Cap 3. Evaluación de la Cuenca.

OPTIMIZACIÓN DEL MANEJO DEL EMBALSE DE TEATINOS

3. EVALUACIÓN DE LA CUENCA

3.1. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN

El área objeto de estudio corresponde a la microcuenca del río Teatinos, opción hídrica para el municipio de Tunja. La fuente superficial a evaluar se localiza en el valle de Samacá (municipio de Samacá), al oriente del páramo de Rabanal. Limita al norte con la loma Peña Fea, al noroccidente con la Cuchilla el Chuscal, al sur occidente con la Cuchilla el Santuario, al sur con la Laguna Verde y al oriente con la plantación de Pinos propiedad de Acerias Paz del Río y SERA.Q.A. El área esta constituida por un relieve montañoso dentro de un largo y estrecho valle que se extiende en dirección noroeste-suroeste. Con una altitud de 3200 a 3500 m.s.n.m. y una temperatura media de 7.8 oC.

Foto 1 y 2. Panorámicas Embalse de Teatinos.

En el área de estudio intervienen diversas entidades de orden regional y departamental dada su cercanía a la capital del departamento de Boyacá y su importancia estratégica para la misma. La entidad administradora del recurso hídrico hasta Octubre de 1996 fue “EMPOTUNJA” Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Tunja de carácter público; desde Noviembre de 1996 dichas labores fueron asumidas por la empresa privada SERA.Q.A, por medio del contrato 132, de concesión de los servicios con inversión compartida (capital de inversión inicial compartida entre SERA.Q.A y la alcaldía de Tunja), para la administración, operación, mantenimiento, rehabilitación y expansión de los sistemas de acueducto y alcantarillado, suscrito hasta el año 2026.

Con jurisdicción en el área de estudio se encuentran también las siguientes entidades: Alcaldía de Tunja, Acerías Paz del Río y Alcaldía de Samacá; como autoridad ambiental CORPOBOYACÁ; como ente administrador del recurso hídrico SERA.Q.A; como entidad a nivel nacional se encuentra el IDEAM, el cual tiene en el área de estudio una estación pluviométrica, y una estación limnimétrica, que permiten llevar un control del nivel de las aguas, caudal y transporte de sedimentos.

3.1.1. Localización Político Administrativa

GARZÓN A. & ROJAS A.9

Panorámica aguas abajo de la entra del río Teatinos

Panorámica aguas arriba del muro de Presa


La microcuenca del río Teatinos se encuentra en jurisdicción del municipio de Samacá perteneciente a la provincia centro del departamento de Boyacá, más específicamente en la vereda de Salamanca, y una pequeña parte de las veredas Parroquia Vieja, Estancia Grande y Montoya. El municipio de Samacá limita al norte con Chiquiza y Sáchica, al sur con Ventaquemada, al oriente con Sora, Cucaita y Tunja, y al occidente con el departamento de Cundinamarca.

3.1.2. Descripción de la Cuenca

El río Teatinos da nombre a ésta microcuenca, nace en la cordillera de Sora (3450 m.s.n.m.) en el centro del departamento de Boyacá, al costado oeste de la vereda de Salamanca y tiene un recorrido por regiones muy quebradas con pendientes en ocasiones casi verticales, recoge las aguas de los drenajes naturales y quebradas que encuentra a su paso (ver plano 1). El área de la cuenca en su mayoría presenta un paisaje general de montaña, con pendientes ligeras y moderadas, la vegetación predominante es nativa característica de páramo aunque en campañas adelantadas en décadas pasadas se ha reforestado 36 hectáreas con confieras de la familia Pinus patula “pinos”. La vegetación nativa y el área cubierta de pinos se ha visto reducida debido a incendios forestales ocurridos en años pasados después de los cuales no se han adelantado procesos de recuperación.

El clima predominante en la zona es característico de páramo, con bajas temperaturas (-2.4°C en la noche). La elevación de la cuenca va desde los 3200 a los 3500 m.s.n.m. En la cuenca se encuentra el embalse de Teatinos el cual no rebosa su vertedero de excesos muy frecuentemente, el ultimo rebose ocurrió en la década pasada luego de 20 años que no se presentaba dicho suceso.

Foto 3 y 4. Zona nacimiento del río Teatinos – Entrada del río Teatinos al Embalse (Cabecera).

Foto 5 y 6. Perfiles del recorrido del río Teatinos.


Entrada del río Teatinos al embalse (Cabecera)

Alto del Santuario

Flujo


El área de la microcuenca correspondiente al municipio de Samacá se localiza en la vertiente occidental del embalse de Teatinos y no alberga ninguna población. La mayor parte del área es propiedad de la Alcaldía de Tunja y Acerías Paz del Río. Las problemáticas del área están relacionadas con el bosque de pino que genera biomasa y acidifica el suelo y el agua, la falta de estrategias de control, recuperación y manejo ambiental de la zona. Las corrientes superficiales que conforman la microcuenca del río Teatinos son seis (6), entre las que están: Q. La Mina, Q. Chorrerilla, Q. Chorreras; la característica predominante de las mismas es una pequeña área de captación y la corta longitud de su recorrido (ver plano 2).

3.2. FACTORES FÍSICOS O ABIÓTICOS.

Para el desarrollo de este proyecto se reconocieron ciertos factores físicos característicos de la cuenca de estudio, estos son: Clima, Hidrología, Fisiografía, Geología, Geomorfología, Topografía y Descripción de Suelos. Estos factores se describen a continuación:

3.2.1 Hidrología

Análisis de la Información Hidrológica

En el aspecto hidrometeorológico se recolectó información sobre las variables del clima como vientos, radiación solar, humedad relativa, precipitación, etc; recolectada en forma de series históricas de tiempo, las cuales se procesaron mediante métodos estadísticos y probabilísticos para determinar regímenes medios y proyecciones futuras. Para la realización de éste estudio se contó con series históricas (veinte años) de la red hidrometeorológica del instituto de estudios ambientales (IDEAM) de datos climatológicos (precipitación, evaporación, velocidad y dirección del viento, radiación solar y temperatura). El tratamiento de estas series se realizó de acuerdo con el tipo de información existente y para ello se utilizaron los conceptos de estadística y probabilidad. Terminada la etapa de recolección se procedió al análisis del clima, la precipitación y los caudales.


