ACTUALIZACIÓN DEL ESTADO DEL ARTE DEL RECURSO HÍDRICO EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA 2007-2009

ACTUALIZACIÓN DEL ESTADO DEL ARTE DEL RECURSO HÍDRICO EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA. 2007 – 2009 Primera Edición: 2010 Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia – CTA ISBN: 978 -958-8470-10-8 Comité Editorial: Claudia Patricia Campuzano Ochoa. Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia Luz Stella Vélez Mesa. Cornare Margarita María Cardona Gallo. Área Metropolitana del Valle de Aburrá Jose Lino Jurado Montaño. Asesor Independiente Juan Carlos Leal Echeverry. GAIA Servicios Ambientales Editora: Andrea del Pilar Contreras Monsalve Diseño, diagramación e impresión: Impresos Begón Ltda Todos los derechos reservados. Este libro no podrá ser reproducido, ni total, ni parcialmente sin el permiso escrito de los editores. Hecho el depósito legal.

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COMPILACIÓN CENTRO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ANTIOQUIA – CTA CONVENIO INTERINSTITUCIONAL CÁTEDRA DEL AGUA

DICIEMBRE DE 2010

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5.6.1. 5.6.2. 5.6.3. 5.6.4. 5.7. 5.8.

Producción de sedimentos Transporte Procesos de dispersión de sedimentos y de sedimentación El análisis de sedimentos y la ordenación del territorio del área Metropolitana del Valle de Aburrá. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CAPÍTULO 6. USO EFICIENTE Y AHORRO DEL AGUA INTRODUCCIÓN 6.1 DEMANDA DE AGUA EN EL DEPARTAMENTO 6.1.1. Normatividad del recurso hídrico 6.1.2. Sector doméstico 6.1.3. Sector industrial 6.2 ÍNDICES DE CONSUMO 6.2.1. Módulos de consumo para uso doméstico 6.2.2. Consumo doméstico básico 6.2.3. Sector pecuario 6.2.4. Sector industrial 6.3 USO EFICIENTE 6.3.1. Planes de uso eficiente y ahorro de agua. 6.3.2. Tecnologías de uso eficiente y re-uso 6.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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TABLA DE CONTENIDO

162 162 162 163 166 167 179 179 180 183 185 188 190 190 192 192 193 194 195 196 197 198

PRESENTACIÓN INTRODUCCIÓN

PAGINA 9 11

CAPÍTULO 1. INVENTARIO GENERAL DE AGUAS EN ANTIOQUIA INTRODUCCIÓN 1.1. METODOLOGÍA 1.2. LA OFERTA HÍDRICA EN COLOMBIA 1.3. LA OFERTA HÍDRICA EN ANTIOQUIA 1.3.1. Área Metropolitana del Valle de Aburrá 1.3.2. Oriente 1.3.3. Norte 1.3.4. Urabá 1.3.5. Occidente 1.3.6. Suroeste 1.3.7. Bajo Cauca 1.3.8. Nordeste 1.3.9. Magdalena Medio 1.4. MODELOS PARA EL ANÁLISIS DE LA OFERTA HÍDRICA 1.4.1. Agua subterránea 1.4.2. Software 1.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

13 13 14 15 16 18 23 25 26 29 31 33 34 36 38 38 39 39 41

CAPÍTULO 2. CALIDAD DEL RECURSO HÍDRICO EN ANTIOQUIA INTRODUCCIÓN 2.1. METODOLOGÍA Y RESULTADOS 2.2. EVALUACIÓN DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE Y DISPONIBLE EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA

48 48 49 49

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2.2.1. 2.2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. 2.3.5. 2.3.6. 2.3.7. 2.4. 2.5. 2.6.

Búsqueda bibliográfica Revisión bibliográfica EVALUACIÓN DE INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA Y SANEAMIENTO HÍDRICO EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA Área Metropolitana del Valle de Aburrá Oriente Urabá Bajo Cauca Suroeste Norte y Magdalena Medio Occidente MARCO NORMATIVO REFERENTE AL TEMA DE CALIDAD DEL AGUA Y EL SANEAMIENTO BÁSICO CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CAPÍTULO 3. CRECIDAS, TORRENTES Y ASENTAMIENTOS HUMANOS INTRODUCCIÓN 3.1. ENTENDIMIENTO ESPACIAL DE LOS DESASTRES. ALGUNOS ELEMENTOS DE ANÁLISIS 3.1.1 Bases de datos de desastres 3.1.2 Inventarios de desastres en el mundo 3.1.3 Inventarios nacionales y otras fuentes de información en Colombia 3.1.4 Hidrología en Antioquia 3.1.5 Unidades geográficas y unidades político-administrativas 3.2. ANÁLISIS ESPACIAL DE EVENTOS REFERIDOS A CRECIDAS, TORRENTES Y ASENTAMIENTOS HUMANOS OCURRIDOS EN ANTIOQUIA 3.3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3.4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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49 51 52 53 57 60 63 64 66 68 72 76 77 80 80 81 82 82 84 86 88 90 102 104

CAPÍTULO 4. INTERACCIONES AGUA-SUELO-VEGETACIÓN INTRODUCCIÓN 4.1. METODOLOGÍA 4.2. RESULTADOS 4.3.1. Agua – Vegetación 4.3.2. Suelo – Vegetación 4.3.3. Agua – Suelo – Vegetación 4.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.4.1. Temas tratados en los trabajos recopilados 4.4.2. Regiones más estudiadas del departamento de Antioquia 4.4.3. Análisis de coberturas vegetales 4.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

107 107 108 108 109 111 117 127 127 128 129 130 131

CAPÍTULO 5. PRODUCCIÓN, TRANSPORTE Y DEPÓSITO DE SEDIMENTOS INTRODUCCIÓN 5.1. LOS PROCESOS EROSIVOS, EL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS Y LA SEDIMENTACIÓN 5.2. RESEÑA HISTÓRICA DE LOS MODELOS DE EROSIÓN 5.3. TIPOS DE MODELOS DE EROSIÓN 5.3.1. Modelos de erosión empíricos 5.3.2. Modelos de erosión basados en procesos 5.4. METODOLOGÍAS PARA EL ESTUDIO DE LA PRODUCCIÓN, EL TRANSPORTE Y DEPÓSITO DE SEDIMENTOS 5.4.1. Procesos sedimentológicos en ladera 5.4.2. Procesos sedimentológicos en cárcavas 5.4.3. Procesos sedimentológicos en cauces 5.5. METODOLOGÍAS PARA EL ESTUDIO DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN CORRIENTES 5.6. REVISIÓN DE ESTUDIOS EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA PUBLICADOS ENTRE LOS AÑOS 2006-2009

134 134 136 138 141 142 143 146 149 151 153 156 161

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Esta actualización es realizada por el Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia, la Escuela de Ingeniería de Antioquia, la Universidad de Medellín y la Universidad Pontificia Bolivariana, con el apoyo de las entidades participantes en el Convenio Interinstitucional Cátedra del Agua. Esta publicación da por cumplido uno de los principales productos de la Cátedra del Agua de transferir conocimiento en torno al estado del recurso hídrico en el departamento de Antioquia, como apoyo a la información, la planeación y la toma de decisiones en nuestro Departamento. En adelante, además del trabajo continuo de las universidades y entidades participantes en la Cátedra del Agua, estas instituciones y las personas que hicieron posible esta publicación, esperan que dicho conocimiento pueda ser útil para otros y se convierta en una herramienta de apoyo para las entidades que tienen a su cargo la administración, protección y conservación del recurso hídrico. CLAUDIA PATRICIA CAMPUZANO OCHOA Coordinadora Convenio Interinstitucional Cátedra del Agua

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PRESENTACIÓN

Desde 1996 el convenio interinstitucional Cátedra del Agua es un mecanismo de articulación promovido y coordinado por la línea de Plataformas Competitivas del Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia – CTA, con el objetivo de convocar a los profesionales y a las instituciones más capacitadas de Antioquia para interactuar en la construcción de pensamiento estratégico sobre política, investigación y desarrollo tecnológico del recurso hídrico en la región, creando condiciones propicias para que los grupos que trabajan en el áreas del recurso hídrico y del medio ambiente interactúen de manera creativa, cooperativa, colectiva y aporten sus conocimientos en pro de la región. Actualmente, la Cátedra del Agua está conformada por un dinámico grupo de instituciones signatarias, generadoras y usuarias de conocimiento sobre agua: Alcaldía de Medellín, la Corporación Autónoma Regional del Río Negro-Nare, Corporación Geos, Gestión y Sostenibilidad, Isagen S.A.E.S.P, Corporación Universitaria Lasallista, Universidad Pontifica Bolivariana, Universidad Católica de Oriente, Escuela de Ingeniería de Antioquia, Universidad de Medellín, Universidad Nacional de Colombia. La participación de estas instituciones se ha formalizado con la firma del convenio interinstitucional que da vida a la Cátedra del Agua. En su afán de transferir y socializar el conocimiento en torno al recurso hídrico, la Cátedra desarrolló y compiló resultados de significativas investigaciones realizadas por diferentes grupos de investigación de universidades ubicadas en Antioquia, que juntas actualizan el estado del arte del recurso hídrico en el Departamento, desde el 2002 cuando se publicó la primera edición, hasta el período actual 2007 – 2009.

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En este sentido, la Cátedra del Agua seguirá publicando, cada vez que sea pertinente una actualización del estado del recurso hídrico antioqueño. Sea este, de paso, el espacio para que quede guardado en el tiempo y liberado en el mundo, no sólo el conocimiento, si no el agradecimiento a todas las personas que compartieron generosamente información para esta publicación. Esperamos que llegue hasta donde se necesite, para que cumpla el fin para el que se ha recopilado.

SANTIAGO ECHAVARRIA ESCOBAR DIRECTOR CENTRO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ANTIOQUIA - CTA

INTRODUCCIÓN

La actualización del estado del arte del recurso hídrico en el departamento de Antioquia es un proceso investigativo que se realiza con base en información secundaria, con el fin de ilustrar la forma en que dicho recurso se encuentra en nuestra región. Dicha información secundaria se recopila, organiza y analiza por un equipo de trabajo interdisciplinario e interinstitucional, generando un valor agregado al presente libro. Los seis capítulos que se presentan a continuación, son un manifiesto de un grupo de investigaciones de varias entidades y universidades para dar a conocer el estado del recurso hídrico en Antioquia, expresando de forma clara y analítica los siguientes temas: • • • • • •

Inventario general de aguas en Antioquia. Calidad del recurso hídrico en Antioquia. Crecidas, torrentes y asentamientos humanos. Interacciones agua-suelo-vegetación. Producción, transporte y depósito de sedimentos. Uso eficiente y ahorro del agua.

Este libro es la tercera actualización del estado del recurso hídrico en el departamento de Antioquia; la primera se presentó en el 2002 compilada por el Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia y la segunda en el 2008 compilada por el Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia y la Universidad de Medellín.

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mica e industrial y por los procesos de degradación de las cuencas, con la disminución progresiva de la regulación natural del régimen hidrológico que hace más prolongados los períodos de estiaje y mayores las crecientes (IDEAM, 2002). La oferta de agua subterránea en Colombia aún es un recurso sin cuantificar; los estudios realizados no abarcan más del 15% del total del área con posibilidad de explotación de aguas subterráneas (414.735 km2) (IDEAM, 2001). En lo anterior, el IDEAM viene avanzando; en este contexto, se realizó un estudio de zonas hidrogeológicas de Colombia, en el cual se identificaron 16 cuencas hidrogeológicas que alojan sistemas acuíferos multicapas con condiciones favorables para su explotación. Las cuencas abarcan el 74% de la extensión total del territorio nacional. Sin embargo, el 56% del área con posibilidades hidrogeológicas corresponde a las regiones geográficas de la Orinoquía, la Amazonía y la Costa Pacífica, las cuales, por sus altos rendimientos hídricos superficiales y bajo porcentaje de población asentada en su territorio, no han requerido de este recurso para suplir necesidades de abastecimiento. La Región Andina, a la postre la más densamente poblada del país, cuenta con 106.131 km2 de superficie con recursos y reservas de agua subterránea, equivalentes al 12.5% del área total cubierta por cuencas hidrogeológicas en el territorio nacional (Vargas, 2008).

1.3.

LA OFERTA HÍDRICA EN ANTIOQUIA

Antioquia posee una gran riqueza natural, determinada por la gran oferta hídrica de sus principales cuencas (Atrato, Cauca, Magdalena Medio, Aburrá, entre otras) y su variedad climática (Figura 1). Estas características configuran la existencia de diferentes ecosistemas: ríos de montañas, ríos de planicie, humedales, páramos, entre otros. El departamento de Antioquia se divide en nueve subregiones geográficas, cada una con diferentes condiciones climáticas e hidrográficas. La actualización del estado del arte sobre la cantidad del agua en el departamento de Antioquia se concentró en determinar qué tan estudiada está la oferta del recurso hídrico superficial y subterráneo en cada una de las subregiones de Antioquia. Para la jurisdicción de la Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia (CORANTIOQUIA), que comprende los municipios de diferentes subregiones de Antioquia, excepto Oriente y Urabá (Mejía, 2008), se realizó el estudio “El Recurso Hídrico en la Jurisdicción

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CAPÍTULO 1 INVENTARIO GENERAL DE AGUAS EN ANTIOQUIA1 INTRODUCCIÓN El agua es un recurso indispensable para el desarrollo de todas las actividades humanas, su oferta varía en el tiempo y el espacio y está determinada por las variaciones en las diferentes fases del ciclo hidrológico. Es un recurso que se está volviendo escaso, pues viene deteriorándose en calidad y disminuyendo en cantidad debido a múltiples factores. Por ello, cada día se hace más importante conocer su dinámica en cantidad y calidad, para facilitar la gestión del mismo y soportar al proceso de toma de decisiones en lo que respecta a su aprovechamiento y uso sostenible. El objetivo general de este documento de actualización es reunir, en forma sintetizada, toda la información que dé cuenta del conocimiento existente en el departamento de Antioquia sobre la oferta de agua (qué se conoce y con qué se cuenta), tanto subterránea, como superficial, al igual que los avances metodológicos aplicados para la obtención de dicho conocimiento. La oferta hídrica superficial medida a través de los caudales medios, mínimos y ecológicos y la hídrica subterránea mediante la definición de modelos que describen la dinámica de los flujos de entrada y salida del agua de los acuíferos, así como su recarga potencial. Los objetivos específicos del presente estudio, son: •

Recopilar y analizar los avances más recientes en cuanto al conocimiento de la oferta hídrica, en cada una de las subregiones de Antioquia.

