis geomorfológico e hidrogeológico. El procedimiento
empleado, descrito con detalle en los capítulos posteriores, fue el siguiente:
1.4.1 CARTOGRAFÍA UTILIZADA Y E SCALA DE TRABAJO
Las variables utilizadas, extraídas de las planchas topográficas a escala 1:5000 (147-I-D-3Z, 147-III-B-1-W, 147-III-B-1-X, 147-III-B-1-Y y 147-III-B-1-Z) del Instituto Geográfico
Agustín Codazzi (IGAC), de la fotointerpretación y de la cartografía digital del Plan Maestro
del Parque Regional Arví (PMPA), fueron las siguientes:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Altimetría, obtenida de las planchas topográficas del IGAC.
Red de drenaje, de planchas topográficas, fotointerpretación y campo.
Litología, derivada del mapa litológico digital del PMPA.
Coberturas vegetales. A partir del mapa presentando en el PMPA.
Rasgos estructurales. A partir fotointerpretación y trabajo de campo.
De la altimetría se derivaron los mapas de pendientes y microcuencas.
1.4.2 FOTOINTERPRETACIÓN
Sólo cuatro vuelos resultaron relevantes para identificar estructuras geológicas regionales,
drenajes controlados estructuralmente y rasgos cársicos:
Vuelo
FAL 276
FAL 401
FAL 402
FAL 403
FAL 403
FAJA
6N
01
02
11
12
Año
1992
1998
1998
1998
1998
Escala
1:9.500
1:10.000
1:10.000
1:20.000
1:20.000
1.4.3 ANÁLISIS G EOLÓGICO Y ESTRUCTURAL
El procedimiento de preparación del mapa geológico se basó en la revisión bibliográfica, el
trabajo de campo y la fotointerpretación.
El estudio de las trayectorias de flujo asociadas al fracturamiento del macizo se realizó
mediante el empleo del Método Eraso (Eraso, 2000) a partir de los tramos estructuralmente
controlados de las quebradas de la zona. Este método de predicción de las direcciones
principales de drenaje subterráneo en terrenos cársicos permite conocer la red
subterránea, el estudio y la explotación de acuíferos asociados a estos terrenos y la
progresión en su contaminación y estimar cuantitativamente el potencial de carsificación.
1.4.4 ANÁLISIS HIDROLÓGICO
Para el análisis de la precipitación se utilizaron los registros de cuatro estaciones
pluviográficas localizadas en los alrededores de la zona de estudio. La temperatura se
estimó a partir de la fórmula propuesta por CENICAFÉ y utilizada en Vélez, Poveda y Mesa
(2000). Los valores de la evapotranspiracion fueron extraídos de Vélez y otros, 2000 con
base en las fórmulas de Turc modificado, Thorntwaite y Morton.
Con el objetivo de conceptuar sobre la influencia del sistema cársico de Santa Elena sobre
la quebrada del mismo nombre y teniendo en cuenta la condición de información escasa de
la zona estudiada, se obtuvo una aproximación al balance hídrico mensual con base en un
5
INTRODUCCIÓN
sistema de información geográfica y se estimaron los caudales medios y mínimos diarios
de la quebrada La Espadera aplicando un modelo agregado de tanques calibrado para la
quebrada Chorrillos que muestra condiciones hidroclimáticas y de cobertura vegetal
similares a las del terreno cársico estudiado. Se estimaron los caudales máximos teniendo
en cuenta la influencia del carso sobre la cuenca de la quebrada Santa Elena.
1.4.5 HIDROGEOLOGÍA
Se puntualizó la importancia del análisis geomorfológico para la solución de problemas
hidrogeológicos. Se realizó una extensa campaña geomorfológica que permitiera
determinar las zonas de recarga, difusa y concentrada, y las zonas de salida de agua del
carso. La etapa de mapificación geológica fue al mismo tiempo la fase de recolección de
información hidrogeológica y geomorfológica; el procedimiento fue el siguiente:
a.
b.
c.
d.
e.
Inventario de rasgos cársicos de entrada de agua al sistema.
Inventario de rasgos cársicos de salida de agua del sistema.
Inventario de geoformas cársicas como karren y valles ciegos.
Digitalización de la información obtenida en campo.
Campaña con tinte trazador y fluorómetro.
El trabajo de delimitación de fronteras reales de las cuencas incluyó recorridos por las
divisorias, fotointerpretación y análisis de planchas topográficas.
1.5 UNIDADES DE COBERTURA VEGETAL
A continuación se describen las coberturas vegetales presentes en el área de estudio
según Corantioquia (2001) como muestra la Figura 1.2.
1.5.1 BOSQUE NATURAL EN EST ADIO SUCESIONAL SECUNDARIO, ROBLEDAL M IXTO (B NS–RM)
En esta cobertura la estructura esta dominada por Robles y especies como Arrayanes,
Laureles, Niguitos, Carboneros, Pategallinas, Guamos y Cardenillos.
1.5.2 BOSQUES NATURALES EN ESTADIO SUCESIONAL SECUNDARIO. (B NS – M)
Son relictos de bosques secundarios en estadio sucesional avanzado, ubicados en en
sitios de difícil acceso como el nacimiento de la quebrada La Sanín y La Aguada.
1.5.3 RASTROJOS ALTOS DE ESPECIES MIXTAS, CON PRESENCIA DE R OBLES: (RA)
Son rastrojos altos están asociados con sitios que han sido explotados y que luego fueron
abandonados a la sucesión secundaria.
1.5.4 RASTROJOS BAJOS (RB)
Conforma sitios de difícil acceso dominados por helechos herbáceos, asociados a Chilcos y
Uvitos, constituyéndose en una excelente protección para los suelos.
1.5.5 PLANTACIONES FORESTAL ES (PF)
Dominadas por las especie pino (Pinus patula), ciprés (Cupressus lusitánica) y varias
especies de eucalipto (Eucaliptus sp.).
1.5.6 OTRAS COBERTURAS
El último grupo de coberturas vegetales lo constituye una combinación de áreas en pastos
naturales, cultivos agrícolas y huertas caseras.
6
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeo lógicas en el Valle de Aburrá
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CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
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HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
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ELABORADO POR:
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COBERTURA VEGETAL
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CORANTIOQU IA, 2001
7
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FIGU RA:
1.2
ESCALA:
1:40.000
Itagüí Envigado
La Estrel la
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Caldas
LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEÓLOGICAS
2.
LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
2.1 LITOLOGÍA
2.1.1 DUNITA DE M EDELLÍN
Esta unidad, definida por Restrepo y Toussaint (1984), está compuesta por una faja de
rocas ultramáficas con dirección NNW, 35 km de extensión aproximada, 6 km de amplitud
máxima en el sector de Las Palmas, 200 m de amplitud mínima en su parte septentrional,
2
municipio de San Pedro, y 60 km de área (Álvarez, 1982).
La faja se divide en tres cuerpos, dos de ellos, al parecer conectados bajo el aluvión del río
Medellín, han sido estudiados ampliamente (Botero, 1963; Restrepo y Toussaint, 1973,
1974 y 1984; Jaramillo et al., 1973; Álvarez y Muñoz, 1981; Álvarez, 1982 y Monsalve,
1996). Mientras que el cuerpo sur, separado del central por la quebrada Santa Elena y
donde se localiza el área estudiada, sólo ha sido mencionado brevemente en los trabajos
citados excepto en Álvarez (1982) donde se describen algunas de sus características
mineralógicas y petrográficas.
Restrepo y Toussaint (1973), establecen que los contactos de la dunita sobre la unidad de
anfibolitas son subhorizontales con buzamientos entre 15º y 22º al oeste, indicando que la
dunita tiene forma tabular con un espesor máximo de 500 m; sin embargo, las relaciones
de campo indican que este espesor puede superar los 800 m.
Al colisionar una placa de corteza oceánica con otra de corteza continental será la primera,
más densa y delgada, la que se introduzca por debajo de la segunda en lo que se conoce
como subducción; sin embargo, puede ocurrir que pequeñas porciones de la corteza
oceánica sean arrancadas y montadas sobre el borde continental en un proceso
denominado obducción que involucra esfuerzos compresivos muy elevados. Para Restrepo
y Toussaint (1973), basados en los contactos subhorizontales y en la presencia de
metamorfismo dinámico, este último fue el modo de emplazamiento de la Dunita de
Medellín sobre la Anfibolita de Medellín durante el Cretáceo.
Teniendo en cuenta que las anfibolitas sobre las que reposa la Dunita de Medellín tienen
una edad de 105 – 90 m.a., la edad del emplazamiento tectónico no pudo ser anterior a
ésta (Monsalve, 1996); mientras que una posible edad mínima es la del Batolito Antioqueño
(84 – 63 m.a.) con el que tiene contactos intrusivos y fallados.
La dunita presenta un bandeamiento evidenciado por lentes delgados paralelos cuya
presencia genera peldaños en el escarpe de tamaños variables, como se muestra en la
Figura 2.1. Algunas de las direcciones de este bandeo son: N40ºW/40N, N60ºW/10E,
N70ºE/15ºW, N43ºW/15E, N85ºE/18S y N78ºW/20E.
8
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeo lógicas en el Valle de Aburrá
FIGURA 2.1. Quebrada La
Obsérvese en primer plano
bandeamiento de la dunita,
Espadera, cota 2090.
el peldaño debido al
Localmente las dunitas están afectadas por esquistocidad de fractura con dirección
aproximada norte-sur y buzamiento de 30º a 40º al oeste. También se encuentran
numerosas diaclasas y fallas que afectan la secuencia.
En muestras de mano estas rocas son masivas, de grano fino, color muy oscuro (casi
negro) cuando está fresca, aclarándose y tomando tonalidades verdosas según su grado
de meteorización. Los minerales de alteración más comunes son los pertenecientes al
grupo de la serpentinita y dentro de estos el más común es la antigorita (Monsalve, 1996)
La dunita es uniforme en composición, altamente magnésica y con grados variables de
serpentinización. Con base en el método de difracción de rayos X, Álvarez (1982) obtuvo
un promedio de 92% de forsterita ([SiO4]Mg 2) y 8% de fayalita ([SiO4]Fe2), reportando un
nivel de confiabilidad del método del 95%.
La brucita es un hidróxido de magnesio (Mg[OH] 2) de común ocurrencia en rocas
ultrabásicas serpentinizadas como resultado de la hidratación de silicatos de magnesio,
como la fosterita, y en calizas cristalinas. La presencia de este mineral es importante en el
interior de las cavernas de El Plan donde se puede reconocer como costras botroidales que
recubren las paredes de la dunita.
9
LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEÓLOGICAS
FIGURA 2.2. Acumulaciones de brucita en las cavernas
El paso de dunita a serpentinita puede darse por adición de agua formando brucita
([OH] 2Mg) o por adición de agua y sílice. Según Álvarez (1982) en la Dunita de Medellín,
con diversos grados de serpentinización, la relación MgO/SiO2 varía de 1.00 a 1.28. Para
Coleman (1977), en Álvarez (1982), dicha razón es de 1.00 a 1.23 para serpentinita con
brucita. Por lo tanto, es posible que durante la serpentinización se haya presentado adición
agua y remoción de magnesio. Así mismo, la fayalita asociada forma magnetita (Fe 3O 4)
durante la alteración.
Para Sato et al., 2000, en las serpentinitas que no contienen brucita la mayoría del olivino y
los piroxenos tienen baja resistencia a la meteorización induciendo el desarrollo de suelos;
mientras que en aquellas con brucita hay disolución de los minerales de magnesio a
condiciones atmosféricas con la precipitación posterior de soluciones que contienen
-2
magnesio disuelto y CO3 . En consecuencia, una dunita como aquella de la zona
carsificada del oriente de Medellín, con brucita y muy pobre en suelos a pesar de mostrar
diversos grados de meteorización y serpentinización, representa la especie litológica
susceptible a la disolución.
2.1.2 CENIZAS V OLCÁNICAS
El espesor de estas cenizas es variable, a lo largo de la zona de estudio, según la
pendiente: en la parte nororiental se observan espesores de hasta 2 m sobre la anfibolita,
en el sector norte el espesor es de aproximadamente 1.5 m y hacia el noroccidente y en el
escarpe están ausentes.
Como característica importante se tiene la ausencia de capas orgánicas enterradas por
cenizas volcánicas en los perfiles de la zona estudiada, la explicación puede estar en un
fenómeno de asimilación motivado por innumerables eventos de depositación de ceniza
volcánica en pequeñas cantidades que no alcanzaron a aislar eficazmente el suelo
10
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeo lógicas en el Valle de Aburrá
existente permitiendo que las absorbiera, pues se requiere un aporte de tefras bastante
voluminoso para que el suelo sea cubierto y se desarrolle otro en la nueva superficie.
A partir de este proceso de asimilación de la materia orgánica por las capas de ceniza
volcánica y debido a la gran permeabilidad de estas últimas, dicha material orgánica fue
descomponiéndose lentamente generando ácidos orgánicos que contribuirían al proceso
de carsificación mediante flujos acidificados verticales.
Las cenizas volcánicas que no han sido retransportadas mediante flujos, como es el caso
de las tefras del Oriente Antioqueño, presentan excelentes condiciones para la infiltración
óptima y, en ocasiones, se encuentran acompañadas por procesos pseudocársicos
favorecidos por el contraste hidráulico entre la alta permeabilidad de las tefras y una
bajísima conductividad hidráulica de la roca que la subyace.
Por otro lado, al meteorizarse en climas húmedos las cenizas volcánicas producen tipos de
arcillas que entre otras propiedades tienen la de combinarse con materia orgánica
formando complejos extremadamente estables, lo que explica su relativa resistencia, en
pendientes moderadas, a los fenómenos erosivos superficiales. Si a esta cualidad se
agrega una alta retención de agua puede considerarse que las cenizas en climas fríos y
húmedos como los del Altiplano de Santa Elena presentan excelentes condiciones
hidrológicas e hidroquímicas para favorecer procesos cársicos y pseudocársicos.
2.1.3 OTRAS U NIDADES LITOLÓGICAS
En el área estudiada existen otras unidades que no forman parte del sistema pero que
deben ser mencionadas.
2.1.3.1 Anfibolita de Medellín. Aflora en el flanco oriental del Valle del Aburrá y al oeste
del Valle de Rionegro; comprende las siguientes unidades.
a) Anfibolita de Cerro Verde. En contacto con la Dunita de Medellín mediante las fallas
de La Aguadita, La Pastora, Aguacatala, La Castro y Perico.
b) Paranfibolita de Santa Elena. Aflora sobre la margen izquierda de la quebrada
Santa Elena.
c) Anfibolita de La Espadera. Aflora sobre la margen izquierda de la quebrada Santa
Elena en la quebrada La Espadera.
2.1.3.2 Cuerpos satélites del Batolito Antioqueño. En el mapa presentado en la Figura
2.3 se observan, en los sectores nororiental y norte, dos cuerpos de este tipo, el Stock de
San Diego y el Stock de Las Estancias respectivamente los cuales muestran contactos
fallados e intrusivos.
2.1.3.3 Depósitos de vertiente . Constituidos por depósitos de bloques angulares, en
especial de dunita, con tamaños que alcanzan hasta 6 m de diámetro. Son de común
ocurrencia en el escarpe.
11
LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEÓLOGICAS
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Depósitos de vertiente
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CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
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IMPLICACIONES HIDROLÓGICAS E
HIDROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
E
CONTIENE:
ELABORADO POR :
Jairo Herrera A.
S
UNIDADES LITOLÓGICAS
MODIFICADO D E:
CORANTIOQUIA, 2001
12
FIGURA:
2.3
ESCALA:
1:40.000
Bello
Copacabana
MED ELLÍN
Itagüí Envigado
La Estrella Sabaneta
Caldas
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeo lógicas en el Valle de Aburrá
2.2 ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
En el carso, la disolución motivada por la circulación del agua amplía las fisuras
interconectadas disminuyendo su pérdida de carga hidráulica y, en consecuencia,
incrementando el gradiente hidráulico entre la superficie y el nivel cársico, con éste la
circulación y, por tanto, la disolución (Eraso y Domínguez, 2000). En definitiva, un efecto de
retroalimentación amplía, por disolución, las fisuras convirtiéndolas en la red tridimensional
responsable de las transmisividades altas y del carácter direccional del acuífero cársico.
2.2.1 IMPORTANCIA DE LA FRACTURACIÓN
EN EL DESARROLLO DEL CARSO
La carsificación presenta tres controles: climáticos, litológicos y estructurales. Las formas
resultantes raramente obedecen de manera exclusiva a uno de estos tres factores, aunque
en ciertos casos alguno de ellos tiene una influencia más marcada como es el caso del
sistema cársico de Santa Elena que es típicamente estructural.
En el caso concreto de los materiales cársicos las relaciones entre el fracturamiento y la
permeabilidad son cualitativas debido al efecto autorregulador que inducen la disolución y
la precipitación sobre los sistemas de flujo, de manera que también intervienen otros
factores, como la historia geomorfológica, en especial la evolución de las redes de drenaje
superficiales y subterráneas, y climática de la región.
Por lo demás, la fracturación condiciona el carácter anisótropo y heterogéneo de la
permeabilidad en los macizos cársicos, con un efecto de escala muy marcado como ya se
indicó. Así se registran variaciones de más de cinco órdenes de magnitud entre los valores
de permeabilidad obtenidos en laboratorio (efecto de microfisuras) y los del macizo, donde
aparece la influencia de la red espeleológica superpuesta al efecto de las macrofisuras
(Benavente y Sanz, 1998).
En las rocas cristalinas existe un tipo de disolución a nivel de microfracturas en donde por
las elevadas presiones y temperaturas del interior del macizo rocoso el agua, aunque en
pequeñas cantidades, tiene una gran capacidad para disolver los cristales. Ello da lugar a
un mecanismo denominado disolución por presión que, junto con la cristalización posterior
a partir de los mismos fluidos, es uno de los más importantes en la deformación de las
rocas en la naturaleza (Martínez, 2002).
Dado que la solubilidad está directamente relacionada con el potencial químico, en un
macizo rocoso en estado de esfuerzo poliaxial y fluidos intersticiales, el potencial químico
será máximo en las caras de los granos orientadas perpendicularmente al esfuerzo
principal mayor, por lo que esas caras tienden a disolverse. En cambio, en las caras
perpendiculares al esfuerzo menor, el potencial químico será mínimo y los iones disueltos
podrán precipitarse. Este proceso es conocido como el principio de Riecke quien en 1912
mostró que en un cristal sometido a una compresión local, el material disuelto se precipitará
en la zonas libres de presión del mismo cristal (Morel, 2000). Así, los agrietamientos
asociados con los esfuerzos compresivos generados durante la obducción se ampliarán
para formar conductos que permitan el tránsito del agua.
Con base en lo expuesto por los diferentes autores que han estudiado la Dunita de
Medellín, luego de su emplazamiento, fue afectada por diferentes eventos tectónicos; sin
embargo, el fracturamiento del cuerpo sur se debe también a los esfuerzos distensivos.
Dado que el producto de las tensiones normales y tangenciales es constante en cualquier
punto del macizo, a menor profundidad menor es, en ese lugar, el valor de las tensiones
13
LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEÓLOGICAS
normales que al tratar de anularse en superficie obligan a que las tensiones tangenciales
aumenten tendiendo a hacerse infinitas en superficie.
Por esta razón se advierten fracturas que dan la impresión de que el macizo rocoso se está
descascarando. En la cresta del escarpe, en particular en el sector de La Magdalena, se ve
este tipo de fracturas verticales con direcciones paralelas al escarpe y distancias entre sus
paredes de hasta 2 m, convirtiéndose en zonas de captura de drenaje.
El proceso de fracturamiento debido a los esfuerzos tangenciales presentes en el escarpe
permite, por un lado, la liberación de la presión de confinamiento de los cristales y, por otro,
el incremento en la presión de flujo generada por el agua al interior de nuevas trayectorias.
Este mecanismo podría ser entonces otro elemento facilitador de la disolución.
El alto grado de fracturación del cuerpo sur de la Dunita de Medellín relacionado con su
emplazamiento, con fallamientos posteriores y con procesos de distensión, representa una
predisposición tectónica al carso, esto es, la disposición de la red de conductos
condicionada por la historia geológica de un macizo con porosidad intersticial casi nula.
2.2.2 DIRECCIONES ESTRUCTURALES
Con base en la revisión bibliográfica (Ministerio de Obras Publicas y Transporte, 1985;
James, 1988; Corantioquia, 2001), el trabajo de campo, la fotointerpretación y el análisis de
los tramos estructuralmente controlados de los drenajes en la zona se obtuvo la
información necesaria para realizar el análisis estructural.
2.2.2.1 Revisión Bibliográfica. El informe final del Plan Maestro del Parque Regional Arví
(Corantioquia, 2001) presenta la recopilación de las estructuras geológicas reportadas en
informes técnicos realizados en la zona estudiada:
a) La Pastora ( N40°-60ºE/45), falla regional que pone en contacto el Gabro de Loreto,
la Anfibolita y la Dunita.
b) La Aguadita (N40°E/45°), falla regional cuya línea de falla está representada por un
salto topográfico entre la Dunita y la Anfibolita.
c) Falla Santa Elena (N40-45°E), se presenta como un alineamiento a lo largo de la
quebrada San Juan.
d) La Castro (N20°E), controla la quebrada La Castro, su lineamiento es muy claro en
fotografías aéreas y pone en contacto la Anfibolita y la Serpentina.
e) La Seca ( N70-90°W), controla la quebrada y debido a la alta fracturación y
trituración de la roca se han desarrollado canteras.
f) Santa Lucia (N20°E), bien definida en las fotografías aéreas.
g) El Poblado ( N45°W), inferida por fotografías aéreas.
h) La Aguacatala ( N70°W), controla la quebrada Aguacatala.
i) Santa Elena (N20°W), alineamiento a lo largo de la quebrada San Juan.
j) Perico ( N10ºW), pone en contacto la dunita con la Anfibolita.