Afloramiento de roca en el recorrido del río

Perfil característico del recorrido del río


Los parámetros hidrológicos analizados corresponden a las variables que intervienen en el ciclo hidrológico: Precipitación, Evapotranspiración, Caudal Superficial y Almacenamiento superficial que se desarrollan a continuación.

3.2.2 Climatología

Se empleo una serie histórica de veinte años con datos suministrados por el IDEAM. El clima de la región de estudio se caracteriza por fuertes corrientes de viento, un ambiente permanentemente húmedo, con pocas horas de brillo solar, además de un constante cambio de temperatura que puede alcanzar en el día temperaturas hasta 25 °C y en la noche disminuir a temperaturas bajo cero. A través de este proyecto se determinó que en toda el área de estudio la evapotranspiración es menor que la precipitación de tal manera que se mantiene un ambiente fuertemente húmedo, lo que ocasiona que la vegetación allí presente tenga una fisonomía y estructura característica de páramo. La información climatológica en el área de estudio no es completa, tan solo se dispone de información pluviométrica, ya que la estación climatológica que podía aportar información fue suspendida en 1952.

Para la zona en estudio se cuenta con una estación pluviográfica y 3 estaciones de apoyo en zonas aledañas al área de estudio.

Tabla 3.1- Estaciones hidro-meteorológicas.

CÓDIGO Categoría ESTACIÓN CORRIENTE DEPTO MUNICIPIO LAT LONG ELEV PERIODO ENTIDAD

(N) (W) msnm

3507002 Pluviometrica Ventaquemada Turmequé Boy. Ventaquemada 522 7331 2630 1957-2000 IDEAM

3507031 Pluviográfica Teatinos Teatinos Boy. Samacá 524 7332 3210 1990-2000 IDEAM

3507710 Limnigráfica San josé Teatinos Boy. Samacá 526 7331 2950 1988-1997 IDEAM

2401529 Climatológica Principal Gachaneca Gachaneca Boy. Samacá 526 7333 3400 1974-1991 IDEAM

Fuente: SERA.Q.A Tunja 2004 / Ajustado por los Autores.

En base a la información recopilada se determino las condiciones climáticas de la microcuenca así:

Tabla 3.2. Condiciones climáticas predominantes en la zona de estudio

Tipo de Clima Altitud Relieve Temperatura Precipitación

Muy frío estacional, 2 meses secos

2800-3500 m.s.n.m.

Montañoso de pendientes moderadas. Según los rangos:Ligera (<12%), moderada (12-25%), fuerte (25-50%) y muy fuerte (>50%)Presenta cimas colinadas, cimas onduladas y algunas zonas planas.

5-10°C 1000-1400 mm/año.

Fuente: Plan participativo de Manejo y usos sostenible del páramo de Rabanal. Corpoboyacá 2001/ Ajustado por los Autores.

3.2.2.1 Zonificación climática de la Región

Con relación a las características climáticas de la zona de estudio y empleando los métodos de clasificación de Lang y Koeppen la microcuenca del río Teatinos se clasifica de la siguiente manera



Tabla 3.3. Zonificación climática de la Región

Lang Koeppen

Precip prom / Temp. prom Clima Precip Prom Clima

(179.2mm/°C) Mayor de 60 Súper-Húmedo

Est seca (48.2mm)<60Est lluviosa (1397.7mm)>1270

Régimen climático mixto (clima tropical lluvioso de bosque y sabana)

Temp. Prom (7.8°C)<10°C Clima frío de alta montaña (EB)Fuente: Plan participativo de Manejo y usos sostenible del páramo de Rabanal. Corpoboyacá 2001 / Ajustado por los Autores.

“Es importante recordar que aún en las épocas en las que no hay precipitaciones los páramos y bosques de niebla son capaces de condensar agua a partir de la humedad del aire de manera que la saturación se mantiene, incluso en época de bajas precipitaciones. En este sentido, la desaparición de la cobertura vegetal natural puede traducirse en desequilibrios en el ciclo hidrológico” 1.

En conclusión, la climatología de la zona, con base en los parámetros vistos anteriormente está caracterizada como una zona de la cordillera alta que la cataloga entre las zonas de clima subhúmedo a húmedo. Tiene precipitación media anual de 1397.7 mm /año y una temperatura de 7.8°C. En esta región se presentan dos periodos de lluvias. El primer periodo seco, el más seco del año, se presenta en los meses de diciembre a marzo, siendo el mes de enero el de menor precipitación. El segundo periodo seco corresponde simplemente a una disminución de lluvias durante los meses de agosto y septiembre. El primer periodo verdaderamente húmedo se presenta durante los meses de abril a Julio, siendo este ultimo el de mayor precipitación; y un segundo periodo húmedo que corresponde a octubre y noviembre.

Las oscilaciones de la temperatura durante los distintos meses del año no son tan marcados, pero tienen un descenso en los meses de mayo y junio, y de aquí hasta septiembre se mantiene con muy ligeras variaciones. (ver tabla de temperaturas medias mensuales en el Anexo A)

3.2.2.2 Precipitación

Para determinar la precipitación media anual del área de estudio, se emplearon los métodos tradicionales como son: polígonos de Thiessen e Isoyetas, aun así se toma como representativo el promedio anual registrado por la estación pluviográfica de Teatinos, ya que dicha estación se encuentra dentro del área de estudio. Estos métodos se emplearon para cuantificar la precipitación media anual y compararla con la registrada directamente en Teatinos y se describen a continuación:

1 INSTITUTO GEOLÓGICO AGUSTÍN CODAZZI (IGAC). SUBDIVISIÓN AGRÍCOLA. Estudio General de Suelos de Algunos Municipios de las Provincias del Centro. Occidente, Ricaurte Y Tundama.



Polígonos de THIESSEN

Consiste en unir con líneas las estaciones más próximas entre si formando triángulos, bisectando estas líneas y llegando a un punto de convergencia, vértice del polígono que encierra cada estación (área de influencia).

Donde: A’i : Área de influencia de la estación i.

hpi : Altura de precipitación registrada en la estación i.

At : Área total de la cuenca.