Elaborado por: Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia. Adriana Elizabeth Barrientos Zuluaga, Ingeniera Civil,. Msc y Miriam Benjumea Hernández, Ingeniera Civil.Deporte y Ocio: En el proceso de la civilización. Madrid: Fondo de Cultura Económica.

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•

• •

Conocer los avances en metodologías, programas y software, elaborados en las instituciones educativas del departamento, que contribuyen y facilitan la investigación sobre la oferta hídrica. Determinar prioridades, vacíos y oportunidades de investigación, a partir de la información anterior. Crear una base de datos para consignar, de manera estructurada, la información analizada sobre la cantidad del recurso hídrico en Antioquia.

Dando cumplimiento al objetivo general y a los específicos, se presenta el contexto nacional, pasando, luego, al departamental, para después hacer un recorrido por todas las subregiones de Antioquia, identificando, en cada una de ellas, los diferentes estudios realizados por las universidades y entidades públicas, principalmente por las Corporaciones Autónomas Regionales, en los que se incluya la estimación o análisis de la cantidad del recurso hídrico.

1.1.

METODOLOGÍA

Para la actualización del estado del arte del macroproyecto cantidad del agua, se desarrollaron las siguientes actividades: •

•

•

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Recopilación de la información. Se realizó la búsqueda de información en los centros de documentación y bibliotecas de las universidades y entidades públicas del departamento de Antioquia, que, por sus funciones, desarrollan estudios relacionados con el recurso hídrico, tales como, planes de ordenamiento y manejo ambiental de cuencas hidrográficas, inventarios hídricos, entre otros. La búsqueda se realizó a través de visitas a los centros de documentación y por Internet. Organización y sistematización de la información. La información recopilada se organizó en una base de datos que se encontrará disponible en el portal del agua de la Cátedra del Agua. En este texto no se citan todos los documentos consultados que se encuentran consignados en dicha base de datos. Análisis de la información y construcción del documento. El posterior análisis de la información recopilada permitió identificar los avances en el conocimiento de la oferta, a partir de estudios realizados para cuencas y acuíferos y los vacíos de información por subregiones. A partir de este análisis se determinaron las subregiones

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y los temas específicos más estudiados. Así mismo, se identificaron las principales fortalezas y debilidades en el conocimiento de este tema en el departamento, de tal manera, que se puedan formular algunos lineamientos para el trabajo de investigación futura.

1.2.

LA OFERTA HÍDRICA EN COLOMBIA

Colombia, por sus condiciones de ubicación geográfica que la someten al flujo de aires húmedos que convergen sobre la cordillera occidental, por su variada topografía que incorpora alturas desde cero hasta 5.870 msnm y por su régimen climático, presenta una precipitación media anual de 3.000 mm, lo cual representa una riqueza importante de recursos hídricos, cuando es comparada con el promedio mundial de precipitación anual, equivalente a 900 mm y con el promedio anual de Suramérica, del orden de los 1.600 mm. En términos del caudal específico de escorrentía superficial, Colombia presenta un caudal de 58 l/s/km2, tres veces mayor que el promedio sudamericano (21 l/s/km2) y seis veces mayor que la oferta hídrica específica promedio a nivel mundial (10 l/s/km2) (Ojeda y Arias, 2000). De acuerdo con el IDEAM, la precipitación media anual en Colombia es, aproximadamente, el doble de la del subcontinente y se caracteriza por fuertes variaciones espaciales que van desde 300 mm/año en el departamento de la Guajira, hasta 9.000 mm/a en algunos sectores de la Región Pacífica. El rendimiento hídrico colombiano por kilómetro cuadrado se estima en 58 l/s y supera con creces el rendimiento promedio continental (10 l/s/km2) y el de América del Sur (21 l/s/km2) (IDEAM, 2002). El territorio nacional está dividido en cinco vertientes hidrográficas: Pacífico, Caribe, Orinoco, Catatumbo y Amazonas. Ellas reciben un escurrimiento anual de 67.000 m3/s (estimado como el 61% de la precipitación anual), con rendimientos que van desde 1, hasta 100 l/s/km2. La distribución espacial del recurso no coincide con la distribución de la demanda, de manera tal, que en el país se presentan desde zonas deficitarias de agua, hasta zonas con grandes excedentes que someten extensas áreas a inundaciones periódicas (IDEAM, 2001). Pero esa abundante oferta hídrica experimenta, en la actualidad, una reducción progresiva a causa de la contaminación ocasionada por los procesos de la actividad socioeconó-

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Al comparar los mapas de la situación actual y el proyectado al 2025, se observa que para el escenario propuesto en el POMCA, el Índice de Escasez aumenta o sigue igual en la mayoría de las microcuencas, haciéndose más notorio el cambio en la zona sur y centro de la Cuenca (Figura 2). A partir del desarrollo de la metodología para la formulación de Planes Integrales de Ordenamiento y Manejo de Microcuencas (PIOM), realizado por la Universidad Nacional y el municipio de Medellín en el 2002, la cual se aplicó a la microcuenca La Iguaná, el municipio de Medellín continuó con el proceso de formulación de dichos planes en otras microcuencas, entre ellas: La Quintana, La Malpaso, Altavista, La India, La Pastora y La Cangreja, La Herrera o Granizal. Un resumen de los resultados de la oferta de agua superficial obtenidos en los anteriores planes, se presenta en la Tabla 2. Tabla 2.

de CORANTIOQUIA 1995 - 2007”. El capítulo tres de este estudio habla del recurso hídrico en CORANTIOQUIA, incluyendo un recuento histórico de la gestión de dicho recurso en la Corporación, hasta llegar a la estrategia de gestión actual; también, incluye mapas de algunas variables hidrometeorológicas, inventario de aguas superficiales y subterráneas a partir de la identificación de la principales fuentes de agua y análisis del uso y demanda del agua en la jurisdicción. En dicho estudio se realizó una primera aproximación a la oferta hídrica de la jurisdicción por municipio a partir de la precipitación, relacionando promedios multianuales con las áreas de cada jurisdicción municipal. Se realizó un modelo digital de evapotranspiración promedio, aplicando la ecuación desarrollada en el Centro Nacional de Estudios del Café (Cenicafé, 1998), el cual se corresponde bien con la complejidad topográfica y la gran variabilidad altimétrica de la geografía regional.

Oferta Hídrica en algunas microcuencas del municipio de Medellín. Microcuenca

Caudal Medio (l/s)

Caudal Ecológico (l/s)

Caudal mínimo TR 10 años (l/s)

La Iguana La Quintana

23,8

1,90

La Malpaso

97,7

5,50

Altavista

71,9

10,73

La Herrera o Granizal

13,1

La Rosa

58,4

38,5

La Bermejala

70,6

50,9

19,0

La Presidenta

Fuente: Planes de manejo de las microcuencas del municipio de Medellín.

Índice de Escasez al 2006

Índice de Escasez al 2025

Figura2. Escenarios del Índice de Escasez para el año 2006 y 2025 en las microcuencas del Valle de Aburrá. Fuente: Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca del Río Aburrá (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al., 2007).

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Figura 1. Mapa hidrográfico del departamento de Antioquia Fuente: Gobernación de Antioquia, 2006. Fuente: Gobernación de Antioquia, 2006.

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1.3.1. Área Metropolitana del Valle de Aburrá Oferta hídrica superficial Los avances en el conocimiento de la oferta de agua superficial en el Valle de Aburrá se han dado, principalmente, en la investigación “Estimación de la oferta y demanda hídrica en las zonas rurales del Valle de Aburrá”, realizada por Cadavid y Franco (2007); en los cálculos de oferta hídrica e Índice de Escasez realizado en el marco del Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca del Río Aburrá -POMCA- (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al, 2007) y en los planes de ordenación y manejo realizados para algunas cuencas del Valle de Aburrá por parte del Área Metropolitana, CORANTIOQUIA y la Secretaría del Medio Ambiente del municipio de Medellín. En el Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca del Río Aburrá (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al., 2007) se estimaron los caudales mínimos de las cuencas externas que abastecen la población del Área Metropolitana del Valle de Aburrá y se definieron los caudales regulables por los embalses, ya que la cuenca del río Aburrá tiene una alta dependencia hídrica de las cuencas aledañas. Lo anterior, con el fin de visualizar un eventual escenario desfavorable en cuanto a déficit de agua y, así, diseñar un plan de contingencia que permita resolver la situación.

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En el Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca del Río Aburrá (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al., 2007) se calculó, también, la oferta hídrica en la zona rural de los municipios del Valle de Aburrá, con el fin de estimar la disponibilidad del agua en las áreas que están por encima de la cota de servicio del acueducto de Empresas Públicas de Medellín (EEPPM), por ser las áreas más vulnerables a la escasez del recurso. Para encontrar la oferta hídrica se superpuso la red de drenaje con la cota de servicio de EEPPM y se buscó el caudal medio en los puntos de las intersecciones. La sumatoria de las contribuciones en caudal que aportan todas las intersecciones dentro de un municipio, corresponde a su oferta. Los resultados obtenidos en dicho estudio se presentan en la Tabla 1. En este estudio, también, se estimó el Índice de Escasez aplicando la metodología propuesta por el IDEAM en la Resolución 0865 de 2004, encontrándose que las microcuencas con mayor presión sobre el recurso se localizan en la parte central de la Cuenca del río Aburrá, cerca al municipio de Medellín; éstas son: Doña María (sector perteneciente a Medellín); La Iguaná y Santa Elena, con valores altos en el Índice de Escasez; La Jabalcona, Doña María (Sector perteneciente a Itagüí), Piedras Blancas y Altavista, que presentan un Índice de Escasez medio alto; La García, La Ayurá, El Salado, Ovejas, La Hueso, La Picacha, La Presidenta y La Doctora, con un Índice de Escasez valorado como medio. En las zonas sur y norte de la Cuenca, el Índice de Escasez varía entre mínimo y no significativo. Tabla 1. Oferta hídrica para la zona rural de la Cuenca del río Aburrá por municipio.

Los embalses que abastecen la mayor parte del agua del Valle de Aburrá, son: Riogrande II, que se encuentra ubicado al norte del departamento de Antioquia y tiene como principales afluentes a los ríos Grande, Chico y la quebrada Las Ánimas; La Fe, ubicado en el oriente del departamento y cuyos principales afluentes son las quebradas Las Palmas y Espíritu Santo, el embalse recibe, adicionalmente, las aguas de los ríos El Buey, Piedras y Pantanillo; Piedras Blancas, localizado al noroccidente del municipio de Medellín, sus principales afluentes son las quebradas Piedras Blancas y Chorrillos (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al., 2007). Para la estimación de los caudales mínimos se usó el modelo de tanques (Vélez, 2001). Mediante la aplicación de dicha metodología se encontró que los embalses son capaces de regular el caudal medio multianual que almacenan. Éste es de 8.6 m3/s para La Fe y de 18.0 m3/s para Río Grande, para un caudal total regulable de 26.6 m3/s (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al., 2007).

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MUNICIPIO

OFERTA HÍDRICA m3/s

m3/año 237.110.278

Barbosa

7,519

Bello

2,964

93.465.708

Caldas

3,417

107.768.199

Copacabana

1,023

32.269.965

Envigado

0,884

27.874.670

Girardota

2,604

82.113.022

Itagüí

0,301

9.506.008

La Estrella

0,968

30.530.153

Medellín

5,337

168.313.181

Sabaneta

0,501

15.790.075

Fuente: Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca del Río Aburrá (Área Metropolitana del Valle de Aburrá et al., 2007).

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En la investigación realizada por Pizarro y Gutiérrez (2006) se hace un análisis de la variación espacial y temporal de la precipitación en la cuenca del río Guatapé. Esta cuenca es utilizada por Empresas Públicas de Medellín en generación hidroeléctrica. El conocimiento de la disponibilidad en el tiempo del agua permite planear la cantidad de energía que puede producirse. CORNARE viene realizando un proceso de ordenación de las cuencas que abastecen los acueductos urbanos de su jurisdicción y, para ello, se han formulado los Planes de Ordenación y Manejo de las cuencas de las regionales Aguas, Valle de San Nicolás, Bosques y Páramos. En la mayoría de ellos se estima la oferta hídrica mediante el cálculo de los caudales medios, mínimos, ecológicos e Índice de Escasez (Tabla 3). Tabla 3. Oferta hídrica en las cuencas abastecedoras de acueductos urbanos en la jurisdicción de CORNARE. Oferta Hídrica Microcuenca

Regional

Municipio

Caudal Medio (m3/s)

Caudal Ecológico (m3/s)

Índice de Escasez Caudal mínimo (TR 10 años)

Valor (%)

Explicación

Cuervos

San Rafael

0,314

0,078

11,72

Demanda baja

El Tabor

San Carlos

0,742

0,185

4,9

Demanda muy baja Demanda muy baja

La Ceja

Guatapé

0,283

0,07

6,5

Pozo

El Peñol Marinilla

0,388

0,972

15,63

Demanda baja

Minitas

Granada

0,337

0,084

6,5

Demanda muy baja

Abreo - Malpaso

Rionegro

0,239

0,034

89,81

Demanda alta

0,52

0,202

21,59

Demanda apreciable

La Bolsa

0,32

0,094

33,24

Demanda apreciable

Bodegas

0,129

0,989

0,03

Demanda no significativa Demanda muy baja

Aguas

Barbacoas Marinilla

En el 2004, la Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia (CORANTIOQUIA) realizó, mediante convenio con la Universidad Nacional, el estudio de la oferta y demanda hídrica en la cuenca de la quebrada La Aguacatala. Para evaluar la disponibilidad de agua en la cuenca se realizaron balances hídricos, teniendo en cuenta las captaciones y los vertimientos en el cauce, los caudales mínimos estimados y el caudal mínimo ecológico. El mapa de oferta natural que se empleó para estimar la disponibilidad de agua, es el correspondiente al de caudal mínimo para un período de retorno de diez años. La demanda actual y futura del agua en la cuenca se estimó según lo establecido en el Decreto 1594 de 1984 y el Acuerdo 62 de 1999. En el estudio se concluyó que la oferta hídrica natural de la cuenca es suficiente para atender adecuadamente la demanda doméstica e institucional actual de sus habitantes. A pesar de lo anterior, se encontraron dos tramos de corrientes con disponibilidad de agua deficitaria para atender la demanda total actual, cuando se consideran caudales mínimos asociados a un período de retorno de diez años. Éstos son: la quebrada La Cristalina y el afluente norte de la quebrada La Aguacatala. CORANTIOQUIA, como autoridad ambiental de la zona rural del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, realizó los planes de ordenación y manejo de las microcuencas El Salado (2004) y La Correa (2006) en el municipio de Girardota, respectivamente. En estos planes se describen la red hídrica y la morfología de las microcuencas.