2.2.2.2 Método Eraso. La metodología más adecuada para la predicción de las
trayectorias de flujo debidas al fracturamiento del macizo rocoso es el Método Eraso
(Eraso, 1985; Eraso y Domínguez, 2000), basado en la medición de la dirección y el
buzamiento de las estructuras geológicas para obtener los planos de debilidad o planos de
drenaje; debido a las condiciones mineralógicas de la Dunita de Medellín, que se
explicarán más adelante y que afectan las lecturas de las direcciones de las estructuras, se
aplicó este método modificado por su autor para estudiar ambientes cársicos en glaciares
14
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeo lógicas en el Valle de Aburrá
(criocársicos) y presentado en Eraso y Pulina (2001). De esta forma, las direcciones de
flujo subterráneo se analizaron con base en los controles estructurales de las quebradas y
mediciones directas donde fue posible.
Este método permite definir la preparación tectónica del carso mediante la distribución
estadística y el inventario de los planos de debilidad donde se establece el acuífero cársico
y la cuantificación direccional, en porcentaje de probabilidad, de la anisotropía del macizo.
Sin embargo, el fuerte magnetismo de la magnetita (Fe3O4), presente en los
bandeamientos de la dunita por alteración de la fayalita ([SiO4]Fe 2), afecta las lecturas de la
brújula, razón por la cual las mediciones de rumbo de las estructuras geológicas tomadas
en campo, requeridas por el método Eraso no son confiables. Esto obligó a modificar dicho
método determinando los tramos controlados de las quebradas y posteriormente leyendo la
dirección de las estructuras en el plano topográfico de forma similar al método utilizado por
Eraso y Pulina (2001) en criocarsos (carsos de glaciar).
De forma preliminar se determinaron cuatro juegos de direcciones. El primero, N70º-90E,
tiene su principal manifestación en el alineamiento a lo largo del cañón de la quebrada
Santa Elena y el control de la quebrada La Presidenta. El segundo corresponde a las
fracturas con dirección N30º-60ºW que controlan las quebradas El Bizarro, La Aguada, La
Media Agua, en el escarpe Norte y las fallas que controlan las quebradas La Sanín, La
Moná y La Pastora.
El tercer juego, N10º-40ºE, cuyas mejores expresiones morfológicas se observan en
algunos tramos de las quebradas Santa Elena y La Espadera, donde existen evidencias de
que fue anterior al segundo grupo. El cuarto juego de fracturas, N60º-80ºW, está muy bien
representado en la zona del escarpe donde controla algunos tramos de las quebradas La
Aguacatala, La Volcana, La Escopetería y la parte alta de La Presidenta.
Posteriormente y con el fin de refinar la información preliminar, se aproximó la red de
drenaje, presentada en el próximo capítulo, a líneas rectas para establecer las direcciones
de los 757 tramos seleccionados. Estas direcciones corresponden a ocho grupos; N60º65ºW, N50º-55ºW, N30º-35ºE, N40º-45ºE, N10º-15ºE, N55º-60ºE, N70º-75ºE y N80º-85ºE
(Figura 2.4, Tabla 2.1).
Con base en las observaciones de campo y el análisis estructural se pudo detectar que las
principales direcciones de flujo al interior del macizo están relacionadas con los
fracturamientos asociados al tercer grupo, es decir, aquellos con dirección N30º-35ºW
seguidos por aquellos del primer grupo (N60º-65ºW). Mientras que en la cresta del escarpe
las direcciones son modificadas, por las grietas de distensión, hacia N80º-85ºE.
Los juegos descritos están bien representados en el cuerpo sur de la Dunita de Medellín en
forma de fallas y diaclasas. El tamaño es muy variable: existen líneas de fallas con
desplazamientos importantes, que pueden llegar a individualizar macizos; otras son
importantes a nivel del afloramiento; disminuyendo progresivamente se llega a las simples
diaclasas de manera que fragmentan la dunita en bloques poligonales de la decena de
metros de lado e incluso menores.
Sin embargo, es importante mencionar que estas direcciones pueden cambiar localmente o
seguir una dirección intermedia entre los diferentes grupos considerados. Además, existe la
ceniza volcánica depositada sobre la Dunita que enmascara, en la mayoría de los casos,
15
LITOLOGÍA Y ESTRUCTURAS GEÓLOGICAS
las manifestaciones geomorfológicas de estas estructuras. Aun así es posible, con
suficiente validez y en pro de la simplificación, el agrupamiento considerado. A
continuación se presentan los principales controles estructurales de las quebradas.
TABLA 2.1 Controles estructurales de las quebradas de la zona
La Aguada
Bonanza
La Espadera
La Seca
La Salada
La Media Agua
Chupadero
8
0
4
1
1
8
1
2
1
4
2
1
12
8
3
2
5
5
4
6
14
0
3
5
1
2
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0
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0
0
0
0
1
1
0
2
1
0
0
0
0
1
0
0
Total por
quebrada
13
8
28
12
12
39
34
La Poblada
8
6
6
12
13
16
12
17
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9
14
16
5
7
15
7
12
9
4
3
2
8
4
4
5
4
4
6
5
10
8
6
9
52
55
69
Oriental Meridional Occidental
Septentrional
Microcuenca N60º-65ºW N50º-55ºW N30º-35ºW N10º-15ºE N40º-45ºE N55º-60ºE N70º-75ºE N80º-85ºE
La Presidenta
La Volcana
La Escopetería
La Aguacatala
3
5
7
0
9
7
3
1
35
Las Palmas
12
7
21
7
7
0
0
4
58
La Gallinaza
3
7
13
12
9
8
1
0
53
Santa Lucía
San Pedro
Santa Elena
1
1
4
0
2
5
1
2
6
2
2
2
3
6
6
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15
26
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13
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12
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6
6
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10
7
5
6
15
3
12
4
5
60
64
112
107
135
92
95
77
71
68
757
El Bizarro
Las Espaderas
Total por direcciones
EL PLAN
Debido al elevado número de estructuras analizadas se prefirió presentar el histograma de
frecuencias relativas (Figura 2.4) a su representación cartográfica.
N
ºW
N 15
16 %
%
N
ºE
45
14 %
N
45
ºW
N3
0º
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%
8%
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% 9%
W
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N60º-65ºW
N50º-55ºW
N30º-35ºW
N10º-15ºE
N40º-45ºE
N55º-60ºE
N70º-75ºW
N80º-85ºW
FIGURA 2.4. Diagrama de rosas de la distribución de los
principales controles estructurales.
16
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
3. GEOMORFOLOGÍA
Las veredas El Plan, Palmas y Perico de los municipios de Medellín y Envigado están
ubicadas al oriente de Medellín, entre las cotas 2600 y 2800 msnm, en una meseta con
relieve ondulado en las partes central y septentrional (Figuras 3.1 y 3.2).
3.1 Unidades Geomorfológicas
Una unidad geomorfológica es un área sin extensión definida, con características similares
de relieve, red de drenaje, pendientes y procesos morfodinámicos, lo cual permite una
zonificación preliminar de los procesos naturales. La zona fue dividida en cuatro unidades
geomorfológicas (Figura 3.2) así:
3.1.1 UNIDAD G EOMORFOLÓGICA EL PLAN.
Limitada al norte y al occidente por la cresta del escarpe centro oriental de Medellín, al
oriente por la cresta del escarpe que sirve de límite con la Unidad Geomorfológica Oriental
y al sur por la base de la sierra donde se ubican las antenas de Telecom. En sus 4.3 km2,
que están cubiertos por pastos manejados y algunas zonas boscosas, predominan las
pendientes menores a 7º en una meseta ligeramente inclinada hacia el norte. Es una zona
ondulada donde se encuentran las tres principales corrientes superficiales que alimentan el
sistema cársico de Santa Elena y el mayor número de manifestaciones cársicas.
3.1.2 UNIDAD G EOMORFOLÓGICA ESCARPE.
Esta unidad está limitada al norte y al oriente por la quebrada Santa Elena, al sur por la
cresta del escarpe centro oriental de Medellín y al occidente se consideró límite la cota
2000 msnm. En ésta predominan de pendientes superiores a 45º por lo que los principales
procesos erosivos son los desprendimientos y los desgarres. En las partes bajas existen
grandes depósitos de vertiente donde disminuye la pendiente hasta 15º.
3.1.3 UNIDAD G EOMORFOLÓGICA O RIENTAL.
2
Corresponde a los 3.8 km más orientales del área limitados al oeste por una zona con
pendientes mayores a los 45º en el contacto entre la dunita y la anfibolita, al norte por la
quebrada La Aguada, al oriente por la quebrada Santa Elena y al sur por la quebrada San
Pedro. Dominan las pendientes menores a los 15º cubiertas por pastos manejados,
plantaciones forestales y rastrojo alto.
17
GEOMORFOLOGÍA GENERAL
Q. SA NT A
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HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
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ELABORADO POR:
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3.1
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1:40.000
18
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Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
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CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
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IMP LICACI ONE S HIDROLÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
E
CONTIENE:
ELABORADO POR:
Jai ro Herr era A.
S
FIGURA:
3.2
1:40.000
19
Copacabana
MEDELLÍN
ESCALA:
PENDIENTES RECLASIFICADAS
Bello
Itagüí Envigado
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Sabaneta
Caldas
GEOMORFOLOGÍA GENERAL
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GEOMORFOLÓGICAS
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3.3
ESCALA:
1:40.000
20
Bello
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La Estrel la Sabaneta
Caldas
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
3.1.4 UNIDAD G EOMORFOLÓGICA LAS PALMAS .
Su límite norte corresponde a la cresta de la sierra donde se hallan las antenas de
Telecom, el oriental es la quebrada Gallinaza, el sur es la cota 1980 msnm y el occidental
2
es la cota 2000 msnm. Son los 3.5 km meridionales donde las pendientes dominantes son
menores a 7º, seguidas por aquellas entre 7 y 15º (bajas). Se observan procesos de
terraceo en un área cubierta por pastos manejados y rastrojo alto.
(a) Unidad Geomorfológica Escarpe
(b) Unidad Geomorfológica El Plan
(c) Unidad Geomorfológica Oriental.
(d) Unidad Geomorfológica Las Palmas
FIGURA 3.4 Unidades geomorfológicas
3.2 Red de Drenaje
Sobre la meseta existen tres corrientes; la primera, y de mayor extensión es El Bizarro,
cuya microcuenca abarca el sector oriental de la vereda El Plan; la segunda es la
quebrada La Espadera, que drena el sector centro occidental de la misma vereda y la
tercera es la quebrada La Lorena que drena la parte oriental de la unidad geomorfológica
El Plan. Los parámetros morfométricos de las cuencas se presentan en la Tabla 3.1.
Debido a la posibilidad de confusión entre la quebrada La Espadera ubicada en la meseta
de la vereda El Plan y la quebrada La Espadera localizada en el escarpe de la vereda
Media Luna, se propone utilizar el nombre Las Espaderas para la primera dejando a la
segunda su nombre original.
A continuación se presenta una descripción breve de las quebradas que drenan el escarpe
centro oriental del valle de Aburrá y que se muestran en la Figura 3.4.
21
GEOMORFOLOGÍA GENERAL
TABLA 3.1. Parámetros morfométricos de las quebradas permanentes
La Aguada
1640
0.9
5.0
1560
2
1.49
900
600
2600
1920
2260
51.81
2500
1920 42.85
3 2.78 Bajo
Ovalada
670
0.5
4.0
1570
2
1.60
510
400
2605
1900
2253
53.20
2495
1900 91.54
1.3 2.60 Bajo
Alargada
1730
1.2
5.2
1890
3
1.34
1050
735
2575
1770
2173
50.75
2250
1770 34.12
4.3 3.58 Bajo
Ovalada
La Seca
860
0.2
3.1
1410
2
1.95
310
197
2295
1710
2003
49.57
2005
1710 41.65
0.9 4.50 Bajo
Alargada
La Salada
930
0.1
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1920
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2005
1700 39.95
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Alargada
La Media Agua
2090
0.6
4.3
1990
3
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2620
1690
2155
55.11
2100
1690 24.42
3.5 5.83 Medio Alargada
Chupadero
1870
0.7
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2
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560
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2620
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2153
108.01
2485
1685 50.96
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Alargada
Carbonero
1300
0.5
3.9
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1.56
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377
2225
1670
1948
123.04
2100
1670 40.27
0.00 Bajo
Alargada
La Pastora
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1.48
585
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111.36
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1660 33.98
0.00 Bajo
Ovalada
Los Caunces
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1.52
567
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1940
113.23
2005
1670 31.22
0.00 Bajo
Alargada
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2005
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0.00 Bajo
Alargada
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109.36
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1780 30.63
7.9 4.16 Bajo
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1800 37.12
7.3 4.06 Bajo
Alargada
La Sanín
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3
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2305
92.60
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1810 35.13
9.2 3.54 Bajo
Ovalada
La Escopetería
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8.8 5.87 Medio Ovalada
La Volcana
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La Aguacatala
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MERIDIONAL
Las Palmas
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2755
2735
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2525
2653
2630
125.37
135.83
2635
2715
2550 14.36
2525 15.14
6.9 2.41 Bajo Alargada
6.1 6.78 Medio Ovalada
ORIENTAL
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13.01
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0.6 3.00 Bajo
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Ovalada
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5.0 6.25 Medio Circular
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
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GEOM ORFOLOGÍA
3.2.1 QUEBRADA S ANTA ELENA.
Se constituye en el límite septentrional y oriental del área estudiada. El canal principal
presenta múltiples controles estructurales, desde el sector oriental de El Plan tiene un
control con dirección hacia el norte hasta El Yarumo, allí gira 45º al oeste al llegar al
escarpe y en la cota 2040, 300 m aguas abajo del puente sobre la vía Medellín – Santa
Elena, gira 30º al oeste para seguir con dirección general N75ºW hasta el horcajo con La
Castro donde se observa claramente la influencia del lineamiento que controla dicha
quebrada en toda su longitud. Aquí, la Santa Elena, gira dos veces en 100 m, primero 60º
al sur y luego 90º al norte para quedar con dirección N45ºW hasta su canalización.
La quebrada La Espadera es el tributario principal sobre la margen izquierda de la Santa
Elena. Los primeros afloramientos de agua ocurren en la cota 2195. Entre las cotas 2195 y
1970 msnm presenta controles estructurales N-S. Entre las cotas 2195 y 2120 discurre
sobre un depósito de bloques de dunita de hasta 2 m de diámetro; en este tramo, al final
del cual desemboca su afluente principal, hay moyas o potholes de 10 cm de diámetro y 50
cm de profundidad (Figura 3.5 b). El control estructural más marcado se observa en la cota
1920 (Figura 3.5 a) donde gira en ángulo recto al norte.
Rodríguez (1989) propone que, además de La Espadera, la Media Agua es alimentada por
el carso; sin embargo, esta última es estacional y el acueducto localizado a la altura de la
vía Medellín - Santa Elena es abastecido, mediante una acequia, con aguas de La
Espadera. Sobre la cota 2035 msnm se encontró un afloramiento de agua con 0.1 l/s cuya
infiltración total hacia el depósito de vertiente tiene lugar 5 m más abajo.
(a)
(b)
FIGURA 3.6. Quebrada La Espadera; (a) Pendiente entre las cotas 1920 y 2090 msnm y
(b) moyas localizadas en la cota 2120 msnm.
3.2.2 QUEBRADA LA PRESIDENTA.
Nace al norte del Alto de La Pelada en el sector occidental del área estudiada y desemboca
al río Medellín luego de recibir las aguas de las quebradas Poblada, Sanín y Moná. En su
curso se observan escarpes asociados con erosión lateral y en su lecho se presentan
bloques de arrastre de hasta 1 m de diámetro. Tanto su canal principal como los de sus
afluentes muestran control estructural en las partes altas del escarpe y control por la fuerte
pendiente en las parte bajas. Sus tributarios son cortos, rectilíneos y moderadamente
24
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
profundos. Los principales controles estructurales son: N60ºW, N43ºE, N82ºE, N30ºW y
N70ºE.
FIGURA 3.7. Canal de la quebrada Media Agua en
la cota 1920 msnm
3.2.3 QUEBRADA LA VOLCANA.
Nace en la cota 2330 msnm y su desembocadura tiene lugar en el río Medellín sobre la
cota 1500.
3.2.4 QUEBRADA LA AGUACATALA.
Su nacimiento tiene lugar al sur de la anterior sobre la cota 2625 msnm. Su cauce presenta
escarpes asociados con erosión lineal y su lecho muestra bloques de arrastre de hasta 2 m
de diámetro.
3.2.5 QUEBRADA LAS PALMAS .
Nace en la zona de los altos de Patio Bonito y La Moná. Pertenece a la cuenca del Río
Negro.
25
CARSOLOGÍA
4.
CARSOLOGÍA
La generación del carso comienza con la disolución de las paredes de las grietas y los
planos de debilidad localizados en la zona de circulación del agua. La ampliación de los
canales incrementa el flujo de agua químicamente agresiva favoreciendo la disolución. Este
proceso de retroalimentación garantiza el desarrollo progresivo de una red altamente
anisotrópica, donde la conductividad hidráulica se compone de conductos a lo largo de las
fracturas principales y canales menores, o tributarios, en los bloques que las separan. Los
rasgos morfológicos más destacados del paisaje cársico son sus manifestaciones en
superficie o exocársicas (González, M., 2001).
4.1 RASGOS EXOCÁRSICOS
4.1.1 KARREN
Denominado por algunos autores de habla hispana como "lapiaz" o "lenar", es la forma mas
sencilla del carso y se presenta como acanaladuras separadas por crestas o bien como
orificios tubulares o "nido de abejas" modelados por disolución.
FIGURA 4.1 Karren localizado en la cuenca de La Espadera
(Cota 2420 msnm)
26
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el valle de Aburrá
4.1.2 DOLINAS
Son depresiones circulares o elípticas, con diámetro menor a su profundidad, desarrolladas
a partir de la intersección de diaclasas ofreciendo a la escorrentía superficial una ruta
directa hacia el ambiente subsuperficial y favoreciendo procesos de disolución. Pueden
formarse por disolución, colapso o subsidencia.
Las zonas planas tienden a tener un mayor número de dolinas pequeñas, los terrenos
colinados un número menor de depresiones más amplias y aquellas presentes en escarpes
son el resultado del colapso de cavernas (Milanovic, 1981). A continuación se presenta una
propuesta de clasificación basada en el potencial para transmitir agua al ambiente
subsuperficial, así:
•
•
•
•
Macizo no expuesto y ponor (conducto que permite el flujo concentrado).
Macizo expuesto y ponor bien desarrollado (flujo concentrado).
Macizo no expuesto y sin ponor (flujo difuso).
Macizo expuesto y sin ponor (flujo difuso).
(a) Dolina tipo 1
(b) Dolina tipo 2
(c) Dolina tipo 3.
(d) Dolina tipo 4
FIGURA 4.2 Tipos de dolinas según su capacidad de infiltración
La tasa y la cantidad de agua drenada por la dolina están controladas por la naturaleza del
ponor, los sedimentos y escombros transportados a través de éste y las características
hidráulicas del acuífero. La inundación de las dolinas tipo 1 y 2 puede ocurrir por
obstrucción parcial del ponor o por excedencia de la capacidad del mismo (ver Figura 4.3).
27
CARSOLOGÍA
FIGURA 4.3 Vertimiento por excedencia de la capacidad de ponor
(Mayo 23 de 2002).
4.1.3 UVALAS
Las uvalas se originan por coalescencia de dolinas como consecuencia de la evolución de
éstas, por lo que aumentan la capacidad de absorción.
4.1.4 POLJES
Son depresiones endorréicas de fondo plano donde aflora la roca, constituyéndose en las
formas exocársicas de mayor tamaño, pues su límite con la uvala son los 2 km de diámetro.
4.1.5 VENTANAS C ÁRSICAS
Son depresiones con una corriente fluyendo en el fondo, pueden ser una parte destechada
de una caverna.
4.1.6 CAVERNAS
Constituyen los conductos de circulación subterránea, actual o pasada, con conductos
secundarios ramificados que pueden tener varios niveles.
4.1.7 SIMAS
Son cavernas verticales, condicionadas por fracturas de este tipo, que se consideran
profundas cuando superan los 10 m.
4.1.8 SURGENCIAS
Son manantiales intermitentes y de poco caudal producto de la evolución de un sistema de
fracturas que actúa como colector del agua (Figura 4.5).
4.1.9 EXURGENCIAS
Son manantiales permanentes y con caudal mayor que las surgencias, aunque con fuertes
fluctuaciones estacionales.
En la Figura 4.6 se muestran los diferentes rasgos cársicos y pseudocársicos (ver página
40) hallados en la zona estudiada
28
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
FIGURA 4.4 Cavernas (a) Los Monsalve con 22 m de profundidad y
(b) La Espadera (cota 2430 m) con 8 m de profundidad
(a)
(b)
(c)
FIGURA 4.5 Ejemplos de surgencias activas y fósiles. (a) La Espadera, cota 2300 m,
(b) surgencia fósil en la quebrada Media Agua cota 3370 m, (c) surgencia
activa, nacimiento de la quebrada La Espadera cota 2195.