Entonces:

A continuación se presenta la tabla de calculo empleada para la determinación de la precipitación media por el método Polígonos de THIESSEN.

Tabla 3.4. Calculo Precipitación Media (Datos de estaciones-área método polígonos)

Estación P. media anual (mm) Area (Km2) Ai*Pi (Km2*mm)

Teatinos 1397.7 9.25 12928.73Ventaquemada 891.1 1.49 1327.74 7713.10 10.74 14256.46Hp(mm/año) 1327.4175Hp(mm/mes) 110.6181

Fuente: IDEAM y Autores.

Método de las Isoyetas

Consiste en trazar, con la información registrada en las estaciones, líneas que unan puntos de igual altura de precipitación llamadas isoyetas.

Donde: A’i : Área entre cada dos isoyetas.

hpi : Altura de precipitación de promedio entre las 2 isoyetas.

At : Área total de la cuenca.

Entonces:

A continuación se presenta la tabla de calculo empleada para la determinación de la precipitación media por el método de Isoyetas.



Tabla 3.5. Calculo Precipitación Media (Datos de estaciones-área entre isoyetas método de Isoyetas)

Precipitación Precip. Med Área entre Isoyetas Km2 hpi*A´i (Km2*mm)

1250 - 1300 1275 1.9 2422.51200 - 1250 1225 7.35 9003.751150 - 1200 1175 1.49 1750.75

10.74 13177.0Hp(mm/año) 1226.9088Hp(mm/mes) 102.2424

Fuente: Concesión de Aguas SERA.Q.A. 2001 / Autores.

Para los métodos de polígonos de Thiessen e Isoyetas se emplearon datos de las estaciones de Teatinos y Ventaquemada, ya que el área de influencia de los polígonos generados por las otras estaciones no alcanzaban a entrar dentro del área de estudio. El método de isoyetas se efectuó por interpolación; este método fue empleado por SERA.Q.A en su estudio de concesión de aguas del 2001.

3.2.2.3 Aforos

Se recopilaron los aforos existentes de las corrientes que alimentan al embalse de Teatinos, efectuados por entidades como CORPOBOYACÁ, INDERENA, SERA.Q.A, entre otros. Cosiderados en la determinación del caudal de aporte del río Teatinos (Numeral ).

Tabla 3.6. Aforo de caudal realizados en la Cuenca.FECHA CORRIENTE CAUDAL (lt/s)

Enero - 1989 Río Teatinos 71Mayo –1989 INDERENA Río Teatinos 71

Marzo – 1990 Río Teatinos 52Marzo – 1990 Q. La Mina 6Agosto – 1990 Río Teatinos 136Agosto – 1990 Q. Chorrerilla 54Agosto – 1990 Q. Chorreras 52

Diciembre – 1990 Río Teatinos 55Diciembre – 1990 Río Teatinos 112

Enero – 1999 Río Teatinos 84Enero – 2001 Río Teatinos 60Enero – 2001 Q. La Mina 1.3Enero – 2001 Q. Chorrerilla 2.2Enero – 2001 Q. Chorreras 1.7Enero – 2005 Río Teatinos 114

Fuente: SERA.Q.A, CORPOBOYACÁ Y SIMA Ltda.

Para determinar los caudales del río Teatinos se emplearon los caudales registrados en la estación San José para la microcuenca Cortaderal, ya que es la única estación que suministra datos de este tipo y se encuentra en cercanía a la cuenca objeto de estudio, además de presentar condiciones climáticas, altitudinales y morfométricas similares; estos datos fueron multiplicados por un factor de ajuste (0.88, ver



balance del embalse Cap. 4)2, permitiendo obtener un caudal sintético para el río Teatinos, cuyos resultados se muestran en el balance hídrico del embalse.

La información de aforos de caudal de los afluentes menores que llegan al embalse (Quebrada la Mina, Quebrada Chorrerilla y Quebrada Chorreras); no son representativos ya que se basan en aforos esporádicos y se requiere de un seguimiento continuo para determinar el caudal de aporte mensual al embalse y su variación mensual según la época del año.

3.2.2.4 Evapotranspiración

Este fenómeno relaciona el intercambio de agua entre las plantas y el medio ambiente (transpiración y evaporación a través de los estomas de las plantas) relacionando parámetros climáticos con los tipos de cobertura de suelo. Los métodos empleados para su determinación se presentan a continuación.

Método de Thorntwaite3 (1944): Emplea las temperaturas medias mensuales; es una de las formulas más sencillas y más utilizadas

Donde:

ETP: evapotranspiración potencial (cm/mes); para meses de 30 días y 12 horas de brillo solart: temperatura media del mes (oC).K: coeficiente de correlación dependiente de la duración del día. Este factor varía con la latitud y el mes

considerados. Para el altiplano Cundiboyacense K tiene los valores registrados en la tabla 3.9.4 ij: índice anual de calor dependiente de las temperaturas mensuales y de sus distribuciones a lo largo del año. Es

la suma de los índices mensuales i, calculados a partir de la formula:

Por ejemplo:

2 APARICIO M. Francisco J. Fundamentos de Hidrología de Superficie, Editorial Limusa, 305 páginas, México. 1980. Pag 813 Ibid 564 INSTITUTO GEOLÓGICO AGUSTÍN CODAZZI (IGAC). Op cit.



Tabla 3.7. Parámetros para el calculo de la evapotranspiración Método de Thornthwaite.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic K 1.02 0.93 1.03 1.02 1.06 1.03 1.06 1.05 1.01 1.03 0.99 1.02

t ºC 8.2 8.1 8.5 8.7 8.2 7.2 6.6 6.8 7.3 7.8 8.3 8.1Ij 2.115 2.076 2.233 2.313 2.115 1.737 1.522 1.593 1.773 1.961 2.154 2.076 23.668

a: coeficiente definido por la formula:

Loe resultados mes a mes se muestran en la tabla 3.9.