El Santuario El Salto La Brizuela La Cimarrona La Madera

Valle de San Nicolás

0,136

0,087

6,82

Guarne

0,224

0,049

60,75

Demanda alta

El Carmen de Viboral

2,215

0,764

3,44

Demanda muy baja

0,012

0,004

0,36

Demanda no significativa

0,249

0,091

0,67

Demanda no significativa

0,539

0,199

1,15

Demanda muy baja

0,108

0,029

10,66

Demanda muy baja

La Unión

Chuscalito La Espinosa La Palma

San Vicente

Pantanillo

El Retiro

1,459

0,198

14,03

Demanda baja

El Buey

La Ceja del Tambo

0,012

0,003

6%

Demanda muy baja

San Luis

0,403

0,25

La Pereira La Cristalina – La Risaralda.

0,937

0,14

14,75

Demanda baja

14,19

Demanda baja

La Guayabal

Cocorná

3,45

0,863

2,33

Demanda muy baja

Dosquebradas – La Aguada

San Francisco

0,345

0,15

11,23

Demanda baja

0,248

0,15

67,96

Demanda alta

Bosques

Dosquebradas Puerto Triunfo La Corozal El Prado

0,387

0,25

14,38

Demanda baja

0,501

0,27

7,67

Demanda muy baja

0,123

0,09

1,498

Sonsón Jerusalén Los Dolores

Paramos

Abejorral

Demanda no significativa

Por otra parte, Sánchez y Ortega (2005) realizaron la “Cuantificación de la oferta y demanda del recurso hídrico de la cuenca Dosquebradas Barbosa, Antioquia”. En este estudio, la oferta hídrica se estimó mediante la metodología Cuenta Física del Agua, utilizando la propuesta de los franceses, que consiste en recopilar, evaluar y clasificar información a partir de una serie de tablas y matrices síntesis que contienen valores numéricos referidos a la cuantificación de la disponibilidad o balance hídrico y de usos o aprovechamiento del recurso hídrico (Blandón, 2001 en Sánchez y Ortega, 2005). La metodología de la Cuenta Física del Agua se estructuró en el software que tiene su aplicación en la plataforma HidroSIG Java. Se caracterizaron las condiciones climáticas, hídricas, topográficas, económicas y sociales de la cuenca y se evaluó el estado actual del agua en cuanto al balance entre la oferta y la demanda hídrica (Sánchez y Ortega, 2005).

0,126

Fuente: Planes de Ordenación y Manejo de las cuencas enumeradas.

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El Área Metropolitana del Valle de Aburrá, igualmente, viene realizando, desde el 2006, una serie de Planes de Ordenación y Manejo de las microcuencas del Valle de Aburrá, entre las que se encuentran: El Salado, La García, La Guayabala, Santa Elena, Doña María, La Doctora, La Valeria, Piedras Blancas, La López, La Picacha, El Hato y La Madera.

Oferta hídrica subterránea En cuanto a la oferta hídrica subterránea en la subregión del Valle de Aburrá, se han realizado estudios de caracterización hidrogeológica (Botero et al., 2005) y estimación de recarga y vulnerabilidad a la contaminación de las aguas en el municipio de Envigado (Sepúlveda et al., 2005). Para la cuenca del río Aburrá, en Serna (2006), se desarrolló un modelo hidrogeológico conceptual. Botero et al (2005) desarrollaron un modelo conceptual para analizar el comportamiento hidrogeológico en la zona de alta montaña correspondiente al Municipio de Envigado. En dicho modelo, se dividió el municipio en cuatro (4) unidades hidrogeológicas a partir de sus características asociadas a los materiales presentes en la zona de estudio, como son las cenizas volcánicas, y perfiles de meteorización relacionados con las diferentes unidades litológicas y, también, del análisis estructural y estadístico mediante el cual se estableció la correlación entre las principales familias de fracturamiento presentes en la roca y la red superficial de drenaje. La manera como circula el agua en cada una de las zonas es diferente y permite entender la dinámica de ésta en toda la zona de estudio. Sepúlveda et al (2005) encontraron, utilizando el método desarrollado por Bradbury, que los valores máximos de la recarga potencial en el municipio de Envigado pueden llegar hasta el 30% de la precipitación en la zona, concentrándose, principalmente, en la zona de altiplano donde la precipitación es mayor y las pendientes no son altas, favoreciendo la infiltración. El modelo conceptual desarrollado por Serna et al (2006) para la cuenca del río Aburrá, contribuye al entendimiento de los procesos de descarga y recarga del sistema de acuífero del Valle de Aburrá. En éste, se han definido dos unidades hidrogeológicas con base en los depósitos recientes que conforman el valle y sus laderas. El modelo propuesto se estructuró mediante el álgebra de cuatro mapas temáticos básicos (utilizando el software Arcgis 9.0), que fueron categorizados de acuerdo a criterios hidrogeológicos de recarga,

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así: el mapa de depósitos recientes fue clasificado de acuerdo al grado de permeabilidad de la matriz del depósito; el de estructuras geológicas, según la densidad de fracturamiento; el geomorfológico, a partir de la pendiente de cada unidad y el de precipitación, de acuerdo a la cantidad de lluvia promedio anual de la zona de estudio. El procesamiento de estos mapas permitió obtener el mapa de recarga potencial para el Valle de Aburrá, encontrándose que la recarga potencial debida a la precipitación durante un año normal varía, en general, entre 0 y 800 mm/año dependiendo de la zona considerada, mientras que en un año Niño se presenta un intervalo de 0 a 500 mm/año; es decir, se presenta una disminución de un 30% en un año Niño en comparación con un año normal. La recarga obtenida por medio del modelo de tanques es, aproximadamente, de 400 mm/año.

1.3.2. Oriente Uno de los principales avances en el conocimiento de la oferta hídrica en la subregión del Oriente, es el desarrollo del Atlas Hidrológico para el manejo de recurso hídrico en el área de jurisdicción de CORNARE. Otros estudios realizados en cuencas específicas de la subregión aportan a este conocimiento: los Planes de Ordenación y Manejo realizados por CORNARE (Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare) en las cuencas abastecedoras de acueductos municipales y corregimentales de su jurisdicción y el estudio de Pizarro y Gutiérrez (2006), “Análisis de distribución espacio temporal de la precipitación utilizando herramientas de procesamiento espacial de información”. El Atlas Hidrológico para el manejo de recurso hídrico en el área de jurisdicción de CORNARE, realizado en el 2005 por la Escuela de Geociencias y Medio Ambiente de la Universidad Nacional, se convierte en una herramienta importante para la evaluación de la oferta hídrica en dicha zona. La propuesta metodológica para el desarrollo del Atlas se apoya en el software HidroSIG 3.0 Beta. Para el caso específico del área de jurisdicción de CORNARE, la información existente de las variables hidroclimáticas y el modelo digital de terreno permitieron, mediante un procedimiento de interpolación, estimar campos distribuidos de tres variables fundamentales: precipitación, temperatura y evaporación. Con lo anterior, se llegó a la descripción de la zona en modelos digitales con una resolución de 90 m, la cual, para su análisis, fue dividida en ocho subregiones.

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relacionadas con riego y lavado de la fruta y para los desarrollos urbanos generados a partir del afianzamiento de la agroindustria (De Greiff y Paredes 2006).

1.3.3. Norte

CORPOURABA ha venido desarrollando una serie de actividades con la finalidad de conocer la hidrogeología del acuífero del Eje Bananero y mejorar la gestión del agua subterránea de forma integral.

CORANTIOQUIA viene realizando diagnósticos ambientales y Planes de Ordenación y Manejo de algunas de sus cuencas, como las de los ríos Grande y Chico y de la quebrada Orobajo. Un resumen de los resultados obtenidos en los anteriores estudios se presenta en la Tabla 4

De acuerdo a la evaluación del agua subterránea en la región de Urabá, realizada por INGEOMINAS en el año 1995, la geología de la zona está compuesta por depósitos aluviales de edad cuaternaria subyacidos por una secuencia sedimentaria terciaria. La secuencia sedimentaria de edad terciaria tiene un espesor superior a los 10.000 m (INGEOMINAS, 1995); dicha secuencia, se encuentra dividida en dos unidades de acuerdo a su ambiente de formación, así: unidad T1 de origen marino dominada por una continuidad potente de lodolitas masivas con materiales gruesos en la base y unidad T2 de origen continental donde se alternan capas de areniscas, areniscas y conglomerados y lodolitas. La unidad T2, de importancia hidrogeológica por conformar el Acuífero del Eje Bananero, se encuentra dividida en tres subunidades estratigráficas: T2A, T2B y T2C (Figura 3). CORPOURABA cuenta con una red de monitoreo de niveles conformada por 70 pozos que se monitorean tres veces al año. Con la evaluación de los datos del monitoreo se deduce que el flujo de agua subterránea tiene dirección hacia el noroeste, modificado intensamente durante la época seca por la entrada en operación de los sistemas de riego.

Figura 3. Hidrogeología y principales ríos del Urabá Antioqueño.

Tabla 4. Oferta hídrica en algunas microcuencas de la subregión norte del departamento de Antioquia. Microcuenca

Municipios

Caudal Medio (m3/s)

Caudal Ecológico (m3/s)

Caudal mínimo TR 10 años (m3/s)

Orobajo

Santa Rosa de Osos

1,20

Río Chico

Belmira, San José de la Montaña, San Andrés de Cuerquía, Entrerríos, San Pedro de los Milagros, Santa Rosa de Osos, San Jerónimo, Sopetrán, Olaya, Liborina y Sabanalarga.

7,50

0,40 a 1,36

19,54

0,72 a 2,65

Río Grande

0,3

Fuente. Planes de Ordenación y Manejo de las cuencas de los ríos Grande y Chico y la quebrada Orobajo (CORANTIOQUIA, 2005-2006).

En el diagnóstico del Plan de Ordenación y Manejo de la cuenca de los ríos Grande y Chico, realizado por CORANTIOQUIA en el 2005, se analizaron variables hidrometeorológicas asociadas a la oferta hídrica, como son: clima y precipitación, al igual que la hidrografía de estas cuencas. Se determinaron los caudales medios a partir de información suministrada por Empresas Públicas de Medellín y la Universidad Católica del Oriente. Se evaluó la oferta hídrica a partir de la estimación de los caudales mínimos calculados para los años más secos en períodos de hasta 50 años, aplicando el modelo propuesto por Bolaños (1995, citado en CORANTIOQUIA, 2005). Para ello, se dividió la cuenca del Río Grande en tres zonas y la del río Chico, en dos. Se encontró que para el Río Grande, el caudal mínimo para el período de retorno de diez años para la zona 1, es de 0.72 m3/s; para la zona 2, es de 2.65 y para la zona 3, es de 1.25 m3/s. En el Río Chico, el caudal mínimo para los diez años es de 0.40 m3/s en la zona 1 y de 1.36 m3/s en la zona 2. En Burbano et al. (2004), fue estimada la oferta hídrica en las subcuencas que hacen parte del área de manejo especial (AME) “Sistema de Páramos y Bosques Altoandinos

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del Noroccidente Medio Antioqueño”, que se localiza en los municipios de Belmira y San José de la Montaña, principalmente, y parte de los municipios de Enterríos, San Pedro de Los Milagros y San Andrés de Cuerquía, en el norte antioqueño, con pequeñas áreas en los municipios de Sabana Larga, Liborina, Olaya, San Jerónimo y Sopetrán, estos últimos, ubicados sobre el cañón del río Cauca. Para estimar la oferta hídrica, Burbano et al. (2004) partieron del análisis del sistema hidrológico que conforma el AME, dividiendo éste en dos grandes cuencas: río Grande y río Cauca. Para la estimación de los caudales medios de las subcuencas se empleó una combinación del sistema de contabilidad por meses del balance hídrico propuesto por Thornthwaite, con ciertas modificaciones, y el empleo de las fórmulas derivadas por Holdridge para el cálculo de la evapotranspiración potencial con base en la biotemperatura media mensual, por medio del cual es posible llegar a una aproximación más realista del balance hídrico (Ewel y Madriz, 1968 citados por Burbano et al 2004). Los caudales mínimos se estimaron a partir de la regionalización realizada por Bolaños (1995). En ésta, el departamento de Antioquia se dividió en cinco zonas importantes donde predominan las distribuciones Log-Normal II y Gumbel, por momentos. Para este estudio, el AME se encuentra localizada en la zona 3 (conformada por las cuencas del río Cauca, Medellín, Porce y parte baja del Nechí), correspondiendo a esta zona la distribución Log-Normal II. Para esta zona, el método Step-Wise seleccionó ecuaciones en términos del área y la precipitación para la media y en función del área para la desviación estándar (Burbano et al., 2004).

1.3.4. Urabá Oferta hídrica superficial La caracterización de caudales de algunas cuencas de la subregión del Urabá, fue realizada por Roldan (2008), en el “Modelamiento del patrón de circulación de la bahía Colombia, Golfo de Urabá”, que tuvo entre otros objetivos de estudio, estimar el patrón de circulación en Bahía Colombia considerando la variabilidad climática de la zona y demás agentes físicos, utilizando el modelo numérico ELCOM (Estuary and Lake Computer Model – Center for Water Research, CWR).