29
CARSOLOGÍA
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IMPLICACIONES HIDROLÓGICAS E
HIDROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
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ELABORADO POR:
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CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
MAPA GEOMORFOLÓGICO
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FIGURA:
4.6
ESCALA:
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30
Copacabana
MEDELLÍN
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Envigad o
Sabaneta
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Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
4.1.10 VALLES CÁRSICOS
Son valles cerrados con o sin corrientes superficiales perennes o intermitentes que se
pierden en un sumidero. En la zona se identificaron 12 valles cársicos.
4.1.10.1 Valle Cársico de La Espadera. Las geoformas cársicas son de difícil observación
2
debido a que sus 0.23 km están cubiertos por rastrojo alto. Las dolinas, con hasta 7 m de
profundidad, tienden a alinearse con dirección N42ºE. En la parte más baja del valle hay
uvalas que han sido confundidas con el nacimiento de la quebrada La Espadera (plancha
147-III-B del IGAC).
4.1.10.2 Valle Cársico de El Bizarro. Reportado por Vásquez (1993), es el más amplio
2
con 1.5 km y el de mayor número de rasgos cársicos. Sus dolinas se zonifican así: las
suroccidentales con diámetros inferiores a 10 m y profundidades menores a 2 m de los
tipos 2 y 4; las centrales con diámetros de 30 m y someras del tipo 3 y las nororientales con
diámetros menores a 5 m, profundidades mayores a 2 m del tipo 1.
Tiene el mayor número de uvalas, algunas someras como la ubicada frente a la escuela de
El Plan. En la del Hoyón, con 150 m de longitud y 15 m de profundidad, hay cuatro ponores
por donde se pierden las aguas de la quebrada El Bizarro; cuando la capacidad hidráulica
no es suficiente los excedentes son evacuados por una caverna y los ponores de la uvala
de Los Monsalve.
En la quebrada El Bizarro, con abundante karren, hay varios sumideros; el principal está 15
m aguas abajo del puente del Chispero. Además se ubicaron tres cavernas con
profundidades entre 3 m y 5 m y longitudes transitables menores a 7 m.
FIGURA 4.7. Valle cársico El Bizarro, el bos que central
corresponde a la uvala del Hoyón.
2
4.1.10.3 Valle Cársico de La Marcela. Este valle de 0.14 km , sin karren y con alta
densidad de dolinas someras y diámetros inferiores a 5 m, excepto al norte donde hay una
uvala con dolinas de gran tamaño; además de la anterior, existe otra uvala en la divisoria
con El Bizarro donde está el único ponor importante. Hay dos cavernas la primera con 22 m
de profundidad, la mayor del sistema, y la segunda con dos niveles horizontales unidos por
una sima de 8 m de profundidad y 0.6 m de diámetro.
31
CARSOLOGÍA
4.1.10.4 Valle Cársico Sin Nombre 3. Este es un pequeño valle (2.5 ha) localizado en la
divisoria entre los dos anteriores. Presenta una alineación N30ºW marcada por una
secuencia de dolinas tipo 3, estrechas y someras, que termina en una uvala profunda con
dos ponores. No se encuentran evidencias de karren.
4.1.10.5 Valle Cársico de Las Margaritas. En sus 0.63 km2 hay tres corrientes efímeras
además de la quebrada Las Espaderas, cuya infiltración ocurre en una dolina tipo 1 de 25
m de diámetro y 4 m de profundidad. Llama la atención la abundancia de dolinas tipo 3, con
diámetros menores a 2 m, y la restricción del karren a pendientes mayores a 20º y su
ausencia en zonas con relieve ondulado a plano. En el flanco oeste hay varias uvalas con
ponores pequeños y en el flanco oriental cuatro ventanas cársicas y una caverna sellada
con desechos domésticos.
(a)
(b)
FIGURA 4.8 Ponor principal de la quebrada Las Espaderas. (a) octubre de
2001 y (b) mayo de 2002.
2
4.1.10.6 Valle Cársico de Miraplán. Este valle de 0.14 km está conformado por un canal
aluvial con puentes naturales y sumideros de diferentes tamaños, dolinas escasas, una
uvala y una caverna con una losa de cemento que impide su estudio.
4.1.10.7 Valle Cársico de Viento Loco. Al oriente del anterior se encuentra este valle de
2
0.37 km donde el karren está ausente y las dolinas son del tipo 1. hacia la vía que del
Chispero conduce a las Antenas se observan varios ponores.
2
4.1.10.8 Valle Cársico de Patio Bonito. Es un valle de 0.32 km compuesto por dolinas
tipo 1 y 3, de hasta 6 m de profundidad y 15 m de diámetro. Una dolina de colapso de 2.5
m de profundidad permite la infiltración concentrada. Hay colinas residuales y una ventana
cársica que permite observar el nivel freático.
2
4.1.10.9 Valle Cársico Sin Nombre 1. Sus 0.013 km , ubicados sobre el flanco oeste del
valle cársico de La Espadera, con karren ausente y un número reducido de dolinas de 3 m
de profundidad y 15 m de diámetro. La infiltración concentrada tiene lugar a través de un
ponor ubicado en su parte oriental.
2
4.1.10.10 Valle Cársico Sin Nombre 2. Sus 0.08 km , ubicados al occidente del valle
cársico de Miraplán, muestran un número bajo de dolinas tipo 3, con profundidades
inferiores a 1 m y diámetros menores a los 5 m y abundante karren.
32
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
2
4.1.10.11 Valle Cársico de La Presidenta. Este valle cársico, de 0.09 km , presenta
dolinas de 5 m de diámetro y 1 m de profundidad. En la parte alta se observan uvalas y
colinas residuales y al norte hay dos ponores importantes.
4.1.10.12 Valle Cársico de Tablazona. Sus 0.13 km2 están al occidente de la quebrada
Palmas y presentan dolinas de 15 m de diáme tro y 3 m de profundidad, varias cavernas
con 3 m de profundidad, abundante karren y colinas residuales.
4.1.11 C AMPOS DE D OLINAS
En este trabajo se define con este nombre un área con dolinas en la que no se observa un
valle ciego o un eje articulador. Durante el trabajo se identificaron diez campos (ver Figura
4.8) en cercanías a las cabeceras de diferentes quebradas.
4.1.11.1 Campo de Dolinas de Las Palmas. La cabecera de la quebrada Palmas muestra
dolinas tipo 3 de hasta 40 m de diámetro y algunas tipo 1, uvalas extensas y colinas
2
residuales en 0.5 km . Se identificó karren tipo nido de abeja y acanaladura. La única
caverna está cubierta con troncos impidiéndose el estudio.
4.1.11.2 Campo de Dolinas de El Bosquecito. En la parte alta de las quebradas La
2
Presidenta y Chupadero se encuentra un área de 0.32 km con abundantes dolinas
pequeñas y aisladas, en su mayoría ocultas bajo una cobertura de rastrojo alto. Sólo se
encontró una caverna cuyas dimensiones no permiten su inspección.
4.1.11.3 Campo de Dolinas de Chupadero. Al oriente del anterior hay un área de 0.03
km2 con dolinas pequeñas y someras. No se observa karren ni cavernas.
4.1.11.4 Campo de Dolinas de Bonanza. Es un área de 0.4 km2 vecina del valle cársico
de Patio Bonito con el que comparte características, como tipos de dolinas y colinas
residuales de hasta 10 m de altura. En su parte central hay una uvala cilíndrica con
paredes verticales de hasta 1 m de altura. Limitando con el escarpe hay afloramientos
rocosos con karren.
4.1.11.5 Campo de Dolinas de La Aguada. Es un área de 0.23 km2 con dolinas tipo 3, con
diámetros inferiores a 10 m y profundidades menores a 1 m. Las uvalas son frecuentes
aunque por el rastrojo alto y el carácter somero de las dolinas no es fácil diferenciarlas. En
el sector occidental hay dolinas tipo 4, únicas en todo el sistema, con abundante karren.
Hacia el centro hay una caverna de dos niveles horizontales unidos por una sima de 0.5 m
de diámetro y 3 m de profundidad.
4.1.11.6 Campo de Dolinas de La Mariana. Al oeste del anterior se encuentra un campo
de 0.01 km2 con abundantes colinas residuales y una uvala con dirección N26ºE. Sólo se
presenta un ponor en su extremo suroeste.
2
4.1.11.7 Campo de Dolinas Sin Nombre 1. Con 0.01 km este campo de dolinas se
localiza entre los valles cársicos de La Espadera y de La Marcela, las dolinas presentan
profundidades de hasta 3 m y diámetros de 10 m. Se diferencias dos uvalas y el karren
está ausente.
33
CARSOLOGÍA
4.1.11.8 Campo de Dolinas Sin Nombre 2. Al suroeste del Hoyón, se encuentra un área
de 0.01 km2 cuya principal característica es un gran dolina tipo 1 con más de 20 m de
profundidad y 45 de diámetro.
2
4.1.11.9 Campo de Dolinas Sin Nombre 3. Este campo, con 0.04 km , ubicado sobre el
flanco occidental del valle cársico del Bizarro está compuesto por algunas dolinas tipo 3 y
una tipo 1 ubicada al norte. El karren está ausente.
4.1.11.10 Campo de Dolinas Sin Nombre 4. Limitando con el escarpe se presenta un
campo de dolinas de 0.12 km2 sin karren, con abundantes dolinas tipo 3 y uvalas extensas,
hacia su extremo occidental se presenta una dolina tipo 1.
CONVENCIONES
Drenajes
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Permanente
Estacional
#
Dolinas
Surgencias
Vías
FIGURA 4.9. Esquema de localización de las dolinas y las surgencias.
34
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
4.2 HIDROLOGÍA CÁRSICA
Los carsos son sistemas hidrogeológicos de alta complejidad con flujo en los sedimentos
no consolidados y en el macizo rocoso. Los elementos necesarios para el desarrollo de
cuencas cársicas son: área de recarga, sistema de conductos interconectados con
circulación vertical y horizontal, precipitación y roca soluble sobre el nivel base. En
ausencia de alguno de ellos la roca será hidrogeológicamente inerte.
En estos sistemas hay dos tipos de recarga (figuras 4.10 y 4.11): la difusa donde el agua
cruza los depósitos superficiales hasta interceptar los conductos y la concentrada donde
las corrientes superficiales se pierden en sumideros. Aunque en la mayoría de carsos,
incluyendo el de Santa Elena, actúan ambos mecanismos, es la recarga difusa la que
provee la mayor cantidad de agua al sistema.
Recarga concentrada
Recarga difusa
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Niv el fr
Recarga mixta
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Manantial
Roca soluble
Subsistema de corrientes
Cobertura no soluble
Subsistema de percolación
FIGURA 4.10. Tipos de recarga, tomado d e Ford y Williams, 1989.
Cuando el flujo subterráneo es convergente a surgencias mayores vía conductos bien
definidos (ver Figura 4.12) el acuífero se considera maduro (Mull et al., 1988). De esta
forma la descarga de la cuenca subterránea puede darse a través de grandes áreas
(difusa) o de surgencias (concentrada), en cualquier caso ocurre cerca del nivel base o
donde barreras estructurales o litológicas impidan el desarrollo de los conductos.
En los carsos maduros las surgencias muestran características químicas similares,
caudales y temperaturas variables, respuesta rápida a la precipitación, dureza
normalmente baja pero altamente variable y flujo turbulento. En acuíferos menos maduros,
el agua se moverá por conductos tributarios con velocidades de flujo bajas.
El flujo totalmente difuso está restringido a las cabeceras de las cuencas cársicas y a las
vecindades de los conductos puesto que los ensanchamientos microscópicos de los planos
estratigráficos y las diaclasas funcionan como conductos tributarios. Aunque en casi todos
los acuíferos cársicos están presentes ambos tipos de flujo, difuso y concentrado, uno
predomina sobre el otro según el grado de disolución.
35
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CARSOLOGÍA
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CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
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CONTIENE:
VALLES CÁRSICOS Y
CAMPOS DE DOLINAS
ELABOR ADO POR :
Jai ro Herr era A.
MODIF ICADO DE:
CORANTIOQU IA, 2001
36
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FIGURA:
4.11
ESCALA:
1:30.000
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Sabaneta
Caldas
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
4.2.1 ACUÍFEROS C ÁRSICOS
La porosidad, la conductividad hidráulica y el almacenamiento del acuífero están
determinados por las relaciones entre los controles litológicos, estructurales y climáticos. La
geomorfología también determina las condiciones de frontera del acuífero a través de sus
controles sobre la recarga y la descarga.
(a) Recarga difusa a través de una dolina tipo 1
(b) recarga concentrada a través de un ponor
FIGURA 4.12 Tipos de recarga
El movimiento del agua subterránea en los terrenos cársicos, como en los no cársicos, se
produce como respuesta a gradientes hidráulicos. La dirección del movimiento del agua
subterránea no puede estimarse a partir de las líneas de flujo puesto que una red de flujo
con las equipotenciales perpendiculares a las líneas de corriente aplica sólo en medios
anisotrópicos y heterogéneos (Kastning, 1998).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Flujo difuso a través del suelo y de depósitos no consolidados
Flujo a través de conductos verticales ensanchados
Flujo difuso en aberturas primarias en el macizo rocoso
Sumidero de corrientes superficiales
Flujo horizontal y vertical hacia un conducto maestro
Conducto maestro con flujo constante
Conductos en la zona vadosa
Líneas de flujo de flujos freáticos difusos
4
Dolinas
1
3
2
5
7
5
6
8
FIGURA 4.13. Componentes de acuíferos cársicos maduros (adaptado de Mull et al., 1988)
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) y el Servicio Geológico de los Estados Unidos
(USGS) han modificado las clasificaciones de Fetter (1980) y Milanovic (1981) para obtener
criterios del flujo subterráneo según las características geológicas; 1) acuíferos cársicos
con flujo difuso, desarrollados en rocas con disolución litológicamente retardada por lo que
37
CARSOLOGÍA
las geoformas cársicas son escasas y las cavernas, si se presentan, son estrechas y
aisladas. El flujo, no concentrado y laminar, origina una descarga a través de múltiples
surgencias. 2) acuíferos cársicos de flujo libre donde el flujo, con frecuencia turbulento, se
concentra en conductos maestros mediante sistemas de conductos afluentes permitiendo
que las velocidades semejen a las de corrientes superficiales. La descarga se presenta en
pocas surgencias y su respuesta a la precipitación es rápida y 3) acuíferos cársicos de flujo
confinado presentes en estratos con baja conductividad hidráulica debido a condiciones
estratigráficas o estructurales que controlan la tasa y la dirección del flujo subterráneo. En
éstos, el flujo es a través de las diaclasas, sin concentrarse en conductos maestros.
Aunque en el área estudiada se distinguen características de acuífero cársico con flujo
difuso, como disolución retardada por control litológico y cavernas poco frecuentes y no
interconectadas, el carso de Santa Elena, presenta características que lo clasifican como
de flujo libre, con conductos bien definidos, surgencias con flujo turbulento, geoformas
cársicas bien desarrolladas y ampliamente distribuidas y, finalmente, se advierte una rápida
respuesta cársica a eventos de precipitación.
4.2.2 USO DE T RAZADORES
Como el análisis químico representa la composición del agua en el momento y en el lugar
del muestreo y su interés se limita a períodos de tránsito aguas bajas-aguas altas cuando
se renuevan las reservas, son los tintes trazadores la herramienta más práctica en la
búsqueda de información de los acuíferos cársicos. Los trazadores más utilizados son los
fluorescentes y de estos el más recomendado por la Agencia para la Protección Ambiental
de los Estados Unidos es la rodamina WT (Kastning, 1998).
Rodríguez (1989) realizó una prueba con trazadores en la zona de estudio, con 120 kg de
yodo y cloro. Infortunadamente, no indica el sitio de inyección, el sitio de recuperación ni
las condiciones hidrológicas y climáticas durante el ensayo. Los resultados presentados por
Rodríguez son los siguientes: distancia subterránea (1300 m), tiempo de residencia (21.5
hr) y velocidad (0.0252 m/s).
En enero de 2003, durante un período de estío, se vertieron 10 ml de rodamina WT en el
sumidero ubicado 70 m aguas arriba del puente del Chispero cuyo caudal para la fecha era
de 0.5 l/s. La recuperación tuvo lugar 350 m antes de la desembocadura de la quebrada La
Espadera, con un caudal de 5 l/s, después de 2450 m recorridos en 19.5 horas, es decir,
una velocidad media de 0.035 m/s. Una segunda prueba con rodamina y su lectura
mediante el fluorómetro permitió conocer la velocidad media en los 1170 m de La Espadera
obteniéndose un valor de 0.04 m/s. Así se determinó que la velocidad al interior de los
1280 m de conductos cársicos es 0.031 m/s.
4.2.3 CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS C ÁRSICOS
Por la estructura de drenaje del medio cársico el comportamiento del contaminante
depende del lugar y modo de entrada al acuífero. Si el vertimiento ocurre en el eje del
drenaje se transmitirá directa y masivamente hacia la surgencia sufriendo dilución y la
surgencia recuperará rápidamente su calidad inicial al cesar la contaminación. En aguas
altas los conductos maestros tienen mayor carga hidráulica que los afluentes permitiendo la
contaminación de los bloques capacitivos por inversión de gradiente y postergando su
evacuación para aguas bajas.
38
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
FIGURA 4.14. Ensayo con rodamina y fluorómetro.
Si el contaminante es introducido en las zonas de almacenamiento, se trasmitirá
lentamente por lo que puede darse una reducción en la contaminación en la surgencia por
dilución con aguas limpias. En estos casos, si los bloques capacitivos son independientes
entre sí sólo alguno de ellos se verá afectado.
Se hallaron 4 cavernas y 25 dolinas convertidas en basureros. Durante el invierno de
octubre de 1999 la basura depositada en algunas cavernas cercanas al escarpe fue
expulsada por el aire comprimido al interior de los conductos saturados. Además, se
detectaron vertimientos de aguas servidas y contaminación con fertilizantes y herbicidas.
La contaminación del sistema cársico representa la contaminación de los acueductos
ubicados en la quebrada La Espadera y que surten los barrios Juan Pablo II (1980 msnm) y
Ocho de Marzo (1860 msnm). Por esta razón se analizó una muestra de agua (400 ml)
tomada en la surgencia principal, primer afloramiento de agua de la quebrada La Espadera,
en Enero de 2003 durante un período de aguas bajas. En general, los resultados del
análisis (ver Anexo IV) muestran valores comprendidos en los rangos establecidos por el
Decreto 475 de 1998 sobre calidad del agua potable; sin embargo, los nitratos, cuyo valor
obtenido fue de 13.26 mg/l, está por encima de lo permitido por el decreto (10 mg/l) lo que
indica contaminación con orina que sólo puede provenir de la zona cársica. La
contaminación del agua por nitratos puede causar una enfermedad llamada “síndrome del
bebé azul” o metahemoglobinemia, que puede afectar a personas de todas las edades,
pero que es especialmente peligrosa para los bebés de menos de seis meses de edad.
La conductividad reportada para la muestra (141.7 µS/cm), el doble del valor reportado
para el acueducto de Medellín, indica presencia de sales. No obstante, el contenido de
materia orgánica en la muestra, representada por la relación entre sólidos disueltos (102.04
mg/l) y conductividad, es bajo se considera bajo lo cual también es indicado por el valor de
la demanda química de oxígeno (DQO.).
De esta forma se comprueba que los vertimientos de aguas servidas en el carso de Santa
Elena está contaminando las aguas de la quebrada La Espadera que surte dos acueductos
barriales del oriente de Medellín.
39
CARSOLOGÍA
4.3 PSEUDOCARSO
El pseudocarso representa geoformas, similares a las cársicas, asociadas con agentes
mecánicos que transportan el material en estado sólido, con efectos resultantes del cambio
de fase (túneles en lava y cuevas glaciales) o con la remoción de material líquido (Grimes,
1997). La disolución puede contribuir en procesos pseudocársicos y viceversa por lo que la
distinción entre carso y pseudocarso se basa en el proceso dominante.
La tubificación, el más común de los procesos pseudocársicos, es generada por las fuerzas
de filtración, asociadas al gradiente hidráulico, que producen suficiente fuerza de arrastre
para desprender y transportar partículas originando conductos en contra pendiente
(Terzaghi y Peck, 1967). La tunelización se diferencia del anterior en el origen animal
(madrigueras), vegetal (radicular) o antrópico. El “sapping”, o carcavamiento interno, está
referido al crecimiento, por acción corrasiva de las corrientes, de los conductos generados
por los dos anteriores (Bryan y Jones, 1997). En la mayoría de los casos el “sapping” actúa
como productor de sedimento y la tubificación como agente transportador.
La importancia de estos procesos reside en su aptitud como formadores de canales
superficiales y subsuperficiales, como transportadores de agua, sedimento y solutos hacia
las partes bajas de la cuenca y, en el caso específico de Santa Elena, como conductores
directos de la escorrentía superficial al sistema cársico.
Los rasgos pseudocársicos son comunes en las cenizas volcánicas y el saprolito de la
dunita, siendo más frecuente la tubificación en la parte alta de las cuencas superficiales,
ubicadas entre las cotas 2650 y 2800 msnm, y la tunelización en el escarpe donde la
descomposición de raíces dentro del saprolito y el gradiente hidráulico lo facilitan.