Método de Turc: La fórmula esta propuesta a partir de los datos de humedad relativa, temperatura y radiación global. la fórmula es:

Donde:

nd: numero de días del mesIg: radiación global promedia en cal/cm2/díat: temperatura promedio oCHR: humedad relativa promedia (%). (50 valor estándar para la ecuación)

Estimación del parámetro Ig: Las medidas de la radiación global generalmente son escasas. Los resultados obtenidos varían con el tipo de aparato, su calibración, y dependen de la estación, el mes, la temperatura, etc. Se estima la radiación global a partir de la formula propuesta por Angstrom.

Donde:

ns: duración de la insolación real medida generalmente a partir de heliógrafos.a,b: coeficientes empíricosN: duración teórica de la insolación (o duración del día astronómico), este valor se encuentra en varias tablas.Ia: radiación global a la entrada de la atmósfera, valor que también se encuentra en tablas establecidas por

ANGOT.

Para el altiplano Cundiboyacense se tienen los siguientes valores de (Ia) y de (N).



Tabla 3.8. Valores de (Ia) y de (N) para método de Turc5

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov DicIa(mm/día) 14.1 14.9 15.5 15.5 15 14.6 14.8 15.2 15.3 15.1 14.4 13.9N (horas) 11.8 11.9 12 12.2 12.3 12.4 12.3 12.3 12.1 12 11.9 11.8

Ns 602.0 566.4 521.5 499.0 523.2 570.0 549.2 695.4 548.6 537.7 520.2 558.7

Los valores de a, y b, se determinan estadísticamente y varían según la localización de la estación, para Colombia no se tienen valores específicos pero se toman los valores propuestos por Clover y Mac Culloch para montaña; estos valores son; para a = 0.29 y para b = 0.52.

Un ejemplo de calculo es:

Loe resultados mes a mes se muestran en la tabla 3.9.

Método Blaney Criddle6

Este método tiene en cuenta los efectos de la temperatura, las horas de sol diaria y el tipo de cobertura. La formula empleada es:

Donde ET : Evapotranspiración (cm)Kg: Coeficiente global de desarrollo.F: Factor de Temperatura y luminosidad.

El factor de temperatura y luminosidad es:

Donde n : número de meses del año.Fi: Coeficiente global de desarrollo.fi: Factor de Temperatura y luminosidad para el mes i.

Y el factor de temperatura y luminosidad para el mes i es:

Donde T : Temperatura media del mes i (°C).Pi: % de horas de sol del mes i con respecto al año.

Las tablas de calculo para todos los métodos empleados se presentan en el Anexo C.

5 INSTITUTO GEOLÓGICO AGUSTÍN CODAZZI (IGAC). Op cit.6 APARICIO M. Op Cit. p 57.



Se procede al calculo de los factores y se determina la evapotranspiración mensual, mostrado en la siguiente tabla:

Tabla 3.9. Resultados Calculo de la Evapotranspiración.

Método Unid Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Método de Thornthwaite mm/mes 48.78 44.00 50.84 51.39 50.69 43.93 41.87 42.58 43.60 47.14 47.85 48.26

Método de Turc mm/mes 60.98 54.00 59.00 55.00 55.00 51.00 49.00 63.01 53.00 56.00 53.00 56.00

Método Blaney -Criddle

Bosque sembrado(3.33% del Área)

mm/mes

94.59 67.67 65.96 48.79 51.65 34.14 40.73 49.92 53.11 51.54 59.30 89.90

Potrero con cobertura de Pasto bajo(96.67% del Área)

78.03 55.47 55.44 41.51 42.61 26.39 30.21 37.55 41.33 41.44 49.23 73.70

Total 78.58 55.88 55.79 41.76 42.91 26.65 30.56 37.96 41.73 41.78 49.56 74.24

Fuente: Autores.

Se considera que los anteriores métodos empleados para el calculo de la evapotranspiración son los que se aplican de mejor forma para cuencas de este tipo. Los valores de evapotranspiración más confiables fueron los determinados por el método de Blaney-Criddle.

3.2.2.5 Escorrentía

Para determinar la cantidad de agua que escurre en la cuenca, debida a la precipitación media anual, se emplearon los siguientes métodos: Fórmula de TURC y Calculo del N° de Escurrimiento, así:

a) Fórmula de TURC: La cual establece una relación para el déficit de escorrentía como función de la precipitación y la temperatura media anual (T °C). 7 Definiendo la escorrentía como:

Es = P - D (mm/año) Donde: P: precipitación D: Déficit.

El déficit es:

Con lo que se obtiene:

Con relación al arrea de estudio la escorrentía calculada se relaciona de la siguiente manera:

7 WISLER C. O. BRATER E. F. Hydrology.



b) N° de Escurrimiento (Abstracciones método SCS)8: Para determinar la escorrentía por este método se debe primero calcular el número de escurrimiento ponderado en función del tipo de suelo, su permeabilidad y el uso que actualmente se le esta dando, así:

El suelo predominante en la cuenca corresponde a la formación Guaduas, clasificado como suelo del grupo hidrológico D (ver tabla Calculo de perdida de Suelo).

Tabla 3.10. Áreas para el Calculo del N° de Escurrimiento para condiciones Húmedas

Usos de la tierra Área Cuenca (m2) % del Área CN % Área* CN

Bosque Sembrado denso 343186.306 3.33 77 256.614631

Rastrojo 1182263.179 11.48 76 872.546329

Potrero 8657691.668 84.07 78 6557.78928

Pastizal Normal 114535.723 1.11 84 93.4288466

Lamina de agua 448593.365

Total 10746270.240 100 7780.37909

Para condiciones húmedas como las que se dan en la microcuenca del río Teatinos se debe recalcular el CN, así:

Luego se determina la retención potencial máxima (S) así:

Por ultimo se determina la escorrentía directa mes a mes como:

8 VEN TE CHOW. Hidrología Aplicada. Ed Mc Graw –Hill. Bogota Colombia 1994. - ÁVILA MONROY Héctor Javier Y PARA MEDINA Álvaro Oswaldo. Modelación hidrológica de la Cuenca Alta del río Chicamocha en el sector Tunja- Lago Sochagota. 2001.