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Además de realizar la caracterización hidroclimática de la zona (precipitación, temperatura, humedad relativa, vientos), Roldán (2008) utilizó la información de los caudales aportados por los ríos León, Atrato, Currulao y Guadualito, a la bahía Colombia. En Amaya et al (2009) se presenta una aproximación al modelamiento del comportamiento hidrológico de las cuencas de los ríos Turbo, Guadualito y Currulao localizadas en Turbo, utilizando información hidroclimatológica escasa (precipitación y caudal), a través de la calibración de un modelo lluvia escorrentía (modelo de tanques). Además, la estimación de los campos promedios anuales de precipitación y evapotranspiración de la región, los cuales son utilizados para calcular la incertidumbre asociada a la propagación de errores debida a la aplicación de los métodos de interpolación de la lluvia y el cálculo de la evapotranspiración. En la Tabla 5 se presenta información de los caudales medios multianuales de los ríos de la subregión del Urabá estudiados por los autores citados anteriormente. Tabla 5. Caudales medios multianuales algunos ríos de la subregión Urabá. Corriente

Estación

Caudal medio multianual (m3/s)

Río León Río Chigorodó Río Carepa Río Apartado Río Zungo Río Currulao Río Turbo Río Guadualito Río Atrato

Barranquillita Chigorodó Carepa Apartadó Puente Carretera Currulao El Dos El Tres Bellavista

70,7 15,0 7,0 6,0 2,5 8,63 3,25 2,58 2.500

Oferta hídrica subterránea El Eje Bananero de Urabá corresponde al área localizada dentro de la llanura aluvial de los ríos León-Atrato, caracterizada por concentración y alta actividad de cultivo y exportación de banano y plátano. Esta zona cubre, aproximadamente, 60.000 ha, generando gran demanda de recursos naturales, principalmente, de agua subterránea, para las actividades

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21 municipios, con fines de ordenación; éste fue el criterio de selección de las mismas. Para la priorización de intervención se definieron los siguientes parámetros: Índice de Escasez (para ello se estimó el caudal medio y ecológico en cada una de las cuencas seleccionadas), presencia y estado de ecosistemas estratégicos, nivel de contaminación, existencia de áreas protegidas, densidad de población, población urbana abastecida, nivel de organización, parámetros tecnológicos, institucionales y políticos. Tabla 6. Oferta hídrica en algunas microcuencas de la subregión del Suroeste del departamento de Antioquia. Oferta hídrica Cuenca

Municipio

Caudal Medio (m3/s) O,41

Caudal Ecológico (m3/s)

Quebrada La Paja

Amagá

Quebrada La Bramadora

Angelópolis

0,93

0,23

Quebrada Las Frías

Fredonia

0,13

0,03

Quebrada La Loma

Santa Bárbara

0,38

0,96

Las Juntas - Medio

Titiribí

0,11

0,03

La Amalia, La Tigra y El Rincón.

Venecia

0,18

0,04

La Chaparrala Río Pedral Buenavista

Andes Betania - Hispania Betulia

1,95 4,74 0,14

0,49 1,18 0,03

El Molino

Caramanta

0,08

0,02

Los Monos La Nitrera La Mendoza

Ciudad Bolívar Concordia Jardín

0,32 0,07 0,44

O,08 0,02 0,11

Valladares, La Peña, El Sacatín, La Elvira y El Roblal

Jericó

0,17

0,04

Palo Coposo La Leona La Sucre Río San Antonio La Capota

Montebello Pueblo Rico Salgar Támesis Tarso

0,08 0,13 0,13 1,38 0,23

0,02 0,03 0,03 0,34 0,06

El Obispo y Palmichala

Valparaíso

0,25

0,06

Río Poblanco

Santa Bárbara, Fredonia y La Pintada.

Quebrada Sinafaná

Caldas, Amagá, Venecia y Titiribí.

Quebrada Organales

Caramanta

Río Buey

Santa Bárbara, Montebello.

El Pedral Río Piedras Río Frío

Betania e Hispania Jericó Támesis y Jericó

Caudal mínimo TR 10 años (m3/s)

0,10

5,9

y

1.3.5. Occidente Oferta hídrica superficial

1,21

0,010

0,009

0,001

0,015

0,001

0,003

0,39 1,11 0,49

0,78

32,00 3,87 4,43 4,90

Previendo el crecimiento de la población flotante, generado por la apertura del túnel de occidente y los posibles cambios en los usos de los suelos en el corredor turístico de la margen derecha del río Cauca, Henao y Obregón (2007) determinaron la oferta hídrica de los suelos de terrazas aluviales entre las Quebradas La Seca, La Nuarque y el Río Cauca, municipio de Olaya.

5,6

0,97

Fuente: Clasificación y priorización con fines de ordenación de cuencas hidrográficas Regional Suroeste (CORANTIOQUIA, 2006) y los Planes de Ordenación y Manejo de las cuencas enumeradas.

32

Este modelo describe las propiedades, condiciones, procesos y potencialidades de los acuíferos para predecir su comportamiento y determinar sus recursos explotables. Se identificaron cinco unidades hidrogeológicas: formación Pavo paquete A3 (UH1), formación Corpa paquetes B y C (UH1), depósitos cuaternarios Qt1 (UH3), Qt2 (UH4) y Qt2 (UH5). Los contenidos de agua salobre o salada en las unidades Qt2 (UH4) y Qt2 (UH5), no hacen viable su explotación. A pesar de toda la información analizada, no fue posible definir claramente las zonas de recarga que permitan identificar el origen del agua subterránea en el acuífero costero. Esto ocurrió por falta de instrumentación y datos.

Fredonia,

Caldas

Se han calculado conductividades hidráulicas que varían de los 20 m/día (en el municipio de Chigorodó), hasta los 2 m/día en la zona norte (en el municipio de Turbo). Este parámetro indica que la zona con mayor potencial para la producción de agua subterránea es el municipio de Chigorodó; pero, a la vez, posibilita la entrada y desplazamiento de cualquier contaminante al acuífero (Villegas, 2009). Gómez et al (2009) definieron el modelo hidrogeológico conceptual del acuífero costero del municipio de Turbo a partir de la integración de la geología, la geomorfología, la realización de sondeos eléctricos verticales (SEV) y el análisis hidrogeoquímico y de isótopos ambientales de muestras de agua en la zona de estudio.

Los resultados de este estudio indican que la relación oferta-demanda de 47.61 l/s es positiva para la zona de estudio, pero se debe tener en cuenta que el caudal de la quebrada La Seca ya ha sido concesionado. Dado lo anterior, el caudal disponible corresponde a la quebrada La Nuarque y podría abastecer a 23.505 personas, siempre y cuando se realice

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un tratamiento adecuado del agua y no se entreguen concesiones para actividades que demanden grandes consumos de este recurso.

Oferta hídrica subterránea La zona del occidente antioqueño, conformada por los municipios de Santa Fé de Antioquia, San Jerónimo, Sopetrán, Olaya y Liborina, presenta una importante demanda de agua que se ha incrementado con el aumento de la actividad turística generada por la construcción del proyecto “Conexión Vial entre los valles de Aburrá y del Río Cauca”. A pesar de que la zona posee varias fuentes hídricas superficiales, éstas no abastecen completamente las necesidades del recurso, por lo que el agua subterránea es una importante fuente de agua adicional para satisfacer la creciente demanda. CORANTIOQUIA y la Universidad Nacional (2004) realizaron una evaluación hidrogeológica preliminar que permitiera conocer el potencial acuífero de la región, determinando tópicos generales como la distribución espacial de los acuíferos, propiedades hidráulicas, evaluación cuantitativa de la recarga por precipitación y aspectos generales de la contaminación. Se encontró un sistema de acuíferos de origen aluvial y de depósitos de vertiente, limitado por rocas sedimentarias y metamórficas (basamento), donde se presentan zonas de potencial acuífero alto, medio y bajo (UNAL, 2004). Rhenals (2007) realizó la “Validación del modelo hidrogeológico del occidente antioqueño mediante técnicas isotópicas e hidroquímicas” (Figura 4). La comparación de los rasgos isotópicos de la precipitación y el agua subterránea indican que la infiltración que da origen a esta última procede, en su mayor parte, de áreas más elevadas topográficamente, a diferencia de las zonas planas donde la semejanza de dichos contenidos isotópicos lleva a concluir que la recarga de estos acuíferos corresponde a la precipitación local. Se identificaron dos zonas de recarga: una alta, por encima de los 1.800 m.s.n.m (1.800 – 2.400 m.s.n.m) correspondientes a las zonas más altas de la ladera y el borde del altiplano, que recarga la mayoría de las unidades acuíferas (1D, 1F, 1H, y 1B) y una zona más baja, localizada a media ladera entre los 1.100 y 1.400 m.s.n.m, que coincide con el óptimo pluviográfico de la región y que recarga los acuíferos de la unidad Sopetrán (1G). También, se presenta una mezcla entre aguas de recarga alta y aguas de recarga baja (Rhenals, 2007).

30

Figura 4. Modelo hidrogeológico (circulación) conceptual del occidente antioqueño.

1.3.6.

Suroeste

Para esta subregión, los estudios más recientes que incluyen caracterización de la oferta hídrica, son, básicamente: Clasificación y priorización con fines de ordenación de cuencas hidrográficas Regional Suroeste (CORANTIOQUIA, 2006) y los Planes de Ordenación y Manejo de las cuencas de las quebrada Las Cruces, Sinafaná y Organales y de los ríos Poblanco, Buey, Piedras, Pedral y Frío. En la Tabla 6 se presenta un resumen de la oferta hídrica encontrada en los anteriores estudios. En el estudio “Clasificación y priorización con fines de ordenación de cuencas hidrográficas Regional Suroeste”, se priorizan las cuencas que abastecen acueductos urbanos de

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hidroeléctricos, la urbanización, cambios en el uso del suelo, daño o cambio de posición del instrumento de medición, errores humanos en la medición, etc. De las 34 estaciones de precipitación, 29 no presentan una tendencia significativa, 3 muestran tendencia creciente y 2, tendencia decreciente. Cantor (2008) concluye que la precipitación no exhibe señales claras de cambio climático.

1.3.9. Magdalena Medio Oferta hídrica superficial La oferta hídrica de algunas de las cuencas abastecedoras de la subregión Magdalena Medio (Tabla 8), fueron determinadas en el Inventario Hídrico Regional Zenufaná (CORANTIOQUIA y Durango, 2005). Tabla 8. Oferta hídrica en algunas microcuencas abastecedoras de la subregión del Magdalena Medio departamento de Antioquia. Cuenca Q. La Sarita Q. La Soná Q. La Esperanza Q. Dolores o Betulia Q. Ventanas Q. Guardasol Q. Horizonte Q. Alejandría

Municipio P. Berrío P. Nare P. Nare Caracolí Caracolí (Maceo) Maceo Maceo Maceo

Caudal Medio Caudal mínimo (m3/s) TR 10 años (m3/s) 0,389 0,16 1,352 0,474 0,341 0,109 0,214 0,153 0,326 0,128 3,742 0,923 0,25 0,147 2,047 0,618

Índice de Escasez (%) 17,03 8,03 0,54 8,36 3,92 0,61

Bajo Cauca

Oferta hídrica superficial Los ríos Man-Cauca y Caserí-Nechí conforman un plano de inundación de 580 km2, donde existe una gran cantidad de sistemas cenagosos y cuerpos lagunares someros conectados entre sí y con el canal principal de los ríos que almacenan los caudales excedentes durante las crecientes, funcionan como trampas de sedimentos y de nutrientes y alojan gran cantidad de especies de flora y fauna terrestre y acuática (Neotrópicos, 2000). En el año 2000, la fundación Neotrópicos elaboró, para CORANTIOQUIA, un inventario de las ciénagas de la región Panzenú, en el cual se realizó un diagnóstico detallado en varias dimensiones: hidrología e hidráulica; limnología, ecología y recursos acuáticos; flora, fauna y recursos de los biotopos terrestres circundantes; así como también, aspectos antrópicos y de aprovechamiento de recursos. Para cada una de la ciénagas inventariadas se realizó una descripción de su morfología (profundidad, nivel, área del espejo de agua, capacidad de retención de sedimentos y confinamiento) e interacción con el cauce principal (sentido del flujo, sección hidráulica).

Oferta hídrica subterránea Aunque la subregión del Bajo Cauca antioqueño cuenta con importantes fuentes hídricas superficiales, como los ríos Cauca, Nechí, Man y Caserí, el deterioro de su calidad ha llevado a las aguas subterráneas a convertirse en la principal fuente de abastecimiento.

0,21

Fuente: Inventario Hídrico Zenufaná.

CORANTIOQUIA e Idea-UN (2005) realizaron la descripción del sistema hídrico y un inventario de los principales humedales existentes en los municipios del Magdalena Medio, describiendo su localización, las corrientes afluentes y efluentes. Lo anterior, se hizo a partir de información secundaria, publicaciones recientes e información suministrada por la comunidad local. Ésta última información fue clave para la formulación de un modelo preliminar de funcionamiento de los humedales aislados y complejos identificados en el estudio.

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1.3.7.

Los acuíferos del Bajo Cauca antioqueño están asociados a depósitos aluviales recientes de las principales corrientes y sus afluentes, así como también, a los Miembros Superior e Inferior de la Formación sedimentaria Cerrito. El medio encajante corresponde a rocas metamórficas del Paleozoico con intenso fracturamiento (Palacio y Betancur, 2009). CORANTIOQUIA y la Universidad de Antioquia (2005) realizaron la “Evaluación hidrogeológica y vulnerabilidad de acuíferos en la cuenca del río Caserí”, en jurisdicción de los municipios de Caucasia, Nechí y Cáceres. Se identificaron las principales unidades estratigráficas, las propiedades hidráulicas del acuífero y la red de flujo del agua subterránea.