Los canales de mayor longitud se encontraron en La Luisa, donde una corriente estacional
pasa al sistema subsuperficial a través de un canal de 60 cm de diámetro y dirección
aproximada N70ºE para desembocar en un tramo, de igual dirección, de la quebrada El
Bizarro. Al occidente de esta finca y sobre la cota 2720 msnm, se hallan puentes naturales
y sumideros generados por tubificación.
El transporte de sedimentos mediante procesos pseudocársicos resulta bastante efectivo,
en especial en invierno, por esta razón su influencia en el sistema cársico tiene doble
implicación: (1) infiltración concentrada de la escorrentía superficial y (2) aporte de
sedimentos a los canales cársicos. La combinación de las anteriores origina taponamientos
que incrementan las presiones del fluido dentro del sistema favoreciendo así la disolución
en las paredes de las diaclasas y fracturas mayores.
4.4 INCIDENCIA DEL CARSO EN LOS PROCESOS DE REMOCIÓN EN
MASA DEL ESCARPE.
En la vertiente centro oriental del Valle de Aburrá han ocurrido eventos de remoción en
masa que parecen asociados con las aguas infiltradas en El Plan de Santa Elena.
4.4.1 R EPTACIÓN Y E ROSIÓN C ONCENTRADA
En el escarpe centro oriental del valle de Medellín las evidencias de reptación son
comunes; sin embargo, su relación con procesos cársicos y pseudocársicos no puede ser
establecida pues, en general, ocurren en áreas donde la escorrentía superficial y el
contraste hidráulico entre el saprolito y la roca podrían ser la causa.
40
Carso de Alta Montaña en Santa Elena; Implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en e l valle de Aburrá
Los aportes puntuales de caudales importantes en las surgencias sumados a la disposición
estructural y el alto grado de meteorización de las unidades litológicas presentes en
algunos sitios del escarpe, permite el desarrollo de procesos de carcavamiento y
socavación de bancas. Estos procesos son particularmente fuertes sobre el cauce de las
quebradas La Presidenta, La Sanín y La Escopetería.
4.4.2 R EMOCIÓN EN MASA
En el escarpe hay múltiples evidencias de desgarres y desprendimientos asociados con las
surgencias y los procesos pseudocársicos que, durante épocas de invierno, concentran
gran cantidad de agua en el interior del saprolito de la Dunita, cuyo espesor observado en
la quebrada La Espadera (cota 2450) supera los 8 m. La liberación súbita del agua
almacenada, por acción de las fuertes presiones hidrostáticas, genera inestabilidad en el
escarpe. Los desgarres y los deslizamientos son más comunes en las quebradas La
Aguada, Bonanza, La Espadera y Media Agua.
4.4.3 ERUPCIONES DE L ODO
Estos fenómenos tienen el mismo origen de los anteriores. Una excesiva presión de agua,
motivada por la activación de nuevos conductos de salida o la reactivación de conductos
antiguos taponados por deslizamientos superficiales, puede producir erupciones de lodo de
gran magnitud.
El 12 de julio de 1954, en la parte baja del escarpe oriental entre las quebradas La
Espadera y La Salada, tuvo lugar un evento conocido como el “deslizamiento” de Media
Luna; sin embargo, al revisar los relatos periodísticos publicados en El Colombiano una
semana después de la tragedia se advierte que no fue un deslizamiento sino cuatro pulsos
de erupciones de lodo lo que causó la muerte a cerca de 200 personas. En el mismo
reporte se hace mención de la posible influencia de los sumideros de la quebrada El
Bizarro en lo ocurrido.
“...según testigos idóneos, no se trataba propiamente de deslizamientos sino de erupciones de
la tierra que se abría para dejar salir inmensas cantidades de lodo. (...) La quebrada El Bizarro,
que es relativamente caudalosa, corría normalmente hasta cuando se produjo en su lecho un
hundimiento y el agua se precipitó por él. Desde entonces, el cauce quedó seco de allí para
abajo, y el agua se ha seguido perdiendo por el hueco abierto en el lecho sin que se sepa a
donde se dirige.”
El Colombiano, 20-07-1954. P. 13
41
HIDROLOGÍA
5. HIDROLOGÍA
El objetivo específico de este capítulo es lograr una aproximación al balance hídrico para
establecer la cantidad de agua que el carso puede aportar a la quebrada Santa Elena, vía
la quebrada La Espadera, a través de los conductos subterráneos. Dicha aproximación se
obtuvo a partir de la precipitación, la temperatura, la evapotranspiración, almacenamiento y
la infiltración. Para generar los mapas finales del estudio hidrológico se utilizaron los mapas
de cobertura vegetal, geológico y pendientes derivado de la base topográfica
5.1
PRECIPITACIÓN
Para el análisis de precipitación se utilizaron los registros de las cinco estaciones
pluviométricas más cercanas a la zona de interés cuya información se presenta en la Tabla
5.1 y sus promedios multianuales en la Tabla 5.2.
TABLA 5.1. Estaciones hidrometeorológicas del IDEAM
ESTACIÓN
CÓDIGO
CUENCA
Santa Elena
La Severa
Las Palmas
Vasconia
Miguel de Aguinaga
2701081
2308022
2308023
2308024
2701047
Medellín
Negro
Negro
Negro
Medellín
COORDENADAS
GEOGRÁFICAS
06º 13' 00'' ; 75º 30' 00''
06º 16' 00'' ; 75º 26' 00''
06º 09' 00'' ; 75º 31' 00''
06º 11' 00'' ; 75º 28' 00''
06º 15' 00'' ; 75º 33' 00''
COORDENADAS PLANAS
MSNM
842929.120 ; 1179087.766
848478.778 ; 1184603.915
841064.083 ; 1171718.000
846609.689 ; 1175390.806
835558.925 ; 1182795.371
2550
2170
2495
2510
1549
TABLA 5.2. Promedios multianuales de las estaciones utilizadas
Estación
La Severa
Santa Elena
Las Palmas
Vasconia
Miguel de Aguinaga
Ene
43.68
59.02
53.82
57.89
32.63
Feb
63.89
66.58
72.23
89.26
59.53
Mar
70.17
77.24
114.24
108.46
55.72
Abr
161.14
137.20
179.24
204.74
128.90
May
175.55
162.21
180.72
233.50
151.72
Jun
125.19
103.84
145.62
150.26
99.52
Jul
101.36
98.90
110.74
117.02
90.65
Ago
134.87
95.65
129.17
155.97
107.33
Sep
138.95
133.17
160.64
177.08
121.93
Oct
212.73
178.78
199.89
264.50
152.83
Nov
142.46
116.36
162.64
196.66
114.42
Dic
85.78
76.80
84.66
126.00
58.21
Para inferir la cantidad aproximada de lluvia sobre el sistema cársico de Santa Elena se
establecieron relaciones entre los datos de precipitación de las estaciones mencionadas y
su correlación con la altitud y el relieve. De esta forma, para la obtención de los mapas de
precipitación mensual, se ubicaron las estaciones y sus datos de precipitación mensual se
interpolaron conforme a la altitud con el fin de dar al escarpe centro oriental de Medellín la
importancia necesaria (Figura 5.1).
42
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
ENERO
FEBRERO
MARZO
(0 - 10) m m/ mes
(10 - 20) m m/mes
(20 - 30) m m/mes
(30 - 40) m m/mes
(40 - 50) m m/mes
(50 - 60) m m/mes
(60 - 70) m m/mes
(70 - 80) m m/mes
(80 - 90) m m/mes
ABRIL
MAYO
JUNIO
(0 - 10) m m/ mes
(10 - 20) m m/mes
(20 - 30) m m/mes
(30 - 40) m m/mes
(40 - 50) m m/mes
(50 - 60) m m/mes
(60 - 70) m m/mes
(70 - 80) m m/mes
(80 - 90) m m/mes
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
(0 - 10) m m/ mes
(10 - 20) m m/mes
(20 - 30) m m/mes
(30 - 40) m m/mes
(40 - 50) m m/mes
(50 - 60) m m/mes
(60 - 70) m m/mes
(70 - 80) m m/mes
(80 - 90) m m/mes
OCTU BRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
(0 - 10) m m/ mes
(10 - 20) m m/mes
(20 - 30) m m/mes
(30 - 40) m m/mes
(40 - 50) m m/mes
(50 - 60) m m/mes
(60 - 70) m m/mes
(70 - 80) m m/mes
(80 - 90) m m/mes
Bar bosa
Girardot a
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICA CI ONE S HIDROLÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE A BURRÁ
E
S
CONTIENE:
MAPAS DE PRECIPITACIÓN
MENSUAL (mm/mes)
ELABORADO POR:
Jai ro Herr era A.
Copacabana
MEDELLÍN
FIGURA:
5.1
ES CA LA:
1:150.000
43
Bello
It agüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
HIDROLOGÍA
300
250
mm/mes
200
150
100
50
0
Ene
Feb
Santa Elena
Mar
Abr
May
Las Palmas
Jun
Vasconia
Jul
Ago
La Severa
Sep
Oct
Nov
Dic
Miguel de Aguinaga
FIGURA 5.2. Precipitación media multianual en las estaciones.
En la Figura 5.2 se observa el comportamiento bimodal de la precipitación en la zona en
estudio; el año hidrológico se inicia en enero con un mínimo absoluto para las cinco
estaciones y a partir de este mes se presenta un incremento en la precipitación hasta
alcanzar un máximo en mayo, luego se tiene un descenso hasta julio y agosto, un segundo
período de incremento en las lluvias se observa hasta octubre cuando ocurre la máxima
precipitación para las cinco estaciones.
En definitiva se tiene un período de verano bastante fuerte en el primer trimestre del año,
luego un pequeño invierno en el trimestre siguiente al cual le sigue un verano menos fuerte
que el primero, comienza entonces el invierno de mayor intensidad hasta noviembre
cuando se ha iniciado el verano de nuevo completándose así el año hidrológico.
5.2
Temperatura
Los datos de temperatura se obtienen de las estaciones localizadas dentro de la cuenca de
estudio; sin embargo, cuando estos datos no están disponibles o no existen es necesario
aplicar un método indirecto para obtener las temperaturas y transformarlas posteriormente
en isotermas para su aplicación en un SIG.
Para estimar la temperatura se utilizó la fórmula propuesta por Chávez y Jaramillo (1998),
citado por Vélez y otros (2000), que permite conocer la temperatura media anual a partir de
la altura sobre el nivel del mar. Con base en los porcentajes del valor anual representados
por los registros mensuales de las estaciones Vivero y Las Palmas se desagregó la
temperatura en valores mensuales (Figura 5.3).
5.3
Evapotranspiración Potencial
La evapotranspiración potencial es el volumen de agua que teóricamente podría
evaporarse si no hubiera límites en la disponibilidad de agua precipitada y retenida en el
suelo. Para su análisis se interpolaron los valores mensuales presentados en Vélez y otros
(2000) según los métodos de Turc modificado, Thorntwaite y Morton en las coordenadas
correspondientes a las estaciones hidrológicas (Tabla 5.3 y Figura 5.4). El sistema de
interpolación, al igual que para la precipitación, involucró la topografía. Así se obtuvieron
los mapas mensuales (ver Figura 5.5).
44
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
ENERO
FEBRERO
MARZO
(1. 8 - 12. 8) °C
(12. 8 - 13. 8)°C
(13. 8 - 14. 8)°C
(14. 8 - 15. 8)°C
(15. 8 - 16. 8)°C
(16. 8 - 17. 8)°C
(17. 8 - 18. 8)°C
(18. 8 - 19. 8)°C
(19. 8 - 20. 8)°C
ABRIL
MAYO
JUNIO
(1. 8 - 12. 8) °C
(12. 8 - 13. 8)°C
(13. 8 - 14. 8)°C
(14. 8 - 15. 8)°C
(15. 8 - 16. 8)°C
(16. 8 - 17. 8)°C
(17. 8 - 18. 8)°C
(18. 8 - 19. 8)°C
(19. 8 - 20. 8)°C
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
(1. 8 - 12. 8) °C
(12. 8 - 13. 8)°C
(13. 8 - 14. 8)°C
(14. 8 - 15. 8)°C
(15. 8 - 16. 8)°C
(16. 8 - 17. 8)°C
(17. 8 - 18. 8)°C
(18. 8 - 19. 8)°C
(19. 8 - 20. 8)°C
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
(1. 8 - 12. 8) °C
(12. 8 - 13. 8)°C
(13. 8 - 14. 8)°C
(14. 8 - 15. 8)°C
(15. 8 - 16. 8)°C
(16. 8 - 17. 8)°C
(17. 8 - 18. 8)°C
(18. 8 - 19. 8)°C
(19. 8 - 20. 8)°C
Bar bosa
Girardot a
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICACI ONE S HIDROLÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
E
CONTIENE:
ELABORADO POR:
Jai ro Herr era A.
S
FIGURA:
5.3
1:150.000
45
Copacabana
MEDELLÍN
ESCALA:
TEMPERATURA MEDIA
Bello
Itagüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
HIDROLOGÍA
TABLA 5.3. Ciclo anual de evaporación en milímetros según los diferentes métodos.
THORNTWAIT
TURC
MODIFICADO
MORTON
ESTACIÓN
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
La Severa
Santa Elena
Miguel de Aguinaga
Las Palmas
Vasconia
89
119
123
134
112
ESTACIÓN
La Severa
Santa Elena
Miguel de Aguinaga
Las Palmas
Vasconia
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
78
74
75
73
71
90 102 97
85 66 66 66
84
78
79
80
76
95 107 99
86 71 70 71
90
86
87
88
83 100 114 104 92 76 78 79
86
72
84
83
78
92 107 103 91 76 71 75
81
76
77
77
73
90 103 99
86 70 67 69
ESTACIÓN
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
La Severa
Santa Elena
Miguel de Aguinaga
Las Palmas
Vasconia
87
114
122
128
107
97
127
136
142
119
59
72
73
64
59
60
63
76
64
59
61
64
77
65
60
Feb
Mar
Abr
93
124
130
138
117
61
63
75
65
61
90
119
123
133
113
60
63
73
65
60
111
141
144
147
131
63
67
78
67
63
129
159
163
168
150
63
62
78
67
62
120
148
152
164
143
107
130
132
145
126
60
63
76
65
60
81 68
108 85
107 98
124 108
104 89
61
63
74
64
60
59
60
68
61
58
56
58
67
59
56
68
98
101
114
93
56
58
68
61
56
150
140
130
(mm/mes)
120
110
100
90
80
70
60
50
Ene
May
Turc Modificado
Jun
Jul
Morton
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Thorntwait
FIGURA 5.4. Evapotranspiración potencial media
multianual según los tres métodos.
5.4
ESCORRENTÍA SUPERFICIAL
El mayor porcentaje de las aguas precipitadas sobre la vereda El Plan son evacuadas por
el carso hacia la microcuenca de La Espadera a través de surgencias localizadas en los
alrededores de la cota 2195. Debido a la ausencia de información, los caudales de esta
corriente fueron estimados mediante dos métodos diferentes; el primero consiste en un
modelo espacialmente distribuido y el segundo es un modelo de tanques agregado.
5.4.1 MODELO ESPACIALMENTE DISTRIBUIDO
El cálculo de la escorrentía superficial mensual se determinó mediante la relación existente
entre la precipitación, la cobertura, la textura, la pendiente y la velocidad de infiltración. En
primer lugar se obtuvo un mapa de velocidad de infiltración por textura, considerando a la
conductividad hidráulica saturada de cada textura, obtenida del Cuerpo de ingenieros de
los Estados Unidos (1994) y presentada en la Tabla 5.4, como el valor de infiltración.
46
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
ENERO
FEBRERO
MARZ O
(60 - 66) mm/mes
(66 - 72) mm/mes
(72- 78) mm/mes
(78 - 84) mm/mes
(84 - 90) mm/mes
(90 - 96) mm/mes
(96 - 102) mm/mes
(102 - 108) mm/mes
(108 - 112) mm/mes
ABRIL
MAYO
JUNIO
(60 - 66) mm/mes
(66 - 72) mm/mes
(72- 78) mm/mes
(78 - 84) mm/mes
(84 - 90) mm/mes
(90 - 96) mm/mes
(96 - 102) mm/mes
(102 - 108) mm/mes
(108 - 112) mm/mes
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
(60 - 66) mm/mes
(66 - 72) mm/mes
(72- 78) mm/mes
(78 - 84) mm/mes
(84 - 90) mm/mes
(90 - 96) mm/mes
(96 - 102) mm/mes
(102 - 108) mm/mes
(108 - 112) mm/mes
OCTU BRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
(60 - 66) mm/mes
(66 - 72) mm/mes
(72- 78) mm/mes
(78 - 84) mm/mes
(84 - 90) mm/mes
(90 - 96) mm/mes
(96 - 102) mm/mes
(102 - 108) mm/mes
(108 - 112) mm/mes
Barbosa
Gir ardota
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICA CIONE S HIDROL ÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VA LLE DE A BURRÁ
E
S
CONTIENE:
EVAPOTRANSPIRACIÓN
POTENCIAL
ELABOR ADO POR :
Jai ro Herr era A.
Copacabana
MED ELLÍN
FIGURA:
5.5
ESCALA:
1:150.000
47
Bello
It agüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
HIDROLOGÍA
TABLA 5.4. Valores de reclasificación de texturas en velocidad de infiltración (m/s)
según la conductividad hidráulica saturada
Textura
Condición hidráulica
saturada (Ks)
Velocidad de
infiltración
0.06
0.12
0.09
21
0.23
1.32
0.15
0.68
6.11
0.68
Bajo
Bajo
Bajo
Alto
Bajo
Moderado
Bajo
Bajo
Moderado
Bajo
Arcilla
Arcillo arenosa
Arcillo limosa
Arenosa
Franco arcillosa
Franca
Franco arcillo limosa
Franco limosa
Franco arenosa
Franco limosa
El mapa de vegetación se reclasificó de acuerdo con las equivalencias de la Tabla 5.5.
TABLA 5.5. Reclasificación de cobertura vegetal para la obtención
del mapa de velocidad de infiltración.
Vegetación interpretada
1. Herbácea y arbustiva
2. Bosques cerrados (mixtos y robledales)
3. Zonas urbanas
Vegetación reclasificada
Pastos
Bosques
Sin vegetación
El producto entre el mapa de cobertura reclasificada y el de velocidad de infiltración se
cruzó con el mapa de pendientes obteniendo una matriz de dos dimensiones con la cual se
determinó el porcentaje de escorrentía. Esta matriz permitió obtener un mapa de factor de
escorrentía (Tabla 5.6) que al multiplicarlo por el mapa de precipitación mensual generó los
mapas de escorrentía superficial mensual (Figura 5.6).
TABLA 5.6. Estimación de escorrentía superficial
Pendiente en porcentaje
Vegetación * Velocidad de infiltración
<1
1-5
5 - 20
20 - 50
> 50
Sin vegetación * Alto
0.3
0.4
0.4
0.4
0.5
Sin vegetación * Bajo
0.6
0.60
0.7
0.8
0.8
Sin vegetación * Moderado
0.5
0.6
0.6
0.6
0.7
Bosque * Alto
0
0.1
0.2
0.2
0.2
Bosque * Bajo
0.4
0.4
0.4
0.5
0.6
Bosque * Moderado
0.2
0.3
0.4
0.4
0.4
Pasto * Alto
0.2
0.2
0.2
0.3
0.4
Pasto * Bajo
0.4
0.5
0.6
0.6
0.6
Pasto * Moderado
0.4
0.4
0.4
0.5
0.6
Posteriormente se determinó el número de celdas (píxeles) acumuladas en la cuenca de La
Espadera hasta su desembocadura (1.2 km2) y hasta la surgencia principal (0.48 km2).
Para obtener el caudal medio se multiplicaron las celdas acumuladas por el área de cada
celda (735.5 m2) y por el caudal medio mensual calculado en los mapas de la Figura 5.6.
48
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
ENERO
FEBRERO
MARZO
(2.6 - 7. 1) m m/mes
(7.1 - 11. 6) m m/mes
(11.6 - 16.1) mm /mes
(16.1 - 20.6) mm /mes
(20.6 - 25.1) mm /mes
(25.1 - 29.6) mm /mes
(29.6 - 34.1) mm /mes
(34.1 - 38.6) mm /mes
(38.6 - 43.1) mm /mes
ABRIL
MAYO
JUNIO
(2. 6 - 7.1) mm/ mes
(7. 1 - 11. 6) mm/m es
(11. 6 - 16. 1) mm/m es
(16. 1 - 20. 6) mm/m es
(20. 6 - 25. 1) mm/m es
(25. 1 - 29. 6) mm/m es
(29. 6 - 34. 1) mm/m es
(34. 1 - 38. 6) mm/m es
(38. 6 - 43. 1) mm/m es
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
(2.6 - 7. 1) m m/mes
(7.1 - 11. 6) m m/mes
(11.6 - 16.1) mm /mes
(16.1 - 20.6) mm /mes
(20.6 - 25.1) mm /mes
(25.1 - 29.6) mm /mes
(29.6 - 34.1) mm /mes
(34.1 - 38.6) mm /mes
(38.6 - 43.1) mm /mes
OCTU BRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
(2. 6 - 7.1) mm/ mes
(7. 1 - 11. 6) mm/m es
(11. 6 - 16. 1) mm/m es
(16. 1 - 20. 6) mm/m es
(20. 6 - 25. 1) mm/m es
(25. 1 - 29. 6) mm/m es
(29. 6 - 34. 1) mm/m es
(34. 1 - 38. 6) mm/m es
(38. 6 - 43. 1) mm/m es
Bar bosa
Girardot a
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICA CI ONE S HIDROLÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE A BURRÁ
E
S
CONTIENE:
ESCORRENTÍA SUPERFICIAL
MENSUAL
ELABORADO POR:
Jai ro Herr era A.
