2105246601123000 descripcion rio oro

Medición de caudales en tramos seleccionados de los Ríos Tona,
Frío y Oro, para evaluación de aportes de aguas subterráneas en
el Macizo de Santander
Bucaramanga, Abril de 2007
República de Colombia
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA
INSTITUTO COLOMBIANO DE GEOLOGÍA Y MINERIA
INGEOMINAS
1
CONTENIDO
INTRODUCCION......................................................................................................................................................... 5
1. DESCRIPCION GENERAL ................................................................................................................................... 7
1.1 LOCALIZACION GENERAL ............................................................................................................................ 7
1.2 HIDROGRAFIA.................................................................................................................................................. 8
1.2.1 Río Tona ...................................................................................................................................................... 9
1.2.2 Río Frío ..................................................................................................................................................... 10
1.2.3 Río de Oro ................................................................................................................................................. 10
1.3 HIDROLOGIA .................................................................................................................................................. 11
1.3.1 Precipitación ............................................................................................................................................. 11
1.3.2 Caudales .................................................................................................................................................... 13
1.4 MARCO HIDROGEOLOGICO ........................................................................................................................ 14
1.4.1 Zonas Geológicas ...................................................................................................................................... 14
1.4.2 Zonas Hidrogeológicas.............................................................................................................................. 16
2. METODOLOGIA .................................................................................................................................................. 19
2.1 LOCALIZACION DE LAS ESTACIONES DE MEDIDAS DE AFORO ......................................................... 19
2.2.1 Río Tona .................................................................................................................................................... 19
2.2.2 Río Frío ..................................................................................................................................................... 21
2.2.3 Río de Oro ................................................................................................................................................. 22
2.2 EQUIPO DE MEDICIÓN.................................................................................................................................. 23
2.3 PROCEDIMIENTO DE AFORO ...................................................................................................................... 25
3. RECOPILACION DE INFORMACION ............................................................................................................. 27
3.1 DATOS DE AFORO ......................................................................................................................................... 27
3.2 DATOS PLUVIOMETRICOS .......................................................................................................................... 33
3.2.1 Estaciones Pluviométricas ......................................................................................................................... 33
3.2.2 Análisis estadístico .................................................................................................................................... 37
3.3 DATOS LIMNIMETRICOS ............................................................................................................................. 38
4. ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS ................................................................................................ 40
4.1 RIO TONA ........................................................................................................................................................ 40
4.1.1 Tramo: Tona a Golondrinas ...................................................................................................................... 42
4.1.2 Tramo: Tona a Carrizal ............................................................................................................................ 42
4.1.3 Tramo: Carrizal a Golondrinas................................................................................................................. 43
4.2 RIO FRIO .......................................................................................................................................................... 45
4.3 RIO DE ORO ..................................................................................................................................................... 47
CONCLUSIONES ..................................................................................................................................................... 50
RECOMENDACIONES ............................................................................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
ANEXOS..................................................................................................................................................................... 53
2
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Ubicación nacional y regional de la CSRL ........................................................................ 7
Figura 2 Subcuencas hidrográficas de la CSRL ............................................................................... 9
Figura 3. Precipitación multimensual de algunas estaciones pluviométricas ................................ 12
Figura 4. Precipitación multimensual de algunas estaciones pluviométricas ................................ 13
Figura 5. Mapa Geológico del Macizo de Santander ..................................................................... 14
Figura 6. Mapa de Zonas hidrogeológicas del Macizo de Santander............................................. 16
Figura 7. Ubicación de las Estaciones y Entradas sobre el río Tona. ............................................ 20
Figura 8. Caudales de captación en la Bocatoma Carrizal ............................................................. 20
Figura 9. Ubicación de las Estaciones y Entradas sobre el río Frío. .............................................. 22
Figura 10. Ubicación de las Estaciones y Entradas sobre el Río de Oro. ...................................... 23
Figura 11 Formato resumen del ADV ............................................................................................ 24
Figura 12. Separación entre medidas de la sección transversal. Aprox. 30 a 50 cm ..................... 26
Figura 13. Paralelismo entre el emisor y receptor .......................................................................... 26
Figura 14. Ubicación de las estaciones pluviométricas y Estaciones de Aforo ............................. 34
Figura 15. Precipitaciones diarias de las estaciones Tona y Berlín ............................................... 36
Figura 16. Precipitación diaria de las estaciones El Rasgón y El Picacho ..................................... 36
Figura 17. Precipitaciones diarias de la estación La Galvicia y El Pajal ....................................... 37
Figura 18. Datos de niveles de las estaciones El Conquistador y La Esperanza............................ 39
Figura 20. Caudales medidos en las estaciones sobre el río Tona ................................................. 40
Figura 21. Datos de caudales medidos en las estaciones sobre el río Tona ................................... 41
Figura 22. Datos del caudal total de entradas al río Tona .............................................................. 41
Figura 23. Caudal de Tona+ Entradas vs Golondrinas + Bocatoma .............................................. 42
Figura 24. Caudal de Tona + Entradas vs caudal en Carrizal ........................................................ 43
Figura 25. Caudal de Carrizal – caudal captado Bocatoma vs caudal Golondrinas....................... 44
Figura 26. Caudal de las estaciones sobre el Río Frío ................................................................... 45
Figura 27. Caudal total de las entradas al Río Frío ........................................................................ 46
Figura 28. Caudal de Puente Codesan + Entradas vs caudal Puente Peatonal ............................... 46
Figura 29. Caudal de las estaciones sobre el Río de Oro y caudal de la Quebrada Colepato ........ 47
Figura 30. Caudal de la Quebrada Colepato .................................................................................. 48
Figura 31. Caudales de la estación Puente concreto mas entradas vs caudal Puente Madera. ...... 49
3
LISTA DE FOTOS
Foto 1. Río Tona, a la altura de la Estación Golondrinas............................................................... 10
Foto 2. Río de Oro, aguas abajo de la Quebrada Colepato ............................................................ 11
Foto 3. Aforo con el Sontek Flor tracker Handheld ADV en el Río Tona..................................... 23
Foto 4. Sontek Flow Tracker Hand Held – ADV ........................................................................... 24
Foto 5. Fabrica de Postes sobre el río Frío. (Detalle: Ubicación de la represa) ............................. 31
Foto 6. Represamiento el 21 de Enero aguas arriba del Puente Codesan, sobre el río Frío. .......... 32
Foto 7. Quebrada Colepato............................................................................................................. 32
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Sub cuencas hidrográficas de la CSRL .............................................................................. 8
Tabla 2. Precipitación multianual promedio (mm/año) ................................................................. 12
Tabla 3. Localización de las estaciones limnimetricas .................................................................. 13
Tabla 4. Estaciones y Entradas del río Tona. ................................................................................. 19
Tabla 5. Estaciones y Entradas sobre el río Frío. ........................................................................... 22
Tabla 6. Estaciones y Entradas sobre el Río de Oro ...................................................................... 22
Tabla 7. Fechas de realizado las mediciones de aforos. ................................................................. 28
Tabla 8. Caudales registrados en los ríos. ...................................................................................... 29
Tabla 9. Información de estaciones Pluviométricas. ...................................................................... 33
Tabla 10. Registro de lluvias de los meses de Diciembre y Enero ................................................ 35
Tabla 11 Precipitación mensual del mes de Diciembre ................................................................. 37
Tabla 12. Precipitación mensual del mes de Enero ........................................................................ 38
Tabla 13. Ganancia subterránea por tramos en el río Tona ............................................................ 44
Tabla 14. Calculo de rendimiento en el río Tona ........................................................................... 44
Tabla 15. Ganancia subterránea en el río Frío ............................................................................... 46
Tabla 16. Calculo de rendimientos en el río Frío ........................................................................... 47
Tabla 17. Calculo del rendimiento en el Río de Oro ...................................................................... 49
4
INTRODUCCION
El Macizo de Santander se encuentra constituido por rocas ígneas metamórficas cuyas
condiciones de diaclasamiento y meteorizacion le otorgan condiciones hidrogeológicas
de interés. La investigación en esta región, se inició con el Proyecto de Investigación
Geológica e Hidrogeológica en la Región Central del Departamento de Santander
realizado durante el año 2006 entre la UIS e Ingeominas. La cartografía geológica y la
identificación de zonas de interés hidrogeológico permitieron observar la importancia,
tanto de características de porosidad de las rocas debido a la alta meteorización, como
la presencia de fallas geológicas e intersecciones de ellas, que pueden conformar
zonas de almacenamiento y flujo de agua subterránea y/o barreras impermeables.
Con el fin de identificar las respuestas de los principales ríos a los flujos de aguas
subterráneas que cruzan estas rocas, y de los acuíferos superficiales en contacto con
ellos, así como identificar la influencia de las fallas alineadas o que cortan dichos ríos,
se propuso la realización de aforos, análisis datos y revisión de información hidrológicas
en zonas de interés.
La campaña de aforos se realizó sobre los Ríos Tona, Río Frío y Río de Oro, entre el
primero de Diciembre de 2007 y el 26 de Enero de 2008, con algunos días de
interrupciones debido a la presencia de algunos eventos de lluvia. Cada corriente fue
medida cada tres días en 2 o 3 puntos seleccionados del río por su accesibilidad y
rasgos hidrogeológicos, igualmente se midieron las entradas o tributarios que aportan
agua superficial a la corriente, esto con el fin de aplicar una ecuación de conservación
de flujo volumétrico entre tramos de ríos y poder identificar posibles aportes o salidas de
aguas subterráneas. Con esta metodología se obtuvieron entre 12 y 13 mediciones de
caudales en cada punto, para un total de 7 puntos sobre los ríos, además de aforos de
las entradas de agua que se encontraban entre los tramos de las mediciones. Cada
punto es llamado una estación de aforo, se encuentran localizados en la parte media o
alta de la cuenca en la zona montañosa de la Cuenca Superior del Río Lebrija.
La época de medición de caudales se escogió de manera que se incluyera el tiempo de
recesión generado por épocas de lluvias menores, de acuerdo con el régimen bimodal
que presentan las lluvias en la región.
La recopilación de información incluyó datos de lluvia diaria de todas las estaciones
pluviométricas de la cuenca, datos de bocatomas, datos de niveles de agua disponible y
caudales medidos durante la campaña de aforos. Vale la pena anotar que en épocas
de recesión no son importantes los picos instantáneos, sino la medida en este caso
puntual del flujo base, también llamado aporte de agua subterránea.
El análisis de la información y la integración de los resultados con las características
geológicas e hidrogeológicas de cada una de las subuencas, Río Tona, Río Frío y Río
de Oro en la zona media y alta, permitió estimar aportes de aguas subterráneas a los
ríos, rendimientos superficiales, relaciones entre ocurrencia de lluvias y ascensos de
niveles de agua y plantear la posible influencia de los principales rasgos geológicos y
5
estructurales que influyen sobre la relación río-acuífero y posibles orígenes de las
aguas que sostienen los ríos en los sectores seleccionados en el Macizo de Santander.
En el capitulo uno se hace una descripción general de los principales rasgos
involucrados como son el clima, la hidrología y el marco hidrogeológico; se presenta
una descripción general del comportamiento de las lluvias y caudales en la Cuenca
Superior del Río Lebrija.
En el segundo capitulo se describe en detalle las
metodologías utilizadas durante este trabajo, desde la localización detallada de las
estaciones de aforo hasta los procedimientos de aforos y descripción del equipo de
medición utilizado. En el capitulo tres se presenta la recopilación y adquisición de la
información, tanto de los aforos realizados, como de los datos diarios de lluvias en cada
una de las estaciones pluviométricas y datos existentes de niveles de agua y su análisis
estadístico. En el capitulo cuatro se presenta el análisis de la información, tendencias
de los datos y relaciones de caudales, tributarios y lluvias, así como los cálculos
realizados para estimar los aportes de agua subterránea, rendimientos de agua
superficial e hipótesis del origen de las aguas en algunas corrientes. Finalmente en el
capitulo de conclusiones se exponen las principales observaciones realizadas durante
este trabajo, las conclusiones sobre las ganancias o perdidas de flujo base o agua
subterránea e hipótesis sobre presencia de acuíferos y flujos de agua subterránea.
6
1. DESCRIPCION GENERAL
A continuación se describen las principales características de la Cuenca Superior del
Río Lebrija (CSRL) relacionadas con la hidrogeología de la cuenca y las relaciones ríoformaciones acuíferas de las subcuencas de los Ríos Tona, Frío y Río de Oro. El
objetivo del capitulo es tomar conocimiento general para el entendimiento de los
fenómenos físicos como el flujo base y aportes o salidas de agua subterránea que
pudieran ser identificados durante las campañas de aforos desarrolladas en los ríos
mencionados.
1.1 LOCALIZACION GENERAL
Los aforos se realizaron en los tres ríos de mayor importancia de la Cuenca Superior
del Río Lebrija (CSRL), en la zona de estudio correspondiente a la primera etapa de la
investigación realizada entre Ingeominas y la UIS. Los ríos Tona, Frío y Oro,
constituyen las principales fuentes abastecedoras de agua de Bucaramanga y su área
metropolitana. La CSRL se localiza en el nororiente del departamento de Santander,
Provincia de Soto entre las coordenadas 1254535 y 1315700 Norte y 1091838 y
1202149 Este. En la Figura 1 se presenta la localización nacional y regional de la
CSRL
Según el IGAC la zona de estudio se encuentra localizada en las planchas escala 1:
25000, 109-IV-B, 109-IV-C, 109-IV-D, 110-I-A, 110-I-C, 110-III-A, 110-III-C, 120-II-A,
120-II-B, 120-II-C y 120-II-D.