Tabla 3.11. Calculo del N° de Escurrimiento Para Condiciones Húmedas

Condición Húmeda Enero Feb Marz Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept Oct Nov Dic Anual

P mm 48.585 73.945 102.82 157.865 144.67 138.74 168.9 116.425 102.01 143.045 129.3 71.435 1397.74P in 1.913 2.911 4.048 6.215 5.696 5.462 6.650 4.584 4.016 5.632 5.091 2.812 55.029CNIII 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10 85.10S (in) 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75Pe (in) 0.74 1.52 2.51 4.52 4.03 3.81 4.93 2.99 2.48 3.97 3.46 1.44 36.39Escurrimi mm 18.714 38.631 63.737 114.714 102.268 96.711 125.197 76.063 63.011 100.743 87.921 36.545 924.25% Esc/Precip 38.52% 52.24% 61.99% 72.67% 70.69% 69.71% 74.13% 65.33% 61.77% 70.43% 68.00% 51.16% 66.12%

Fuente: Autores.

La escorrentía superficial obtenida para la cuenca del río Teatinos es de 924.25 mm/ año, empleando el método de numero de escurrimiento que corresponde al 66.12% del total de precipitación media anual. No toda el agua escurrida en la cuenca llega al embalse.

El valor mensual de los parámetros hidrológicos que se presentan a continuación se encuentra consignado en el Anexo A, tomados de los registros del IDEAM.

En la siguiente tabla se resumen los parámetros más importantes que rigen la climatología de la microcuenca.

Tabla 3.12. Resumen de los parámetros climatológicos e hidrológicos determinados para la cuenca.

Parámetro Promedio Max Min Clasificación / ObservaciónTemperatura de Teatinos 7.8°C 8.7°C (Abril) 6.6 °C (Julio) Temperatura media del aire bastante

uniforme en su distribución anual.Temp. Aire Según gradiente Gachaneca. 9.1°C 10.0°C (Abril) 7.9 °C (Julio)

Brillo Solar 1551,7 horas 205,1 horas (enero)

77 horas (diciembre)

4,3 horas / año.36% Luz solar / día. (valor moderado)

Viento 4.3 m/s 6.5 m/s (junio)

2.6 m/s (noviembre-diciembre)

La dirección predominante de los vientos es sureste (SE). Excepto abril en que predomina la dirección Sur (S). Los valores promedios mensuales de velocidad del viento son altos debido a la elevación en que se encuentra el área del embalse, y consecuentemente la ausencia de obstáculos orográficos de importancia, lo que permite una circulación libre del viento.

Humedad Relativa 89% /anual 93% (junio) 85% (Enero)Relacionado Est. Gachaneca.La humedad relativa es alta por encontrarse en una zona de páramo.

Evaporación 912.8 mm/año 101.6 mm (Enero) 50.9 (Junio)

Relacionado Est. Gachaneca.La evaporación presenta valores relativamente bajos debido a las condiciones de temperaturas bajas, humedad alta y brillo solar moderado.

Precipitación Media (mm) 1397.7 mm/año 168.9 mm julio 48.6 mm

enero

El mes de julio es el más lluvioso y el mes de enero el mas seco. Se puede concluir que el clima predominante corresponde a una zona húmeda con temperatura de 7.8°C.

Precipitación Promedio

Polígonos de THIESSEN 1327.4175 mm/añoMétodo de las Isoyetas 1226.9088 mm/año



Caudal (Q)Ajustado Aforos SERA.Q.A. 215 l/s (mes) 577 l/s (Julio) 56 l/s.

(Febrero)Est. San José. 380 l/s - año 1806 l/s (Julio) 0 l/s. (Enero)

Fuente: IDEAM / Autores.

3.2.3 Geología9

Las distintas formaciones presentes en el área de estudio no muestran una orientación definida, pues aparecen tanto en fajas casi paralelas como en formas de manchones con contornos muy irregulares. La geología corresponde al Cretáceo superior. Las principales formaciones geológicas en la zona de estudio son:

3.2.3.1 Formación Guadalupe (Ksg)

Guadalupe Superior(miembro arenisca tierna Ksgt): la unidad tiene un espesor de 90 m compuesta por areniscas cuarzosas, de grano fino a medio, compactas, en estratos de 1 a 1.5 m de espesor, con intercalaciones de lutitas grises oscuras. La línea de contacto con las formaciones más recientes se destaca morfológicamente por el escarpe pronunciado que viene a formar la prominencia sureste del embalse del río Teatinos.

3.2.3.2 Formación Guaduas (Ktg)

Constituida por arcillolitas y arcillas abigarradas con intercalaciones de areniscas en las partes inferior y media de grano fino, blanco y amarillento. Frecuentes mantos de carbón yacen en la parte inferior y media, los cuales están intercalados por esquistos arcillosos grises. Esta formación en su parte superior esta constituida por arcillas esquistosas, ferruginosas, grises y rosadas con numerosas intercalaciones de areniscas, que son de poca resistencia y de grano medio a grueso. Esta formación se caracteriza por tener una capacidad de escurrimiento alto.10

Para su caracterización se ha subdividido en varios niveles según el tipo de material predominante que la constituye. Dicha formación abarca casi la totalidad del área de estudio, distribuida de la siguiente manera.

Nivel Ktg-2 (arenisca la guía): La parte inferior de este nivel presenta una secuencia de arenitas de grano muy fino con intercalaciones de limolitas lodosas, con laminación plana paralela, a veces discontinua, hacia la parte media superior, se presenta un dominio alternante de arenitas y lodolitas; algunas arenitas muestran contactos erosivos con el carbón. La parte mas superior en general muestra una secuencia limosa a arenítica en el tope. En la zona de estudio, se localiza en el costado occidental del embalse, y en el noreste y sur oeste del mismo

Nivel Ktg-3: presencia de carbones. En este nivel afloran de 5 a 6 mantos de carbón con carácter aglomerante y algunos altos volátiles. (Localizado al costado sw del embalse).

9 COORPOBOYACÁ Plan participativo de Manejo y usos sostenible del páramo de Rabanal. 2001. / Sintetizada por los Autores.10 AVILA H Y PARRA A. Trabajo de Grado. Modelación hidrológica de la Cuenca alta del río Chicamocha en el sector Tunja- Lago Sochagota. Tunja 2001 .pg 36



Nivel Ktg-4 (arenisca la lajosa): 8 sub-niveles areníticos de color blanco amarillento de grano fino, estratificación media a muy gruesa. (Se extiende en el costado occidental de la cuenca).