Copacabana
MEDELLÍN
FIGURA:
5.6
ES CA LA:
1:150.000
49
Bello
It agüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
HIDROLOGÍA
Las áreas de recarga cársica fueron establecidas a partir de las observaciones de campo,
las direcciones de flujo establecidas con base en el análisis de las trayectorias de flujo
asociadas al fracturamiento del macizo y el análisis del modelo de elevación digital de la
zona.
En la Tabla 5.7 se observa la diferencia entre los valores calculados considerando el carso
de Santa Elena y sin hacerlo, lo cual ya había sido intuido en campo puesto que La
Espadera es la única quebrada del escarpe con flujo permanente durante todo el año.
TABLA 5.7. Caudales medios mensuales estimados (l/s)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul
Cuenca total 17.68 18.09 29.88 58.58 46.12 49.09 21.22
Espadera sola 7.17 7.33 12.11 23.75 18.70 19.90 8.60
Surgencia*
10.44 10.68 17.64 34.58 27.23 28.98 12.53
* Caudal medio de la cuenca total hasta la surgencia principal
Ago
31.20
12.65
18.42
Sep
37.76
15.31
22.30
Oct
50.53
20.49
29.83
Nov
66.95
27.14
39.53
Dic
32.91
13.34
19.43
Los valores máximos de caudales mensuales estimados mediante este método para La
Espadera son muy inferiores a los caudales medios observados en campo a lo largo del
estudio; sin embargo, los valores medios calculados para la surgencia incluyendo el aporte
desde el carso se asemejan a los caudales observados durante las tres visitas a las
surgencias, entre 10 y 30 l/s. Estos valores observados son muy similares a los verificados
en la desembocadura a pesar de que la surgencia está en la parte alta de la cuenca.
5.4.2 MODELO DE TANQUES AGREGADO
Vélez y otros (2000) plantean la utilización del modelo de tanques, basado en la hipótesis
de que las entradas al sistema son lluvia y evaporación potencial y las salidas son caudal y
almacenamiento, para estimar los caudales medios diarios a partir de la precipitación, las
características del suelo y la cobertura vegetal.
Este modelo de tanques agregados fue implementado mediante una hoja de cálculo y para
su calibración se utilizaron los caudales observados en la quebrada Chorrillos, ubicada al
norte del carso de Santa Elena y sobre el mismo altiplano, cuya cuenca presenta
condiciones litológicas, geomorfológicas y de cobertura vegetal similares a la vereda El
Plan. Los caudales medios diarios, obtenidos para las mismas áreas consideradas en el
método anterior, se muestran en la Tabla 5.9 y en la Figura 5.8.
TABLA 5.8. Datos de entrada para el modelo de tanques agregado
Parámetros
Parametros de interpolación
Almacenamiento capilar
600
Santa Elena
0.3
Conductividad capa sup (mm/dia)
85
Las Palmas
0.4
Conductividad capa inf (mm/dia)
5
Vasconia
0.2
Perdidas subterráneas (mm)
0
La Severa
0.1
Tiempo medio de residencia flujo superficial (dias)
1 Otros parámetros del modelo
Tiempo medio de residencia flujo subsuperficial (dias)
4
exponente infiltración
2
Tiempo medio de residencia flujo base (dias)
150
exponente evaporación
0.5
Condiciones iniciales (mm)
Radiación global incidente promedia (cal/cm2)/dia 400
Almacenamiento Capilar
50
Almacenamiento Agua superficial
15
Almacenamiento Gravitacional Z Sup
5
Almacenamiento Gravitacional Z Inf (acuifero)
0
50
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
TABLA 5.9. Caudales medios mensuales estimados con el modelo de tanques (l/s)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct
Cuenca total 18.69 39.22 24.04 16.26 15.05 14.91 19.50 20.29 18.13 18.79
Espadera sola 4.77 10.01 6.14 4.15 3.84 3.81 4.98 5.18 4.63 4.80
Surgencia*
15.51 32.54 19.95 13.49 12.49 12.37 16.18 16.83 15.04 15.60
* Caudal medio de la cuenca total hasta la surgencia principal
Nov Dic
16.15 15.23
4.12 3.89
13.40 12.64
Los caudales medios mensuales presentados en la Tabla 5.9 son, en general, menores
que los estimados por el método anterior con excepción del primer trimestre y de julio.
En la Figura 5.8 se compara la curva de duración de caudales de la quebrada Chorrillos
con los simulados para la quebrada La Espadera. La curva de duración de la quebrada La
Espadera hasta la surgencia y considerando el terreno cársico (Figura 5.8 c) se asemeja
más a la curva de la quebrada Chorrillos. Por el contrario, al simular para la cuenca
superficial se obtienen caudales excesivamente bajos.
5.5 BALANCE HIDROLÓGICO
1.0
2.0
0.8
Caudal (l/s)
2.5
1.5
1.0
0.5
0.6
0.4
0.2
0.0
0.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
0.0
10.0
20.0
30.0
t
40.0
50.0
60.0
70.0
t
Qobservado
Qsimulado
Qobservado
(a) Cuenca La Espadera más área de
influencia del carso
Qsimulado
(b) Cuenca La Espadera hasta la
desembocadura
2.5
2.0
Caudal (l/s)
Caudal (l/s)
En la zona donde se localiza el sistema cársico de Santa Elena se presentan largos
períodos de estío donde no se registra precipitación, como ocurrió del 1 de enero al 5 de
marzo de 1981 (64 días) o del 11 de noviembre de 1974 al 3 de febrero de 1975 (58 días).
Por tal razón se consideró importante establecer los déficit y excedentes medios anuales.
1.5
1.0
0.5
0.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
t
Qobservado
Qsimulado
(c) Cuenca de La Espadera hasta la surgencia principal.
FIGURA 5.8 Caudales medios diarios estimados mediante el modelo de tanques agregado y su
comparación con los observados para la quebrada Chorrillos
51
80.0
HIDROLOGÍA
Para la aproximación del balance hidrológico se utilizó la precipitación diaria en las
estaciones utilizadas y las perdidas de agua representadas por la evapotranspiración
potencial estimada, según las fórmulas de Morton, Thortwait y Turc Modificado (CCTA –
Universidad Nacional, 2002), la infiltración calculada a partir de la conductividad hidráulica
y la escorrentía superficial mensual. A partir de los mapas que contienen la información
mencionada se calculó el balance hidrológico para cada celda (pixel), considerando la
evapotranspiración potencial, la distribución de la lluvia, la escorrentía superficial y el
almacenamiento del agua. La metodología se resume en la Figura 5.9.
Los mapas de precipitación efectiva (Pef ) se obtuvieron restando la escorrentía superficial
mensual de la precipitación mensual de acuerdo con la fórmula que los relaciona:
Pr ecipitación efectiva = Pr ecipitación mensual − Escorrentía sup erficial mensual
Para la obtención de la retención de humedad del suelo, se elaboró el mapa de texturas
con base en el mapa geológico (Corantioquia, 2001) y registros de campo de texturas
(Hoyos, 2001). El mapa de textura se reclasificó con base en la propuesta de Beek (1996)
presentada en la Tabla 5.10.
TABLA 5.10. Capacidad de retención de agua en el suelo (mm/m -mes)
Pedregosidad y gravas
TEXTURAS
0
0-5
5 - 15
Arcilla
140
130
120
15 - 40 40 - 80
90
50
> 80
10
Arcillo arenosa
160
140
130
110
55
10
Arenosa
90
80
70
60
30
10
Franca
170
160
140
110
40
20
Franco arcillo limosa
150
130
120
100
55
10
Franco arcillosa
150
130
120
100
55
10
Franco arenosa
Franco limosa
150
190
130
170
120
150
100
130
55
70
10
20
Es necesario reflejar las variaciones mensuales del almacenamiento real, debidas a la
precipitación efectiva y de la evapotranspiración, teniendo en cuenta que puede haber un
aporte al almacenamiento del mes anterior al presente y que la evapotranspiración tiene el
efecto contrario. Este parámetro se calculó con la siguiente fórmula:
S (a ) =
P(ef ) + S ( a) mes−1 − Etp
Donde S(a) es el almacenamiento real (mm), S(a)mes-1 el almacenamiento real del mes
anterior (mm), P(ef) la precipitación efectiva (mm), y Etp la evaporación potencial.
Los cálculos se inician a partir del mes con mayor retención de humedad, es decir,
noviembre pues en octubre ocurren las mayores precipitaciones. Para noviembre se utilizó
el mapa de retención como valor del almacenamiento de octubre. En los siguientes meses
el almacenamiento fue calculado con el valor del mes anterior. Finalmente se realizó un
ajuste para evitar valores negativos, calculándose así el almacenamiento real.
52
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
DATOS DE CAMPO Y MAPAS BASE DIGITALES
Datos
Climáticos
Modelo Digital
de Elevación
Análisis
Estadístico
Mapas de
Temperatura
Aplicación de
Índices y factores
Mapa de
Evapotranspiración
Potencial
Mapa de
Pendientes
Cobertura
Vegetal
Factor de
Escorrentía
Mapas de
Precipitación
Mapa
Geomorfológico
Mapa de
Suelos
Registros de
Campo
Mapa
Litológico
Velocidad
de infiltración
Escorrentía
Superficial
Mapa de
Texturas
Mapas de
Precipitación
Efectiva
Grado de
Pedregosidad
Capacidad
Potencial de
Retención
Mapas de
Almacenamiento
Real
Mapas de
Evapotranspiración
Real
CÁLCULO DEL DÉFICIT Y EXCEDENTE DE AGUA
Evapotranspiración
Potencial
Precipitación
Efectiva
Déficit
de agua
Almacenamiento
Real
Excedente
de agua
Evapotranspiración
Real
FIGURA 5.9. Flujograma metodológico del cálculo del balance hídrico
5.5.1 D ÉFICIT DE AGUA M ENSUAL .
El déficit hídrico ocurre cuando la evapotranspiración es mayor a la precipitación efectiva,
manifestándose un almacenamiento igual a cero, Este déficit fue calculado mediante la
siguiente fórmula para todos los meses.
Déficit
Etp − (P( ef ) + S (a) mes−1 )
=
Donde Etp es la evapotranspiración potencial mensual, P(ef) la precipitación efectiva y
S(a)mes-1 el almacenamiento real del mes anterior
Los cálculos iniciaron en el mes de noviembre obteniéndose un mapa por cada mes.
Debido a que los valores obtenidos no pueden tener valores negativos, se realizó un ajuste
de dichos valores para reclasificarlos con valor de 0.
5.5.2 EXCEDENTE DE AGUA M ENSUAL.
Se obtuvieron igualmente doce mapas de excedente de agua y se realizó el mismo
procedimiento de reclasificación de valores negativos a valores de 0. El excedente de agua
se calculó con la siguiente fórmula.
Excedente =
(P
( ef )
+ S ( a) mes−1 ) − (Eta + S ( a) )
53
HIDROLOGÍA
Los mapas de déficit y excedente de agua mensuales fueron sumados para generar los
mapas anuales de déficit y excedente. Estos mapas fueron reclasificados en valores de
clase tomando como criterio una clasificación en rangos como se muestra en la Tabla 5.11.
TABLA 5.11 Rangos de clasificación de los mapas de déficit y excedente de agua.
Rangos de clasificación en mm/año
Mapa Anual
Bajo
Moderado
Alto
Muy alto
Excedente de Agua
300 - 1550
1550 - 2000
2000 - 2500
2500 - 2800
Déficit de Agua
0 - 256
256 - 384
384 - 450
450 - 520
5.6 CAUDALES MÁXIMOS
Al ser verificada la influencia hidrológica del carso en la quebrada La Espadera se quiso
conocer su impacto en los caudales de crecida. Para tal fin, y debido a la inexistencia de
registros históricos, se hizo la estimación de caudales máximos con modelos lluvia –
escorrentía a partir de los parámetros morfométricos (Tabla 5.12).
La precipitación de diseño, necesaria en estos modelos, se estimó a partir de la duración
de la lluvia que, en general, se acepta como igual al tiempo de concentración de la cuenca
puesto que es para esta duración que la totalidad de la cuenca está aportando a la
escorrentía produciéndose los caudales máximos.
Tabla 5.12.
Parámetros morfométricos.
PARÁMETRO
Area de drenaje
Longitud Cauce principal
Longitud río hasta la divisoria
Pendiente cauce principal
Pendiente cuenca
Cota mayor cuenca
Cota menor cuenca
Cota mayor río
Cota menor río
Longitud cauce al centroide
Longitud al punto más alejado
Coeficiente de forma (Ct)
La Espadera
2
1.2 km
1.73 km
1.98 km
25.20%
43.20%
2575 msnm
1770 msnm
2195 msnm
1170 msnm
1.3 km
1.88 km
1.3
54
La Espadera más
área cársica
2
4.8 km
1.73 km
1570 km
25.20%
23.70%
2800 msnm
1770 msnm
2195 msnm
1170 msnm
2.8 km
1.88 km
1.3
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
Q .S ANTA
EL EN A
T
SA N
ENA
A EL
Q.
1180000
Q.
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Q.
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La Agu ad a
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La L ore na
Los Mon salve
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LaMagdalen a
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B
El
Q.
rr o
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El Chispero
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1178000
Mir ador
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Q.L aP resi de nta
Las Acacia s
El Bo sq uecito
Leb lón
Sa n Miguel
Q.
L
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LA S MA RGA RIT AS
Al taV is ta
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Q. L
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Q.
LaE sc ondida
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Quint anar
1176000
Q. L a V
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El Rin cón
VE RE D AL OS PI NOS
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Q
a
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a
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s
LaH erm ita
La Ma rta
El Carmelo
VE RE DA L AS PALMAS
838000
840000
Drenajes
CONVENCION ES
Rangos de déficit
(0 - 256) mm/año
Permanente
Estaci onal
842000
Baj o
(256 384) mm/año Moderado
(384 - 450) mm/año Al to
(450 - 520) mm/año Muy Al to
Barbosa
Gir ardota
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICA CIONE S HIDROL ÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VA LLE DE A BURRÁ
E
S
CONTIENE:
MAPA DE DÉFICIT
ANUAL DE AGUA
ELABOR ADO POR :
Jai ro Herr era A.
Copacabana
MED ELLÍN
FIGURA:
5.9
ESCALA:
1:40.000
55
Bello
It agüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
HIDROLOGÍA
Q. SA NT A
E LENA
ENA
Q.
1180000
L
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SA N
Q.
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1178000
Las Ac acias
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1176000
Quint anar
El Rin cón
VE RE D AL OS PI NOS
Q
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LaH erm it a
La Mart a
El Carmelo
VER E DA LAS P AL MA S
838000
Drenajes
Permanente
Estaci onal
840000
842000
CONVENCION ES
Rangos de excedente
(300 - 1550) mm/año
Baj o
(1550 - 2000) mm/año Moder ado
(2000 - 2500) mm/año Al to
(2500 - 2800) mm/año Muy Al to
Bar bosa
Girardot a
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICACI ONE S HIDROLÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
E
S
CONTIENE:
MAPA DE EXCEDENTE
ANUAL DE AGUA
ELABORADO POR:
Jai ro Herr era A.
Copacabana
MEDELLÍN
FIGURA:
5.10
ESCALA:
1:40.000
56
Bello
Itagüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
5.6.1 DURACIÓN DE LA LLUVIA (TIEMPO DE CONCENTRACIÓN)
En la Tabla 5.13 se observa que los valores obtenidos con las expresiones de Linsley,
Johnstone y Snyder son bastante altos para las características de la cuenca por lo que se
descartaron al calcular el promedio que permite establecer el tiempo de concentración.
Tabla 5.13.
Tiempos de concentración (Duración de la lluvia).
MÉTODO
Kirpich
California
Témez
Giandiotti
Scs-Ramser
Linsley
Johnstone
Snyder
Tc Promedio
Tc Seleccionado
La Espadera
Tc (hr)
0.14
0.14
0.21
0.27
0.31
0.67
0.77
1.30
Tc (min)
8.63
8.25
12.63
16.34
18.61
39.97
46.02
77.86
0.21
0.20
12.89
13.00
La Espadera +
Carso
Tc (hr) Tc (min)
0.26
15.58
0.12
7.41
0.21
12.63
0.44
26.61
0.39
23.69
0.99
59.54
1.13
67.51
1.90
114.24
0.29
0.30
17.18
17.00
La curva IDF (intensidad – frecuencia – duración) de la estación Las Palmas, presentada
en la Figura 5.11, está expresada por la siguiente ecuación según Smith y Vélez (1997):
i=
m
kTR
(c + d) n
donde k, m, c, n son constantes de la estación calculadas mediante el método de
intensidades anuales (1480, 0.15, 0.9 y14 respectivamente), i es la intensidad (mm/h), TR
es el período de retorno (años) y d la duración de la lluvia (min).
La magnitud de la precipitación se puede determinar a partir de la intensidad de lluvia para
diferentes períodos de retorno mediante la siguiente expresión:
P = i*
d
60
donde i es la intensidad en mm/h y d la duración en minutos.
Tabla 5.14. Intensidad y Precipitación para diferentes períodos de retorno, para una
duración de lluvia de 60 minutos.
Tr (años)
2.33
5
10
25
50
100
Intensidad
(mm/hr)
21.23
25.78
29.32
35.32
39.91
44.12
Precipitación
(mm)
97.97
119.01
135.33
163.04
184.18
203.65
57
HIDROLOGÍA
275
250
Tr = 2.33 años
225
Tr = 5 años
200
Intensidad (mm/h)
Tr = 10 años
175
Tr = 25 años
150
Tr = 50 años
Tr = 100 años
125
100
75
50
25
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Tiempo (min)
FIGURA 5.12. Curva Intensidad – Frecuencia – Duración (IDF) para
la estación pluviográfica Las Palmas
5.6.2 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA LLUVIA
Para la distribución temporal de la lluvia se utilizó el gráfico elaborado por Smith y
Vélez, 1997, para lluvia con una probabilidad de excedencia del 50%. Así, para
incrementos en el tiempo del 10%, se tiene el siguiente comportamiento en las lluvias
mostrado en la Tabla 4.
TABLA 5.15. Distribución temporal de las lluvias en la estación Las Palmas, para una
probabilidad de excedencia de 50%.
Tiempo (%)
Precipitación (%)
10
18
20
51
30
60
40
79.5
50
85
60
89
70
92
80
95
90
98
100
100
5.6.3 P ÉRDIDAS HIDROLÓGICAS
En la Tabla 5.16. se muestra la clasificación en grupo hidrológico, cobertura vegetal y su
correspondiente CN según la metodología propuesta por el Soil Conservation Services
(1986).
TABLA 5.16. Parámetros para determinar las pérdidas hidrológicas.
Cuenca
La Espadera
La Espadera
+ Carso
cobertura
área
CN
Bosque
Pasto
Bosque
Pasto
85%
15%
40
60
95
62
95
68
CN
Tipo
ponderado hidrológico
58
90
Tipo A
79
Tipo A
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
5.6.4 Hidrogramas Sintéticos
La Tabla 5.17 muestra los caudales máximos, para diferentes períodos de retorno,
estimados mediante diferentes modelos (Smith y Vélez, 1997; Arbeláez y otros, 1997).
Tabla 5.17. Caudales máximos para los diferentes periodos de retorno.
MODELO
2.33
Williams y Hann
Racional
Snyder
SCS
10.9
8.5
11.1
3.5
LA ESPADERA
Tr (años)
5
10
25
50
Q (m3/s)
16.5 21.5 30.8 38.4
10.3 11.7 14.1 15.9
13.6 15.5 18.7 21.1
5.3
6.8
9.6 11.8
100
2.33
45.6
17.6
23.4
13.9
38.6
43.9
32.9
32.7
LA ESPADERA + CARSO
Tr (años)
5
10
25
50
Q (m3/s)
55.8 69.9 95.2 116.9
52.8 59.7 71.4 80.5
47.9 60.2 82.4 100.6
47.0 58.8 80.1 97.6
100
137.2
88.7
117.4
113.6
En general, los resultados obtenidos con los cuatro métodos son comparables, excepto
para el caso del SCS que entrega valores muy bajos para la cuenca de La Espadera. Los
mayores valores son arrojados por el hidrograma unitario de Williams y Hann para el caso
de La Espadera y por el método racional al considerar la influencia del carso.
Los resultados conseguidos mediante los hidrogramas unitarios de Williams y Hann y
Snyder y el método racional, cuyos valores son comparables en todos los casos, muestran
que los aportes hidrológicos del carso sobre La Espadera triplican los caudales máximos
de esta última confirmando las observaciones de campo en las que el caudal en la
surgencia es muy similar al caudal en la desembocadura.
5.7 FRONTERAS REALES DE LAS CUENCAS
Son cinco las cuencas del escarpe que reciben aportes cársicos, el caso de La Espadera
ya se analizó ampliamente. La Tabla 5.18 y la Figura 5.12 muestran las áreas cársicas de
recarga por quebrada. La Tabla 5.18 presenta las diferencias entre las cuencas
superficiales y las cuencas reales al tomar en cuenta sus fronteras reales. Las mayores
variaciones se registran en La Espadera puesto que recibe los aportes de las dos mayores
corrientes superficiales del terreno cársico y el incremento en su área es del 400%.