La cuenca comprende alrededor de 10 municipios del departamento de Santander
(Bucaramanga, Floridablanca, Girón, Piedecuesta, Surata, Tona, California, Vetas,
Matanza, Charta), siendo el núcleo principal urbano el Área Metropolitana de
Bucaramanga, con una población 1015593 habitantes (Fuente: DANE censo 2005).
Figura 1 Ubicación nacional y regional de la CSRL
7
1.2 HIDROGRAFIA
Durante este trabajo se han seleccionado sitios para realizar aforos sobre los ríos Tona,
Frió y de Oro. Es por esta razón que en este numeral se presenta una descripción
general de dichos ríos. La localización de los sitios de aforos se presentará en forma
detallada en el numeral 2.1
A pesar de que la CSRL es considerada una región rica en agua, el agua se encuentra
desigualmente distribuida y se presenta déficit en algunas zonas. El poco conocimiento
sobre la calidad y la cantidad del agua subterránea en la región y la no valoración de los
recursos hídricos, son en buena parte las causas de las bajas eficiencias en el uso del
recurso y en algunos casos de la sobreexplotación y desperdicio de las aguas
superficiales.
La CSRL esta conformada por cuatro subcuencas, que son: Río de Oro (por la unión de
los ríos de Oro y Hato o Lato), Río Frío, Río Tona y Río Surata (por la unión de los ríos
Charta, Surata y Vetas). En la Tabla 1 y Figura 2, se presenta una relación de las
subcuencas hidrográficas en las que se divide la CSRL.
Tabla 1. Sub cuencas hidrográficas de la CSRL
SUBCUENCA
Río Surata
Río Tona
Río de Oro
Río Frío
CORRIENTE PPAL
Unión de los ríos
Surata, Vetas y Charta
Río Tona
Unión de los ríos de
Oro y Lato
Río Frío
MUNICIPIOS QUE CONTIENE
Surata, Matanza, Charta,
California y Vetas
Tona y Bucaramanga
ÁREA Km2
473
208
Piedecuesta y Floridablanca
468
Girón y Floridablanca
132
8
1.315.000 N
R IO
VET
AS
N
RIO SURATA
1.295.000 N
RIO
CH
ART
A
RIO
RIO
SU
R
LE B
RIJ
A
ATA
RIO TONA
FLORIDABLANCA
1.275.000 N
LA
TO
RIO
DE O
RO
RI
O
RIO FRIO
FR I
O
GIRÓN
BUCARAMANGA
RI O
RIO
DE
OR
O
1.285.000 N
1.135.000 E
1.265.000 N
1.125.000 E
1.095.000 E
RIO DE ORO PIEDECUESTA
1.255.000 N
Figura 2 Subcuencas hidrográficas de la CSRL
1.2.1 Río Tona
Localizado en la parte nor oriental de la CSRL, el Río Tona nace entre los páramos de
Pescadero y Santurbán (cercanías del Cerro del Albedrío) con elevaciones máximas de
3850 m y con un área aferente de 208 km2; en la parte alta del río se ubica el casco
urbano del municipio de Tona. Las fuertes pendientes de la cuenca hacen que los
cursos de las aguas corran por gargantas y tengan alto poder erosivo y de arrastre. La
dirección general de su curso es Sur-Oeste hasta confluir en el Río Surata.
Sus principales afluentes en su margen izquierda son las quebradas Cuevitas, Río
Sucio, Nogales, Lúcura, Bernabé, El Brasil y Golondrinas; mientras que por la margen
derecha le son afluentes las quebradas: Los Pantanos, La Colmillona, Los Areos, La Vid
y Arnania
El Acueducto Metropolitano de Bucaramanga – AMB, tiene una bocatoma sobre la
corriente principal del Río Tona a la altura de Carrizal y otras dos bocatomas sobre las
quebradas Golondrinas y Arnania, el caudal captado abastece de agua a los municipios
de Bucaramanga, Girón y parte de Floridablanca.
9
Foto 1. Río Tona, a la altura de la Estación Golondrinas
1.2.2 Río Frío
Se localiza en la parte media de la zona alta de la CSRL, su corriente principal nace al
Oeste del Alto del Picacho, en una elevación cercana a los 2850 msnm y su área
aferente es de 132 km2, hasta su desembocadura en el Río de Oro. Su cauce es
menos pendiente que el río Tona, su dirección es originariamente Norte y en la Corcova
cambia a una dirección Sur-Oeste. A la altura de 1050 msnm en el sitio conocido como
La Esperanza, el AMB tiene una bocatoma en donde aprovecha las aguas del río Frío
para abastecer gran parte de la población de Floridablanca.
Sus afluentes principales en la margen derecha son las quebradas Providencia, Dos
Aguas, Suratoque, Zapamanga, y por la margen izquierda son en orden las quebradas
Aguablanca, Judía Chiquita, Judía Grande, La Carbona, La Estancia.
1.2.3 Río de Oro
Se localiza en el extremo sur de la CSRL, con un área aferente de 468 km2. Su
corriente principal se forma por la unión de los ríos de Oro y Lato, que nacen cerca del
Alto del Picacho. El Río de Oro corre inicialmente hacia el Sur, da una vuelta de
herradura o de U, cambiando su dirección hacia el norte, donde recibe al Río Frío y se
une posteriormente al Río Suratá para formar, el Río Lebrija; su forzado cambio de
dirección, lo acerca a las estribaciones de la Mesa de Los Santos.
Sus principales afluentes en la margen izquierda son en orden las quebradas Reventón,
La Moza, Colepato, La Lejía, El Rasgón, Grande, La Canus, El Salado, Las Nieves y El
Lindero. Mientras que por su margen derecha le son afluentes el Río Lato, y las
quebradas Palogordo, El Palmar, El Fical, Ruitoque, La Iglesia, Chimitá, Curamita, de
Marino, Argelia, de los Navas, Chapinero y La Picha.
10
A lo largo del río se encuentran asentadas las poblaciones de Piedecuesta, Girón y
Bucaramanga. A la altura del 1005 msnm se localiza la bocatoma de La Piedecuestana
de Servicios, la cual aprovecha el agua del Río de Oro para abastecer a la población del
municipio de Piedecuesta.
Foto 2. Río de Oro, aguas abajo de la Quebrada Colepato
1.3 HIDROLOGIA
En general, el área montañosa en la zona de estudio presenta un rango de elevaciones
que van desde los 950 msnm en el área metropolitana de Bucaramanga hasta los 3500
msnm sobre la parte alta del macizo de Santander, caracterizando la zona con
variaciones bruscas en la pendiente y a su vez contribuyendo a la variabilidad climática,
que va desde climas calidos tropicales hasta paramos. El desarrollo de la vegetación
en la CSRL esta fuertemente condicionado por el clima, en 1981 la CDMB publico el
estudio Desarrollo Integral de la CSRL (Ramírez, 1981) en donde se describe las zonas
de vida de la CSRL de acuerdo con el diagrama de Holdridge.
1.3.1 Precipitación
Las lluvias en la cuenca están influenciadas principalmente por su ubicación geográfica
en el trópico y definida por las oscilaciones de la Zona de Convergencia Intertropical
(ZCIT), la influencia de los vientos alisios, la orografía local y regional (entre baja y muy
altas pendientes), así como los frentes húmedos provenientes de los océanos Atlántico
y la región Amazónica conforman los principales factores en el proceso de formación de
la precipitación.
La precipitación es una variable que presenta cambios en el espacio (distribución
espacial), es decir no llueve en forma constante en la cuenca. Este efecto esta más
11
acentuado en zonas montañosas donde por razón natural se da el efecto orografico, el
cual se puede sumar a otros mecanismos de generación de lluvia como son el
mecanismo convectivo y/o ciclónico. En la Tabla 2, se presenta la precipitación
multianual promedio de las estaciones pluviométricas mas representativas de la CSRL
seleccionadas para este trabajo, se observa un rango de precipitaciones entre los 657 y
1825 mm/año.
Tabla 2. Precipitación multianual promedio (mm/año)
Precipitacion
Estaciones
Altura
multianual
Berlin
San_Antonio
El_Picacho
El_Rasgon
La_Galvicia
La_Mariana
Sevilla
Tona
656.8
1459.5
1542.2
1143.4
1825.2
1348.5
1125.3
1345.0
3214
1480
3310
1950
1779
2390
1907
1910
La variación de la precipitación con la altura es un parámetro importante ya que expresa
fenómenos climatológicos regionales. En la zona de investigación la información
pluviométrica disponible permite apreciar que la estación La Galvicia presenta la mayor
precitación anual (1825 mm) y se encuentra a una altura alrededor de los 1800 msnm.
El menor valor de precipitación (657 mm) se encuentra en la estación de Berlín,
localizada a una altura de 3214 msnm, valor representativo de la lluvia que ocurre en el
altiplano del mismo nombre.
La cuenca se encuentra influencia por la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), lo
que genera un régimen de precipitación dominado por dos épocas húmedas (Marzo–
Abril y Octubre- Noviembre) y dos épocas secas (Junio-Julio y Diciembre - Enero), en la
Figura 3 se observa el comportamiento bimodal.
Precipitacion mensual (mm)
250
200
150
100
50
0
ENE
FEB
MAR
ABR
La Mariana
MAY
JUN
JUL
Tona
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
El Picacho
Figura 3. Precipitación multimensual de algunas estaciones pluviométricas
12
Precipitacion mensual (mm)
250
200
150
100
50
0
ENE
FEB
MAR
Berlin
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
La Galvicia
OCT
NOV
DIC
El Rasgon
Figura 4. Precipitación multimensual de algunas estaciones pluviométricas
El régimen de bimodalidad de la región se puede observar en las zonas altas de la
cuenca, por ejemplo las estaciones de La Mariana, El Picacho y Tona (Figura 3)
muestran cambios marcados entre periodos húmedos y periodos secos. Siendo
característicos valores mensuales bajos en épocas de verano, Enero, Diciembre, Junio
y Julio, con valores de 50 mm o menos.
En las zonas intermedias de la CSRL en las estaciones como La Galvicia y El Rasgón,
se observan registros menos marcados entre inviernos y veranos. La Galvicia presenta
un comportamiento aproximadamente bimodal, pero se caracteriza por presentar
durante todo el año altos valores de precipitación, en las épocas de verano, Diciembre y
Enero se observan valores mínimos de 100 mm mensuales, mientras que en Mayo y
Octubre alcanzan más de 200 mm. En la estación de Berlín, los meses de Diciembre y
Enero presentan los registros mínimos de precipitación, entre 14 y 20 mm, los cuales se
asocian a épocas secas. En la Figura 4, se observan los registros mensuales mayores
y menores que ocurren en la zona de estudio, los cuales corresponden a la estación La
Galvicia y Berlín, respectivamente.
1.3.2 Caudales
En el área de estudio de esta campaña existen dos estaciones limnimetricas que miden
niveles de agua. La estación llamada El Conquistador se encuentra localizada aguas
abajo de la bocatoma del acueducto de Piedecuesta, sobre el Río de Oro y la estación
La Esperaza se ubica cerca de la bocatoma del Acueducto sobre el Río Frío, ambas
estaciones son operadas por el IDEAM. . Los datos de niveles de los meses de estudio
se presentan en numeral 3.3 de este trabajo.
Tabla 3. Localización de las estaciones limnimetricas
ESTACION
El Conquistador
La Esperanza
COORDENADAS
114877.73
1265253.49
1112202.65
1274946.48
ALTURA
990
1050
RIO
Río de Oro
Río Frío
13
1.4 MARCO HIDROGEOLOGICO
En este numeral se exponen los principales aspectos geológicos, estructurales y
morfológicos de la zona de estudio, los cuales permiten tener conocimiento de los sitios
seleccionados para realizar los aforos durante este trabajo. La información se extrae
del proyecto de investigación Geológica e Hidrogeológica en la Región Central del
Departamento de Santander, (Ingeominas, UIS, 2007) y se relaciona con la información
adquirida de caudales de los ríos Tona, Frío y Oro, con el fin de determinar el
comportamiento del flujo base con los acuíferos presentes.
1.4.1 Zonas Geológicas
Los sitios de aforo fueron seleccionados y ubicados según las coordenadas y criterios
que se muestran en el siguiente capitulo, numeral 2.1. Los sitios seleccionados se
ubican en diferentes unidades estratigráficas según el mapa geológico de la Figura 5,
en general se encuentran localizados sobre las rocas ígneas y metamórficas presentes
en el Macizo de Santander y sobre algunos depósitos. A continuación se describe cada
una de las zonas estratigráficas donde quedaron ubicados dichos puntos.
Figura 5. Mapa Geológico del Macizo de Santander
Las estaciones localizadas sobre el Río Tona y una de las estaciones sobre el Río Frío
(Estación Puente Codesan) se encuentran en la unidad Cuarzomonzonita de la Corcova
(TRJc). La Cuarzomonzonita de La Corcova, se caracteriza por ser una roca de color
gris, de grano medio a fino y de textura fanerítica, hacia el sector Las Palmas al SW del
14
municipio de Tona, esta unidad presenta un mayor porcentaje de feldespato potásico lo
cual genera una variación de cuarzomonzonita a granito.