Nivel Ktg-5: niveles areníticos en contacto erosivo sobre las arcillolitas, se observan delgadas capas de carbón muy arcilloso de 0.2 m de espesor. (localizado en el extremo occidental de la cuenca en la zona próxima a la denominada cuchilla el Chuscal)

3.2.3.3 Depósitos Coluvioglaciales (Qcg):

Depósitos presentes en las laderas de la microcuenca. Constituidos por grandes bloques angulosos inmersos en matriz arcillo arenosa localizado en el borde sur oeste de la cabecera del embalse.

3.2.4 Tectónica Local y Fallamiento11

La zona de estudio se enmarca dentro del páramo de Rabanal y este a su vez dentro de la tectónica regional de la cordillera oriental así:

3.2.4.1 Sinclinal Checua-Lenguazaque:

Tiene una extensión de mas de 40 Km. Inicia en el borde N de la Sabana de Bogota (Lenguazaque y Guacheta) hasta el valle de Samacá; su eje presenta dirección aproximada N45°E y sus flancos son asimétricos presentando buzamientos promedios en el flanco W de 40° y en el oriental de 55-60°; que es la estructura más importante del páramo de Rabanal. Es un sinclinal buzante con formaciones apretadas y de altas inclinaciones a medida que se aleja de su eje. La microcuenca del río Teatinos se encuentra localizada en este sinclinal.

3.2.4.2 Falla Quebrada-Grande.

Falla localizada principalmente en el flanco oriental del sinclinal de tipo inverso; movimiento longitudinal de dirección promedio N20°E con una longitud aproximada de 6 Km. que en el norte esta truncada por la falla el pino y al sur (embalse de Teatinos) penetra dentro de los estratos cretáceos. El desplazamiento lateral izquierdo puede alcanzar los 200 m y su componente vertical podría ser hasta de unos 60 m, con su bloque oriental levantado afecta principalmente los estratos superiores de la formación Guaduas y parte de la formación Cacho ocasionando el rompimiento de estas hacia la parte frontal del sinclinal. Esta falla atraviesa la cuenca en dirección NE SW, y sobre esta se empiezan a generar movimientos de masa.

11 CORPOBOYACÁ. Op cit. / Esquema de Ordenamiento Territorial (EOT) Samacá.



3.2.4.3 Falla Quebrada Burras. Se encuentra localizada en el flaco NW de la microcuenca del río Teatinos, es una falla de rumbo que en área de estudio trunca las estructuras geológicas de la formación Guaduas.

3.2.4.4 Falla Tres Chorros. Falla inversa con dirección NE y buzamiento hacia el NW.

3.2.5 Geomorfología de la Microcuenca del Río Teatinos

En la zona se encuentran dos grandes posiciones fisiográficas; las de montaña y formas planas de depósito. Las montañas se dividen en vertientes de montaña con pendientes irregulares y laderas. En las laderas existen variaciones en el grado de pendiente. En cuanto a las formas planas; la superficie es solventada, ligera a fuertemente ondulada, modelada por procesos de tectonismo y erosión (hídrica), este último es el factor predominante que modela el paisaje.

En estas zonas de la cuenca con pendiente irregular es propicio tener una cobertura vegetal y sobre todo una cobertura forestal que se interponga entre la precipitación violenta y el suelo, para así disminuir las posibilidades de degradación y reducir la perdida de suelo casi hasta la nulidad.

3.2.6 Relieve

El tipo de paisaje característico de la zona estudiada es montañoso. Montañas cuyas altitudes varían entre 3.200 y 3.500 metros con vertientes irregulares con numerosos picachos (picos agudos y escarpes).

El área de estudio muestra un relieve dominado por colinas a manera de domos hacia la parte alta que alternan con escarpes principalmente hacia la parte externa de la microcuenca del río Teatinos. En el área se pueden observar zonas con pendientes inferiores al 5% que en alguna época sirvieron como zonas de recarga de humedales y aguas superficiales.

El área de estudio está dominada por pendientes ligeras (51.77% del total del área) y moderadas (40.79% del total del área). La siguiente gráfica muestra el área que ocupan diferentes rangos de pendiente evaluados en el presente estudio. Así: ligera (<12%), moderada (12-25%), fuerte (25-50%) y muy fuerte (>50%)



Fuente: Datos Estudio Concesión SERA.Q.A / Gráficas Autores.

Los principales accidentes geográficos que vale la pena destacar son: El alto del Santuario, la Loma peña Fea, y La cuchilla El Chuscal, que constituyen la divisoria de aguas de la microcuenca del río Teatinos. Todas estas formas presentan varias inflexiones, con relieves mucho más suaves los cuales muestran un microrelieve que se asemeja a colinas con domos redondeados.

Calculo Pendiente Promedio de la Cuenca y Altura Media

Para la determinación de la altura media de la cuenca se emplearon 2 métodos: el método gráfico a través de la curva Hipsométrica y el método de la elevación media, que relaciona la elevación de las curvas de nivel presentes con el área entre estas, a continuación se muestran las tablas de calculo:

Tabla 3.13. Cálculo de Elevación Media Microcuenca del río Teatinos

Elevación Media Curva Hipsométrica

Curva de nivel

m.s.n.m

Elevación Promedio

(e)m.s.n.m

Área entre curvas

(Ha)(e X a) % del

Total

Área sobreCurva

Inferior

3250-3300 3275 243.62 797855.5 22.68 1003300-3350 3325 242.75 807143.7

5 22.60 77.323350-3400 3375 220.05 742668.7

5 20.49 54.713400-3450 3425 280.5 960712.5 26.12 34.233450-3500 3475 31.81 110539.7

5 2.96 8.113500-3550 3525 55.27 194826.7

5 5.15 5.151074 3613747

Fuete: Autores.



La ecuación empleada para determinar la elevación media es:

Curva Hipsométrica: es un método grafico que representa la variación altitudinal en la cuenca, obtenida a partir de curvas de nivel y el porcentaje de área que cada una ocupa con relación al área total(ver tabla 3.15). La elevación media es la que divide la cuenca en dos zonas de igual área.