La segunda cuenca más afectada es Las Palmas cuyo incremento en el área, hasta el
punto de cierre considerado, es del 125%. Durante el verano el caudal observado en esta
quebrada a la altura de Bracamonte es similar al verificado en las surgencias (2 - 5 l/s).
TABLA 5.18 Zonas de recarga cársica por cuenca superficial
La Espadera
Cuenca
Zona de recarga
cársica
V.C. El Bizarro
V.C. Las Margaritas
V.C. Viento Loco
V.C. Miraplán
V.C. La Espadera
V.C. Patio Bonito
V.C. La Marcela
V.C. Sin nombre 1
V.C. Sin nombre 2
V.C. Sin nombre 3
C.D. Sin nombre 1
C.D. Sin nombre 2
C.D. Sin nombre 3
C.D. Sin nombre 4
Cuenca
Las Palmas
Zona de recarga
cársica
V.C. Tablazona
C.D. Las Palmas
La Presidenta
V.C. Bosquecito
C.D. Chupadero
La Aguada
C.D. La Aguada
C.D. La Mariana
Bonanza
C.D. Bonanza
V.C. = Valle cársico
C.D. = Campo de dolinas
59
HIDROLOGÍA
Las áreas de las cuencas de La Presidenta y La Aguada son incrementadas en un 125% y
no tienen surgencias por lo que las descargas son difusas, es decir, que el tiempo medio
de residencia del flujo base es mayor que en aquellas con descarga concentrada.
Finalmente se tiene la cuenca Bonanza cuyo incremento es sólo del 106%. Aunque no
tiene surgencias si presenta salidas de conductos de tubificación procedentes del campo
de dolinas que lleva el mismo nombre y que presentan flujo sólo después de fuertes lluvias.
Altura
Promedio de la
Cuenca
(msnm)
Pendiente
promedio de la
cuenca (%)
1800
1800
1800
1800
2285.0
2300.0
45.5
42.6
2600
2650
1920
1920
2260.0
2285.0
51.8
31.7
2605
2605
1900
1900
2252.5
2252.5
53.2
50.1
La Espadera
Superficial
Frontera Real
1.20
4.80
5.28
11.80
1890
4382
1290
2750
1050
2170
735
1450
2575
2800
Las Palmas
Superficial
Frontera Real
2.85
3.53
11.39
8.61
1790
1790
970
1035
2460
2460
2215
2515
2755
2800
La Presidenta
Superficial
Frontera Real
1.77
2.22
7.46
8.55
2570
2845
1680
1910
1020
1620
664
1140
2770
2800
La Aguada
Superficial
Frontera Real
0.93
1.16
5.00
6.20
1560
2845
1140
1250
900
900
600
600
Bonanza
Superficial
Frontera Real
0.47
0.50
4.05
4.04
1570
1680
1035
1070
510
510
400
400
MICROCUENCA
60
Cota corte de
Cuenca
(msnm)
14.4
17.5
Cota Máxima
Cuenca
(msnm)
2652.5
2675.0
Ancho
promedio (m)
2550
2550
Amplitud
Máxima de la
cuenca (m)
2550
2550
Dist. al
centroide (m)
50.8
29.1
Long. Cuenca
(m)
2172.5
2285.0
Perímetro (km)
1770
1770
Área (km²)
Cota Mínima
Cuenca
(msnm)
TABLA 5.19Influencia del carso en las cuencas del escarpe.
1176000
1178000
1180000
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
838000
840000
842000
CONVENCION ES
Drenajes
Permanente
Estaci onal
Cuencas afec ta da s
Bonanza
La Aguada
La Esp ad era
La Presid en ta
Las Pa lmas
Zona de rec arga por c uenca
Bonanza
La Ag ua da
La Espadera
La Presidenta
Las Palmas
Bar bosa
Girardot a
CARSO DE ALTA MONTAÑA EN SANTA ELENA;
N
W
IMP LICACI ONE S HIDROLÓGICAS E
HI DROGEOLÓGICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ
E
S
CONTIENE:
MAPA DE ZONAS DE
RECARGA CÁRSICA
ELABORADO POR:
Jai ro Herr era A.
FIGURA:
5.12
ESCALA:
1:40.000
61
Bello
Copacabana
MEDELLÍN
Itagüí Envigado
La Estrel la
Sabaneta
Caldas
HIDROLOGÍA
6. DISCUSIÓN
6.1 ORIGEN DEL SISTEMA
La evidencia hallada permite establecer que el carso de Santa Elena es el resultado de la
combinación de múltiples particularidades cuya confluencia dio lugar al desarrollo de este
ambiente poco común en rocas cristalinas.
En primer lugar se tiene el modo de emplazamiento del cuerpo dunítico sobre la anfibolita.
Como ya se mencionó, durante el Cretáceo la unidad litológica Dunita de Medellín,
originaria de corteza oceánica, se emplazó sobre la Anfibolita de Medellín, correspondiente
a corteza continental, en un proceso conocido como obducción. Durante la obducción la
dunita fue sometida a elevados esfuerzos compresivos responsables, en gran medida, de
su estado actual de fracturamiento.
Es muy posible que la disolución de la dunita se iniciara desde el momento mismo de la
obducción, favorecido por la mineralogía del cuerpo y obedeciendo el principio de Riecke.
En segundo lugar el macizo rocoso que comprende el cuerpo sur de la Dunita de Medellín
está compuesto en un 92% de forsterita, un silicato de magnesio con alta tendencia a la
disolución en presencia de agua para generar sílice libre y un hidróxido de magnesio
conocido como brucita. El otro 8% está compuesto por fayalita, un silicato de hierro cuya
alteración da origen a la magnetita entre otros minerales. La presencia de brucita en varias
cavernas y en el lecho del Bizarro, sumado a la conclusión de Álvarez (1982) con respecto
al tipo de serpentinización permite afirmar que el proceso de disolución fue favorecido por
la serpentinización.
Otra condición de susceptibilidad a la disolución es la posición topográfica en la que se
encuentra el cuerpo sur de la Dunita de Medellín; al norte, al oeste y al este está limitado
por escarpes (pendientes mayores de 45º) donde el elevado gradiente hidráulico permite el
desarrollo de corrientes con importantes presiones de flujo a través de las fracturas.
Además, una dunita como aquella de Santa Elena que restringe mineralógicamente la
formación de saprolito y de esta forma la infiltración difusa, incrementa la infiltración a
través de fisuras preexistentes generando altas presiones de flujo concentrado y con ellas
un proceso de disolución. De esta forma entra a participar un tercer proceso de disolución
conocido como disolución por presión de flujo.
62
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
Relacionado con la condición de borde libre en que se encuentran los sectores norte y
oeste del cuerpo sur de la Dunita de Medellín se produce un fallamiento distensivo por
desconfinamiento con características contrarias al generado por la obducción y cuyas
evidencias se observan en superficie. La ocurrencia de estas fallas verticales y paralelas al
escarpe no sólo se constituyen en nuevas rutas para los flujo internos sino que dan origen
a un cuarto tipo de disolución asociado con la liberación de las presiones de confinamiento
de los minerales al interior del macizo.
De esta forma en la zona de Santa Elena se identificaron cuatro procesos que, al parecer,
son los responsables de la disolución de la Dunita de Medellín en su sector meridional; el
primero asociado al principio de Riecke aplicado a las fracturas compresivas debidas al
emplazamiento del macizo rocoso, el segundo relacionado con el fracturamiento debido al
desconfinamiento de la roca, el tercero debido al proceso de hidratación durante la
serpentinización de una dunita magnésica y el cuarto vinculado con la presión de inyección
de agua a través de las fisuras que prefiguran el desarrollo del carso.
A lo anterior se suma la acidificación del agua debida a su infiltración a través de una
cobertura de cenizas volcánicas, de espesor variable, con altísimo contenido orgánico.
6.2 EVOLUCIÓN DEL SISTEMA
Como se describió en los capítulos anteriores el sistema cársico es un sistema integrado de
transferencia de masa en macizos rocosos cuya estructura permeable está dominada por
la disolución al interior de los conductos y organizada para facilitar el fluido en la dirección
establecida por el gradiente hidráulico.
El elemento crítico en esta definición es el reconocimiento de la importancia de la evolución
hidrogeológica. Los diferentes tipos de carso están marcados por las asociaciones
características de los prerrequisitos estructurales para el flujo del agua subterránea, tales
como, régimen del flujo, modo de recarga y configuraciones recarga – descarga,
hidroquímica y grado de herencia de condiciones anteriores.
Con base en lo anterior, se han propuesto dos tipos de sistemas cársicos (British
Geological Survey, 2001), con rasgos geomorfológicos similares, que difieren en su historia
de carsificación. El carso abierto, al que pertenece el sistema de Santa Elena, se
desarrolla sólo en la roca expuesta en superficie independientemente de la predisposición
estructural. El carso intraestrato se forma en rocas cubiertas por capas de material no
soluble y su carsificación es posterior a la depositación del material suprayacente.
Las características halladas en campo tales como: karren en las partes más elevadas del
área estudiada, dolinas y bloques de dunita en las divisorias de agua, presencia de
conductos cársicos abandonados a mayor altura que los activos, colinas residuales y
cavernas con varios niveles horizontales, permiten establecer, como lo propuso Vásquez
(1993), que el paisaje actual corresponde a un antiguo nivel cársico colapsado. El nivel
actual presenta conductos maestros con direcciones preferenciales N30º-35ºW y
surgencias mayores entre las cotas 2195 msnm y 2320 msnm.
Es importante anotar que los canales maestros correspondientes a niveles antiguos
colapsados, representados por karren tipo acanaladura y paleosurgencias, presentan
direcciones distintas, e incluso perpendiculares, a los conductos activos.
63
HIDROLOGÍA
6.3 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
Se identificaron 308 ponores (10.2 ponor/km2) y 40 zonas afectadas por pseudocarso en
los 30.2 km2, lo que implica una gran recarga concentrada del sistema en épocas
invernales.
En términos de lo expuesto por Mull et al (1988), el acuífero de Santa Elena es
indudablemente un acuífero cársico maduro, es decir, desarrollado bajo terrenos
compuestos por dolinas que capturan y drenan la escorrentía superficial directamente al
ambiente subsuperficial y con corrientes que desaparecen, total o parcialmente, en los
sumideros para reaparecer en exurgencias con caudales que alcanzan los 10 l/s.
La presencia de numerosos rasgos exocársicos de captura de la escorrentía superficial
indica que todo el volumen de agua proveniente de las precipitaciones en la zona son
evacuados mediante el sistema cársico. De esta manera dichas geoformas amortiguan las
crecidas de las quebradas del escarpe que se alimentan con sus aguas que de otro modo
recibirían la descarga de forma instantánea. Esta condición puede observarse en la uvala
3
de Hoyón, cuya capacidad fue estimada en 70700 m y que una vez llena tarda 18 horas en
drenarse totalmente.
La captura de la escorrentía superficial no se limita a los ponores y las dolinas, la presencia
de un sistema pseudocársico asociado a las cenizas volcánicas y al saprolito de la dunita
facilita la infiltración concentrada de la escorrentía superficial y el aporte de sedimentos que
taponan los conductos internos incrementando las presiones del fluido dentro de los
conductos cársicos lo que favorece la disolución en las paredes.
El de Santa Elena es un sistema sumamente vulnerable como se observó en 1989 cuando
el sumidero principal de la quebrada El Bizarro, localizado 30 m aguas arriba del puente de
El Chispero, fue sellado con concreto. Durante el invierno de ese año la capacidad
hidráulica de los sumideros ubicados aguas abajo fue superada y la consecuente
inundación alcanzó tal magnitud que gran parte del agua de esta microcuenca cársica
vertió hacia el valle de “Patio Bonito” e inundó su uvala principal con una capacidad
3
aproximada de 50000m . Hacia el final de dicho invierno se abrió, de forma natural, un
nuevo sumidero 50 m aguas abajo del taponado.
Los análisis estructurales mostraron que son cinco las direcciones preferenciales de flujo,
cuatro de ellas parecen ser los principales canales tributarios; N60º-65ºW, N50º-55ºW,
N10º-15ºE y N40º-45ºE. Mientras que los conductos maestros que dirigen el agua desde
los principales sumideros hasta las surgencias mayores siguen direcciones N30º-35ºW.
El ensayo con trazador permitió corroborar la dirección de los flujos cársicos mencionada
en el párrafo anterior y además, fue posible establecer que el tiempo de viaje es de 19.5
horas, el caudal medido en la mayor exurgencia encontrada fue de 2.5 l/s; sin embargo,
existe una convergencia de surgencias localizada en un tramo de 50 m a partir de dicha
exurgencia de forma tal que al final de ese tramo el caudal medio de La Espadera es de 30
l/s en época de invierno y de 5 l/s en verano siendo muy similar al caudal que se registra
sobre la vía a Santa Elena, es decir, que el mayor porcentaje de agua de esta quebrada
proviene del sistema cársico de El Plan y sólo una mínima parte corresponde a la
escorrentía del escarpe centro oriental de Medellín.
64
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
6.4 HIDROLOGÍA CÁRSICA
La información geomorfológica y estructural obtenida durante el desarrollo del estudio
permitió establecer conceptualmente las direcciones preferenciales de los flujos
subterráneos del sistema, de esta forma fue posible determinar que las aguas infiltradas en
los ponores y sumideros de la quebrada El Bizarro afloran en la quebrada La Espadera
sobre la cota 2195 msnm, mientras aquellas infiltradas en el ponor de la quebrada Las
Espaderas son conducidas por conductos tributarios hacia el conducto maestro que evacúa
las aguas del Bizarro.
6.5 AMENAZAS ASOCIADAS AL SISTEMA
6.5.1 CONTAMINACIÓN
2
En los 30.2 km que conforman el sistema cársico de Santa Elena se encontraron varias
cavernas y dolinas convertidas en áreas de disposición final de las basuras de origen
doméstico. Aunque la relación de algunos de estos basureros con las corrientes que
drenan el escarpe es difícil de establecer, existen otros en los que la contaminación que
ejercen sobre dichas corrientes es bastante clara puesto que se encuentran en el lecho
mismo de las quebradas El Bizarro y Las Espaderas cuyas aguas, según se comprobó con
trazadores, son consumidas por habitantes de los barrios periféricos al resurgir en el
escarpe centro oriental de Medellín.
A la contaminación con residuos sólidos domiciliarios se suma el vertimiento de aguas
servidas en las quebradas de El Plan y el paso de agroquímicos al ambiente subsuperficial,
algunos de estos últimos clasificados como venenos por los laboratorios que los producen
(ver Foto 6.1)
En la quebrada La Espadera, entre las cotas 2200 msnm y 1800 msnm existen cuatro
bocatomas a filo de agua que abastecen algunos barrios del sector. Debido a la disposición
topográfica de la cuenca, los usuarios de estas captaciones, y al parecer las autoridades
competentes, no sospechan que el agua que están consumiendo pueda estar contaminada
con residuos sólidos y líquidos.
FIGURA 6.1. Recipiente de veneno encontrado en
el lecho de la quebrada El Bizarro
65
HIDROLOGÍA
6.5.2 MOVIMIENTOS EN M ASA Y E ROSIÓN
El escarpe, en toda su extensión, presenta múltiples acumulaciones de bloques de roca
dunítica y anfibolítica; sin embargo, la presencia de las surgencias coincide con las áreas
de mayor presencia de estos talus por lo que es posible que en épocas invernales se
afecte su estabilidad por la fuerza de arrastre asociada a la salida del agua de los
conductos cársicos.
Con base en lo expuesto por los testigos del evento de Media Luna ocurrido en junio de
1954, es factible que el agua infiltrada a través de un sumidero nuevo de la quebrada El
Bizarro hallara un conducto antiguo cuya surgencia estuviera sellada por el saprolito de la
dunita, que en la zona puede alcanzar los 18 m de espesor. Las presiones de flujo
generadas al interior del conducto cerrado habrían sido las causantes de lo que los
bomberos que atendieron la emergencia llamaron “erupciones de lodo”.
La cobertura de ceniza volcánica y el saprolito de la dunita presentan una alta
susceptibilidad a la erosión por lo que en épocas de invierno algunas zonas de El Plan
muestran variaciones geomorfológicas importantes como es el caso de la uvala del Hoyón,
en la cual fue posible observar un crecimiento remontante fundamentado en la aparición de
nuevos sumideros de gran capacidad.
66
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 CONCLUSIONES
7.1.1 CONCLUSIONES GENERALES
El terreno cársico de Santa Elena está muy bien desarrollado, se presentan las diferentes
geoformas exocársicas reportadas en la literatura; sin embargo, las geoformas
endocársicas (estalactitas y estalagmitas) están ausentes.
La existencia de cavernas con niveles horizontales unidos por conductos verticales, la
presencia de colinas residuales y la ubicuidad del karren son evidencias geomorfológicas
claras que indican que el paisaje actual corresponde a un antiguo nivel cársico colapsado
como lo había intuido Vásquez (1993).
El almacenamiento de la escorrentía superficial en las dolinas y demás rasgos cársicos,
que varía entre días y semanas, constituye un factor de amortiguación de crecidas.
Durante este trabajo se establecieron cuatro mecanismos generadores del sistema cársico
de Santa Elena: 1) disolución de la forsterita, mineral que representa el 92% de la Dunita
de Medellín, para generar sílice en gel y brucita, 2) disolución por los enormes esfuerzos
compresivos generados durante el emplazamiento del macizo, 3) disolución por liberación
de presión de confinamiento y 4) disolución por las altas presiones de fluido ejercidas sobre
las paredes de las fracturas en una zona con un gradiente hidráulico muy alto.
El desarrollo de las geoformas cársicas en la Dunita de Medellín está controlado por el
gradiente hidráulico y las relaciones espaciales del fracturamiento. Estos elementos
geológicos, en especial el fracturamiento del macizo rocoso, determinan la posición de las
aguas subterráneas y su evacuación a través de un sistema bien desarrollado de
conductos subterráneos.
Las fracturas no son el único factor determinante de la carsificación de la Dunita de
Medellín, pero sí es el más importante y ejerce un control decisivo en las características
geomorfológicas e hidrogeológicas, desde la génesis de un karren incipiente hasta el
desarrollo de las cavernas y las uvalas.
67
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Hay una gran influencia de los procesos pseudocársicos en el desarrollo del sistema
cársico de Santa Elena, consistente en la recarga concentrada a través de los conductos
de tubificación - tunelización y el consecuente incremento en las presiones de flujo que
contribuyen en la disolución de la dunita.
El desconocimiento de los sistemas cársicos por parte de las autoridades competentes, ha
permitido acciones sobre las geoformas activas como el vertimiento de basuras en dolinas
y cavernas causando la contaminación de las aguas cársicas que al aflorar en el escarpe
son utilizadas para el consumo humano en dos barrios de Medellín y el taponamiento de
sumideros que ha causado inundaciones en el sector del Chispero y en el Hoyón.
7.1.2 D EL MÉTODO Y LAS HERRAMIENTAS
El método aplicado para obtener la ley de distribución de planos de debilidad del macizo
ultramáfico permitió establecer la predisposición tectónica de los conductos principales del
carso y a partir de éstas el modelo conceptual de circulación del agua.
La metodología para el análisis del balance hídrico elaborada mediante la aplicación de
sistemas de información geográfica proporciona resultados satisfactorios y congruentes
con las estimaciones regionales del balance hídrico presentadas por CCTA – Universidad
Nacional (2002).
La aplicación de un modelo de tanques agregado calibrado para cuencas vecinas permitió
hacer la restitución de la serie de caudales diarios medios y mínimos.
Los dos modelos aplicados para estimar los caudales medios proveen indicadores que
pueden ser usados con el propósito de comparación con un patrón de referencia,
permitiendo una comparación entre cuencas. Estos modelos permiten, en un lapso de
tiempo muy corto, obtener información con buen nivel de validez. Por esta razón sirven
como una herramienta valiosa en análisis de cuencas con información escasa.
Las hidrógrafas unitarias de Williams y Hann, Snyder y Soil Conservation Service, sumadas
al método racional permitieron conocer la influencia del carso de Santa Elena en los
caudales máximos de La Espadera, en ausencia de información hidrológica adecuada.
7.1.3 D E LOS RESULTADOS
Fueron inventariados 1057 rasgos geomorfológicos distribuidos así: 52 zonas con karren,
494 dolinas, 35 uvalas, 19 cavernas, 28 ventanas cársicas, 359 ponores, 14 surgencias y
56 colinas residuales. La densidad de manifestaciones exocársicas en Santa Elena es
mucho mayor que la reportada por Hernández y Vélez (1988) para el carso de Río Claro.
El fracturamiento es el factor más importante de la carsificación en la Dunita de Medellín,
ejerciendo un control decisivo en las características geomorfológicas e hidrogeológicas,
desde un karren incipiente hasta el desarrollo de las redes de drenaje subterráneo.
En general son las líneas de fractura N30º-35ºW y N60º-65ºW las que ejercen dicho control
de forma más notoria, salvo en la cresta del escarpe donde las fracturas por
desconfinamiento del macizo rocoso reorientan el flujo con dirección N80º-85ºE.