Esta unidad aflora cerca al río Tona en el lado W en el sector de Árbol Solo por la vía
que conduce de Bucaramanga a Tona, se presenta como una roca muy fresca la cual
va incrementando el grado de meteorización hacia el W. Hacia la Vereda Guarumales
(municipio de Tona) la roca presenta algunos sectores donde varían su textura de
porfiritica a equigranular con alto contenido de minerales máficos, los cuales agilizan el
proceso de meteorización alcanzando un grado medio de meteorización en la zona de
estudio.
Las rocas de la Cuarzomonzonita de la Corcova son afectadas por las condiciones
ambientales de alta precipitación y alta densidad de vegetación, factores que inciden en
la generación de espesos niveles meteorizados de hasta 12 m observados en campo.
Estos niveles se caracterizan por presentar una textura arenosa con un alto porcentaje
de porosidad primaria y secundaria, presentando además geoformas características
como cárcavas amplias. Es por esto que, los niveles de meteorización de la
Cuarzomonzonita de la Corcova pueden constituir zonas de almacenamiento y
circulación de agua. En la zona de aforos localizada en Río Frío son visibles los
espesos niveles de meteorización de esta cuarzomonzonita.
Sobre el Río Frío se ubica otra estación de aforo, llamada Puente Peatonal (aguas
abajo de la anterior), la cual se encuentra sobre el Neis Anfibolítico, variación del Neis
de Bucaramanga distribuido hacia el extremo NW del Macizo de Santander. El Neis se
presenta con bandas oscuras, ricas en minerales máficos, intercaladas con bandas
claras de cuarzo y plagioclasa de color gris- verdoso.
El Neis en esta zona, suele presentar una meteorización de grado moderado a alto,
estos niveles de meteorización son de textura arcillosa y presentan espesores
aproximados entre 3 y 5 m constituyendo Acuítardos o Acuífugos. Estos neises de
composición mineralógica predominantemente ferromagnesiana localizados en la zona
NW del Macizo se presentan drásticamente diaclasados al igual que en sectores hay
microplegamiento, estos factores inciden en el aumento de la porosidad del Neis de
Bucaramanga, y por lo tanto podrían constituir acuíferos en rocas fracturadas, inclusive
en esta parte de la cuenca del Río Frío.
Las estaciones de aforo localizadas sobre el Río de Oro y la estación Tona (río tona) se
encuentran sobre un depósito sedimentario de tipo aluvial (Qal), aunque cabe aclarar
que son depósitos aluviales de diferente origen. Las terrazas y depósitos aluviales del
río Tona, son de aproximadamente 4 m de altura y consisten en acumulaciones de
bloques y cantos redondeados, de tamaños entre 0.5 y 1.5 m. Estos bloques provienen
de las diferentes unidades de roca, ubicadas hacia la parte alta de la cuenca del Río
Tona (calizas, areniscas y neis) sostenidos por una matriz arenosa. El depósito aluvial
se encuentra sobre la unidad Ortoneis y la formación Silgarà.
Las dos estaciones de Río de Oro se ubican sobre un depósito de Flujo de Escombros
(Qfe), depósitos de piedemonte, de origen aluvial torrencial y pluvial gravitacional,
15
provenientes de la denudación de los materiales alterados que componen el Macizo de
Santander, los cuales son transportados a lo largo de los cauces de corrientes de agua
que nacen en él. Estos depósitos están constituidos por fragmentos de rocas ígneas y
metamórficas, con tamaño de grava y bloque, principalmente de neises y
cuarzomonzonitas esporádicamente aparecen anfibolitas y esquistos en una matriz
areno-limosa. Este depósito se encuentra sobre el contacto entre la Formación Silgarà
y la unidad Cuarzomonzonita de la Corcova.
1.4.2 Zonas Hidrogeológicas
En el Proyecto de Investigación Geológica e Hidrogeológica en la Región Central del
Departamento de Santander, (Ingeominas, UIS, 2007) se definieron siete zonas de
interés hidrogeológico de acuerdo con las condiciones de meteorización, diaclasamiento
y condiciones de permeabilidad de la roca. En este trabajo se ubicaron las estaciones
de aforo sobre el mapa hidrogeológico y se analizaron las características de los tramos
aforados.
Las cinco estaciones de aforo localizadas en la zona de estudio se encuentran dentro
de las Zonas de Interés Hidrogeológicas II y IV, siendo la zona II la de mayor interés
hidrogeológico. En la Figura 6 se observa la localización de las diferentes Zonas de
Interés. A continuación se presenta una breve descripción de las condiciones
hidrogeológicas donde se encuentran localizadas las estaciones. Sin embargo vale la
pena aclarar que la descripción hidrogeológica realizada en este numeral es muy
general y corresponde a comentarios extraídos del informe anterior.
Figura 6. Mapa de Zonas hidrogeológicas del Macizo de Santander
16
1.4.2.1 Zona de Interés Hidrogeológico II.
A esta zona pertenecen las tres estaciones de aforo del Río Tona, las dos estaciones
del Río de Oro y una estación del Río Frío, llamada Puente Codesan.
La zona de interés hidrogeológico II, se encuentra constituida por rocas
cuarzofeldespáticas del Neis de Bucaramanga y Cuarzomonzonita de La Corcova. Esta
es la zona donde se ubican los niveles de meteorización más espesos que pueden
alcanzar hasta 25 m de altura, aspecto que favorece la infiltración, almacenamiento y
flujo de agua. Esta zona es considerada la de mayor interés en el Macizo de
Santander.
Geomorfológicamente se caracteriza por presentar pendientes muy fuertes, en crestas
redondeadas y afiladas, factor que disminuye la capacidad de infiltración y aumenta la
escorrentía superficial, por esta razón esta zona muestra una alta densidad de drenajes.
En un alto porcentaje de esta zona, se observa vegetación boscosa y densa, factor que
favorece la infiltración, en algunas zonas de menor vegetación, se alcanza a observar
erosión laminar y fenómenos de caída de roca o movimientos de masa observados
durante el tiempo de aforos, en la cuenca del Río Frío.
La zona se encuentra afectada por fallas de dirección NS (Falla Río Frío y Río de Oro) y
NE – SW (Casiano, Zapamanga, Mensulí). Asociados a estos dos sistemas de fallas se
encuentran familias de diaclasamiento cuya densidad es de grado medio con
espaciamiento entre diaclasas de 20 a 50 cm, y dirección preferencial de 200 a 220º de
azimut. Estas se encuentran buzando en un ángulo mayor a 50º hacia el W, lo cual
favorece el flujo preferencial en dirección E-W. El fracturamiento acelera los procesos
de meteorización lo cual genera zonas espesas de material litológico con porcentajes
de porosidades primaria e importante desarrollo de porosidad secundaria, de interés
para la acumulación de agua.
Las estaciones de aforo del Río de Oro, se encuentran ubicadas sobre el trazo de la
falla Río de Oro, la cual limita la zonas hidrogeológicas II, VI, VII y las unidades
geológicas Cuarzomonzonita de la Corcova, Santa Bárbara, Neis de Bucaramanga y
Formación Silgara. Esta zona del Río de Oro, se caracteriza por presentar niveles de
roca meteorizada (arcillosa y granular) y fracturada de espesores apreciables. Por lo
tanto, hidrogeologicamente esta región es importante, además se puede hacer la
consideración que la formación Silgará puede funcionar como roca sello o actuar como
barrera del flujo de agua desde las zonas del Páramo de Berlín hacia la parte
intermedia de la cuenca.
Las estaciones sobre el río Tona se localizan con el fin de observar cambios de
caudales en el río, por el aporte que pueda presentar la roca fracturada y meteorizada
en la unidad hidrogeológica II, o por la influencia que puedan tener la Fallas de Río Frío,
Río Tona, o la confluencia de ellas. Esta zona se caracteriza por presentar rocas
cuarzofeldespaticas de meteorización principalmente granular y además están siendo
afectadas por un fuerte diaclasamiento originado principalmente por la falla La
Colmillona, que sigue la línea del cauce del río Tona.
17
1.4.2.2 Zona de Interés Hidrogeológico IV
Esta zona de interés hidrogeológico se encuentra aproximadamente paralela al trazo de
la falla Bucaramanga y en ella se ubica la estación de aforo del Río Frío, llamada
estación Puente Peatonal. La zona se encuentra constituida por rocas de la unidad
Neis de Bucaramanga, de composición cuarzofeldespática con pequeños parches de
neis anfibólico hacia la vereda Casiano y Mantilla. La roca está moderadamente
meteorizada a partir del intenso fracturamiento y trituramiento a la que se ha visto
expuesta, los niveles de meteorización exhiben diversidad de texturas y colores debido
a las variaciones ya descritas del Neis de Bucaramanga, sin embargo prevalece la
textura arcillo arenosa de colores que van del blanco a naranja y rojo intenso.
La zona se caracteriza por tener pendientes moderadas a altas, disectadas,
desarrollando un relieve de colinas redondeadas. Estructuralmente es una zona muy
compleja, con variedad de direcciones de diaclasas, asociadas a los sistemas de falla
sinestrales como el sistema de falla Bucaramanga y las fallas La Judía y Casiano, con
valores de inclinación que varían entre 70 y 90º hacia el W; la densidad de
diaclasamiento es media, con discontinuidades abiertas.
Las dos estaciones sobre el río Frío se ubican a lo largo de la falla Casiano, falla que se
encuentra paralela a la del Río Frío. Las estaciones de aforo localizadas en el Río Frío
pueden tener relación con las estaciones localizadas en el río Tona, debido al punto de
intersección de fallas que se da cerca de la estación Carrizal.
18
2. METODOLOGIA
En este capitulo se presenta la localización detallada y observaciones importantes de
las estaciones o sitios seleccionados para la realización de los aforos en el Río Tona,
Río Frío y Río de Oro. Se describe el equipo utilizado en campo para la realización de
los aforos, el procedimiento desarrollado durante los aforos y los protocolos utilizados.
2.1 LOCALIZACION DE LAS ESTACIONES DE MEDIDAS DE AFORO
En cada uno de los ríos Tona, Frío y Oro, se localizaron dos o tres estaciones de aforo,
una, aguas arriba y otra aguas abajo, en la dirección del río. Se realizo una localización
previa hecha en campo teniendo en cuenta las condiciones hidrogeológicas, la
localización de Fallas Geológicas y el fácil acceso a los sitios de aforo. A cada estación
se le asignó un nombre de acuerdo con el sitio de localización, se hizo un levantamiento
del sitio y se tomaron coordenadas geográficas. Igualmente se incluyeron las entradas
o tributarios (flujo dirigido al río) que se encontraron a lo largo de los ríos.
2.2.1 Río Tona
Cerca de la vía Bucaramanga – Tona, sobre el río Tona se localizaron tres (3)
estaciones principales de aforo. La estación Tona (aguas arriba) se localizó metros
antes de llegar la estación pluviométrica del IDEAM, antes de la entrada al Municipio de
Tona. La estación Puente Carrizal se ubicó aguas arriba de la bocatoma del AMB y la
estación Puente Golondrinas (aguas abajo), metros arriba de la confluencia de la
quebrada Golondrinas al río Tona. Ver Figura 7.
Sobre la carretera, entre la estaciones Tona y Carrizal, se localizaron 11 puntos de
entradas de agua al río, enumeradas en orden descendente de aguas arriba a aguas
abajo del río, la localización geográfica de estas se presenta en la Tabla 4.
Tabla 4. Estaciones y Entradas del río Tona.
E S T AC IO N
UB IC AC IÓ N
E s tacion T ona
Aguas Arriba
E ntrada 11
E ntrada 10
E ntrada 9
E ntrada 8
E ntrada 7
E ntrada 6
E ntrada 5
E ntrada 4
E ntrada 3
E ntrada 2
E ntrada 1
E s tacion C arriz al
Aguas Abajo
E s tacion G olondrinas Aguas Abajo
R IO T O NA
C O O R DE NADAS
L AT IT UD L O NG IT UD
NO R T E
7 11 47.38 72 58 41.84 1287391.96
7 11 31.64 72 58 30.78 1286909.06
7 11 27.82 72 58 32.00 1286791.59
7 11 14.06 72 58 49.22 1286367.53
7 11 03.53 72.59 00
1286043.20
7 10 55.50 72 59 28.56 1285794.38
7 10 00
72 59 36.84 1284088.50
7 10 49.27 72 59 45.26 1285601.74
7 10 43.37 72 59 49.15 1285420.18
7 10 35.37 73 00 02.75 1285173.39
7 10 35.37 73 00 02.75 1285173.39
7 10 30.12 73 00 13.72 1285011.29
7 10 41.92 73 01 21.01 1285369.00
7 10 37.65 73 01 42.52 1285236.42
E S TE
1121795.63
1122136.15
1122099.00
1121571.57
1121241.54
1120365.69
1120115.00
1119853.66
1119734.71
1119317.93
1119317.93
1118981.67
1116916.00
1116256.19
E L E VAC IO N
(ms nm)
1748.25
1729.01
1720.20
1670.62
1639.75
1554.16
1536.00
1506.42
1499.03
1461.97
1460.79
1434.96
1381.83
1288.89
19
Durante los días de campaña surgen eventualmente dos (2) entradas en días
antecedidos por lluvias, nombradas Entrada 12 y Entrada 13, así mismo dos entradas
mas se pueden observar hacia la margen norte del río, que no fueron medidas por su
difícil acceso, pero que se observaron de muy bajo caudal. En la Figura 7, se observa
el diagrama de localización de las tres (3) estaciones principales, las 11 entradas
aforadas, las dos que salieron eventualmente y las otras dos que no se aforaron.