Mediante el método gráfico de la curva Hipsométrica la elevación media es

Para determinar la pendiente de drenaje de la cuenca se emplearon planos topográficos suministrados por el IGAC y SERA.Q.A de los cuales se extrajo la siguiente información:

Tabla 3.14. Longitud de la curva de nivel y Ancho medio entre curvas de nivel microcuenca del río Teatinos(Calculo Pendiente promedio de la cuenca)

Curva de nivel

Intervalos Perímetro de la curva de nivel

(Km)

a (Ha) Ancho Medio Entre Curvas (m)

Pendiente entre curvas de Nivel

(intervalo/ancho medio)

3550 3500-3550 7.82 55.27 84.03 59.5%

3500 3450-3500 12.85 31.81 89.11 56.1%

3450 3400-3450 13.74 280.50 329.63 15.2%

3400 3350-3400 12.87 220.05 226.2 22.1%

3350 3300-3350 5.32 242.75 271.9 18.4%

3300 3250-3000 7.17 243.62 256 19.5%

3250 2.89 62.66 1074 Promedio 31.8%

Fuente: Autores.

El calculo se realizo empleando dos métodos: Pendiente promedio entre curvas de nivel consignado en la tabla anterior y por el método de Alvord así:



Donde: D : Diferencia de altura entre curvas de nivel (0.050 Km) L : Longitud Total de las Curvas de Nivel. (Km)A : Área de la Cuenca (Km2)S : Pendiente promedio de la cuenca.

Este valor de pendiente indica la posibilidad que en la cuenca se presente problemas de erosión, ya que se dispone de una mayor cantidad de energía cinética del material erodado, permitiendo el arrastre de gran cantidad de material, que tendera a depositarse en el embalse o en las zonas de menor pendiente de la cuenca, tal como se explica en el capítulo de procesos erosivos. Los resultados se encuentran sintetizados en la tabla resumen 3.16, factores morfométricos de la cuenca.

3.2.7 Fisiografía

Permite clasificar la zona de lo general a lo particular en diferentes categorías. La mas general es el gran paisaje. Continua el paisaje y por ultimo el sub-paisaje (Metodología del centro de investigación de percepción remota CIAF 1997). Delimitado por medio de un análisis integrado de la geología, geomorfología y cobertura vegetal. En la siguiente tabla se señala dicha clasificación para la cuenca.

Tabla 3.15. Clasificación Fisiográfica – microcuenca del río Teatinos.

Gran Paisaje Paisaje Sub-Paisaje Pendiente Símbolo IGAC

Relieve Montañoso Glaci-Estructural

Cumbre de artesa 2

Embalse: antiguo ombligo glaciar modelada por la lengua glaciar A nivel o casi a nivel. 2GA1-aLadera glaciar: ladera originada por el paso de la lengua glaciar. En la zona de estudio se localiza hacia la parte sur oeste del embalse, y hacia el costado occidental de la cuenca, limitando con la cuchilla el Chuscal.

Moderadamente escarpada 2GA2-f

Laderas abruptas: laderas con modelado glaciar abrupto, con drenaje desordenado. En la zona de estudio se localiza hacia la parte sur oeste de la cuenca.

Ligeramente escarpado a moderadamente escarpado

2GA3-cf

Complejo de laderas y valles: con modelado glaciar, se observan circos glaciales, estructuras, valles. En la zona de estudio se localiza hacia la parte central y occidental del embalse.

De ligeramente inclinado a moderadamente quebrado.

2GA4-bd

Cumbre de artesa 4

Complejo de laderas y valles glaciar: con modelado glaciar, se observan circos, estructuras y valles. En la zona de estudio se localiza en la parte sur de la cuenca.

Moderadamente ondulado a moderadamente escarpado.

4GA6-cf



Fuente: Plan participativo de Manejo y usos sostenible del páramo de Rabanal. Corpoboyacá 2001/ Ajustado por los Autores.



3.2.8 Índices Morfométricos

Los factores morfométricos determinan como la precipitación se transforma en escorrentía, expresando estas influencias mediante parámetros sencillos, dichos parámetros son: parámetros de forma, parámetros de relieve y parámetros relativos a la red hidrográfica. Para la evaluación de estos parámetros se contó con información cartográfica y los mapas con curvas de nivel a escala 1:10.000 del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) planchas 190-IV-B-4, 190-IV-D-2, 191-III-A-3, 191-III-C-1. Esta información se proceso para determinar las características morfométricas, de capacidad de almacenamiento, de suelos, cobertura vegetal y uso de la tierra de la hoya vertiente y de las zonas de importancia dentro del área de estudio. Los parámetros determinados son los siguientes*:

Tablas 3.16. Morfometría de la Microcuenca del río Teatinos.

Parámetro Expresión Valor Clasificación / observación

Área de la Cuenca 10.74 km2

(microcuenca) debido a su poca extensión la atenuación de crecientes se presenta en un corto lapso de tiempo

Perímetro Cuenca Por plano 15.69 km

Coeficiente de Compacidad (Kc) 1.34 Kc2oval-redonda a oval-oblonga

a: Ancho Promedio (A/L) Por plano 1.80 KmL: Longitud Axial de la Hoya Por plano 5.98 kmLongitud del río principal

Con Meandros Lp Por plano 3909.0169 mTrazado Suave Ls Por plano 3826.0791 m

Índice de Alargamiento Ia 2.09Tiene gran capacidad de amortiguar el efecto de creciente generado por una tormenta.

Índice Asimétrico Ias 1.76

Existe poca homogeneidad en cuanto a distribución del río principal en el área, ya que la vertiente izquierda hacia aguas abajo del río Teatinos es en área casi del doble que la derecha. (ver plano red de drenaje)

Factor de Forma (Kf) 0.30 Cuenca Alargada. No concentra escurrimiento.

L’: Longitud Total Corrientes Agua Por plano 55.01 km

* JIMÉNEZ ESCOBAR Henry. Hidrología Básica Vol. 1, Oficina De Publicaciones Universidad Del Valle, segunda edición 1986.



Densidad de Drenaje (Dd) 5.12 km/ km2

Muy bien drenada. La eficiencia de la red de drenaje es alta considerando la pendiente y la cobertura vegetal. Se esperan altos Vol de escurrimiento durante las tormentas, al igual que altas vel de desplazamiento del agua. Es periodos secos se esperan valores bajos de caudal en comparación con los periodos lluviosos debido a la alta densidad de drenaje y las pendientes de la cuenca.