68
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológicas en el Valle de Aburrá
La utilización de tintes trazadores (rodamina WT) permitió establecer que el tiempo de viaje
al interior del carso es de 11.4 horas en verano luego de recorrer una distancia aproximada
de 1280 m para una velocidad media de 0.031 m/s en verano.
Fue posible concluir que las aguas infiltradas en las quebradas Las Espaderas y El Bizarro
convergen dentro del sistema cársico para salir a través de la misma surgencia. Además,
se observó que el caudal de dicha surgencia en verano es igual al caudal en la
desembocadura, es decir, que en verano los acueductos de los barros Ocho de Marzo y
Juan Pablo II son abastecidos únicamente por aguas de origen cársico.
Es importante aclarar que los resultados obtenidos para el balance hídrico son de carácter
preliminar debido a la ausencia de información hidroclimatológica. Sin embargo, dichos
resultados dan cumplimiento al objetivo propuesto de presentar una idea general de la
influencia del sistema cársico en la quebrada Santa Elena.
Se pudo comprobar que el mayor porcentaje de las aguas del sistema cársico son
drenadas hacia la quebrada Santa Elena a través de la quebrada La Espadera y en un
porcentaje mucho menor hacia las quebradas Las Palmas y La Presidenta.
La manifestación geomorfológica de la cuenca de la quebrada La Espadera hace suponer
que no pueden haber aportes hídricos, ni de contaminantes, desde la vereda El Plan; sin
embargo, se comprobó una fuerte dependencia de dicha cuenca con los aportes realizados
a través de las surgencias de la cota 2195 msnm.
El incremento en las área de la cuencas del escarpe al considerar las fronteras reales son:
La Espadera (400%), Las Palmas, La Presidenta y La Aguada (125%) y Bonanza (106%).
Los resultados obtenidos en la estimación de caudales máximos muestran que los aportes
del carso a la quebrada La Espadera pueden triplicar los caudales máximos asociados a la
cuenca superficial de dicha quebrada
7.2 RECOMENDACIONES
Se debe prevenir la contaminación de las aguas cársicas, y con ellas los acueductos
localizados en la quebrada La Espadera, mediante la implementación de un plan de
manejo que evite el vertimiento de residuos domésticos que proporcionen materia orgánica,
nitritos e hidrocarburos a las aguas subterráneas.
Al ser comprobada la influencia de este sistema en las quebradas que drenan el escarpe
centro oriental, adquiere mayor importancia conocer la precipitación media mediante la
adecuación del pluviómetro existente en la escuela de El Plan y los caudales infiltrados en
los sumideros con la instalación vertederos en las dos principales corrientes de El Plan.
El estudio permite mostrar una evolución paralela entre el desarrollo temporal de las
fracturas y la propia evolución y orientación de las redes hidrológicas subterráneas. Desde
el punto de vista metodológico resulta por tanto muy recomendable abordar el estudio de
las fracturas de manera que se identifique la historia de los esfuerzos generadores.
Deberá realizarse un estudio petrográfico que determine de manera más precisa la
susceptibilidad de la Dunita de Medellín a la disolución.
69
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALFA – OMEGA INGENIEROS LTDA. 1999. Estudio de la oferta del recurso hídrico de las
principales cuencas hidrológicas del municipio de Envigado. Informe Técnico. Ríonegro,
Antioquia. 86 p.
ÁLVAREZ, J. 1982. Tectonitas dunitas de Medellín; Informe 1896. Boletín geológico. Vol. 28.
No. 3. Ingeominas. Medellín. Pág. 11 – 43.
------------------ y MUÑOZ, R. 1981. Distribución de cromo, níquel y cobalto en la saprolita y en
los concentrados de sedimentos fluviales derivados de las Dunitas de Medellín; Informe 1841.
Boletín geológico. Vol. 28. No. 3. Ingeominas. Medellín. Pág. 47 – 71.
ANTIGÜEDAD, I. 2000. El acuífero kárstico: Metodología de investigación y protección de sus
recursos. En: Boletín Sociedad española de espeleología y ciencias del karst (SEDECK). Nº 1.
pp 16 – 22. http://www.ual.es/asocia/sedeck/revista/a1-3.pdf
ARBELÁEZ, A.C., VÉLEZ, M.V. y SMITH, R. 1997 Diseño hidrológico con información escasa,
un caso de estudio: Río San Carlos En: Avances en recursos hidráulicos. No. 4. Facultad de
Minas Universidad Nacional de Colombia. Medellín. Pág. 1-18.
BEEK, M.A. 1996. Drenaige pattern analysis and extraction of hydrologic properties from a
digital elevation model. Tesis de Maestría. Silsoe College, Cranfield University. Inglaterra. 45 p.
BLAIR, R. 1986. Karst landforms and lakes. En: Geomorphology from space; a online textbook.
http://daac.gsfc.nasa.gov/DAAC_DOCS/geomorphology/GEO_HOME_PAGE.html
BECK, B. 1982. Sobre la definición de carso y pseudocarso. Boletín de la Sociedad Venezolana
de Espeleología Vol. 10 No.19. Pp.2 - 12. Caracas.
BENAVENTE, J. y SANZ, C., 1998. La fracturación en los macizos kársticos andaluces y su
influencia en el desarrollo del relieve kárstico. En: DURÁN, J. Y LÓPEZ, J. (Eds), Karst en
Andalucía. Instituto Tecnológico Geominero de España. Pp. 41 – 47. Madrid.
http://www.igme.es/internet/web_aguas/igme/publica/pdflib1/kars.pdf
BOTERO, G. 1963. Contribución al conocimiento de la geología de la zona central de
Antioquia. Anales No. 57. Facultad de Minas, Medellín. 101 p.
70
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológi cas en el Valle de Aburrá
BRITISH GEOLOGICAL SURVEY. 2001. Risk of subsidence due to evaporite solution
(ROSES).
http://www.ncl.ac.uk/roses/objective1a.html
BRONER, I. Irrigation scheduling: the water balance approach. En: Irrigation, Crop Series. No
4.707. Colorado State University. www.ext.colostate.edu/pubs/crops/04707.html
BRYAN, R. y JONES, J. 1997. The significance of soil piping processes: inventory and
prospect. En: Geomorphology. Especial Issues: Piping Erosion. Vol. 20. No. 3-4 Pp. 209–218.
U.S. ARMY CORPS OF ENGINEERS, 1994. Flood-runoff analysis. CECW-EH, Engineer
Manual. Department of the Army. Washington, D.C.
CENTRO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ANTIOQUIA (CCTA)- UNIVERSIDAD NACIONAL
DE COLOMBIA. 2002. Balances hidrológicos y atlas digital de Antioquia. Medellín
CORANTIOQUIA. 2001. Plan maestro parque regional Arví. Unión Temporal Fundación Natura
– Holos Ltda. Tomos I, II, III y IV. Medellín.
COST ACTION 65. 1995. Hydrogeological aspects of groundwater protection in karstic areas,
final report. European Comisión. report EUR 16547.
http://cost.cordis.lu/src/signatories.cfm?domain=6
COST ACTION 620. 2002. Vulnerability and risk mapping for the protection of carbonate (karst)
aquifers. European Commission DG-XII. www.lgih.ac.be/cost
DOERR, S. 1999. Karst-like landforms and hydrology in quartzites of the Venezuelan Guyana
shield: Pseudokarst or "real" karst? En: Zeitschrift für Geomorphologie, No. 43, Pp. 1-17
ERASO, A. y PULINA, M. 2001. Cuevas en hielo y ríos bajo los glaciares. Segunda edición. Mc
Graw-Hill. Madrid. 279 P.
------------------ y DOMÍNGUEZ, M., 2000. Método de predicción de las direcciones principales de
drenaje subterráneo en macizos anisotrópicos “Método Eraso”. En: Boletín SEDECK Nº1.
Sociedad Española de Espeleología y Ciencias del Karst. Madrid.
------------------ 1985. Método de predicción de las direcciones principales de drenaje en el karst.
KOBIE. Serie Ciencias Naturales. Bilbao. 165 P.
FEININGER, T. y GÓMEZ, H. 1968. La caverna del Nús, departamento de Antioquia. En:
Boletín geológico de Ingeominas. Vol. XVI. No.1-3. Pág. 97 – 111. Bogotá
FORD, D. y WILLIAMS, P.
editores. Cambridge. 600 P.
1989. Karst geomorphology and hydrology. Chapman y Hall
FUENTE, J.
2000. Obtención de la oferta hídrica en sitios con carencia de datos
meteorológicos; aplicación al caso del Pico de Tancítaro, Michoacán, México. Universidad
Mayor de San Simón. La Paz. 66 p. www.umss.edu.bo/epubs/earts/downloads/37.pdf
GONZÁLEZ H., 2001. Geomorfología kárstica: manifestaciones exokársticas.
Espeleológica Ramaliega. http://www.aer-espeleo.com/cuaderno/geomor.htm
Agrupación
GRIMES, K., 1997. Redefining the boundary between karst and pseudokarst: a discussion. En:
Cave and Karst Science. Vol. 24, No. 2. pp 87 – 90.
71
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
GRIMES, K., 1975. Pseudokarst: Definition and types. En: Australian speleological federation
proceedings 10th biennial conference.
HERMELÍN, M.
1984. El estudio de la cenizas volcánicas en el departamento de Antioquia.
En: Dyna. No. 103. Medellín Pp. 53 -58
HERNÁNDEZ, B. y VÉLEZ. H. 1988. Geomorfología de los mármoles de Río Claro,
departamento de Antioquia. Trabajo Dirigido de Grado. Universidad Nacional de Colombia.
Medellín. 128 p.
HOYOS, F. 2001. Geotecnica: diccionario básico. Hombre Nuevo editores. Medellín. 182 p.
------------------ 2001. Precipitaciones y deslizamientos; elementos hidrológicos e hidrogeológicos
de la remoción en masa. III Simposio panamericano de deslizamientos. Cartagena.
------------------ 2000a. Evaluación hidrogeológica del corredor del túnel Aburrá – Oriente.
Informe Técnico. Medellín
HOYOS, F., VÉLEZ, M., MÚNERA, C. y ÁRIAS, D.
2000b. Sistema hidrogeológico del
altiplano de Ríonegro y del Valle de la Unión en la zona central de Antioquia. En: XIV Seminario
de Hidráulica e Hidrología. Sociedad Colombiana de Ingenieros. Villa de Leyva, Boyacá.
JAMES, M., 1988. Geología y su influencia en las amenazas geológicas en la cuenca de la
quebradas Santa Elena. En: Conferencia de riesgos geológicos Valle de Aburrá. Ingeominas –
Universidad Eafit. Medellín
JENNINGS, J., 2001. http://www.salem.mass.edu/~lhanson/gls210/karst.htm
KASTNING, E. 1998 Environmental impacts of the proposed Florida Rock Industries quarry at
Six Mile, Vanns Valley, Floyd County, Georgia. http://water.roman.net/kasting1.html
LIEBENS, J. 1987. Estudio geomorfológico del karst de Río Claro (Antioquia). En: Seminario
Gerardo Botero Arango (memorias). Universidad Eafit. Medellín. Pág
LÖFFLER, E., 1978. Karst features in Igneous Rocks in Papua New Guinea. E n: DAVIES, J. y
WILLIAMS. M., (eds.). "Landform evolution in Australasia", Australian National University Press,
Canberra. pp. 238-249.
MARTÍNEZ, J. 2001. Geología estructural y dinámica global: Deformación a escala cristalina.
Universidad de Salamanca.
http://web.usal.es/~gabi/APUNTES/TEMA4.PDF
MESA O. et al., 2000. Hidro SIG: Una herramienta para el análisis y despliegue de la hidrología
de Colombia. Memorias del XIX Congreso Latinoamericano de Hidráulica e Hidrología,
International Association for Hydraulic Research. Córdoba – Argentina. Pp. 605-614.
MILANOVIC, P. 1981. Karst hydrogeology. Water Resources Publications. Nueva York. 434 p.
MONCRIEFF, J.B., 2001. Calculation of Evaporation by the Penman-Monteith method.
http://www.ierm.ed.ac.uk/cw2h/lec8/pm10.htm
MONSALVE, B. 1996. Evaluación geológica de la cromitas al NNW de Medellín. Tesis de
grado. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 91 P.
72
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológi cas en el Valle de Aburrá
MORECS
(Met
Office
Rainfall
and
Evaporation
http://www.ierm.ed.ac.uk/cw2h/lec8/morecsps.htm
Calculation
System).
2002.
MOREL, J. 2000. Experimental investigation into the effect of stress on dissolution and growth of
very soluble brittle salts in aqueous solution. Tesis doctoral. Universidad Johannes Gutenberg.
Mainz. Alemania. http://archimed.uni-mainz.de/pub/2000/0098/diss.pdf
MULL, D., LIEBERMAN, T., SMOOT, J. Y WOOSLEY, L. 1988. Application of dye-tracing
techniques for determining solute-transport characteristics of ground water in karst terranes;
digital version. U.S. Environmental Protection Agency and U.S. Geological Survey. Atlanta,
Georgia. 117 p. http://www.cavediggers.com/DyeTrace/dyetrace.pdf
RESTREPO, J. y TOUSSAINT, J. 1984. Unidades litológicas en los alrededores de Medellín.
En: I Conferencia sobre riesgos geológicos del Valle de Aburrá. Medellín. 27 p.
------------------ 1974. Obducción Cretácea en el Occidente Colombiano.
Facultad de Minas. Medellín. P. 73 – 105.
Anales
No. 58.
------------------ 1973. Obducción cretácea en el occidente colombiano. Publicación especial,
Geología No. 3 Nov. Universidad Nacional de Colombia. 26 p.
RODRÍGUEZ, C. 1989. Control de deslizamientos con manejo del agua subterránea; I
Simposio latinoamericano de deslizamientos. Paipa. Pp. 519 – 533.
SATO. T. et al. 2000. Formation and stability of magnesium hydrocarbonate minerals during
serpentinization and weathering of serpentinites. Graduate school of Natural Science and
Technology.
Kanazawa
University.
Kasuma,
Japón.
http://earth.s.kanazawa u.ac.jp/Environmental_Mineralogy/seika/GSsato.pdf
SPANGLER, L., 2000. Delineation of Recharge Areas for Karst Springs in Logan Canyon, Bear
River Range, Northern Utah. U.S. Geological Survey.
http://water.usgs.gov/ogw/karst/kigconference/les_delineation.htm
TERZAGHI, K. y PECK, R. 1967. Soil mechanics in engineering practice. 2ª edición. Wiley,
New York. 566 p.
TORO, G. 2000. Mapificación, cuantificación y caracterización de las cenizas volcánicas en la
cuenca del Río Negro. Universidad Eafit. Medellín.
TOUSSAINT. J. 1972. Recorrido geológico del Río Claro. En: Revista del ICNE. Vol. 3 No. 1
Universidad Nacional de Colombia. Medellín. Pág. 75-96
VÁSQUEZ, A. 1993. Geomorfología del Altiplano de Santa Elena. Anexo I: Geomorfología
cársica en Santa Elena (vereda El Plan). Tesis. Universidad Eafit. Medellín. 98 p.
VÉLEZ, J.I., POVEDA, G. y MESA, O. 2000. Balances hidrológicos de Colombia. Universidad
Nacional de Colombia. Medellín. 150 p.
YÉLAMOS, J. y MORATILLA, P. Desarrollo de los ensayos de trazadores en acuíferos
kársticos. http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qagg/especifica/comunicaciones.doc
73
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
ANEXO I.
INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
CAVERNAS
1
2
3
4
5
839814.8
839903.2
839908.2
839936.8
839949.0
1176152.5
1176033.7
1176045.7
1177579.3
1175988.0
6
7
8
9
10
840006.9
840126.5
840256.2
840281.8
840319.4
1175960.6
1178257.5
1179341.4
1179466.9
1178416.3
11
12
13
14
15
840337.8
840397.7
840405.2
840492.5
840967.0
1178919.9
1178710.2
1177728.3
1179185.1
1176399.7
16
17
18
19
841021.7
841259.0
841406.5
841418.8
1177373.3
1175977.0
1178365.9
1179238.8
6
7
8
9
10
840072.7
840079.9
840079.9
840247.3
840247.3
1175914.5
1179547.5
1179547.6
1179589.3
1179589.4
11
12
13
14
15
840263.1
840263.1
840297.9
840297.9
840666.3
1179221.4
1179221.5
1179453.3
1179453.4
1176071.0
16
17
18
840666.3
841545.6
841545.6
1176071.1
1177805.3
1177805.4
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
839649.4
839660.3
839690.1
839705.1
839730.2
839737.8
839749.7
839751.0
839762.5
839789.1
840092.8
840104.2
840150.1
840212.6
1176772.6
1177845.7
1175963.0
1176761.5
1176832.4
1177369.2
1176862.9
1176758.7
1177470.7
1177509.1
1175950.3
1176120.9
1176155.2
1176141.2
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
840269.9
840273.7
840276.3
840366.6
840427.3
840483.7
840503.3
840527.2
840543.1
840557.1
840587.0
840677.0
840719.9
840750.7
1176108.1
1175984.7
1175929.9
1176658.3
1176673.3
1176853.6
1176895.5
1176607.1
1176580.0
1176550.2
1176492.3
1176979.5
1176959.9
1177000.0
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
840785.3
840802.1
840914.0
841007.1
841029.5
841033.6
841049.9
841064.2
841081.5
841096.8
841133.5
841273.2
841304.6
841320.7
1176948.7
1176985.1
1179237.0
1179139.3
1179208.5
1179111.8
1179140.3
1179095.5
1179140.3
1179095.5
1179104.6
1179002.8
1177954.4
1177925.0
SURGENCIAS
1
2
3
4
5
839377.0
839377.0
840017.3
840017.3
840072.7
1179981.1
1179981.2
1179390.0
1179390.0
1175914.4
COLINAS RESIDUALES
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
839250.0
839251.4
839270.9
839289.0
839289.0
839336.3
839353.9
839398.2
839496.4
839580.5
839598.6
839603.1
839619.7
839638.7
1176704.5
1176751.7
1176636.4
1176603.0
1176755.9
1176805.9
1176674.2
1176655.2
1175993.6
1176059.8
1177007.0
1177875.0
1176840.6
1176920.6
PONORES
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
839651.9
839651.9
839671.5
839671.5
839710.0
839710.0
839723.1
839723.1
839725.3
839725.4
839770.0
839770.0
839776.6
839776.6
839802.0
839802.0
839815.1
839815.1
839819.3
839819.3
839821.5
839854.7
839854.7
839884.7
839884.7
839888.5
839888.5
839895.5
839902.7
839902.7
839917.8
839917.8
839942.1
839942.1
839968.1
839968.7
1177516.5
1177516.5
1177572.0
1177572.0
1176841.0
1176841.0
1177948.5
1177948.5
1177566.0
1177566.0
1177595.4
1177595.4
1178565.9
1178565.9
1177610.2
1177610.2
1177620.4
1177620.4
1178956.6
1178956.6
1178956.6
1176416.1
1176416.1
1177743.8
1177743.8
1177987.0
1177987.0
1178980.1
1177761.1
1177761.1
1177821.0
1177821.0
1177855.7
1177855.7
1178990.6
1178876.8
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
839970.5
839971.0
839974.4
839974.4
839982.1
839982.1
839982.1
840011.1
840024.5
840034.6
840035.4
840035.4
840036.5
840048.1
840065.6
840092.0
840092.0
840099.7
840099.7
840101.9
840105.7
840115.9
840117.7
840129.3
840135.4
840137.3
840148.0
840148.0
840155.2
840155.2
840166.4
840172.6
840173.1
840173.1
840175.1
840175.1
1178891.7
1179077.4
1177640.7
1177640.7
1177883.5
1177883.5
1178875.4
1179026.9
1178966.7
1178827.2
1177743.9
1177743.9
1178842.1
1178825.8
1178884.6
1177984.2
1177984.2
1179011.6
1179011.6
1179011.6
1178827.4
1178862.5
1178877.4
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1177448.4
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1178985.5
73
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74
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1178385.3
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1179478.4
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1178377.1
1177965.6
1177965.6
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1178423.6
1178823.6
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1176528.4
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110
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840432.0
840432.0
840435.1
840435.1
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840455.2
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840460.1
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840466.6
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840520.8
1178640.2
1178640.2
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1178812.5
1177682.8
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1177681.8
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1179098.1
1176467.3
1177835.6
1178787.6
1178787.6
1178631.4
1178631.4
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1178773.7
1176992.0
1177017.8
1177879.5
1176515.5
1178625.2
1178625.2
1178602.7
1178602.7
1178851.4
1178851.4
1176921.1
1176784.2
1177369.6
1176967.4
1177808.1
1178982.0
1178982.0
1178120.9
1177854.4
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
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201
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840544.9
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840616.1
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840623.5
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840680.3
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840683.1
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840692.5
840692.5
840692.5
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1178937.5
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1176301.2
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1177562.5
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1178932.9
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1178888.3
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1177520.7
1177520.7
1177520.7
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1178236.5
1178120.9
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1178059.6
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1177874.3
1177874.3
1177874.3
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202
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254
255
256
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1179265.2
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257
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260
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1176165.8
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316
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1177821.5
1177820.4
1177875.9
1177835.4
1177782.6
1179102.8
1177791.6
1179025.9
1179030.2
1179078.2
1179039.8
1179006.7
1177918.0
1177937.3
KARREN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
839248.5
839256.9
839286.4
839353.9
839398.2
839598.6
839619.7
839638.7
839666.8
839719.1
839724.0
839737.8
839749.6
1176640.5
1176608.9
1176629.9
1176674.2
1176655.2
1177007.0
1176840.6
1176920.6
1177510.1
1177450.0
1177611.5
1177369.2
1176061.7
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
839755.0
839762.5
839783.7
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839962.8
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840113.1
840138.6
840143.4
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840392.4
1176083.5
1177470.7
1176046.8
1177509.1
1176091.0
1176112.1
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1177037.8
1177026.0
1176104.6
1176963.7
1176946.2
1178718.8
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
840435.8
840485.8
840493.2
840516.9
840540.7
840563.6
840589.0
840612.0
840707.6
840715.3
840746.0
840747.8
840758.0
1178796.6
1178592.8
1178614.9
1178604.2
1178597.7
1178591.1
1178590.3
1178579.7
1176911.7
1176996.3
1177025.7
1177040.6
1176967.9
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
840759.4
840793.5
840825.7
840854.9
840856.8
841306.1
841308.0
841330.8
841351.8
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841613.4
841742.3
1177024.2
1177083.8
1178318.7
1179188.8
1179226.8
1179247.7
1179211.6
1179226.8
1179146.9
1179354.2
1179310.5
1179297.2
1176228.5
VENTANAS CÁRSICAS
1
2
3
4
5
6
7
840012.2
840012.2
840051.4
840051.5
840054.7
840054.8
840076.0
1177549.1
1177547.8
1175940.3
1175939.0
1177598.1
1177596.9
1177983.1
8
9
10
11
12
13
14
840076.0
840092.0
840092.0
840160.1
840160.1
840339.3
840339.4
1177981.9
1177736.7
1177735.4
1177802.7
1177801.4
1175944.0
1175942.7
15
16
17
18
19
20
21
74
840993.4
840993.5
841033.6
841045.3
841045.3
841049.9
841386.7
1179241.3
1179240.1
1179111.8
1179079.3
1179078.1
1179140.3
1178125.7
22
23
24
25
26
27
28
841386.8
841615.2
841615.2
841660.3
841660.4
841671.9
841672.0
1178124.5
1176050.6
1176049.3
1176087.6
1176086.3
1176146.6
1176145.4
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológi cas en el Valle de Aburrá
UVALAS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
839488.1
839525.7
839543.0
839574.5
839605.8
839654.7
839662.0
839685.6
839736.5
1176598.8
1177900.0
1176985.5
1176698.9
1177709.3
1177887.1
1177641.2
1176815.6
1176788.9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
839798.2
839973.8
840039.7
840054.3
840121.0
840169.7
840417.4
840439.6
840670.1
1176846.4
1178882.7
1178833.1
1177933.3
1178868.4
1178987.7
1179083.3
1178638.5
1178244.8
19
20
21
22
23
24
25
26
27
840725.2
840751.1
840955.1
840993.4
841045.3
841045.3
841084.5
841110.4
841168.0
1179048.6
1177031.5
1179255.6
1179241.3
1179079.3
1179078.1
1176630.7
1179113.5
1177187.5
28
29
30
31
32
33
34
35
841313.0
841318.3
841319.2
841350.1
841437.3
841615.2
841615.2
841922.6
1177065.9
1177966.4
1179220.8
1179146.9
1179310.7
1176050.6
1176049.3
1177939.0
DOLINAS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
839190.8
839260.5
839267.0
839298.1
839300.0
839323.5
839327.2
839328.2
839347.9
839364.8
839369.6
839392.3
839398.7
839469.3
839474.3
839478.9
839486.8
839506.3
839507.4
839508.3
839511.0
839520.6
839522.4
839527.7
839532.0
839532.4
839533.3
839534.0
839538.4
839540.1
839540.5
839546.2
839562.4
839564.8
839565.3
839567.2
839569.0
839575.3
839579.3
839602.5
839603.7
839607.8
839611.1
839612.4
839640.2
839641.1
839649.6
839650.2
839651.4
839654.2
839658.7
839659.9
839663.0
839664.7
839667.3
839683.2
839692.4
839695.3
839697.3
839706.9
839716.3
839717.8
839724.3
839725.7
839728.8
839729.4
839733.6
839740.2
1177187.8
1176683.1
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1176709.4
1176676.5
1176734.8
1176881.3
1177161.5
1176833.4
1177139.9
1176770.5
1176021.1
1176799.6
1176624.2
1178380.1
1178288.9
1176598.5
1176572.9
1177019.6
1175849.3
1176989.3
1177894.2
1177909.1
1178427.6
1176451.0
1177032.1
1177943.6
1177892.7
1177992.3
1177001.2
1178492.5
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1177975.3
11784 04.4
1177869.7
1178067.5
1176711.7
1178169.5
1176685.0
1177705.5
1177715.1
1178316.7
1177704.6
1178519.2
1178094. 7
1175948.3
1177881.2
1177517.9
1177896.1
1176118.3
1177637.4
1177647.0
1177879.8
1176792.8
1177636.5
1176815.3
1176783.6
1175864.2
1177943.6
1176839.0
1177915.6
1176060.4
1177566.1
1176777.7
1177636.2
1177654.2
1176803.0
1178563.2
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
839748.1
839749.0
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839770.0
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839787.0
839797.4
839800.4
839800.9
839807.3
839811.3
839811.7
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839821.5
839823.9
839826.2
839831.3
839837.3
839855.2
839855.7
839861.3
839862.4
839869.8
839876.8
839891.4
839893.8
839895.5
839901.1
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839915.6
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839930.0
839934.8
839939.7
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839946.0
839949.4
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839962.8
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839968.7
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839970.5
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839982.1
839982.1
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840024.6
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840034.6
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840036.5
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1176861.5
1177611.1
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1177975.5
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1178628.1
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1176135.1
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1176984.2
1178596.8
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1176335.0
1176094.0
1178512.3
1176133.2
1176058.5
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1178876.8
1178891.7
1178891.7
1179077.4
1176097.7
1178875.4
1178875.4
1178695.6
1179026.9
1176803.9
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1176189.3
1178827.2
1178827.2
1178842.1
1178842.1
1176834.7
1178040.5
1176159.4
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
75
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840048.1
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840065.6
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840099.6
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840105.7
840105.7
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840115.9
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840117.7
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840123.7
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840135.4
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840137.3
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840141.4
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840164.0
840166.4
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840172.6
840174.6
840178.0
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840183.1
840183.1
840191.2
840192.9
840192.9
840205.2
840215.6
840215.6
840215.7
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840295.9
840296.3
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1178825.8
1178825.8
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1177942.4
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1176787.5
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1178884.6
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1178827.4
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1178861.1
1178957.2
1178957.2
1178912.3
1178912.3
1177712.9
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1176778.3
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1178916.1
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1178806.4
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1178962.9
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1178790.2
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1178697.2
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1178102.1
1176803.2
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1178413.1
1176697.4
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1178401.9
1178377.1
1176788.0
1178456.0
205
206
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270
271
272
840298.1
840299.5
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840318.4
840324.6
840326.8
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840334.8
840335.7
840348.1
840348.5
840356.5
840356.6
840358.2
840366.8
840375.1
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840387.4
840387.4
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840432.0
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840453.5
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840471.4
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840524.8
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840543.2
1176667.1
1176759.5
1178680.3
1178401.9
1178823.6
1178528.4
1178330.8
1178987.7
1178987.7
1176932.2
1177389.6
1178653.8
1178267.3
1176812.1
1178513.9
1176897.3
1178752.7
1178608.0
1179070.3
1176768.4
1176693.9
1176693.9
1178328.9
1176865.9
1178654.3
1177814.4
1179039.3
1179085.1
1177864.4
1176747.4
1176529.3
1176798.8
1178641.5
1178987.7
1178298.6
1178743.0
1177682.8
1179098.9
1178571.8
1176467.3
1176467.3
1177835.6
1178633.9
1176992.0
1179016.5
1177017.8
1177879.5
1176515.5
1176515.5
1178622.7
1178711.7
1178851.7
1176921.1
1178668.3
1176784.2
1177369.6
1179049.1
1176967.4
1177808.1
1178120.9
1177854.4
1176818.4
1178497.0
1178685.2
1179015.9
1177363.7
1179088.6
1177428.7
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
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348
349
350
351
352
353
354
355
840546.0
840546.0
840546.7
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840551.7
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840571.4
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840590.0
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840665.0
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840686.3
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840722.0
840724.8
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840778.0
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840809.0
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840825.1
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840928.7
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840963.6
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1176910.4
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1176651.1
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1176434.9
1176434.9
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1176626.1
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1177311.6
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1177193.7
1179041.3
1178861.6
1178992.7
1178571.6
1177288.6
1177025.7
1177040.6
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1178940.5
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1178826.9
1177122.8
1177083.8
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1178870.8
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1178002.2
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1178897.1
1177602.3
1179149.6
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1179157.8
1179192.1
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1178989.1
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1179247.1
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1179183.4
1179265.3
1176279.0
1176279.0
356
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436
437
438
840971.0
840975.8
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840981.8
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841006.0
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841031.8
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841041.5
841041.5
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841043.1
841053.1
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841076.4
841076.4
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841080.2
841096.0
841096.0
841096.3
841110.0
841113.0
841116.1
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841159.7
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841220.4
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841246.7
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841262.1
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841282.0
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841299.5
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841301.9
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841304.4
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841305.9
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841334.0
841334.4
841334.4
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1176465.2
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1176985.8
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1176497.7
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1176420.7
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1176940.5
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1176455.4
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1176622.6
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1176643.0
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1176625.6
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1178035.9
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1179071.3
1179201.2
1177931.9
1177931.9
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1178988.0
1178914.4
1178914.4
1177984.7
1177984.7
1178140.5
1178140.5
1179103.3
1179103.3
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1179085.2
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1177058.0
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1177965.5
1179215.7
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1178893.0
1179112.9
1179112.9
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1177947.4
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1177992.7
1178964.5
1178964.5
1177971.4
1177971.4
439
440
441
442
443
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490
491
492
493
494
76
841346.2
841346.6
841347.8
841350.4
841350.4
841356.0
841356.2
841357.9
841357.9
841360.5
841360.6
841382.5
841382.5
841386.7
841386.7
841408.7
841412.8
841413.5
841433.7
841435.0
841441.7
841443.1
841474.7
841474.7
841508.0
841508.0
841594.2
841594.2
841643.3
841643.3
841678.6
841678.6
841682.9
841682.9
841716.0
841716.0
841724.1
841724.1
841739.9
841784.4
841784.4
841839.2
841856.3
841876.7
841879.9
841891.6
841906.0
841906.0
841922.9
841922.9
841939.5
841939.5
841967.9
841967.9
841994.0
841994.0
1179258.1
1179142.8
1179153.2
1176052.5
1176052.5
1179141.8
1178948.5
1178134.1
1178134.1
1178973.1
1179241.0
1178081.8
1178081.8
1178160.8
1178160.8
1177093.2
1179205.3
1179281.4
1179306.6
1179317.0
1179213.5
1179305.6
1176140.3
1176140.3
1176186.4
1176186.4
1177858.9
1177858.9
1177821.5
1177821.5
1177820.4
1177820.4
1177875.9
1177875.9
1177835.4
1177835.4
1177782.6
1177782.6
1179102.8
1177791.6
1177791.6
1179025.9
1179030.2
1179078.2
1179039.8
1179006.7
1177918.0
1177918.0
1177937.3
1177937.3
1177959.5
1177959.5
1177971.6
1177971.6
1177972.1
1177972.1
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológi cas en el Valle de Aburrá
ANEXO II.
GLOSARIO
Agua agresiva: Agua, suave y ácida, que es capaz de disolver la roca.
Agua dura: Agua que contiene un alto nivel de calcio, magnesio y otros minerales.
Aluvión: Depósito de sedimentos transportados por procesos fluviales.
Caliza:Roca sedimentaria constituida fundamentalmente por carbonato cálcico.
Cámara: Cavidad mayor de una caverna, con amplitud y altura considerable..
Cársico: Perteneciente al carso.
Carsificación: Proceso de disolución de la roca.
Carso: Terreno con geomorfología y drenaje características debido a la gran solubilidad de ciertas rocas
bajo la acción de aguas naturales. Derivado del topónimo esloveno Krs.
Caverna de fisura:Cueva desarrollada a lo largo de una fisura debido a la disolución y a la tensión.
Caverna: Corredor subterráneo. Sin. Cueva.
Coluvión: Depósito de material transportado por gravedad.
Conducto: Canal subterráneo activo o inactivo.
Contaminación: Introducción en el agua de sustancias asociadas a residuos de actividades antrópicas.
Corriente intermitente: Drenaje activo solo en épocas de invierno.
Corriente perenne: Drenaje activo durante épocas de estío.
Cuenca: Depresión de gran tamaño que puede ser de origen estructural o erosivo.
Cueva : Cavidad subterránea suficientemente grande como para permitir el acceso, originada por
disolución, acción eólica, erosión fluvial o colapso. Sin. Caverna.
Disolución: Cambio del estado sólido al líquido en donde los iones de la roca pasan directamente a la
solución sin transformaciones.
Dolina:Depresión con forma ovalada y contornos sinuosos pero no angulosos.
Dolomía: Roca compuesta por dolomita
Dolomita: Mineral de carbonato de magnesio y calcio CaMg(CO3)2.
77
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
Divisoria de aguas: Área de mayor altura que divide el flujo de agua entre cuencas.
Dureza (agua): Condición del agua debida a las sales de calcio, magnesio y hierro disueltas, tales como
bicarbonatos, carbonatos, sulfatos, cloruros y nitratos.
Escarpe: La ladera con pendiente superior a los 45º.
Espeleología: Exploración, descripción y estudio de la cavernas.
Falla: Fractura que divide un macizo rocoso con movimiento relativo a lo largo del plano de falla.
Fisura: Agrietamiento en la roca o en el suelo.
Karren: Término general para canales de disolución con un ancho desde unos pocos milímetros a más de
un metro y separados por lomos o crestas agudas..
Karst: ver carso
Kegel: Colina cónica, con pendientes convexas, producida por el proceso cársico.
Lapiaz: Ver karren
Meseta: Terreno plano limitado por flancos escarpados.
Moya: Hueco cilíndrico generado por abrasión.
Paleocarso: Rasgos cársicos remanentes de una fase o período previo, caracterizado por la presencia de
depósitos de sedimento.
Polje: Depresión extensa cerrada, con drenaje subterráneo y fondo plano donde puede existir una
corriente intermitente o perenne.
Pothole: Ver moya.
Pseudocarso: Terreno con geoformas no asociadas a disolución que semeja paisajes cársicos.
Recarga: Proceso de adición de agua a la zona saturada. Volumen de agua agregada en este proceso.
Rumbo (dirección): Orientación relativa al norte de las estructuras geológicas.
Simas: Es un abismo que se abre en la superficie de la planicie. Se forman a partir de una fisura
ensanchada por la disolución.
Sinkhole: Ver dolina
Sumidero: Punto en el que una corriente superficial pasa al ambiente subsuperficial.
Torres cársicas (haystacks): Colina residual en un paisaje cársico erosionado.
Trazado: Determinación de la conexión entre el sumidero y el afloramiento.
Uvalas: Depresión de contornos sinuosos generada por la unión de varias dolinas .
Valle Ciego: Un valle cerrado que contiene una corriente, permanente o estacional, que se infiltra a través
de un sumidero.
Ventana cársica: Una abertura irregular a través de la roca que permite observar la corriente de agua en
su interior.
78
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológi cas en el Valle de Aburrá
ANEXO III.
BIBLIOGRAFÍA
BACK, W., HERMAN, J. y PALOC, H.: Hydrology of selected karst regions. IAH Intern.
Contributions to Hydrogeology, 13, 280 p., Hannover, 1992.
BIONDIC, B. 2000. Karst groundwater protection: the case of the Rijeka region, Croatia. En:
Acta Carsologica. Vol. 29. No.2. Pág. 33 -46
BRICENO, H. y SCHUBERT, C., 1990: Geomorphology of the Gran Sabana, Guayana Shield,
southeastern Venezuela. Geomorphology. Vol 3. pp. 125-141.
BÜDEL, J. 1982. Climatic geomorphology. Princeton University. Princeton. 443 p.
BURGER, A. y DUBERTRET, L. (eds.): Hydrogeology of karstic terrains. Intern. Union of
Geological Sciences, B, 3, 190 p., Paris 1975.
BURGER, A. y DUBERTRET, L. (eds.): Hydrogeology of karstic terrains, Case studies. IAH
Intern. Contributions to Hydrogeology, 1, 264 p., Hannover, 1980.
DALY, D. 2001. Epikarst: a new concept in Irish hydrogeology. Servicio geológico de Irlanda.
www.gsi.ie/workgsi/groundwater/newslet/31/31-01.htm
DREW, D. y HÖTZL, H. Karst hydrogeology and human activities, Impacts, consequences and
implications. IAH Intern. Contributions to Hydrogeology, 20, 300 p., Rotterdam, 1998.
ESLAVA, J., BAHAMÓN, S. y LÓPEZ, M. Clasificación climática de los karst. En: Meteorología
Colombiana. Oct. 2000. U. Nacional de Colombia. Bogotá. Pp. 67-72
GALAN, C., y LAGARDE, J., 1988: Morphologie et evolution des cavernes et formes
superficielles dans les quartzites du Roraima. Karstologia, No 11-12, pp. 49-60.
GÜNAY, G., JOHNSON, I. y BACK, W. 1990. Hydrogeological processes in karst terranes.
IAHS Publication No. 207. Oxfordshire 411 p.
GUTIÉRREZ, J. Evaluación cuantitativa de la influencia del carso en el régimen de
escurrimiento fluvial y su aplicación en el occidente de Cuba En: Investigaciones Geográficas,
No. 30, 1995 http://www.igeograf.unam.mx/instituto/bol30_95.html#Evaluación.html
GUTIÉRREZ, M. et al., Quantitative study of piping processes in badland areas of the Ebro
Basin. NE Spain. En: Geomorphology. Vol. 20. 1997. Pp. 237 – 253.
JONES, J., RICHARDSO N, J. y JACOB, H. 1997. Factors controlling the distribution of piping in
Britain: a reconnaissance. En: Geomorphology; Special Issue Piping erosion. Vol. 20. No. 3-4.
Pp. 289 - 306
79
ANEXO 1, INVENTARIO DE RASGOS CÁRSICOS
KHOBZI, J. 1972: Erosion chimique et mechanique dans la genese de depressions "pseudokarstiques" souvent endoreiques. Revue de Geomorphologie Dynamique. Vol 21(2), pp.57-70.
LAMOREAUX, P. (ed.): 1986. Hydrology of limestone Terranes, Annotated bibliography of
carbonate rocks, vol. 3. IAH Intern. Contributions to Hydrogeology, 2, Hannover.
McFARLANE, M. y TWIDALE, C., 1987: Karstic features associated with tropical weathering
profiles. Zeitschrift fur Geomorphologie (NF), Suppl-Bd. 64. pp.73-95.
McFARLANE, M., RINGROSE, S., GIUSTI, L. y SHAW, P., 1995: The origin and age of karstic
depressions in the Darwin-Koolpinyah area of the Northern Territory of Australia. In BROWN,
A.G. "Geomorphology and Groundwater", Wiley, pp.93-120.
MENDONCA, A., PIRES, A., y BARROS, J., 1993: Pseudo-sinkholes in lateritic terrains, Brasilia,
Brazil. En: BECK, B.F., (editor) "Applied Karst Geology" (proceedings of the Fourth
Multidisciplinary conference on sinkholes and environmental of karst). Rotterdam. pp.43-49.
THOMAS, M., 1994: "Geomorphology in the Tropics", Wiley, Chichester.
TRIPLET, J., DOERFLIGER, N., SWAHLEN, F. y DELPORTE, C. 2000. Vulnerability mapping in
karst areas and its uses in Switzerland. En: Acta Carsologica. Vol. 29 No. 12. Pág. 163 -171.
TWIDALE, C., 1987: Sinkholes (dolines) in lateritised sediments, western Sturt Plateau,
Northern Territory, Australia. Geomorphology. Vol 1. pp.33-52.
WATSON, A., y PYE, K., 1985: Pseudokarstic micro-relief and other weathering features on the
Mswati Granite (Swaziland). Zeitschrift fur Geomorphologie, Vol 29. pp.285-300.
VRBA, J. y ZAPOROZEC, A. (Editores).
1994 Guidebook on mapping groundwater
vulnerability. International Association of Hydrogeologist. Vol. 16. Hannover. 131 p.
WORTHINGTON, S., SMART, C., y RULAND, W. 2001. Karst hydrogeological investigation at
Walkerton.
WRAY, R. 1997: A global review of solutional weathering forms on quartz sandstones. EarthScience Reviews. Vol. 42, pp. 137-160.
YANES, C. y BRICENO, H., 1993: Chemical weathering and the formation of pseudo-karst
topography in the Roraima group, Gran Sabana, Venezuela. Chemical Geology, Vol 107. pp.
341-343.
YOUNGER, P. y STUNELL, J., 1995. Kasts and pseudokarst: an artificial distinction? En:
BROWN, A.G. (editor). Geomorphology and groundwater. John Wiley and son. Chichester.
Inglaterra. Pp. 121 – 142.
80
Carso de alta montaña en Santa Elena; implicaciones hidrológicas e hidrogeológi cas en el Valle de Aburrá
ANEXO IV.
ANÁLISIS FÍSICO - QUÍMICO
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