Río
Vía
Estación
TONA
ENT No
Aforada
ENT No
Aforada
ENT 11
ENT 10
ENT 9
ENT 8
ENT 7
CARRIZAL
GOLONDRINAS
ENT 5
BOCATOMA
ENT 6
ENT 13
ENT 4
ENT 1
ENT 12
ENT 2
ENT 3
Figura 7. Ubicación de las Estaciones y Entradas sobre el río Tona.
Entre las estaciones Carrizal y Golondrinas, a una altura de 1378 msnm, se localiza la
Bocatoma del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga - AMB, la cual para efectos de
este estudio se tomó como una salida (extracción del caudal). La captación en la
Bocatoma El Carrizal no se realiza de forma constante, esta varia dependiendo de la
extracción en las bocatomas existentes sobre las quebradas Golondrina y Arnania
(afluentes del Río Tona, aguas abajo de los sitios de medición) para enviar un caudal
total entre las tres captaciones de 1400 lt/seg requerido por el AMB para su buen
funcionamiento.
En el Anexo 3 se relaciona los caudales captados por el acueducto en los meses de
Diciembre y Enero, durante los cuales se realizaron las campañas de aforo. En la
Figura 8 se muestra el comportamiento del caudal captado durante estos meses.
Caudal en Bocatoma Carrizal
500
Caudales (Lt/seg)
450
400
350
300
250
200
150
30/11/07
05/12/07
10/12/07
15/12/07
20/12/07
25/12/07
30/12/07
04/01/08
09/01/08
14/01/08
19/01/08
24/01/08
29/01/08
Figura 8. Caudales de captación en la Bocatoma Carrizal
20
Los caudales de extracción de la bocatoma oscilan entre los 250 y 440 lt/seg, este
caudal es medido por medio de una canaleta Parshall y una caja aforada
intercomunicada en la parte inferior con la canaleta para marcar los caudales con los
niveles de agua registrados en la caja. Foto 3
Foto 3. Caja y mira de medición del caudal en la bocatoma.
2.2.2 Río Frío
Sobre el Río Frío se ubicaron dos (2) estaciones principales de aforo, Estación Puente
Codesan (aguas arriba) cerca de la granja de Conejos de Santander y la Estación
Puente Peatonal (aguas abajo) metros abajo del sitio conocido como el Recreo. En el
tramo entre las dos estaciones se identificaron y midieron siete entradas principales.
El acceso a las dos estaciones de aforo, se puede hacer por la vía que de
Bucaramanga conduce a Cúcuta, a la altura del kilómetro 20 sobre la margen derecha
de la carretera se observa el anuncio de Conejos de Santander (Codesan), o también
se puede acceder al río Frío por la misma vía pero entrando por el kilómetro 19.
Entre la estaciones Puente Codesan y Puente Peatonal, se localizaron cinco puntos de
entrada de agua al río, enumeradas en orden descendente de aguas arriba a aguas
abajo del río. Sobre la vía, entrando por el kilómetro 20 antes de llegar al puente
Codesan, se identifican otras dos entradas (entradas 6 y 7). La localización geográfica
de estas se presenta en la Tabla 5 y se pueden observar en la Figura 9.
21
Tabla 5. Estaciones y Entradas sobre el río Frío.
R IO F R IO
C O O R DE NADAS
E S T AC IO N
UB IC AC IÓ N
L AT IT UD L O NG IT UD
NO R T E
P uente C O D E S AN Aguas Arriba 7 8 06.11
73 2 33.83
1280576.63
E ntrada 7
7 7 55.27
73 2 18.90
1280244.62
E ntrada 6
7 7 57.66
73 2 30.72
1280317.23
E ntrada 5
7 7 55.27
73 2 18.90
1280244.62
E ntrada 4
7 7 53.09
73 2 22.37
1280177.40
E ntrada 3
7 7 47.22
73 2 27.08
1279996.72
E ntrada 2
7 7 37.28
73 2 32.61
1279690.93
E ntrada 1
7 7 27.97
73 2 44.39
1279404.06
P uente P eatonal
Aguas Abajo 7 7 32.49
73 3 05.84
1279541.59
E S TE
1114691.90
1115150.94
1114788.01
1115150.94
1115044.59
1114900.45
1114731.41
1114370.52
1113711.82
E L E VAC IO N
(ms nm)
1816.14
1818.55
1862.27
1816.55
1824.08
1817.01
1795.60
1759.95
1734.51
ENT 6
B/mangaCúcuta K-19
ENT 7
PUENTE
CODESAN
ENT 5
ENT 1
ENT 4
PUENTE
PEATONAL
ENT 3
Río
Vía
Estación
ENT 2
Figura 9. Ubicación de las Estaciones y Entradas sobre el río Frío.
2.2.3 Río de Oro
En el río de Oro se localizaron dos (2) estaciones principales de aforo, Estación Puente
de Concreto (aguas arriba), Estación Puente de Madera (aguas abajo) y se identificaron
tres (3) entradas principales localizadas entre las dos estaciones, una de ellas con gran
aporte de caudal, llamada Quebrada Colepato.
El acceso se realiza sobre la vía Bucaramanga-Cúcuta a la altura del kilómetro 40,
sobre la derecha se encuentra la entrada hacia el Rasgón y Sevilla y pocos metros
después de pasar la Hacienda La Vega se localiza la estación Puente Concreto.
Tabla 6. Estaciones y Entradas sobre el Río de Oro
RIO DE ORO
COORDENADAS
ELEVACION
ESTACION
UBICACIÓN
LATITUD
LONGITUD
NORTE
ESTE
(msnm)
Puente de Concreto Aguas Arriba 7 4 20.49
72 59 54.86
1273655.7 1119587.04
2348.94
Quebrada Colepato
7 3 29.5
72 59 46.96 1272089.45 1119833.19
2265.88
Entrada 2
7 3 29.49
72 59 47.01 1272089.14 1119831.66
2271.00
Entrada 1
7 3 7.44
72 59 42.57 1271411.96 1119969.52
2216.58
Puente de Madera Aguas Abajo 7 2 57.32
73 00 3.2
1271099.61 1119335.51
2179.52
22
En la Figura 10 se observa un esquema de localización de las dos estaciones
localizadas en el Río de Oro, una vez se está dentro de la vía que conduce hacia el
corregimiento de Sevilla, del municipio de Piedecuesta, desde el Km 40 de la vía
Bucaramanga-Cúcuta.
B/mangaCúcuta K-40
Río
Vía
Estación
PUENTE DE
MADERA
ENT 2
ENT 1
Q. COLEPATO
PUENTE DE
CONCRETO
Figura 10. Ubicación de las Estaciones y Entradas sobre el Río de Oro.
2.2 EQUIPO DE MEDICIÓN
Para realizar los aforos durante este trabajo, se contó con el equipo de medición de
velocidad llamado SONTEK FLOW TRACKER HANDHELD ADV, este equipo trabaja
acústicamente mediante el efecto Doppler emitiendo señales sonoras que regresan a el,
permitiendo medir la velocidad del fluido y el área transversal de la sección por medio
de una computadora que almacena las estaciones de medida a lo largo de la sección
transversal; el numero de estaciones depende de la distancia que considere prudente el
operador del equipo para lograr una medida optima.
Foto 3. Aforo con el Sontek Flor tracker Handheld ADV en el Río Tona
23
Las especificaciones del equipo son las siguientes:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Rango de Velocidad: ± 0,001 a 4,0 m / s (0,003 a 13 pies / s)
Velocidad de resolución: 0,0001 m / s (0,0003 pies / s)
Velocidad de precisión: ± 1% de medir la velocidad, ± 0,25 cm. de / s
La toma de muestras de volumen ubicación: 10 cm. de centro transductor
Protocolo de comunicación: RS - 232
Fuente de alimentación: 8 pilas AA (25 horas de operación continua)
Peso: 1,8 Kg. (4,0 libras)
Sonda ancho: 130 mm (5,1 pulgadas)
LCD / teclado unidad: temporalmente sumergible a 1 m (3 pies)
Temperatura de almacenamiento: -20 ° a 50 ° C
Foto 4. Sontek Flow Tracker Hand Held – ADV
El equipo arroja los resultados de la sección transversal aforada, como: Profundidad
media del cauce, Área de la sección transversal, Velocidad media, Caudal medio y
Desviación estándar; al descargar los datos al computador (mediante el software del
equipo) se obtiene la información de cada una de las estaciones consideradas en la
sección. Se considera que este equipo es de alta precisión. En la Figura 11 se muestra
el formato de resumen de resultados que arroja el equipo.
Figura 11 Formato resumen del ADV
24
Los aforos en cauces correspondientes a puntos de agua con velocidades bajas,
cauces pequeños con baja profundidad, pendientes y caídas pronunciadas, donde no
era posible utilizar el equipo anterior, fue necesario aforar volumétricamente mediante
un cronometro y un balde con capacidad para 12 litros graduado cada 0,5 litros.
Adicionalmente se utilizó un metro y una soga para graduar y guiar las secciones
transversales de los lechos, una pala para limpiar las obstrucciones en el flujo del agua
producidas por rocas o sedimentos al realizar las mediciones.
2.3 PROCEDIMIENTO DE AFORO
En la realización de los aforos es necesario seguir un procedimiento estándar para
aforar mediante el equipo SONTEK FLOW TRACKER HANDHELD ADV, que permita
tener homogeneidad entre muestras y además disminuir posibles errores humanos y
mecánicos que puedan afectar la veracidad de los caudales medidos:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Reconocimiento y ubicación planimetríca de los cauces y estaciones de aforo.
Reconocimiento y ubicación en campo de los cauces y estaciones de aforo.
Selección de las vertientes de aforo que aportan al cauce principal (Entradas) y
que no son visibles en la planimetría existente.
Reconocimiento y ubicación en campo de las captaciones (salidas) que se le
realizan al cauce principal y vertientes de aporte.
Selección de los sitios dentro del cauce en que se realizan las mediciones de
caudal (sección transversal de aforo); teniendo en cuenta que la totalidad del
flujo la atraviese en ese punto, el sentido del flujo sea perceptible al ojo del
operador, la profundidad en las orillas sea mayor a 2cm., la sección a lo largo de
la medida se encuentre definida y limpia de rocas, material vegetal y cualquier
tipo de obstrucción que la afecte.
Tirar a lo largo de la sección transversal una soga-guía graduada de acuerdo a la
cantidad de estaciones y longitud de la sección a medir.
Avanzar con las mediciones de velocidad de flujo en cada estación al 20% 60% y
80% de la profundidad.
Revisar operacionalmente el equipo de medida ADV, baterías, unidades de
medida y buen funcionamiento en general.
Seguir paso a paso la información del manual para el uso del equipo ADV.
Seleccionar una distancia entre estación y estación de medida proporcional al la
longitud de la sección transversal, aproximadamente 30 a 50 cm. de separación
para los cauces entre 3 y 8 m. de longitud (Figura 12)
25
Figura 12. Separación entre medidas de la sección transversal. Aprox. 30 a 50 cm
•
•
•
•
La marcación de error o peligro en cualquier medida genera una perdida del
archivo final, la medida en un punto se debe repetir hasta ajustar al Angulo de
medida (el flujo y la ubicación del emisor – receptor debe ser paralela como lo
indica la Figura 13), la variación de velocidad en la estación no debe registrar
error al finalizar la medida.
La estación inicial siempre será la Estación 0 (cero) y tanto la estación inicial
como la final tendrán profundidad igual a cero
Al terminar el proceso se debe verificar la longitud final de la sección y la
cantidad de estaciones medidas, calcular caudal y verificar que el equipo grabo
la información.
Descargar la información recopilada en campo.
Figura 13. Paralelismo entre el emisor y receptor
26
3. RECOPILACION DE INFORMACION
La campaña de aforos realizada durante este trabajo, se inició el 2 de diciembre de
2007 y se terminó el 25 de enero de 2008. En total se tienen 39 días de aforos con dos
interrupciones debido a ocurrencia de lluvias. La programación de los aforos se hizo
teniendo en cuenta el recorrido de las estaciones en el siguiente orden, Río de Oro, Río
Tona y Río Frío, cada corriente se afora en un día, en los diferentes puntos, y se repite
el procedimiento cada tres días. De esta manera se podía obtener un aforo de la
corriente cada tres días, en la época seca de Diciembre y Enero.
En este capitulo se presentan los datos obtenidos durante la campaña de aforos, como
son los caudales medidos y se describen las anomalías o actividades observadas que
puedan tener efectos sobre los caudales registrados. Se recopiló la información de
lluvias de las estaciones pluviométricas cercanas a los sitios de aforo con el fin de
estudiar la relación entre la ocurrencia de lluvias y la variación de caudales aforados,
se hizo una revisión estadística de la información que permite analizar la ocurrencia de
los eventos de lluvia durante el tiempo de la medición de caudales.
3.1 DATOS DE AFORO
El objetivo de la adquisición de información de caudales en los ríos, se hizo para
observar el decrecimiento progresivo en los caudales durante los meses de Diciembre y
Enero, como respuesta a la época seca de final y principio del año que se presenta en
la CSRL. Debido a la presencia de lluvias fuertes en algunos días de la campaña, se
decidió interrumpir los aforos en dos ocasiones, la primera del 5 al 15 de Diciembre de
2007 y la segunda del 11 al 15 de Enero de 2008, en la Tabla 7 se presentan los días
durante los cuales se realizaron los aforos.
27
Tabla 7. Fechas de realizado las mediciones de aforos.