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En 2009, Betancur presentó los resultados de un trabajo de exploración hidrogeológica, mediante el cual se logró construir la representación georreferenciada de la distribución del agua subterránea en el sistema acuífero del Bajo Cauca antioqueño, a partir de información geológica, hidrológica, climatológica, nivelación piezométrica y análisis de calidad del agua. Betancur (2009) identificó tres fuentes de recarga: una distribuida a lo largo y ancho de la planicie, ocasionada por la infiltración directa del agua lluvia; otra producida por la recarga a través de la interacción hidráulica que existe entre los principales cuerpos de agua superficial, como lo son los ríos Cauca y Man y desde algunas ciénagas y jagüeyes; una última fuente dada por recarga lateral indirecta desde la roca metamórfica encajante del sistema, tanto hacia el acuífero libre, como hacia el acuífero confinado (Figura 5). Con el balance hídrico, para un escenario hidrológico promedio, se estimó una recarga de 1.273 mm/año; para año seco, de 982 mm/años y para año húmedo, 1.729 mm/año. Figura 5. Fuentes y áreas de recarga al sistema acuífero del Bajo Cauca Antioqueño.

1.3.8.

Nordeste

En el inventario hídrico regional Zenufaná (CORANTIOQUIA y Durango, 2005) se realizó una caracterización y priorización de las cuencas aportantes a sistemas de acueductos municipales, de corregimientos y multiveredales, de acuerdo con la metodología establecida por IDEAM conforme a la Resolución 104 de 2003. En la Tabla 7 se presenta un resumen de la oferta hídrica de algunas microcuencas abastecedoras de la subregión Nordeste. En el marco del “Plan de Ordenación y Manejo de la cuenca del río La Cruz, en jurisdicción de los municipios de Vegachí, Yalí, Amalfi y

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Yolombó, Antioquia” CORANTIOQUIA (2005), se determinó un caudal medio de la cuenca del río la Cruz de 9.96 m3/s y un isorrendimiento de 52l/s/km2, a través del balance hidrológico de largo plazo. Tabla 7. Oferta hídrica en algunas microcuencas abastecedoras de la subregión del Nordeste del departamento de Antioquia.

Cuenca Q. Guayabito y S. Ignacio Q. La Samaria Q. Santa Gertrudis Q. El Cristo Q. La Culebra Q. Mañón (Pocuné) Q. Alto El Gato Q. Popales Q. Manipá Q. La Gallinera Q. La Julia Q. El Cariaño Q. Santa Bárbara Q. El Paso y Los Chorros Q. El Rubí Q. Versalles Q. La Florida Q. S. Antonio

Municipio Amalfi Amalfi Cisneros Remedios Remedios Remedios Remedios Segovia Segovia Vegachí Vegachí Yalí Yalí Yolombó Yolombó Yolombó Yolombó Yolombó

Caudal Medio (m3/s) 0,183 0,392 2,279 0,078 1,087 0,23 0,086 1,438 0,124 1,195 0,261 0,086 0,51 0,32 0,058 0,045 0,3 0,224

Caudal mínimo TR 10 años (m3/s) 0,041 0,151 0,756 0,022 0,256 0,058 0,037 0,312 0,031 0,413 0,153 0,109 0,189 0,137 0,038 0,035 0,163 0,109

Índice de Escasez (%) 13,89 20 4,88 33,09 2,79 15,14 3,85 13,91 3,73 9,16 10,16 0,13 16,83 2,64 2,95 0,91 1,27

Fuente: Inventario Hídrico Zenufaná.

En el 2008, Cantor analizó 34 series de precipitación diaria del Nordeste antioqueño, por medio de la utilización de pruebas de homogeneidad de segundo orden. Los resultados del estudio indican que las series analizadas presentan cambios significativos (95% de confianza) en la media y la varianza, que se pueden explicar por la operación de proyectos

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Para el caso de los humedales, sólo se encontraron dos estudios: uno en el Magdalena Medio y otro en el Bajo Cauca. En cuanto al inventario de oferta hídrica subterránea, se encontraron estudios para seis subregiones específicas del departamento: Valle de Aburrá, Eje Bananero de Urabá, Occidente, zona de Puerto Nare y Puerto Berrío (Magdalena Medio) y el Bajo Cauca. La mayoría de los estudios en la estimación de la oferta hídrica, específicamente para caudales medios y mínimos, utilizan métodos para información escasa; esto indica un déficit de información en todo el departamento, que hace que el cálculo de la oferta hídrica se realice con un alto grado de incertidumbre. Es pues importante, desarrollar redes de instrumentación que complementen las ya existentes y, así, mejorar en cantidad y calidad los registros de información. Aunque en el Anuario Estadístico de Antioquia se recopila información de oferta hídrica por municipios y subregiones, ésta es muy general y no permite la planificación del recurso para una adecuada gestión del mismo. La información debe hacerse muy detallada, a nivel de microcuencas si es posible, ya que las soluciones de las problemáticas pueden ser más efectivas si se atacan en lo local; además, las distribuciones del agua, para diferentes usos, se hacen sobre corrientes que conforman pequeñas cuencas hidrográficas que pertenecen a otras mayores. Las Corporaciones Autónomas Regionales vienen avanzando en la consecución y sistematización de esta información; sin embargo, parte de esta información no se encontraba disponible hasta el momento de la edición de este documento. Según los estudios consultados, sólo el Oriente, en jurisdicción de CORNARE, y el Suroeste, en jurisdicción de CORANTIOQUIA, cuentan con un buen número de Planes de Ordenación y Manejo que dan cuenta de la oferta hídrica en sus principales cuencas abastecedoras de acueductos urbanos de municipios y corregimientos. El Bajo Cauca y el Nordeste cuentan con un estudio de Inventario Hídrico regional. Lo anterior evidencia un vacío de información que puede ser un obstáculo a la hora de definir las formas de aprovechamiento y uso sostenible del agua en cada subregión. Al igual que en el país, se evidencia, por los pocos estudios encontrados, que existe un desconocimiento con respecto al potencial hídrico subterráneo del departamento. Esto hace que también se desconozca su dinámica, flujos de entrada y salida de los acuíferos,

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Oferta hídrica subterránea Arismendy y Salazar (2005) desarrollaron un modelo hidrogeológico para la zona Puerto Berrío - Puerto Nare, que da cuenta de los diferentes aspectos que rigen el movimiento del agua y que determinan su calidad, cantidad, direcciones de flujo y, en general, su interacción con las otras fases del ciclo hidrológico, como son, la precipitación, la escorrentía superficial directa y la recarga. En este modelo se definieron dos unidades principales, una asociada a la Formación Mesa y otra a los sedimentos recientes de origen aluvial. A partir del modelo, se identificaron 16 zonas acuíferas generales, la cuales se definieron principalmente por su profundidad, así: siete zonas acuíferas libres más superficiales y nueve zonas acuíferas confinadas más profundas. Se realizó una descripción detallada, caracterizando el comportamiento, los materiales, las variaciones espaciales de profundidad y el tipo de agua encontrada en cada una de estas zonas. Para la estimación de la recarga potencial se utilizó el modelo desarrollado por Bradbury, Dripps, Hankley, Anderson y Potter, University Wisconsin. La aplicación del modelo, para la cual se realizó un programa en Visual Basic, se basa en la representación en forma digital del área de estudio, por medio de celdas de tamaño arbitrario que contienen información sobre las características del terreno y las variables hidrometeorológicas. Una vez dividida el área en celdas, el modelo procede a aplicar la ecuación de balance celda por celda. Para aplicar el modelo fue necesario disponer de un modelo digital del terreno, mapas de valores de CN para las tres condiciones posibles de humedad antecedente, mapa de direcciones de flujo, mapa de capacidad máxima de almacenamiento del suelo, registros de precipitación diaria y registros de evapotranspiración potencial mensual. Al final del proceso se obtuvieron tres mapas de recarga potencial anual para cada uno de los períodos estudiados. En éstos, es posible observar la variabilidad espacial de la recarga, la cual es significativa de una zona a otra; por ello, no es posible hablar de un valor medio de recarga para toda la zona de estudio. Dado lo anterior, la recarga potencial, debida a la precipitación durante un año normal, varía, en general, entre 0 y 500 mm/año dependiendo de la localización del acuífero considerado; la recarga en la zona norte representa, aproximadamente, el 19% de la precipitación, mientras que en la zona sur es apenas del orden del 5% de la lluvia anual (Arismendy y Salazar 2005).

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1.4. MODELOS PARA EL ANÁLISIS DE LA OFERTA HÍDRICA

1.4.2. Software

1.4.1. Agua subterránea

HidroSIG 4.0

En cuanto al agua subterránea, en los últimos años se han presentado avances en lo referente a modelos que analizan los procesos que intervienen en su dinámica, como los presentados por Restrepo y Vélez (2007) y Bedoya y Vélez (2009).

HidroSIG es un Sistema de Información Geográfica que ofrece una serie de herramientas para el procesamiento y análisis de información hidrológica y climatológica.

En 2007, Restrepo y Vélez presentaron un Modelo hidrológico distribuido, orientado a la gestión de la utilización conjunta de aguas superficiales y subterráneas, el cual considera, de forma simplificada, los procesos principales que intervienen en la conformación de la escorrentía superficial, la recarga de los acuíferos y la interacción de éstos con las aguas superficiales cuando ambos son sometidos a perturbaciones externas, como captaciones, pozos y vertimientos, todo esto a la escala temporal de modelación diaria. El modelo UCASS (Utilización Conjunta de Agua Superficial y Subterránea) pretende dar una herramienta para la gestión integrada de los recursos hídricos y para la toma de decisiones respecto a la utilización del agua superficial y subterránea, en términos de concesiones de agua, protección de zonas de recarga, recargas artificiales de acuíferos, preservación de caudales firmes en los ríos, entre otros. Su implementación se ha realizado en el software HidroSIG v3.1. Paralelamente, cuenta con una herramienta de calibración automática de los parámetros del modelo, utilizando el software GenOpt 2.0 que emplea el algoritmo de optimizacióon Hooke and Jeeves. Finalmente, los autores presentan un caso de aplicación del modelo para una cuenca instrumentada con estaciones de caudal y precipitación, pero sin datos reales de vertimientos, captaciones superficiales y/o subterráneas. Por otra parte, Bedoya y Vélez (2009) realizaron un análisis sobre los problemas relacionados con el agua subterránea, a nivel general, en zonas costeras, a partir de información de experiencias mundiales con sus respectivas soluciones metodológicas. Además, exploraron los modelos más adecuados para simular la intrusión salina en diferentes ambientes hidrogeológicos y definieron un procedimiento metodológico para incluir en el proceso de planificación y manejo del acuífero y en la evaluación de escenarios de cambio climático, que pueden afectar los acuíferos costeros (aumento del nivel del mar y cambios en los volúmenes de agua).

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Este software fue desarrollado por la Escuela de Geociencias y Medio Ambiente de la Universidad Nacional, sede Medellín, en el marco del proyecto Balances Hidrológicos de Colombia (UPME et al, 1999). En la “Actualización del estado del arte del recurso hídrico en el departamento de Antioquia 2005-2006” se hizo entrega de la versión HidroSIG 3.0, la cual contiene una base de datos compuesta de mapas de variables hidrológicas para Antioquia. La última versión, HidroSIG 4.0, está constituida por una serie de plug-ins para la plataforma MapWindow, los cuales se clasifican, según su funcionalidad, en tres grupos: procesamiento hidrológico, herramientas operativas y exploración de base de datos. El primer grupo de herramientas contiene un trazador de cuencas y corrientes, un módulo de disponibilidad hídrica, un acumulador de variables sobre la red de drenaje en distintas direcciones y un módulo de estimación de caudales para calcular, entre otras cosas, los caudales máximos y mínimos asociados a diferentes períodos de retorno. El grupo de herramientas operativas proporciona una calculadora de mapas raster, un integrador de datos contenidos en el área definida por un polígono y un convertidor de sistemas de direcciones de drenaje. Finalmente, el grupo de exploración de bases de datos permite realizar procesos de inserción, edición y exploración de datos en formatos vectorial y raster, además de series de tiempo.

1.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se encontró que existen muy pocos estudios dirigidos sólo a la estimación de la oferta hídrica en el departamento (dos estudios en CORANTIOQUIA) y que en el caso del agua superficial, en su mayoría, se realizan dentro del diagnóstico de los Planes de Ordenación y Manejo de las cuencas hidrográficas, los cuales, generalmente, se hacen para cuencas abastecedoras de acueductos urbanos y centros poblados.

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crocuenca La Corozal, municipio de Puerto Triunfo. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Microcuenca Dosquebradas, municipio de Puerto Triunfo. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Microcuenca Jerusalén, municipio de Sonsón. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales Plan de Ordenación y Manejo de la Microcuenca El Prado, municipio de Sonsón. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare. Plan de Ordenamiento y Manejo de la parte alta de la microcuenca de la quebrada Los Dolores. Municipio de Abejorral. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia – CORANTIOQUIA; Universidad de Antioquia. Evaluación hidrogeológica y vulnerabilidad de acuíferos en la cuenca del río Caserí. 2005. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia; Secretaría de Desarrollo Social Caramanta. Plan de ordenamiento y manejo de la microcuenca Organales, abastecedora del acueducto del corregimiento Barroblanco del municipio de Caramanta. Caramanta, 2007. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia; Universidad Nacional. Estudio de la oferta y demanda hídrica en la cuenca de la quebrada La Aguacatala. 2004. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Hidrográfica del río Piedras municipio de Jericó Antioquia. Medellín, 2004. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca de los ríos Grande y Chico. Medellín, 2005. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Hidrográfica del Río Poblanco. Medellín, 2005. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Plan de Ordenación Y Manejo cuenca hidrográfica del río Pedral municipios de Betania e Hispania. Medellín, 2005. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Plan de Ordenación y Manejo cuenca del Río Frío municipios de Támesis y Jericó. Medellín, 2005. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Clasificación y priorización

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vulnerabilidad, entre otras variables. Por tal razón, sería importante diseñar programas de exploración hidrogeológica en zonas que presenten condiciones para la explotación de aguas subterráneas. El diseño e implementación de herramientas que permitan construir bases de datos sobre la oferta hídrica y hacer seguimiento al comportamiento de la misma, por subregiones, cuencas, subcuencas y microcuencas, priorizadas por su importancia para el abastecimiento de agua, como receptoras de aguas residuales u otros tipos de aprovechamientos, contribuiría a optimizar el proceso de toma decisiones y, en general, mejoraría la gestión del recurso hídrico.