Fecha
02/12/2007
03/12/2007
04/12/2007
14/12/2007
15/12/2007
16/12/2007
17/12/2007
18/12/2007
19/12/2007
20/12/2007
21/12/2007
22/12/2007
23/12/2007
24/12/2007
26/12/2007
27/12/2007
28/12/2007
29/12/2007
30/12/2007
31/12/2007
Rio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Fecha
02/01/2008
03/01/2008
04/01/2008
05/01/2008
06/01/2008
07/01/2008
08/01/2008
09/01/2008
10/01/2008
16/01/2008
17/01/2008
18/01/2008
19/01/2008
20/01/2008
21/01/2008
22/01/2008
23/01/2008
24/01/2008
25/01/2008
Rio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
Rio Tona
Rio Frio
Rio de Oro
La información obtenida durante las jornadas de aforo, así como los caudales de
estaciones y de entradas, y observaciones generales se recopilo en un formato o
cartera de campo la cual se presenta en el Anexo 1, igualmente el formato resumen
dado por el equipo de medición, ADV de cada medición realizada se puede ver en el
Anexo 2
En la Tabla 8, se presenta los resultados finales de los caudales medidos en cada una
de las estaciones y entradas de las diferentes zonas (Río Tona, Río Frío y Río de Oro).
El análisis de los resultados se presentaran en el siguiente capitulo.
28
0.2827
0.05
0.2660
0.09
0.3031
-0.04
0.2909
0.11
0.2281
0.11
0.2920
0.11
0.2531
0.03
0.3879
0.15
0.2832
0.06
0.2627
0.10
0.2574
0.06
NOMBRE
TIPO DE
02/12/07 04/12/07 16/12/07 19/12/07 22/12/07 26/12/07 29/12/07 02/01/08 05/01/08 08/01/08 16/01/08 19/01/08 22/01/08 25/01/08
AFORO
PUENTE DE CONCRETO
ADV
0.3639
0.4547
0.3050
0.3258
0.2370
0.2374
0.2598
0.3429
0.1986
0.2551
0.2338
0.2618
0.2675
0.2332
QUEBRADA COLEPATO
ADV
0.2935
0.3101
0.1464
0.1568
0.1207
0.1100
0.1622
0.1367
0.1293
0.2354
0.1231
0.1200
0.1213
0.1291
ENTRADA 2
ADV
0.0088
0.0088
0.0064
0.0102
0.0074
0.0120
0.0063
0.0060
0.0098
0.0056
0.0034
0.0036
0.0045
0.0050
ENTRADA 1
VOLUM
0.0091
0.0068
0.0058
0.0058
0.0059
0.0059
0.0090
0.0078
0.0117
0.0070
0.0063
0.0068
0.0062
0.0060
PUENTE DE MADERA
ADV
0.5635
0.7201
0.4814
0.4795
0.3560
0.3588
0.4509
0.5393
0.4508
0.4703
0.4737
0.4366
0.3762
0.3637
Est. Pte Concreto + Entradas = (A)
0.6753
0.7804
0.4636
0.4986
0.3710
0.3653
0.4373
0.4934
0.3494
0.5031
0.3666
0.3922
0.3995
0.3733
Est. Pte Madera - (A)
-0.11
-0.06
0.02
-0.02
-0.02
-0.01
0.01
0.05
0.10
-0.03
0.11
0.04
-0.02
-0.01
CAUDALES MEDIDOS EN EL RIO DE ORO (m3/seg)
0.2882
0.03
TIPO DE
15/12/07 18/12/07 21/12/07 24/12/07 28/12/07 31/12/07 04/01/08 07/01/08 10/01/08 18/01/08 21/01/08 24/01/08
AFORO
ADV
0.2543
0.2482
0.2267
0.2663
0.2525
0.1811
0.2552
0.2267
0.3392
0.2580
0.2376
0.2344
VOLUM
0.0026
0.0033
0.0041
0.0048
0.0054
0.0069
0.0046
0.0025
0.0045
0.0028
0.0029
0.0026
ADV
NM
NM
NM
NM
NM
0.0017
0.0010
0.0026
0.0025
0.0027
0.0026
0.0025
VOLUM
0.0046
0.0048
0.0043
0.0060
0.0076
0.0058
0.0040
0.0045
0.0062
0.0046
0.0047
0.0041
ADV
0.0091
0.0091
0.0096
0.0098
0.0047
0.0132
0.0112
0.0080
0.0139
0.0051
0.0049
0.0052
VOLUM
0.0124
0.0135
0.0118
0.0090
0.0120
0.0115
0.0092
0.0043
0.0103
0.0049
0.0047
0.0039
VOLUM
0.0042
0.0030
0.0067
0.0054
0.0069
0.0063
0.0059
0.0039
0.0096
0.0041
0.0043
0.0038
VOLUM
0.0010
0.0009
0.0028
0.0018
0.0018
0.0016
0.0009
0.0006
0.0018
0.0010
0.0010
0.0009
ADV
0.3137
0.3374
0.3604
0.2646
0.4005
0.3429
0.4067
0.2792
0.5391
0.3464
0.3616
0.3141
CAUDALES MEDIDOS EN EL RIO FRIO (m3/seg)
Est. Pte Codesan+ Entradas = (A)
Est. Pte Peatonal - (A)
PUENTE CODESAN
ENTRADA 6
ENTRADA 7
ENTRADA 5
ENTRADA 4
ENTRADA 3
ENTRADA 2
ENTRADA 1
PUENTE PEATONAL
NOMBRE
Tabla 8. Caudales registrados en los ríos.
29
30
CAUDALES MEDIDOS EN EL RIO TONA (m3/seg)
TIPO DE
03/12/07 14/12/07 17/12/07 20/12/07 23/12/07 27/12/07 30/12/07 03/01/08 06/01/08 09/01/08 17/01/08 20/01/08 23/01/08
AFORO
ESTACION TONA
ADV
0.4605
0.3621
0.3180
0.3343
0.3012
0.2809
0.2589
0.2919
0.2555
0.4387
0.2692
0.2533
0.2424
ENTRADA 11
VOLUM
0.0044
0.0058
0.0049
0.0060
0.0050
0.0048
0.0040
0.0046
0.0055
0.0063
0.0085
0.0068
0.0058
ENTRADA 10
ADV
0.0914
0.0899
0.0762
0.0781
0.0459
0.0526
0.0831
0.0594
0.0794
0.0781
0.0620
0.0694
0.0629
ENTRADA 9
VOLUM
0.0006
0.0006
0.0006
0.0008
0.0010
0.0006
0.0004
0.0005
0.0005
0.0009
0.0008
0.0006
0.0007
ENTRADA 8
ADV
0.0318
0.0360
0.0199
0.0450
0.0460
0.0282
0.0317
0.0258
0.0358
0.0493
0.0295
0.0242
0.0228
ENTRADA 7
ADV
0.0016
0.0016
0.0034
0.0031
0.0023
0.0031
0.0033
0.0035
0.0015
0.0032
0.0083
0.0046
0.0077
ENTRADA 6
ADV
0.0070
0.0107
0.0063
0.0051
0.0049
0.0022
0.0040
0.0032
0.0022
0.0048
0.0036
0.0025
0.0024
ENTRADA 5
VOLUM
0.0002
0.0002
0.0002
0.0001
0.0002
0.0003
0.0002
0.0002
0.0002
0.0009
0.0002
0.0002
0.0002
ENTRADA 4
VOLUM
0.0021
0.0017
0.0019
0.0024
0.0020
0.0019
0.0019
0.0015
0.0014
0.0021
0.0020
0.0019
0.0012
ENTRADA 3
VOLUM
0.0002
0.0002
0.0001
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0090
0.0001
0.0001
0.0001
ENTRADA 2
VOLUM
0.0042
0.0035
0.0021
0.0037
0.0040
0.0036
0.0032
0.0039
0.0029
0.0037
0.0031
0.0029
0.0025
ENTRADA 1
VOLUM
0.0078
0.0059
0.0058
0.0066
0.0050
0.0065
0.0070
0.0068
0.0060
0.0069
0.0082
0.0061
0.0060
ESTACION CARRIZAL
ADV
0.7472
0.6465
0.5015
0.6113
0.5002
0.6148
0.4695
0.4968
0.4700
0.6830
0.5477
0.5255
0.4791
BOCATOMA AMB
0.2500
0.3500
0.3500
0.3500
0.3500
0.4400
0.4400
0.4400
0.4400
0.3900
0.4200
0.4200
0.4200
ESTACION GOLONDRINAS
ADV
0.5772
0.3798
0.2819
0.3175
0.2625
0.2147
0.1611
0.1106
0.1079
0.4551
0.2476
0.2547
0.2505
Est. Tona + Entradas = (A)
0.6117
0.5181
0.4394
0.4855
0.4177
0.3849
0.3978
0.4014
0.3910
0.6039
0.3954
0.3725
0.3546
Est. Carrizal - (A)
0.14
0.13
0.06
0.13
0.08
0.23
0.07
0.10
0.08
0.08
0.15
0.15
0.12
Est. Carrizal - Bocatoma = (B)
0.4972
0.2965
0.1515
0.2613
0.1502
0.1748
0.0295
0.0568
0.0300
0.2930
0.1277
0.1055
0.0591
Est. Golondrinas - (B)
0.08
0.08
0.13
0.06
0.11
0.04
0.13
0.05
0.08
0.16
0.12
0.15
0.19
NOMBRE
A continuación se presentan las principales observaciones de los sitios de aforo:
En el Río Tona, no se observaron afectaciones por efectos antropicos a lo largo de los
tramos donde se realizaron los aforos, con excepción de la bocatoma del acueducto
que ha sido tenida en cuenta en los cálculos y dos pequeñas descargas que se hacen
desde dos casas también han sido consideradas.
En el Río Frío se observaron varias afectaciones de tipo antropico que se expondrán a
continuación: Entre las estaciones de aforo localizadas en el Río Frío, funciona una
fábrica de postes, como se observa en la Foto 5 ellos represan el río para sacar arena,
afectando el caudal medido aguas abajo de este punto, se presume que debido a esto
el día 24 de Diciembre el valor del caudal en la estación Puente Peatonal se viò
afectado, por tal motivo no se tuvo en cuenta para los análisis del numeral 4.2.
Foto 5. Fabrica de Postes sobre el río Frío. (Detalle: Ubicación de la represa)
A partir del 31 de Diciembre, se empezó a aforar un nuevo flujo entre la estación Puente
Codesan y la Entrada 6, el cual no se estaba teniendo en cuenta en los días de aforos
anteriores. En la Tabla 8, se nombró a este nuevo flujo como Entrada 7 y se escribió un
NM (No Medido) en los días en los cuales no se aforò.
El 21 de Enero, en la Estación Puente Codesan, se cambió el sitio de aforo 15 mt aguas
abajo del habitual punto, para evitar el efecto de un represamiento ubicado a 20 mt
aguas arriba del punto donde se estaba aforando, los siguientes días (21 y 24 Enero) se
hizo el aforo, en el nuevo sitio. Como se aprecia en la Foto 6 los habitantes del lugar
represan el río para obtener arena, lo cual puede afectar el caudal medido aguas abajo.
Este efecto de extracción de arena no siempre fue visible durante la campaña de los
aforos.
31
Foto 6. Represamiento el 21 de Enero aguas arriba del Puente Codesan, sobre el río Frío.
Los residentes de las zonas aledañas a los tramos escogidos, dicen que ellos no
extraen agua de los ríos para consumo humano ni para consumo agrícola, a excepción
del río Tona donde existe la bocatoma Carrizal del AMB.
En el Río de Oro, se observó que la quebrada Colepato (Foto 7) es la entrada que mas
aporta caudal al río de Oro y abastece de agua a los habitantes del área y algunas
áreas de pequeño riego existentes alrededor de la zona. No se pudo identificar algún
efecto que alterara los datos obtenidos.
Foto 7. Quebrada Colepato
32
3.2 DATOS PLUVIOMETRICOS
La cantidad, frecuencia y distribución espacial y temporal de las precipitaciones es
variable en la zona de estudio debido a la topografía irregular y cambios de altura, en
este numeral se pretende realizar un análisis de la información pluviométrica recopilada
con el fin de relacionarla con la información de caudales medidos durante este trabajo.
3.2.1 Estaciones Pluviométricas
En la cuenca existe una cobertura aceptable de estaciones pero con algunos problemas
de calidad de información. Para este trabajo se seleccionaron aquellas estaciones
pluviométricas que se encuentran cerca de las estaciones de aforos, además cumplen
con características de resolución temporal (registro diario).
En la Tabla 9 se presenta la información general de las estaciones utilizadas para
realizar este trabajo. En la Figura 14 se muestra la distribución espacial de dichas
estaciones observándose su cercanía a las estaciones de aforo en cada uno de los ríos.
Tabla 9. Información de estaciones Pluviométricas.
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Entidad
IDEAM
Cenicafe
AMB
AMB
IDEAM
CDMB
IDEAM
AMB
CDMB
IDEAM
Tipo
Estaciones
Municipio
CP
CO
PM
PM
PM
CO
PM
PM
PG
PM
Berlín
San_ Antonio
El_ Brasil
El_ Pajal
El_ Picacho
Él _ Rasgón
La_ Galvicia
La_ Mariana
Sevilla
Tona
Tona
Floridablanca
Tona
Floridablanca
Tona
Piedecuesta
Floridablanca
Floridablanca
Piedecuesta
Tona
Coordenadas
Este
Norte
1133945 1286396
1111733 1276956
1113013 1281730
1119017 1281171
1123563 1277828
1119914 1270294
1113124 1279371
1118280 1279536
1119263 1266801
1122281 1287627
Altura
3214
1480
1090
2096
3310
1950
1779
2390
1907
1910
Las estaciones operadas por el IDEAM se encuentran muy cerca de la vía que conduce
de Bucaramanga a Cúcuta, la estación climatologica de Berlín se encuentra en el
corregimiento de Berlín, municipio de Tona, La Galvicia es una estación pluviométrica
operada por el IDEAM que se ubica sobre el kilómetro 16, la estación pluviométrica El
Picacho se localiza metros adelante del peaje El Picacho y la estación de Tona se
localiza metros antes de llegar al casco urbano del municipio de Tona.
Las estaciones Sevilla y El Rasgón son operadas por la CDMB, la segunda se ubica en
el resguardo ecológico El Rasgón. Las estaciones propiedad del AMB, El Pajal y La
Mariana se encuentran por la vía Bucaramanga- Cúcuta, entrando por el kilómetro 29 y
18 respectivamente; la estación El Brasil se ubica sobre el kilómetro 3 vía a Tona.
33
Figura 14. Ubicación de las estaciones pluviométricas y Estaciones de Aforo
Se obtuvo el registro de lluvias diarios de los meses de Diciembre del 2007 y Enero
2008, de las 10 estaciones pluviométricas escogidas, pertenecientes a diferentes
entidades. Vale la pena precisar que estos datos de lluvia no han sido revisados por las
entidades responsables y se obtuvieron directamente del operador de cada estación.
En la Tabla 10 se presentan los registros de lluvia recopilados.
34
Tabla 10. Registro de lluvias de los meses de Diciembre y Enero
Tona
01/12/07
02/12/07
03/12/07
04/12/07
05/12/07
06/12/07
07/12/07
08/12/07
09/12/07
10/12/07
11/12/07
12/12/07
13/12/07
14/12/07
15/12/07
16/12/07
17/12/07
18/12/07
19/12/07
20/12/07
21/12/07
22/12/07
23/12/07
24/12/07
25/12/07
26/12/07
27/12/07
28/12/07
29/12/07
30/12/07
31/12/07
01/01/08
02/01/08
03/01/08
04/01/08
05/01/08
06/01/08
07/01/08
08/01/08
09/01/08
10/01/08
11/01/08
12/01/08
13/01/08
14/01/08
15/01/08
16/01/08
17/01/08
18/01/08
19/01/08
20/01/08
21/01/08
22/01/08
23/01/08
24/01/08
25/01/08
26/01/08
27/01/08
28/01/08
29/01/08
30/01/08
0.0
0.0
0.0
3.9
11.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.6
0.0
0.0
1.3
0.5
1.2
15.5
0.0
1.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.3
37.8
25.3
70.5
2.3
4.2
0.0
0.9
0.0
1.6
0.0
0.0
0.0
0.0
8.9
0.0
0.0
0.0
36.5
5.2
13.6
0.0
0.0
0.0
Berlin
0.0
0.0
0.0
1.2
7.4
0.0
0.0
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
0.2
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.3
0.7
1.0
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
5.0
2.1
6.7
0.0
0.5
0.0
1.6
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
6.8
0.0
0.0
0.0
0.0
La Galvicia El Picacho
0.5
0.0
0.0
0.5
8.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
7.7
0.6
0.8
0.0
0.0
2.0
0.4
0.0
4.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
14.4
0.0
1.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.4
40.3
16.0
6.1
0.0
2.0
2.2
0.0
3.4
0.0
0.0
0.7
0.0
4.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.1
0.0
0.0
0.0
6.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.6
0.0
0.0
0.0
2.2
1.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
5.1
5.2
9.5
0.0
3.0
0.0
4.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.3
0.0
0.0
0.0
0.0
San
El Rasgon La Mariana
Antonio
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
7.0
0.0
4.2
0.5
0.0
6.3
0.0
15.1
0.0
1.0
0.0
0.0
0.0
2.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
6.2
11.5
0.0
0.7
0.0
0.5
0.0
1.5
0.0
0.0
0.0
0.4
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
17.7
0.0
0.5
13.3
0.3
3.5
3.3
1.1
0.5
1.2
0.0
0.0
23.4
11.4
10.5
0.0
7.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.6
1.1
0.0
0.0
0.1
8.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
7.9
7.0
0.0
11.6
8.5
3.5
13.8
3.0
8.6
9.4
0.0
1.0
2.3
0.0
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
1.0
2.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
6.5
0.0
0.0
0.0
2.2
2.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
5.3
0.0
0.0
0.0
3.0
0.5
0.0
3.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Sevilla
0.0
4.7
1.5
0.0
7.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.5
0.0
0.0
5.3
10.5
5.0
3.6
2.4
7.5
0.0
0.2
0.0
2.2
2.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.0
22.5
8.4
0.0
0.0
0.0
4.6
0.2
7.3
0.0
0.0
0.0
5.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.0
2.0
0.0
0.0
El Brasil
0.0
0.0
0.0
0.0
4.0
22.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.0
4.8
0.0
0.0
2.0
0.0
0.0
0.0
10.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
30.5
42.0
5.2
0.0
0.0
5.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
30.0
0.0
0.0
0.0
34.0
5.0
El Pajal
0.0
0.0
0.0
10.1
14.3
1.7
0.0
6.9
0.0
0.0
1.1
0.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
6.8
0.3
16.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
10.8
9.9
20.3
1.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.1
0.0
0.0
8.0
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
35
En las siguientes graficas se observa la pluviosidad diaria durante los meses de
Diciembre 2007 y Enero 2008, registradas en algunas de las estaciones pluviométricas
de la zona.
70.0
Precipitacion (mm)
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
01/12/07 05/12/07 09/12/07 13/12/07 17/12/07 21/12/07 25/12/07 29/12/07 02/01/08 06/01/08 10/01/08 14/01/08 18/01/08 22/01/08 26/01/08 30/01/08
Tona
Berlin
Figura 15. Precipitaciones diarias de las estaciones Tona y Berlín
Las precipitaciones registradas en las estaciones Tona y Berlín afectan principalmente
los aforos realizados sobre el Río Tona, se observa tiempo seco durante el mes de
Diciembre hasta el día 7 de Enero, cuando se inicio una corta temporada de lluvias
fuertes.
70.0
Precipitacion (mm)
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
01/01/00 05/01/00 09/01/00 13/01/00 17/01/00 21/01/00 25/01/00 29/01/00 02/02/00 06/02/00 10/02/00 14/02/00 18/02/00 22/02/00 26/02/00 01/03/00
El Rasgon
El Picacho
Figura 16. Precipitación diaria de las estaciones El Rasgón y El Picacho
Las estaciones pluviométricas El Rasgón, El Picacho y Berlín registran las lluvias que
afectan los aforos sobre el Río de Oro, el tiempo es generalmente seco durante los dos
meses, con algunas lluvias importantes los días 19 Diciembre y 10 Enero.
36
70.0
Precipitacion (mm)
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
01/01/00 05/01/00 09/01/00 13/01/00 17/01/00 21/01/00 25/01/00 29/01/00 02/02/00 06/02/00 10/02/00 14/02/00 18/02/00 22/02/00 26/02/00 01/03/00
La Galvicia
El Pajal
Figura 17. Precipitaciones diarias de la estación La Galvicia y El Pajal
Los aforos sobre el Río Frío, son afectados principalmente por las precipitaciones
registradas en las estaciones La Galvicia y El Pajal, las cuales muestran lluvias
regulares (hasta 14 mm) durante el mes de Diciembre, en el mes de Enero se considera
importante el evento del día 10, pero de menor magnitud que el registrado en la
estación de Tona.
3.2.2 Análisis estadístico
Las series hidrológicas se caracterizan por tener dos componentes principales: el
componente determinístico que se reconoce por la presencia de tendencia y
periodicidad en los datos y el componente estocástico. La tendencia es causada por
inconsistencia o falta de homogeneidad en la serie, esta última puede causarse por
procesos naturales o por factores antrópicos.
A efecto de evaluar la confiabilidad y calidad de la información de las estaciones se
llevo a cabo un análisis estadístico de los datos, usando el programa SPELL- Stat
(Guzmán y Chu, 2005). Las series de tiempo de precipitaciones analizadas durante
este trabajo no presentan cambios en la media ni en la varianza a través del tiempo, lo
que indica una serie estacionaria y homogénea. En las Tablas 11 y 12 se relacionan los
datos de precipitación total registrados en los meses de la campaña y los datos
promedios multimensuales en los periodos de registros que se presenta en cada
estación presentada en la Tabla 9.
Tabla 11 Precipitación mensual del mes de Diciembre
Periodo de
Diciembre / 07
Diciembre
Estación
Registro
mm/mes
Multimensual
Berlín
El Picacho
El Rasgón
La Galvicia
Tona
Sevilla
El Pajal
La Mariana
El Brasil
12.2
17.2
79.5
40.7
41.1
54.2
58.0
38.6
50.3
21.9
46.9
48.5
96.1
81.1
39.3
72.6
93.3
111.0
1987-2004
1987-2004
1987-2000
1987-2004
1987-2001
1990-2001
1999-2004
1970-1974
1970
37
Al comparar los datos registrados de lluvia de los meses de Diciembre del 2007 y Enero
del 2008, con la precipitación multimensual de esos meses, se concluye que en el mes
de Diciembre todas las estaciones reportan valores mensuales de lluvia menores a los
promedios de los años anteriores con excepción de la estación El Rasgón y Sevilla. Es
decir, el mes de Diciembre es considerado un mes seco en la mayoría de las
estaciones.
Tabla 12. Precipitación mensual del mes de Enero
Periodo de
Enero / 08
Enero
Estación
Registro
mm/mes
Multimensual
Berlín
22.7
14.2
1988-2004
El Picacho
28.3
34.2
1987-2004
El Rasgón
19.0
41.7
1987-2000
La Galvicia
75.1
96.0
1987-2004
Tona
211.1
54.1
1987-2006
Sevilla
55.3
24.5
1990-2002
El Pajal
51.3
35.6
2001-2004
La Mariana
52.4
56.6
1971-1975
El Brasil
151.7
106.0
1970-1971
Por el contrario durante el mes de Enero, las estaciones de Berlín, Tona, Sevilla y El
Pajal registraron valores mayores a los promedios de los años anteriores, reportándose
un Enero húmedo, y correspondiendo el registro de la estación de Tona a un mes
extremo, este dato aun no ha sido revisado por el IDEAM
3.3 DATOS LIMNIMETRICOS
Con el fin de tener una idea del comportamiento de los niveles de los ríos durante el
tiempo de aforos, se presentan los niveles tomados en dos estaciones limnimetricas
existentes en la zona donde termina la montaña e inicia las formaciones aluviales. En
la figura 17 se observan los niveles medidos en dichas estaciones durante los meses de
Diciembre 2007 y Enero 2008.
Se observa que en la estación El Conquistador es evidente la influencia del evento de
precipitación del 19 y 20 de Diciembre. En la estación La Esperanza, no se observa la
influencia de los eventos anteriores, pero si es evidente la influencia del evento del 7 al
10 de Enero. Esta última estación presenta valores extrañamente estables durante el
mes de Diciembre.
38
Registro de Niveles
70
65
Niveles (cm)
60
55
50
45
40
35
30
30/11/07
05/12/07
10/12/07
15/12/07
20/12/07
Niveles conquistador
25/12/07
30/12/07
04/01/08
09/01/08
14/01/08
19/01/08
24/01/08
29/01/08
Niveles Esperanza
Figura 18. Datos de niveles de las estaciones El Conquistador y La Esperanza
39
4. ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS
En este capitulo se pretende analizar e interpretar toda la información recolectada de
lluvias, caudales y niveles durante los dos meses de mediciones (Diciembre 2007 y
Enero 2008). Los datos de caudales medidos en cada una de las estaciones de aforo
fueron graficados contra los registros de los eventos de lluvia, con el fin de comparar la
respuesta del caudal.
Para analizar el comportamiento de los ríos, se grafica primero los caudales de las
estaciones sobre el río, luego el caudal de las entradas y al final se presenta un valor
estimado de ganancia o perdida subterránea utilizando la ecuación de conservación de
masa entre los dos puntos de medición. Se espera obtener la relación de estos
resultados, con las condiciones hidrogeológicas de la zona de estudio.
4.1 RIO TONA
Para entender el comportamiento de los caudales del río Tona en épocas de recesión,
se graficaron los datos obtenidos en las Estaciones Tona, Carrizal y Golondrinas y los
registros de precipitación de las estaciones pluviométricas: Tona, Berlín, La Galvicia, El
Brasil y El Pajal, las cuales están muy cerca de los puntos de aforo seleccionados.
0.90
80
0.80
70
0.70
60
0.60
50
0.50
40
0.40
30
0.30
20
0.20
10
0.10
0
0.00
E. Tona
E. Brasil
E. Berlin
E. El Pajal
E. La Galvicia
Tona
Carrizal
Caudales (m3/seg)
Precipitacion (mm)
Caudales medidos
90
Golondrinas + Bocatoma
Figura 19. Caudales medidos en las estaciones sobre el río Tona
En la Figura 20 se observa una tendencia decreciente en los caudales durante el mes
de Diciembre y primeros días de Enero en los tres puntos de mediciones. El evento de
lluvia ocurrido en la cuenca del Río Tona entre el 7 y 10 de Enero del 2008 produjo
ascensos de los caudales y cambio la curva de recesión que sin embargo, volvió a
tomar lugar hasta el día de terminación de los aforos, 25 de Enero.