1.6. •

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMAYA, G. Modelación del comportamiento hidrológico de tres cuencas en el Urabá antioqueño – Colombia. En: Avances en Recursos Hidráulicos. Medellín, No. 19, 2009. pp. 21 - 38. Área Metropolitana del Valle de Aburrá; Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia; Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y Nare; Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Plan de Ordenación y manejo de la cuenca del río Aburrá. Medellín, 2007. ARISMENDY, M.; Rubén D.; SALAZAR V., Juan F. Evaluación del Potencial Acuífero de Puerto Berrío y Puerto Nare. Medellín: Universidad Nacional. Facultad de Minas; 2003. BEDOYA, M.; VÉLEZ, M.V. Propuesta metodológica para el manejo de acuíferos costeros. Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2009. p. 138. BETANCUR, T. Modelo hidrogeológico conceptual del Bajo Cauca antioqueño: un sistema acuífero tropical. En: Revista Facultad de Ingeniería – Universidad de Antioquia. Medellín, No. 48, 2009. pp. 107 – 118. BOTERO et al. Caracterización hidrogeológica del municipio de Envigado. 2005. BURBANO, O; LEODÁN, A.; VÁSQUEZ, V., GUILLERMO, L.;BUSTAMANTE C., Guillermo. Oferta hídrica del área de manejo especial “Sistema de Páramos y Bosques Altoandinos del Noroccidente Medio Antioqueño. Investigación realizada como parte del proyecto “Valoración económica de bienes y servicios ambientales que provee el Sistemas de Páramos y Bosques Andinos del Noroccidente Medio Antioqueño. Medellín: Departamento de Ciencias Forestales, Facultad de Ciencias Agropecuarias,

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Universidad Nacional, 2004. CADAVID, F; FRANCO, J. Estimación de la oferta y demanda hídrica en las zonas rurales del Valle de Aburrá [Trabajo Dirigido de Grado]. Medellín: Universidad Nacional. Facultad de Minas; 2007. CANTOR, D. Revisión de cambio climático en el nordeste antioqueño. 2008. CORANTIOQUIA. Inventario hídrico regional Zenufaná. Medellín, 2005. CORANTIOQUIA. Plan de ordenación y manejo de la cuenca del río La Cruz, en jurisdicción de los municipios de Vegachí, Yalí, Amalfi y Yolombó, Antioquia. Medellín, 2005. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional de Colombia. Atlas hidrológico para el manejo del recurso hídrico, área de jurisdicción de CORNARE. El Santuario, 2005. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad de Medellín. Actualización del Plan de Ordenamiento y Manejo Integral de la Cuenca Cuervos, en el municipio de San Rafael, Antioquia. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad de Medellín. Plan de Ordenamiento y Manejo Integral de la Cuenca El Tabor, en el municipio de San Carlos, Antioquia. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad de Medellín. Plan de Ordenamiento y Manejo Integral de la Cuenca La Ceja, en el municipio de Guatapé, Antioquia. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad de Medellín. Plan de Ordenamiento y Manejo Integral de la Cuenca Pozo, en los municipios de El Peñol y Marinilla, Antioquia. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad de Medellín. Plan de Ordenamiento y Manejo Integral de la Cuenca Minitas, en el municipio de Granada, Antioquia. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Abreo - Malpaso, municipio de Rionegro. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Barbacoas, municipio de Marinilla. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la

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Cuenca La Bolsa, municipio de Marinilla. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de las Cuencas Bodegas y El Salto, municipio de El Santuario. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca La Brizuela, municipio de Guarne. 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca La Cimarrona, municipio del Carmen de Viboral. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de las Cuencas La Madera, Chuscalito y La Espinosa, municipio de La Unión. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca La Palma, municipio de San Vicente Ferrer. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Pantanillo, municipio de El Retiro. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca La Pereira, municipio de La Ceja del Tambo. El Santuario, 2006. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Microcuenca La Cristalina - La Risaralda, municipio de San Luis. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Microcuenca La Guayabal, municipio de Cocorná. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Microcuenca Dosquebradas - La Aguada, municipio de San Francisco. El Santuario, 2009. Corporación Autónoma Regional de las cuencas de los ríos Negro y Nare; Universidad Nacional - Instituto de Estudios Ambientales. Plan de Ordenación y Manejo de la Mi-

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CAPÍTULO 2 CALIDAD DEL RECURSO HÍDRICO EN ANTIOQUIA1

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INTRODUCCIÓN La calidad del agua está determinada por las condiciones físico-químicas y microbiológicas que presenta y que definen si el recurso proveniente de algún tipo de fuente es apto o no para cierto uso, convirtiéndose, en la mayoría de los casos, en un recurso disponible sólo para las personas que lo pueden tratar, pasando de ser un bien común a uno selectivo.

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El Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia, consciente de esta problemática, viene elaborando desde el año 2001, a través del convenio interinstitucional Cátedra del Agua, el estado del arte en el tema de calidad del recurso hídrico, como el desarrollo de uno de los macroproyectos de sus ejes prioritarios y que permite identificar las brechas en el conocimiento y los aspectos más importantes en los cuales se debe avanzar para el mejoramiento de la calidad de este recurso en el departamento.

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• Este análisis parte de la determinación de los diferentes niveles de información existente en la actualidad. Adicionalmente, se presenta un consolidado de los indicadores de calidad del agua en el departamento, tomados de la información brindada por los diferentes estudios o proyectos desarrollados por la academia y por los entes gubernamentales; también, se presenta un consolidado del avance en asuntos de políticas direccionadas en este tema, que permite implementar acciones para el mejoramiento de las condiciones físico-químicas y microbiológicas de las corrientes superficiales y subterráneas del departamento. 1

Elaborado por: Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia. Jorge Andrés García Montoya, Ingeniero Civil.

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con fines de ordenación de cuencas hidrográficas Regional Suroeste CORANTIOQUIA. Medellín, 2006. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Diagnóstico Ambiental y Plan de Manejo de la Cuenca de la Quebrada Orobajo en el Municipio de Santa Rosa de Osos, Antioquia. Medellín, 2006. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Diagnóstico ambiental de la cuenca de la quebrada Las Cruces, ubicada entre los municipios de Tarso y Jericó, Antioquia. Medellín, 2006. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia. Plan de Ordenación y Manejo cuenca de la quebrada Sinifaná, municipios de Caldas, Amagá, Fredonia, Venecia Y Titiribí. Medellín, 2007. DE, GREIFF P; PAREDES, V. Influencia del estudio de las aguas subterráneas en la definición de políticas de manejo del acuífero del Eje Bananero de Urabá. Apartadó. En: Revista Cátedra del Agua. Medellín, No. 2, 2007. pp. 55-61. Gobernación de Antioquia. Plan de Desarrollo “Antioquia para todos, manos a la Obra”2008-2011. Medellín, 2008. p. 279. GÓMEZ y VÉLEZ. Geología, geofísica, hidrogeoquímica e isótopos, como herramientas para definir un modelo conceptual hidrogeológico, caso de aplicación: acuífero costero municipio de Turbo. 2009. HENAO y OBREGON. Gestión Ambiental para conservar la potencialidad turística en función de la oferta hídrica de los suelos de terrazas aluviales entre las Quebradas La Seca, La Nuarque y el Río Cauca. Municipio de Olaya, Departamento de Antioquia. En: Gestión y Ambiente. Medellín, No. 2, 2007.pp. 191- 206. INGEOMINAS. Evaluación del agua subterránea en la región de Urabá, Departamento de Antioquia. Bogotá, 1995. p. 295. Instituto de Estudios Ambientales - Universidad Nacional (Idea-UN). Prediagnóstico físico y social participativo del estado ambiental de los humedales del Madgalena Medio Antioqueño, jurisdicción de CORANTIOQUIA. Medellín, 2005. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM. El Medio Ambiente en Colombia. Bogotá, 2001. Instituto Mi Río; CORANTIOQUIA; Universidad Nacional de Colombia. Formulación del Plan Integral de Ordenación y Manejo (PIOM) de la parte baja de la Microcuenca La Iguaná. Medellín, 2003. Instituto Mi Río; CORANTIOQUIA; Universidad Nacional de Colombia. Diseño de la Metodología y Manejo de Microcuencas (PIOM). Medellín, 2003.

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•

•

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De estos estudios, 18 son tesis de pregrado y posgrado; 39, proyectos de consultoría; 32, artículos de revistas, informes de entidades y demás publicaciones (ver figura 1). La mayor concentración de estudios se encuentra en el Valle de Aburrá (16) y el Oriente (14), seguidos del Bajo Cauca (9), Urabá (6) y Occidente (6); las zonas con menor cantidad de estudios son el Suroeste (4), Norte (4), Magdalena Medio (3) y Nordeste (3) del departamento de Antioquia; 24 estudios corresponden a zonas de varias subregiones y al departamento. Los temas más recurrentes son los relacionados con plantas de tratamiento y saneamiento básico; en cuanto al tema de calidad de agua superficial, la fuente más estudiada es la del río Medellín, seguida del río Negro. Existen diferentes estudios puntuales del tema de calidad en corrientes de menor orden que no han sido tenidas en cuenta en el balance general de la calidad en fuentes receptoras por parte de las entidades competentes. *Estudios que poseen algún tipo de información del tema de calidad del agua en Antioquia, realizados del año 2000 al 2008.

Figura 1.

Figura 2.

Tipos y cantidad de estudios identificados.

Cantidad de estudios por subregión.

Se aclara que de los 89 estudios compilados y revisados, sólo se retomaron datos de los más representativos, dado que muchos de los estudios están soportados en estos informes

2.3. EVALUACIÓN DE INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA Y SANEAMIENTO HÍDRICO EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA A continuación, se realiza un recorrido por cada una de las subregiones del departamento, mostrando los principales datos (en muchos casos desarticulados) obtenidos en los últi-

52

Este estudio actualiza la información presentada en la edición 2005-2006 y la complementa mostrando los aspectos más importantes de calidad de recurso hídrico. Lo anterior, permite mirar integralmente este tema en el departamento de Antioquia.

2.1.

METODOLOGÍA Y RESULTADOS

Para la actualización de este macroproyecto se realizaron actividades tales como, consulta de bases de datos de las diferentes corporaciones autónomas regionales, universidades, entes de control, gobiernos locales, regionales y Gobierno Nacional, así como estudios específicos contenidos en la red de bibliotecas del departamento, informes nacionales pertinentes y estudios concretos de ONGs que consolidan información estadística en torno al estado de los recursos naturales, en especial lo concerniente a temas de calidad del recurso hídrico. La evaluación de esta información y los principales indicadores al respecto se muestran a continuación:

2.2. EVALUACIÓN DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE Y DISPONIBLE EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA El trabajo de recopilación de la información existente y disponible en temas de calidad de aguas, parte de complementar el levantamiento realizado por la actualización del estado del arte del recurso hídrico 2005-2006; dicho levantamiento estaba soportado en información referente a los métodos de descontaminación biológica. En este trabajo se amplía el tema para dar una mirada general al estado de la calidad del recurso hídrico en la región; con este fin, se presentan resultados de la revisión de la información disponible, así como algunos resultados de diferentes estudios diagnósticos y de avances en el desarrollo de políticas públicas para afrontar esta problemática.

2.2.1. Búsqueda bibliográfica Inicialmente, se identificaron las diferentes entidades que tienen que ver con el tema y que manejan información al respecto (Tabla 1), se procedió a consultar sus bases de datos a través de visitas a los centros de documentación y consulta virtual, definiendo el número de estudios pertinentes por entidad. Se obtuvo un total de 179 referencias en las

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base de datos de las 16 entidades identificadas. Existen, también, otras fuentes de información, como revistas especializadas y empresas de consultoría que realizan aportes importantes al tema y cuyos datos sirven para ajustar el estado del arte. Tabla 1.

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Tabla 2. Esquema de ficha técnica básica del material de referencia. Entidad Título

CORANTIOQUIA Caracterización cualitativa y cuantitativa de la calidad y cantidad del recurso hídrico superficial en la Cuenca del río San Juan

Autor

Grupos GAIA y GIGA Universidad de Antioquia. Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos Universidad Nacional-sede Medellín

Año Zona de estudio Tema Tipo de estudio Código Palabras clave Resumen

2002 Cuenca del río San Juan Cantidad y Calidad Consultoría 1679 Calidad del agua, río San Juan Se realiza una descripción del clima y la hidrología de la cuenca del río San Juan. Se presentan los resultados de los análisis físico-químicos y bacteriológicos, los análisis biológicos y los aforos. Esta información es el insumo necesario en el diseño de sistemas de monitoreo, control y seguimiento y para orientar la decisión en torno a implementar programas y ejecutar obras que busquen la disminución de la contaminación ambiental.

Entidades consultadas que poseen información respecto a la calidad del agua en Antioquia. ENTIDAD

Minambiente Gobernación de Antioquia Área Metropolitana del Valle de Aburrá CORANTIOQUIA CORNARE CORPOURABÁ Contraloría Universidad Nacional Universidad de Antioquia Universidad Pontificia Bolivariana Universidad de Medellín Universidad Católica de Oriente Escuela de Ingeniería de Antioquia Universidad San Buenaventura IDEAM EPM Otros( revistas, consultores) TOTAL REGISTROS

NÚMEROS DE REFERENCIAS EN LAS BASES DE DATOS* 22 2 16 39 10 9 2 16 22 2 4 2 6 5 3 3 16 179

Estudios que poseen algún tipo de información del tema de calidad del agua en Antioquia, realizados del año 2000 al 2008.

Cabe anotar que en varios centros de documentación se encuentran los mismos estudios, dado que muchos proyectos son ejecutados o financiados por varias entidades o por que son remitidos a sus centros de documentación. De los 179 registros que existen en los centros de documentación, sólo 127 son estudios particulares; el resto (52), son las mismas referencias que se encuentran referenciadas en las bases de datos de los diferentes centros de documentación. Para apoyar este inventario se generó una ficha técnica con las diferentes referencias bibliográficas clasificadas por entidad, tema, ubicación y una breve descripción del contenido; a manera de ejemplo, se muestra una de las fichas (Tabla 2).

50

2.2.2. Revisión bibliográfica De las 179 referencias encontradas sólo se pudieron obtener 89 estudios para la revisión (tabla 3). Los estudios restantes o no existían o se encontraban prestados en la fecha que se visitó el centro de documentación de la entidad. Estos 89 estudios poseen información del tema de calidad en: aguas superficiales, aguas subterráneas, vertimientos o retornos y tratamiento de aguas residuales. Tabla 3. Estudios encontrados por centro de documentación. ENTIDAD Minambiente Gobernación de Antioquia Área Metropolitana del Valle de Aburrá CORANTIOQUIA CORNARE CORPOURABÁ Contraloría Universidad Nacional Universidad de Antioquia Universidad Pontificia Bolivariana Universidad de Medellín Escuela de Ingeniería de Antioquia IDEAM EPM Otros( revistas, consultores) TOTAL REGISTROS

NÚMERO DE DOCUMENTOS ENCONTRADOS* 9 1 5 8 16 1 1 16 10 1 3 2 1 1 14 89

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Algunos aspectos que contribuyen a la contaminación de las diferentes fuentes, son, el inadecuado manejo del agua; el deterioro y uso inadecuado del suelo, generado por la expansión de la frontera urbana y agrícola; la deforestación; la explotación antitécnica en procesos mineros y los asentamientos en zonas de alto riesgo (CORANTIOQUIA, 2006). En la formulación del Plan de Ordenación y Manejo de cuenca del río Medellín-POMCA, se realizó una recopilación de los diferentes estudios generados en temas de calidad de agua, con el objetivo de caracterizar esta fuente. En la Figura 3 se presentan los resultados obtenidos para los índices de calidad de agua físico-químico - ICA y biológico - BMWP. Figura 3. Indicadores de calidad general del agua del río Aburrá y su correspondiente calificación.

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mos diez años sobre información referente a la calidad del agua. Los mencionados datos muestran, parcialmente, el estado de las distintas fuentes de agua. Se presentan diferentes indicadores que dan cuenta del estado de la calidad del agua, como lo son, el Índice de Calidad del Agua –ICA y el Índice de Contaminación –ICO. Adicionalmente, se presentan algunos resultados de variables importantes, tales como el porcentaje de saturación de OD, sólidos totales en suspensión, demanda química de oxígeno, conductividad eléctrica, pH, entre otros. Con los datos presentados en estos índices y el análisis de la información disponible, aunque no se puede determinar ciertamente el estado de la calidad del agua por la no homogeneidad de los datos, es posible esbozar de manera general el estado de la calidad de algunas fuentes hídricas de Antioquia.

2.3.1. Área Metropolitana del Valle de Aburrá En los estudios realizados a partir de 1973 sobre el río Aburrá y sus calidades ambientales, se han hecho mediciones de calidad y cantidad en diferentes estaciones; muchas de éstas permanentes y que han contribuido a evaluar la evolución de la calidad en el río. La contaminación antrópica del río Aburrá y sus quebradas afluentes ocurre por diferentes causas y proviene de diferentes fuentes. Se estima que más del 50% de la contaminación del río es proveniente del sector residencial (AMVA 2003, Página 12), lo que lo ubica como la primera fuente de contaminación del río. En la Tabla 4 se muestra la carga contaminante proveniente del sector residencial. Tabla 4. Carga contaminante del sector residencial. Municipio

Población Año 2001

Carga DBO Año 2001

Carga SST Año 2001

Ton/día

Ton/día

Caldas 67524 3.0 La Estrella 51321 2.3 Sabaneta 36971 1.7 Itagüí 251627 11.3 Envigado 155569 7.0 Medellín 2003780 90.2 Bello 360054 16.2 Copacabana 54551 2.5 Girardota 36940 1.7 Barbosa 37639 1.7 Total 3055976 137.5 Estimaciones de cargas a partir de producción per cápita día

56

Población Año 1973

Carga DBO Año 1973

Carga SST Año 1973

Ton/día

Ton/día

3.4 33630 1.5 1.7 2.6 23639 1.1 1.2 1.9 16518 0.7 0.8 12.8 103898 4.7 5.3 7.9 73057 3.3 3.7 102.2 1163868 52.4 59.4 18.4 129173 5.8 6.6 2.8 29997 1.3 1.5 1.9 17879 0.8 0.9 1.9 22271 1 1.1 155.9 1613930 72.6 82.3 en el Valle de Aburrá: 51.2 g SS/hab día y 45 g DBO/hab

53

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La mayoría de los afluentes al río se encuentran en mal estado debido a los aportes generados por los asentamientos urbanos no planificados que vierten directamente sus aguas residuales a las quebradas, convirtiendo muchas de ellas en alcantarillas a cielo abierto. La Tabla 5 muestra el estado de contaminación, para algunos parámetros, de los principales afluentes del río Medellín durante el año 2001.

Uno de los grandes esfuerzos que ha realizado el Área Metropolitana es la puesta en marcha de la planta de aguas residuales de San Fernando. Después de que empezó su funcionamiento, se ha encontrado mejoras en la calidad del agua del río Medellín, como se muestra en la Tabla 6.

Tabla 5.

Cuadro comparativo de contaminantes en el río Medellín.

Tabla 6.

Estado de la contaminación de algunas quebradas. Concentración Media – 2001 Quebrada

Ubicación

La Iguaná

Centro Occidente

Santa Helena La Quintana Malpaso La Cantera Minitas La Rosa El Molino La Bermejala Santacruz Granizal La Madera Doña María La Picacha La Hueso La Guayabala La Altavista La Volcana La Presidenta La Poblada La Sucia Zúñiga La Aguacatala

OD Mg/l

SS Mg/l

37.5

3.2

63

DBO Estado Sanit.

OD

SS

ESTACIÓN

Índice

Estado Sanit.

Índice

Estado Sanit.

Índice

2

C

4.9

B

7.4

Centro Oriente

94.7

2.4

140.7

E

1.9

C

4.2

C

5.7

Nor Occidente Nor Occidente Nor Occidente Nor Occidente Nor Oriente Nor Oriente

304.3 104.3 466.3 336.7 224.3 113

1.9 3.4 1.5 2.3 1.7 2.1

256.7 94.3 340.3 280.3 336 108.5

E E E E E E

1.4 1.8 1.1 1.4 1.6 1.8

D C D C D D

3.6 5 2.8 4.1 3.2 3.8

D B D D D B

3.8 6.6 2.7 3.5 2.8 6.3

Nor Oriente

266.5

1.4

178

E

1.5

D

2.7

C

5

Nor Oriente Nor Oriente Norte Sur Sur Occidente Sur Occidente

305.7 245 36.7 21 178 166.7

2.3 2.4 4.2 4.8 0.7 2.1

283.3 272.7 71 385.3 3033 555.3

E E E D E E

1.4 1.6 2 3.8 1.7 1.7

C C C B E D

4.1 4.2 5.8 6.2 1.4 3.8

D D B D E E

3.5 3.6 7.2 2.2 1.8

Sur Occidente

177

0.2

163

E

1.7

E

0.4

C

5.3

Sur Occidente Sur Oriente

165 6

1.7 6.2

1895 5.5

E B

1.7 7

D B

3.2 7.1

E A

0.1 9.7

Sur Oriente

5.5

5.2

5.5

B

7.1

B

6.5

A

9.7

Sur Oriente Sur Oriente Sur Oriente

14 17.3 12

5 5.4 7.1

15 8 7.5

C C C

5.2 4.5 5.6

B B B

6.3 6.6 7.7

A A A

9.3 9.6 9.6

Sur Oriente

7.8

5.1

5.8

B

6.6

B

6.4

A

9.7

DBO CONC. VALOR 7.5

VALOR 1

0.8

SS CONC. VALOR 30

400

Fuente: Informe de los estados de los recursos naturales y del medioambiente de la Contraloría General de Medellín, 2001.

54

SAN MIGUEL ANCÓN SUR AGUACATALA UNIV. DE ANT.

O2 1995 8.3 7.7 3.4 1.07

DBO5 1995 2001 1 0.9 4 8.7 83 34.1 163 61.4

2001 6.92 6.08 3.22 1.85

SST 1995 2001 4 32.8 53 150.1 261 229.6 665 474

Fuente: Instituto Mi Río e INDERENA regional Antioquia, Perfil ambiental del río Medellín, 1995. Instituto Mi Río, segunda evaluación biológica del río Medellín. Medellín, 2001.

Algunos estudios adicionales, como la formulación de Planes de Ordenación y Manejo de microcuencas, proporcionan datos de calidad de algunas fuentes, como se muestra en la Tabla 7. Tabla 7 Calidad en algunas corrientes del Área Metropolitana.

CUENCA Quebrada Rodas Quebrada Piedras Blancas Quebrada La Gabriela Quebrada La García Quebrada El Hato Quebrada Mata de los Ortega Quebrada El Chocho Quebrada La Picacha Quebrada Altavista Quebrada Altavista Quebrada El Limonar Quebrada Ana Díaz

NUMERO DEMONITOREO REALIZADO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1

PUNTOS DE MONITOREO 3 9 3 19 7 4 5 6 13

9

FECHA MONITOREO Sep-04 Oct-04 Oct-04 Sep-04 Oct-04 Sep-04 Oct-04 Dic-03 Dic-03 May-05 May-05 Nov-03

CAUDAL (L/S) 155.8 4,816.10 14.9 3,377.90 987.6 101.91 139.5 213.85 257.6 1564,31 591,1 2

CALIDAD (ICA) Regular Buena Regular Mala Mala Buena Regular Mala Mala Mala

Fuente: CORANTIOQUIA. 2006.

55

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La cuenca que vierte una mayor carga contaminante a las fuentes hídricas de la región es la del río Negro, seguida de lejos por la cuenca del río Nare, tanto en DBO5, como en SST. Una de las razones del alto nivel de contaminación de esta cuenca, es porque en ella se encuentra concentrada la mayor parte de la población y el sector industrial de esta subregión. Aunque la disminución total relativa de carga contaminante desde 1997 hasta el 2005 fue de 24% para DBO5 y de 35% para SST, se debe tener en cuenta que la población y la industria en los municipios han aumentado en forma constante, especialmente los asentados en la cuenca del río Negro y que sólo hasta que las plantas de tratamiento estén en pleno funcionamiento se podrán mostrar mayores reducciones en los valores de carga contaminante (Quintero, 2007).

2.3.3. Urabá En Urabá nos concentramos en presentar los resultados de calidad de las aguas subterráneas, dada la gran demanda que tiene este recurso en la subregión. A continuación, mencionamos algunos resultados de estudios en esta zona. Para hacer las clasificaciones y determinar la calidad del agua, se debe hacer, primero, una evaluación del los análisis fisicoquímicos para verificar la consistencia de la información reportada por el laboratorio. Esto se realiza con un balance iónico (electroneutralidad) y la verificación de relaciones entre algunos iones y parámetros, los cuales indican que la muestra de agua fue analizada correctamente y los resultados son confiables. El análisis consistió en determinar las concentraciones de cloruros, bicarbonatos, sulfatos, nitratos, nitritos, calcio, magnesio, sodio, potasio, manganeso, hierro, dureza total, dureza cálcica, dureza magnésica, alcalinidad y las propiedades físicas, como la temperatura, la conductividad eléctrica, el color y la turbidez de las muestras de agua seleccionadas. Como ejemplo de las diferente actividades se muestran los resultados obtenidos en el estudio “Geología, Geofísica, Hidrogeoquímica e Isótopos, como herramientas para definir un modelo conceptual hidrogeológico, caso de aplicación: acuífero costero del municipio de Turbo.”

60

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De acuerdo con los estudios más representativos en el tema de calidad de aguas para el Valle de Aburrá, se concluye que, pese a que la mayor parte de los trabajos recopilados tenían los mismos propósitos (caracterización, seguimiento, control, diseño, entre otros), el tipo y cantidad de información, así como la definición estratégica de los correspondientes puntos de medición, difieren en gran medida, por lo cual no es posible evaluar con claridad la dinámica espacial y temporal. Lo anterior resalta la importancia de la instauración de una red base de monitoreo ambiental, como la implementada en Red Río Fase I (2005), sobre la cual deben fundamentarse los posteriores estudios que las autoridades y entidades ambientales realicen sobre el corredor del río Aburrá (AMVA et al, 2007).

2.3.2. Oriente En esta subregión encontramos diferentes estudios que aportan al conocimiento de la calidad hídrica de sus fuentes principales, gracias a la formulación de los diferentes Planes de Ordenación y Manejo realizados en la zona. En las Tablas 8 y 9 se muestran los diferentes resultados para los parámetros de calidad en algunas fuentes principales de esta subregión.

Tabla 8. Índices de Calidad. LUGAR Cuenca del Río Negro: Quebrada Abreo (Mira) Cuenca del Río Negro: Quebrada Malpaso La Cimarrona: Estación Coltepunto La Palma: Aguas arriba del municipio (Octubre 2005) La Pereira: Divino Niño, después de confluencia El Tambo y Pereirita (Agosto 2005) El Salto: Antes de El Santuario (Febrero 2003) La Bolsa: Sobre puente (Marzo 2004) Río Pantanillo: Estación cerca al embalse La Fé (2004) La Brizuela: 300 arriba bocatoma acueducto municipal (Marzo 2004)

ICA 73 79 55 64

ICOMO 0.350 0.417 0.658 0.498

75

0.322

58 71 74 73

0.474 0.433 0.554 0.335

Fuente: Idea-UNAL, 2004.

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Figura 4.

Tabla 9.

Carga contaminante de DBO5, vertidas por los usuarios de tasas retributivas en las cuencas de la región CORNARE.