Con el fin de analizar la información y concluir sobre el comportamiento de los caudales
medidos durante la campaña de aforos, se presenta la Figura 20 uniendo los puntos de
40
aforo, como se observa en la Figura 21. La misma presentación se hará con las figuras
de aforos en los demás ríos.
0.90
80
0.80
70
0.70
60
0.60
50
0.50
40
0.40
30
0.30
20
0.20
10
0.10
0
0.00
E. Tona
E. Brasil
E. Berlin
E. El Pajal
E. La Galvicia
Tona
Carrizal
Caudales (m3/seg)
Precipitacion (mm)
Caudales medidos
90
Golondrinas + Bocatoma
Figura 20. Datos de caudales medidos en las estaciones sobre el río Tona
Los caudales medidos en las tres estaciones de aforo son consistentes entre si y en
general coinciden con la ocurrencia de los eventos de lluvia. En la Figura 21 se observa
que el día 27 de Diciembre se registró un evento de lluvia en las estaciones
pluviométricas La Galvicia, El Brasil y Tona, siendo La Galvicia la que registró una
magnitud mayor que afecto las Estaciones de Carrizal y Golondrinas con un aumento
notable en sus respectivos caudales, sin embargo como la magnitud registrada en Tona
no fue alta, y sus efectos fueron menores en el aumento del caudal de la Estación Tona.
• Entradas
Las entradas de flujo se encuentran localizadas sobre la margen izquierda del río, entre
las estaciones Tona y Carrizal, las entradas 8 y 10 presentan bastante similitud con el
comportamiento del caudal de la Estación Tona, posiblemente por su cercanía a esta.
Como se observa en la siguiente grafica, el aporte total de las entradas en los tramos
de medición se mantiene entre 0.10 y 0.16 m3/seg; durante el periodo de medición y
responden a los eventos de lluvia.
Caudal Total de Entradas
0.20
80
70
0.16
60
50
40
0.12
30
0.08
20
0.04
10
0
Caudal (m3/seg)
Precipitación (mm)
90
0.00
E. Tona
E. Berlin
E. La Galvicia
E. El Brasil
E. El Pajal
Total de Entradas
Figura 21. Datos del caudal total de entradas al río Tona
41
El tramo escogido para realizar los aforos sobre el río Tona se dividió en tres
subtramos.
• Estación Tona a Estación Golondrinas
• Estación Tona a Estación Carrizal
• Estación Carrizal a Estación Golondrinas
Las estaciones de aforo se localizaron de acuerdo con las condiciones geológicas de la
zona y presencia de Fallas Geológicas. La estación Tona se encuentra localizada
sobre un relleno aluvial, y las estaciones Carrizal y Golondrinas sobre la
Cuarzomonzonita de la Corcova, localizadas respectivamente antes y después de la
Falla de Río Frío.
4.1.1 Tramo: Tona a Golondrinas
El tramo total del estudio tiene una longitud de 6.65 km, desde la estación Tona a la
estación Golondrinas. Al graficar el caudal de Tona adicionando las entradas para ser
comparado con el caudal registrado en Golondrinas más los caudales tomados en la
bocatoma, se observa una ganancia subterránea.
0.90
0.80
70
60
50
0.70
0.60
0.50
40
30
20
0.40
0.30
0.20
10
0
0.10
0.00
E. Tona
E. Berlin
E. La Galvicia
E. El Brasil
E. El Pajal
Tona + Entradas
Caudal (m3/seg)
Precipitación (mm)
Tramo Tona a Golondrinas
90
80
Golondrinas+Bocatoma
Figura 22. Caudal de Tona+ Entradas vs Golondrinas + Bocatoma
El valor de la ganancia subterránea se halló promediando la diferencia de caudales
entre los registros de Tona mas las Entradas y los caudales medidos en Golondrinas
incluyendo el efecto de los caudales captados en la bocatoma. El promedio de este
valor se obtiene con los registros de los días en que no se presentaron lluvias (14 al 23
Dic y 30 Dic al 06 Ene), es decir, son estimados durante las épocas de recesión. La
ganancia tiene un caudal promedio de 0.188 m3/seg, al tomar la longitud total del tramo
la ganancia de caudal por longitud es de 28 lt/seg/km.
4.1.2 Tramo: Tona a Carrizal
A lo largo del tramo estación Tona a Carrizal de 5.65 km de longitud se encuentran las
11 entradas que fueron aforadas en esta campaña, así que, para analizar posibles
entradas de aguas subterráneas al flujo principal, al caudal medido en Tona se le
42
adicionó el caudal total de las entradas y se grafico junto al caudal medido en la
estación Carrizal, con el fin de observar la diferencia de ellos.
Sub tramo Tona a Carrizal
0.85
0.75
70
0.65
0.55
0.45
60
50
40
0.35
0.25
0.15
30
20
10
Caudal (m3/seg)
Precipitacion (mm)
80
0.05
-0.05
0
E. Tona
E. Berlin
E. La Galvicia
E. El Brasil
E. El Pajal
Tona + Entradas
Carrizal
Figura 23. Caudal de Tona + Entradas vs caudal en Carrizal
En la Figura 24, se observa el comportamiento similar de los caudales, a excepción del
caudal medido el 27 de Diciembre, día durante el cual asciende el caudal de Carrizal.
Como se explicó anteriormente, tal efecto se originaría a causa de la lluvia registrada en
la estación La Galvicia, que afecta directamente al sitio de Carrizal.
Se puede plantear que en este tramo existe ganancia de caudal subterráneo, el caudal
registrado aguas abajo (Estación Carrizal) es mayor al de las estación localizada aguas
arriba (Estación Tona). Para hallar un valor de ganancia subterránea, se estimó la
diferencia de caudales en los días más secos (17 al 23 Dic y 30 Dic al 09 Ene), dando
un caudal promedio de 0.090 m3/seg, al tener en cuenta la longitud del tramo, la
ganancia es de 16 lt/seg/km.
4.1.3 Tramo: Carrizal a Golondrinas
El tramo tiene una longitud de 1.0 km y sobre este, se encuentra ubicada la bocatoma
del AMB, por lo tanto, para aplicar una ecuación de conservación de masa, se debe
tener en cuenta el caudal captado por el acueducto en la bocatoma. Se graficó el
caudal medido en la estación Golondrinas frente a el caudal total entre lo captado en la
bocatoma y el medido en Carrizal. En este caso las salidas de la bocatoma, suavizan
las fluctuaciones de los caudales aforados en la Estación Golondrinas.
43
Sub tramo Carrizal a Golondrinas
0.70
80
0.60
70
0.50
60
0.40
50
0.30
40
0.20
30
0.10
20
0.00
10
-0.10
0
-0.20
E. Tona
E. Berlin
E. La Galvicia
E. El Brasil
E. El Pajal
Carrizal - Bocatoma
Caudal (m3/seg)
Precipitación (mm)
90
Golondrinas
Figura 24. Caudal de Carrizal – caudal captado Bocatoma vs caudal Golondrinas
En la Figura 25 se puede observar una ganancia de flujo subterráneo, ya que los días
de no lluvia, donde se espera que no haya aporte de entradas, y si lo hay que sea
mínimo, el caudal de la estación Golondrinas es mayor al caudal medido en Carrizal
mas lo captado en la bocatoma. Esta ganancia se puede valorar teniendo en cuenta el
promedio de la diferencia de caudales durante los días secos (03, 14, 20, 27 Dic y 03,
06 Ene), dando un valor de 0.065 m3/seg, lo que significa una ganancia de 65 lt/seg/km
• Aporte subterráneo
En la Tabla 13 se presenta en resumen las ganancias subterráneas en cada uno de los
tramos escogidos sobre el río Tona.
Tabla 13. Ganancia subterránea por tramos en el río Tona
GANANCIA SUB.
LONGITUD
GANANCIA
POR LONGITUD
TRAMO
TRAMO
SUBTERRANEA
(lt/seg/km)
(Km)
(m3/seg)
Tona a Golondrinas
6.65
0.1876
28.0
Tona a Carrizal
5.65
0.0901
16.0
Carrizal a Golondrinas
1.00
0.0652
65.0
El rendimiento de caudal por área aferente del río se halló teniendo en cuenta el caudal
aforado en época de recesión dividido por el área aferente, en la Tabla 14 se aprecia el
rendimiento significativo de agua en el tramo Carrizal – Golondrinas.
Tabla 14. Calculo de rendimiento en el río Tona
ESTACION
AREA AFERENTE
(Km2)
CAUDAL REGISTRADO
(m3/seg)
RENDIMIENTO
(lt/seg/km2)
Carrizal
78.77
0.522
7. 0
Entre Carrizal
y Golondrinas
1.82
0.078
43. 0
44
4.2 RIO FRIO
En Río Frío se analizaron los registros de lluvia diarios de Diciembre y Enero de las
estaciones La Galvicia, La Mariana, El Brasil y El Pajal, para ser comparados con los
caudales medidos en las estaciones y entradas del río.
Para hacer estimaciones de aporte de agua subterránea, se aplica analizan los
caudales medidos en las dos estaciones separadas entre si una longitud de 1.72 km
sobre el río Frío, la estación Puente Codesan y la estación Puente Peatonal. La Figura
26 presenta los caudales medidos en las estaciones.
0.6
60
0.5
50
0.4
40
0.3
30
0.2
20
10
0.1
0
0.0
La Galvicia
El Pajal
El Brasil
La Mariana
Pte Codesan
Caudal (m3/seg)
Precipitación (mm)
Puente Codesan y Puente Peatonal
70
Pte Peatonal
Figura 25. Caudal de las estaciones sobre el Río Frío
Al graficar los caudales medidos en las estaciones Puente Codesan y Puente Peatonal
se deduce que los dos caudales se comportan de manera similar, excepto los días 21
de Diciembre y 21 de Enero, en donde el caudal de Puente Peatonal aumenta mientras
que el de Puente Codesan disminuye. El primer día se puede haber generado por un
embalsamiento aguas arriba de la estación Codesan, mientras que en el segundo los
registros de lluvia muestran precipitaciones en tres estaciones, siendo La Galvicia la
estación pluviométrica que presenta un mayor registro, y la que influye mas
directamente sobre el caudal medido en la estación de Puente Peatonal.
El comportamiento descendente de la estación Codesan entre el 15 y 21 de Diciembre
de 2007 periodo en que las lluvias son evidentes y los pluviómetros las registran,
acentúa la hipótesis de que las lluvias son mas localizadas en algunos sectores de la
cuenca, pues el caudal de la estación Puente Peatonal si es acorde con las lluvias.
Los días 15 de Diciembre y 07 de Enero, los caudales de la estación Puente Peatonal
son muy bajos casi iguales a los de Puente Codesan, efecto que puede ser originado
por un factor antropico como la construcción de un represamiento para sacar arena del
río, como ocurre a menudo en la fabrica de postes.
• Entradas
Las entradas o aportes agua superficial de caudal al río Frío se realizaron, en su
mayoría, por medio de un aforo volumétrico, en la Figura 27 se observa el caudal total
45
de las siete entradas. En promedio, las siete entradas aportan el 14% de caudal al río
Frío en el tramo seleccionado con respecto al caudal en la estación Puente Codesan.
0.060
60
0.050
50
0.040
40
0.030
30
0.020
20
10
0.010
0
0.000
La Galvicia
El Pajal
El Brasil
La Mariana
Caudal (m3/seg)
Precipitación (mm)
Caudal total de Entradas
70
Entradas
Figura 26. Caudal total de las entradas al Río Frío
• Aporte subterráneo
Para observar el aporte subterráneo al caudal del río en el tramo escogido, se grafico el
caudal medido en la estación Puente Peatonal frente al caudal total entre Puente
Codesan y las entradas.
0.6
60
0.5
50
0.4
40
0.3
30
0.2
20
10
0.1
0
0.0
La Galvicia
El Pajal
El Brasil
La Mariana
Pte Codesan + Entradas
Caudal (m3/seg)
Precipitación (mm)
Puente Codesan a Puente Peatonal
70
Pte Peatonal
Figura 27. Caudal de Puente Codesan + Entradas vs caudal Puente Peatonal
De la Figura 28, se puede plantear que en este tramo existe ganancia de caudal
subterráneo, porque el caudal registrado aguas abajo (Estación Puente Peatonal) dio
mayor al de la estación localizada aguas arriba (Estación Puente Codesan). Para
estimar el valor de ganancia subterránea en este tramo, se halló la diferencia de
caudales durante los días más secos (15, 18 de Dic y del 18 al 24 Ene), y se estimo un
0.060 m3/seg como caudal de ganancia, como se observa en la Tabla 15.
TRAMO
Codesan a Puente
Peatonal
Tabla 15. Ganancia subterránea en el río Frío
LONGITUD
GANANCIA
TRAMO
SUBTERRANEA
(Km.)
(m3/seg.)
1.72
0.060
GANANCIA SUB.
POR LONGITUD
(lt/seg/km)
35.0
46
Para hallar un rendimiento de caudal por área, se toma el caudal promedio de los
menores valores aforados en los dos puntos localizados sobre el río Frío.
Tabla 16. Calculo de rendimientos en el río Frío
ESTACION
AREA AFERENTE
(Km2)
CAUDAL REGISTRADO
(m3/seg)
RENDIMIENTO
(lt/seg/km2)
Codesan
15.19
0.233
15.0
Entre Codesan
y Puente Peatonal
2.89
0.119
41.0
Es significativo el rendimiento por km2 estimado en el tramo entre los dos sitios de
mediciones realizadas a lo largo del Río Frío. Este aporte se realizaría desde acuíferos
localizados entre la cuarzomonzonita de la Corcova y el Neis de Bucaramanga.
4.3 RIO DE ORO
Para el análisis de datos aforados en las entradas y estaciones sobre el Río de Oro se
tomó los datos de lluvia de las estaciones pluviométricas El Picacho, Berlín, El Rasgón
y Sevilla, cabe aclarar que las dos primeras se encuentran aguas arriba de las
estaciones de aforo, y las otras dos, aguas abajo.
Para analizar mejor los caudales medidos en las estaciones y conocer algún aporte
subterráneo, se escogió un solo tramo con longitud total de 2.9 km sobre el Río de Oro,
desde la estación Puente Concreto a la estación Puente Madera, en la Figura 29 se
grafica los caudales registrados en estas dos estaciones y en la principal entrada de
agua al tramo, la quebrada Colepato.
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
Caudales (m3/seg)
Precipitacion (mm)
Puente Concreto vs Quebrada Colepato vs Puente Madera
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
-0.1
E. El Picacho
E. El Rasgon
E. Sevilla
E.Berlin
Pte Concreto
Q. Colepato
Pte. Madera
Figura 28. Caudal de las estaciones sobre el Río de Oro y caudal de la Quebrada Colepato
En la Figura 29 se observa un comportamiento más estable de los caudales medidos en
las estaciones sobre el río y en la entrada, Quebrada Colepato, con respuestas a lluvias
producidas en la parte alta de la cuenca. El comportamiento de los caudales entre los
47
días 04 al 16 de Diciembre y 09 al 15 de Enero no se puede comparar con los eventos
de lluvia, para estas fechas la campaña de aforos fue suspendida por dichos eventos.
Durante los días de medición se observan algunos ascensos coincidentes en los tres
puntos de aforo (incluido la quebrada Colepato) que no tienen una causa justificada por
lluvias observadas en las estaciones de la cuenca, como es el ascenso del 2 de enero.
Estos tres puntos parecen reaccionar solamente a la lluvia ocurrida en Berlín el 28 de
enero.
• Entradas
La quebrada Colepato aporta en promedio el 91% de las entradas al Río de Oro en este
tramo. Los ascensos no justificados de la Quebrada .Colepato con lluvias de la cuenca
(Figura 30), se observan con mayor claridad asociados a la lluvia de Berlín. Este
comportamiento de recarga desde el altiplano se realizaría a través de la Falla Sevilla y
Falla Arenales que comunican el altiplano con la parte alta de la Cuenca de Río de Oro.
Quebrada Colepato
35
Precipitacion (mm)
0.25
25
20
0.20
15
0.15
10
0.10
5
0.05
0
0.00
E. El Picacho
E.Berlin
Caudales (m3/seg)
0.30
30
Q. Colepato
Figura 29. Caudal de la Quebrada Colepato
Se puede decir que la precipitación registrada en Berlín el día 28 Diciembre, afectó el
caudal de la quebrada Colepato y la Entrada 1. El caudal de la Entrada 2 no esta
directamente relacionada con la lluvia de esta zona, sino con las lluvias que se registran
en las estaciones Sevilla y El Rasgón.
• Aporte subterráneo
Al graficar los caudales registrados en la estación Puente Madera y adicionando el
caudal total de las tres entradas al caudal de Puente Concreto, se observa el
comportamiento similar de estos y los poca variación entre ellos como respuesta a
algunos eventos de lluvia conocidos en la zona.
48
Precipitacion (mm)
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
-0.1
35
30
25
20
15
10
5
0
E.El Picacho
E. El Rasgon
E. Sevilla
E. Berlin
Pte Concreto+Entradas
Caudales (m3/seg)
Puente Concreto a Puente Madera
40
Pte Madera
Figura 30. Caudales de la estación Puente concreto mas entradas vs caudal Puente Madera.
La aproximación de los caudales aguas arriba (Puente Concreto) con los de aguas
abajo (Puente Madera) permiten observar que no existe ganancia de agua subterránea.
Se puede hallar también un rendimiento de caudal por área, tomando el caudal
promedio de los menores valores aforados en los dos puntos localizados sobre el río de
Oro, como se observa en la Tabla 17.
Tabla 17. Calculo del rendimiento en el Río de Oro
ESTACION
AREA AFERENTE
(Km2)
CAUDAL REGISTRADO
(m3/seg)
RENDIMIENTO
(lt/seg/km2)
Puente Concreto
18.64
0.240
13.0
Quebrada Colepato
7.87
0.132
17.0
En el caso del Río de Oro, resulta muy significativo el rendimiento de la Quebrada
Colepato, la cual solo tiene cerca de 8 km2 de área, y se encuentra muy cerca de la
divisoria superior de la CSRL. Esta quebrada atraviesa las rocas de la Formación
Silgara y Cuarzomonzonita de Santa Bárbara (Jcs).
49
CONCLUSIONES
Se observó en los sitios de aforos, en la CSRL, a partir de los datos de lluvias diarios de
cada una de las estaciones localizadas alrededor de sitios (Estación Berlín, El Picacho,
Tona, La Mariana y La Galvicia), que el mes de Diciembre del 2007 puede ser
considerado un mes seco (los valores de lluvia de diciembre presentan valores bastante
bajos comparados con la media estadística de los demás diciembres), con excepción de
la estación El Rasgón. Se considera significativa la época seca entre el 6 de diciembre
y el 7 de enero principalmente para la cuenca del Río Tona. La estación Berlín, en el
intervalo de tiempo anterior, presenta 35 días de lluvias menores a 6 mm y la estación
El Picacho presenta 40 días de lluvias menores a 6 mm.
El mes de Enero del 2008 es considerado un mes húmedo debido a la ocurrencia de un
evento extremo de lluvia entre los días 7 y 10 de Enero, especialmente en la estación
de Tona donde el evento aporta significativamente al total mensual de precipitación del
mes de enero. El evento igualmente se observa significativo en las estaciones La
Galvicia y La Mariana, aunque no significativo para el total mensual del mes de Enero
en estas estaciones. Este evento de lluvia generó incrementos considerables en el
caudal medido en los tres ríos, sin embargo la tendencia del decrecimiento vuelve
rápidamente a tomar lugar hasta el día 25 de Enero cuando se terminan los aforos.
A continuación se presentan las principales observaciones y conclusiones obtenidas
durante este trabajo en cada una de las corrientes seleccionadas en el Macizo de
Santander.
En las estaciones de aforo del Río Tona se refleja una tendencia de disminución en el
caudal durante los días de aforos, con algunos ascensos debidos a las lluvias ocurridas.
Esto permite extraer algunas observaciones importantes sobre comportamientos del
caudal base en esta zona.
Existe una ganancia significativa de flujo base entre el sitio localizado inmediatamente
abajo del Municipio de Tona y el punto localizado antes de llegar la Quebrada
Golondrinas al Río Tona. Es significativo el aporte de las aguas subterráneas entre el
sitio aguas abajo de Carrizal y el punto antes de caer la Quebrada Golondrinas, el cual
solo tiene una longitud de 1 km y no tiene aporte de agua superficial. En este caso el
aporte de agua subterránea al flujo base es estimado en 65 lt/seg/km. Esta
condición ha sido aprovechada por la bocatoma del acueducto debido a que el caudal
remanente después de la bocatoma, rápidamente aumenta. El aporte de agua
subterránea en el tramo inmediatamente anterior, entre Tona y Carrizal, también es
importante y se estima en un valor de 16 lt/seg/km.
Los resultados de aporte de agua subterránea al flujo base del río permiten asegurar la
presencia de un acuífero superficial conformado por la roca meteorizada y diaclasada
de la cuarzomonzonita de la Corcova, la cual en esta zona corresponde a una de las
zonas de mayor interés hidrogeológico, la Zona II. Resulta de interés las formaciones
50
acuíferas localizadas en la zona de intersecciones de las Fallas Río Frío, Casiano y
Zapamanga.
El drenaje más significativo, por su aporte de agua superficial al Río Tona, se encuentra
localizado entre la estación de Tona y la estación Carrizal. Este aporte es casi
exclusivamente debido al drenaje superficial del extremo Sur del Río, el aporte del
extremo Norte es casi nulo o poco observable. Las entradas de agua superficial
(tributarios) reportan en promedio 14 lt/s, un 42% del caudal medido en la estación
Tona, aumenta con los días de lluvia y disminuyen con días de no lluvia. Resulta
notorio que en el siguiente tramo del río (Carrizal a Golondrinas) no se observan
aportes superficiales de agua, el drenaje superficial cambia drásticamente respecto al
anterior tramo.
En las estaciones de aforo del Río Frío no fue posible observar tendencia de
disminución de caudal durante los días de aforo, posiblemente debido a que en la zona
de estudio influye considerablemente las lluvias fuertes y concentradas localizadas en la
zona, especialmente hacia la zona del Kilómetro 18 vía a Cúcuta. En época de veranos
(la estación La Galvicia reporta meses secos con lluvias promedios de 100 mm).
Durante los aforos esta estación reporto menores valores de precipitación comparados
con los valores mensuales promedios de años anteriores, La Mariana y El Pajal,
estaciones que afectan directamente los sitios de aforo, reportaron valores un poco
mayores a los mensuales promedios de otros años.
A lo largo del tramo entre la estación Puente Codesan y Puente peatonal se observa
ganancia de agua subterránea, la longitud de este tramo es de 1.72 km, y se estima
mediante la ecuación de continuidad un caudal de aporte de 35 Lt/seg/km. Se obtiene
un rendimiento de agua en épocas bajas de 41 Lt/seg/km2 entre los puntos anteriores.
La entrada de agua superficial a lo largo de este tramo igualmente responde a los días
de lluvia, las 6 o 7 entradas superficiales reportan en promedio 30 Lt/seg durante el
tiempo de aforos, es decir un 14% con respecto al caudal de la estación Codesan.
El aporte de agua subterránea al flujo base del Río Frío en esta zona, indica la
presencia de un acuífero superficial localizado en las rocas fracturadas del Neis de
Bucaramanga y en las rocas meteorizadas de la Cuarzomonzonita de la Corcova. En
esta zona la Falla Casiano no se constituye en una barrera, sino que permite el flujo de
agua subterránea hacia el río.
En el tramo de medición en Río Frío se observo influencia de los efectos antropicos
sobre los caudales aforados, como son salidas y entradas esporádicas de algunas
pequeñas industrias y/o el efecto que puede generar la explotación de arena en algunos
puntos del río donde algunas veces es embalsado.
En las estaciones de aforos del Río de Oro, los datos tomados permiten observar
una ligera tendencia a la disminución del caudal en el río, asociada a la época seca.
Las estaciones pluviométricas El Rasgón, El Picacho y Berlín registran las lluvias que
51
afectan los aforos sobre el Río de Oro, los meses de diciembre y enero son
considerados secos, con algunas lluvias importantes los días 19 Diciembre y 10 Enero.
Se observa una diferencia de caudales aforados entre ambas estaciones, igual al valor
de las entradas superficiales. El aporte superficial significativo es el que hace la
Quebrada Colepato, la cual aporta cerca del 90% del total de entradas. Al no existir un
excedente de caudal al restar el valor de las entradas entre los dos puntos de aforos,
significa que no existe un aporte de flujo subterráneo a lo largo de este tramo.
La geología de estos puntos corresponde a un depósito que se encuentra sobre el
contacto entre la Formación Silgarà y la unidad Cuarzomonzonita de la Corcova. Los
dos puntos de aforo se encuentran aproximadamente alineados con el trazo de la Falla
Río de Oro, la cual podría jugar un papel importante en el impedimento de aporte de
agua subterránea observado en este tramo.
En la parte alta del Río de Oro, en el tramo donde se realizaron las mediciones, no se
observó aporte de agua subterránea al flujo base del río, posiblemente debido al papel
de barrera impermeable que juega la Falla de Río de Oro, en contacto con la Formación
Silgará. Por lo tanto el agua que recarga el flujo base del río en esta zona debe
provenir de un acuífero, localizado aguas arriba, posiblemente alimentado con flujos
desde otras cuencas.
Es significativo el rendimiento de agua superficial medida en los sitios de aforo y el
sostenimiento de dichos caudales durante la época de no lluvia, especialmente
teniendo en cuenta la cercanía de los puntos de medición a la divisorias de aguas (5
km) y la pequeña área aferente a la Quebrada Colepato (8 Km2), la cual presenta el
mayor rendimiento superficial observado en toda la zona de estudio. Es probable que
esta zona (Area de la Quebrada Colepato) esté siendo alimentada también por aportes
desde otras cuencas.
La quebrada Colepato y demás entradas que llegan al río desde el extremo Sur –Este
de la cuenca, se encuentran cruzadas por la Falla Sevilla, que luego parece unirse a la
Falla Arenales, la cual comunica la parte alta del Río de Oro con el Altiplano de Berlín
(las entradas al río desde el extremo norte son prácticamente nulas).
Los ascensos de caudales en las entradas y en el Río de Oro, no justificados por las
lluvias que ocurren dentro de la cuenca, parecen estar influenciados por las pequeñas
lluvias ocurridas en la estación Berlín, la cual se encuentra localizada en el altiplano a
una distancia de cerca de 14 km desde la divisoria de agua de la cuenca.
52
ANEXOS
Anexo 1. Carteras de Campo en formato digital
Anexo 2. Resultados de Datos de Aforo (ADV) en formato digital
Anexo 3. Caudales captados por el AMB en la bocatoma Carrizal, en formato digital
53