Parámetros de calidad. LUGAR Cuenca del Río Negro: Quebrada Abreo (Mira) Cuenca del Río Negro: Quebrada Malpaso La Cimarrona: Estación Coltepunto (Mayo 2005) La Palma: Aguas arriba del municipio (Octubre 2005) La Pereira: Divino Niño, después de confluencia El Tambo y Pereirita (Agosto 2005) El Salto: Antes de El Santuario (Febrero 2003) La Bolsa: Sobre puente (Marzo 2004) Río Pantanillo: Estación cerca al embalse La Fé (2004) La Brizuela: 300 arriba bocatoma acueducto municipal (Marzo 2004)

Temperatura agua (ºC) 18.20 19.50 19.3

pH

DBO5 (mg/l)

8.39 8.10 6.26 1.106

1.30 1.70 12.8 6900

Turbiedad (UNT) 6.0 5.0 60.8 11.4

Oxígeno disuelto (mg/l) 2.91 5.20 5.04 20ºC)

• • • • •

Módulos de consumo recomendados a nivel nacional para acueducto Módulos de consumo domésticos recomendados por diferentes fuentes nacionales. Módulos de consumo para uso doméstico recomendados por CORNARE Módulos de consumo para uso doméstico establecidos por CORANTIOQUIA. Tabla resumen de los módulos de consumo establecidos por diferentes fuentes para uso doméstico

Para los sistemas de acueducto, el RAS 2000 ha establecido factores de consumo de agua. De acuerdo a las variaciones climáticas y el nivel de complejidad del sistema, estos factores se van incrementando a medida que se incrementa el nivel de complejidad y aumenta la temperatura ambiente en la zona de ubicación de los mismos.

190

130

150

140

120

140

130

110

130

120

RURAL

(L/habdía)

CIUDADES PEQUEÑAS

CIUDADES GRANDES

FUENTE

CORNARE

(1315ºC)

< 5000

En este ítem se enumeran los diferentes módulos de consumo relacionados con el uso doméstico:

RURAL Global (L/hab-día)

(

TEMPLADO (16 - 19ºC) FRÍO

URBANO (L/habdía)

CÁLIDO > 28ºC)

(

5001 a 10000

TEMPLADO (20 - 28ºC)

10001 a 20000 > 20000 < 5000 5001 a 10000

FRÍO (< 20ºC) CÁLIDO > 28ºC) TEMPLADO (20 - 28ºC) FRÍO (< 20ºC) CÁLIDO TEMPLADO FRÍO 1000 5000 25000 50000 100000

5001 a 10000

10001 a 20000 > 20000 < 5000

10001 a 20000 > 20000

170 - 200 180- 220 190 - 230 200 - 240 150 160 170 180 130 150 170 185

-

RAS 2000

180 200 210 220 180 185 190 205

RAS 2000

RAS 2000

( 140

RAS 2000

135 125

100-150 1000 5000 25000 50000 100000

135

184,5

100 125 150 160 170

Lòpez Cualla, R,.A, 2000 Acueductos teoría y diseño, Corcho, F. H., 1993

Fuente: Área Metropolitana del Valle de Aburrá, Módulos de Consumo de Agua, Diciembre de 2008. Pag. 17.

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ACTUALIZACIÓN DEL ESTADO DEL ARTE DEL RECURSO HÍDRICO EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA 2007-2009 Tabla 7. Índices de consumo sector pecuario.

6.3.2. Tecnologías de uso eficiente y re-uso Una tecnología para uso eficiente de agua se puede entender como cualquier tecnología para el uso o tratamiento del agua, que permite la disminución del consumo o la recirculación de agua o materias primas. Las aplicaciones más comunes que se han aplicado o estudiado en el entorno regional, son:

Actividad

Optimización de procesos de enjuague y lavado: Modificación y mejoramiento de los sistemas de enjuague, evaluando las razones óptimas de dilución, identificando los enjuagues realmente necesarios y reubicándolos mediante la redistribución de la planta. Mejoramiento de la eficiencia del enjuague a través de buenas prácticas; instalación de enjuague por aspersores, disminuyendo el volumen de agua necesario; optimización de diseños de tanques de enjuague y establecimiento de controles de flujo para conocer las cantidades de agua utilizadas.

Tratamientos de Membranas: Un sistema de membranas genera dos corrientes de agua; por un lado, se genera el agua permeada y por el otro, una corriente concentrada que contiene las impurezas del agua de lavado. El agua permeada puede ser reacondicionada, posteriormente, para ser empleada en operaciones de lavado de pisos y equipos, riego o, nuevamente, aguas de proceso. El concentrado puede, también, acondicionarse para ser manejado como materia prima o como residuo. En términos generales, este sistema permite reducir el consumo de agua, su volumen de vertimiento, el nivel de contaminación y los efectos económicos que ello traduce. Algunas aplicaciones importantes desarrolladas en el departamento y enfocadas al uso eficiente de agua para los sistemas de membranas de microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y osmosis inversa, son: remoción de metales, tratamiento de aguas de procesos de lavado de envases, adecuación de aguas tratadas para re-uso y recirculación en aguas de proceso, tratamiento de enjuagues de galvanoplastia. (Osorno, 2010; Manríquez, 2005; Aristizábal y Bermúdez, 2007; CNPML, entre otros).

196

0.25 - 0.28

L/animal-día

Pollos Engorde

0.28 - 0.30

L/animal-día

Pollos Sacrificio (matadero)

0.16 – 0.20

L/animal-día

100

L/animal-día

Ganado Abrevados en potrero

52

L/animal-día

23 – 30 28 – 35 13 – 15 17 – 20 70 – 75

L/animal-día L/animal-día L/animal-día L/animal-día L/animal-día

120 - 130

L/animal-día

Pavo 1 semana

0.24 – 0.50

L/ave/día

Pavo 4 semanas

1.1 - 2

L/ave/día

Pavo 18 semanas

4.5 – 8.5

L/ave/día

Pato reproductor

2.4 - 5

L/ave/día

Ganso 4 semanas

2.5 – 4.5

L/ave/día

Porcino Cría, preceba y ceba Porcino Cría Porcino Preceba Porcino Ceba Ganado Lechero Producción en potrero Ganado Lechero Producción en salas de ordeño

Recirculación de aguas grises: Se basa en la recirculación del agua del último enjuague en la lavandería o lavado de ropas y su utilización como agua de primer enjuague del siguiente ciclo de lavado de otra máquina u otra operación. Esta medida puede ayudar a ahorrar hasta un 33% del agua consumida en el proceso de lavado.

Unidades

Gallinas Ponedoras

Ganado Estabulados

Accesorios de bajo consumo: Con el fin de reducir el gasto anual de agua en las instalaciones, se realizan, entre otras, las siguientes recomendaciones: Continuar con la instalación de dispositivos ahorradores de agua en lavamanos, duchas, reguladores de caudal; unificar áreas de aseo y sanitarios; sustituir las llaves convencionales por ahorradoras y disminuir el volumen de descarga de los inodoros con tanques de 12 litros a 6 litros.

Valor o rango promedio

Fuente: CORANTIOQUIA, 2003. FENAVI, 2000. Área Metropolitana, 2008.

6.2.4. Sector industrial La industria necesita, en general, dos tipos de dotaciones: • •

Consumo humano: Estimado, con base en información secundaria, en 80 litros por operario o empleado por cada turno de 8 horas o fracción. Consumo industrial: Debe calcularse de acuerdo con la naturaleza de la industria y sus procesos de manufactura. La dotación para oficinas, restaurantes, depósitos, comercio, riego, etc., deben ser adicionados.

De acuerdo con la información suministrada por algunas industrias al GIA y teniendo en cuenta su comparación con los coeficientes de consumo de agua determinados en el Estudio Nacional de Agua para la industria colombiana, fue posible establecer los índices de consumo industriales que se presentan en la Tabla 8.

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Tabla 8. Índices de consumo para algunos sectores industriales obtenidos a partir de información primaria. Sector industrial

Índice de consumo (m3/ton)

Producción de harina de trigo y maíz

3,7

Producción de galletería, panadería y similares

1,6

Producción de bocadillos y repostería en general

43

Curtiembre

41

Producción de artículos de caucho

0,6

Fundición de metales ferrosos y no ferrosos

24,3

Galvanotecnia

6,4

Producción carnes frías y embutidos

5,2

Producción de hojalata y lámina cromada

1,6

Fabricación de productos químicos

2.5

Fabricación de telas

315

Tintorería y lavado de telas

120

Textil

209 – 637

Galvanoplastia

21,6 (L/m2)

Fuente: Grupo de Investigaciones Ambientales – Universidad Pontificia Bolivariana.

de agua y, también, se han realizado varios estudios relacionados con el tema. Además, algunos Planes Maestro de Acueducto, los Planes de Ordenamiento Territorial, Los planes de Acción de las Autoridades ambientales, los planes de Gestión Municipal han considerado en sus estrategias la reducción de los consumos, las campañas educativas y el mejoramiento de la calidad de agua de sus vertimientos. Finalmente, la implementación en el ámbito empresarial de Sistemas de Gestión Ambiental, como la norma ISO 14000, ha fomentado la inclusión de uso eficiente del recurso hídrico.

6.3.1. Planes de uso eficiente y ahorro de agua. Para el estado del arte, se evaluaron seis Planes de Uso Eficiente de Agua de acueductos y empresas, cinco trabajos de grado en temas relacionados al uso eficiente de agua y sesenta Planes Maestro de Acueducto y Alcantarillado. Las estrategias más relevantes se presentan en la siguiente tabla. Tabla 9. Estrategias presentadas en Planes de Uso Eficiente de Agua. Estrategia

Temáticas

Descripción

Programas para la reducción de pérdidas en todas las fases del sistema de acueducto.

Reposición de válvulas. Mantenimiento de tuberías. Mantenimiento de medidores. Reducción de carga contaminante.

Campañas de sensibilización a la comunidad sobre ahorro y conservación del recurso hídrico

Conceptos Uso eficiente de agua. Consejos para ahorrar agua. Escasez de agua. Ciclo hidrológico.

Programas de protección de cuencas abastecedoras.

Adquisición de predios. Reforestación. Manejo de información hidroclimática. Cumplimiento de Legislación. Manejo de residuos sólidos y vertimientos. Aguas lluvias. Aguas subterráneas. Re-uso de Agua.

Los principales avances se han realizado en el mantenimiento y reposición de redes de acueductos municipales. Adicionalmente, se evidencia un incremento en la macro y micro medición, así como en la facturación de los consumos. En la gran mayoría de trabajos no se articula la reducción de pérdidas con los Planes de Uso Eficiente y Ahorro de Agua. Los estudios se enfocan, principalmente, a partir de procesos de educación no formal en la importancia de aprovechar de manera racional las fuentes hídricas y, de este modo, prevenir el desabastecimiento y, de paso, su uso inadecuado. En algunos casos, se presentan temáticas más generales, donde se involucran el ciclo hidrológico y la influencia antrópica en éste. La adquisición de predios y la reforestación siguen siendo las medidas más comunes para la protección de cuencas. No es común que se involucren la captura, procesamiento y análisis de datos hidroclimáticos; estudios hidrológicos e hidráulicos y pronósticos de caudales de cuencas abastecedoras. Se encontraron trabajos enfocados al desarrollo de la ingeniería conceptual del diseño de sistemas de aprovechamiento de agua de diversas fuentes, así como el desempeño de los mismos, una vez implementados. En todos los casos, son considerados una alternativa para el ahorro de agua potable en usos, tales como, la descarga de sanitarios, el lavado de zonas comunes, entre otros.

6.3 USO EFICIENTE El concepto de uso eficiente del agua incluye cualquier medida que reduzca la cantidad de agua que se utiliza por unidad de cualquier actividad y que favorezca el mantenimiento y/o sostenibilidad o mejoramiento de la cantidad y calidad de agua. El uso eficiente del agua está muy relacionado con otros conceptos básicos del manejo actual de recursos ambientales y, en muchos casos, forma parte integral de ellos. De estos conceptos relacionados, el más arraigado es, tal vez, el de la conservación del agua. Este concepto se ha definido de muchas maneras, pero el concepto de Baumann (1979) parece ser el más atinado: el uso eficiente del agua es cualquier reducción o prevención de pérdida del agua que sea de beneficio para la sociedad. Gracias a la implementación de la Ley 373 de 1997 por parte de las autoridades ambientales, los usuarios del recurso hídrico han empezado a aplicar sus planes de uso eficiente

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Aprovechamiento fuentes alternativas.

de

Fuente: Elaboración Propia a partir de Planes Maestro de Acueducto y Alcantarillado, Planes de Uso Eficiente de Agua, entre otros.

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6.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES La información aún no es concordante entre autoridades que administran el recurso hídrico, principalmente, en lo referente al módulo de consumo residencial, el cual puede oscilar entre 110 y 205 L/ persona/día, de acuerdo a diferentes fuentes. El 38% del agua producida en plantas de tratamiento no es facturada, debido a ineficiencias de los sistemas, como fugas, o el uso indebido de la red de acueducto, con los fraudes o agua no contabilizada. Lo anterior implica que, a pesar de los esfuerzos por reducir los módulos de consumo, de cada 100 litros producidos, hay 38 litros que no pueden controlarse y, por ende, una reducción del 10% en el usuario representa, únicamente, un 6.2% en la producción de agua potable. La medición de consumos, pérdidas y agua no contabilizada en el área rural del departamento, sigue siendo escasa. De los 274 millones de metros cúbicos anuales que se estima que se consumen en el departamento, únicamente se miden 174 millones de metros cúbicos, que corresponden al 63.5%. No se encuentra información de consumos de demanda medidos en el sector agrícola para riego, lo cual no permite una adecuada gestión del recurso y, adicionalmente, imposibilita estudios de uso eficiente y ahorro de agua. No se cuenta con estudios para definir el caudal ecológico que permita otorgar las concesiones de agua, garantizando dicho caudal y haciendo una mejor administración del recurso hídrico. Existen algunas reglas generales, sin embargo, éstas no pueden ser aplicadas para todas las cuencas. No se evidencian estudios disponibles para la evolución de la calidad mínima de agua requerida por operaciones en sector industrial y de servicios, lo cual permitiría incrementar el re-uso y recirculación de agua. Aún no se desarrollan en el departamento modelos matemáticos o estadísticos para la demanda de agua en sectores diferentes al sector residencial. Lo anterior impide la planificación integrada del recurso hídrico. Todavía es poca la incursión de tecnologías que permitan un uso eficiente del agua, así como también, su recirculación. Sin embargo, se avanza progresivamente, gracias a los Planes de Uso Eficiente y Ahorro de Agua exigidos por la ley 373 de 1997.

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6.5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS • • •

• • • • • • • • • •

• • •

• • • • •

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