Fuente: Autores

Tabla 3.17. Elevación Media de la microcuenca y morfometría del río Teatinos.

Parámetro Expresión Valor Clasificación / Observación

Altitud media (E)Debido a que la Altitud media es superior a 1.300 m.s.n.m. se clasifica como Cuenca de Alta MontañaAltitud Media Curva Hipsométrica 3385 m.s.n.m

Pendiente del Drenaje (S) S = 29.2%

La microcuenca presenta una pendiente promedio fuerte (25-50%).

Coeficiente de Masividad (Km) Cuenca Montañosa.

Orden de los Cauces

1er Orden 292do Orden 83er Orden 2

Coef de Torrencialidad

El número de nacimientos que aportan al crecimiento del cauce principal no es muy considerable. Con respecto a la escala del Plano. 1:25000

Sinuosidad del Cauce Principal

El río principal es poco sinuoso, característicos de ríos de cuenca montañosa. Aun así presenta obstáculos dentro de su recorrido. (Ver fotos 5 y 6 pag 26).

Pendiente del Cauce Principal

El río principal permite una evacuación moderada del agua que a éste llega. La cual se ve afectada por la gran cantidad de obstáculos naturales que presenta el cauce, los cuales se presentan en casi la totalidad de su recorrido. (Ver fotos 5 y 6 pag 26).

Fuente: Autores.



Tiempo de Concentración:

El tiempo de concentración determina que tan rápido la cuenca evacúa una precipitación a través del cauce principal, se determina por varios métodos, como se presenta a continuación:

MÉTODO DE KIRPICH

Fue desarrollada por el SCS (Soil Conservation Service) para cuencas con pendientes entre 3% - 10%. Para determinar el tiempo de concentración se emplea la siguiente ecuación:

Donde L: Longitud del río principal (m)S: H/L pendiente promedio de la microcuenca (m/m).

MÉTODO DE TEMEZ

Para determinar el tiempo de concentración se emplea la siguiente ecuación:

Donde L: Longitud del río principal (Km)So: H/L pendiente promedio de la microcuenca (%).

MÉTODO Calfornia Culverts Practice (1942)

Desarrollado para pequeñas cuencas montañosas en base a la ecuación propuesta por Kirpich. Para determinar el tiempo de concentración se emplea la siguiente ecuación.

Donde L: Longitud del río principal (millas)H: Diferencia entre la divisoria de aguas y la salida (ft).

MÉTODO DE WILLIAMS (1942)

Desarrollado para pequeñas cuencas montañosas en base a la ecuación propuesta por Kirpich. Para determinar el tiempo de concentración se emplea la siguiente ecuación.

Donde L: Longitud del río principal (millas)A: Área de la microcuenca (mi 2).



D: Longitud entre el punto mas alto y la entrada del río al embalse (millas)So: Pendiente del río principal (%).

MÉTODO DE GUAIRE (1942)

Para determinar el tiempo de concentración se emplea la siguiente ecuación.

Donde A: Área de la microcuenca (km 2).S: Pendiente del río principal (m/km).

Los tiempos de concentración determinados se presentan a continuación:

Tabla 3.18. Relación Pendiente escurrimiento / Tiempo de Concentración

Tiempo de Concentración

Expresión ValorClasificación / Observación

Kirpich

El tiempo de concentración esta alrededor de 31 min. Lo que demuestra la rapidez con que la cuenca evacua una precipitación a través del cauce principal.

Temez (1978)

Calfornia Culverts Practice (1942)

Williams

Guaire

3.2.9 Suelos12

Las asociaciones de suelos presentes en el área de estudio, caracterizadas a nivel general y detallado por los estudios de suelos, efectuados por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi y por Corpoboyacá (para el páramo de Rabanal), se describen a continuación y permiten caracterizar de forma global los suelos del área de estudio

12 CORPOBOYACÁ Op cit.



3.2.9.1 Misceláneo de Páramo (MP)

Está presente en el 95% de la microcuenca. Estos Suelos se encuentran localizados desde los 3000 metros de altitud en adelante, en relieves ondulados a muy quebrados; sin embargo se presentan también pequeños sectores de relieve más plano que generalmente corresponden a la serie páramo. Se distinguen estos sectores bajo la denominación de tierras misceláneas de páramo teniendo en cuenta dos factores principales que limitan su productividad: el clima y poco espesor de los suelos, donde predominan los perfiles con horizontes A, C. En el área de estudio se presenta la fase Mpef: relieve plano y ligero a moderadamente inclinado. (ver plano de pendientes).

3.2.9.2 Misceláneo Rocoso (MR)

Comprende áreas con afloramientos rocosos (pendientes del terreno entre 25-90%). La vegetación esta representada por diversas especies, con predominancia de gramíneas en los suelos superficiales y con afloramientos rocosos. El relieve es muy quebrado, con pendientes de 50 y 70%. En el área de estudio se encuentra hacia la parte NW en la denominada Cuchilla del Chuscal.

3.2.10 Uso Actual del Suelo13

Las formas de uso que se dieron en el pasado en la cuenca tales como aprovechamiento de bosques naturales o quema de praderas naturales produjeron desequilibrios en la dinámica de los recursos y en particular en el ciclo hidrológico que se manifiestan en algunas de las problemáticas actualmente identificables como la perdida de casi la totalidad de la vegetación nativa a causa de incendios ocurridos en años pasados, enunciadas en el capítulo de síntesis ambiental. Es por esto que se debe tener un carácter protector en la microcuenca del río Teatinos, donde la vegetación de páramo había sido claramente predominante, pero se ha visto reducida por causa de incendios forestales que atacaron principalmente a los rastrojos y especies nativas, y por reforestación con especies no nativas de la zona (pinos). Debido a esto, difícilmente los rastrojos que sobrevivieron podrán seguir el proceso sucesional (las plantas mueren para dar paso a unas nuevas) natural ya que la disponibilidad de germoplasma (semillas) de especies de mayor porte es muy baja, sumándole a esto la falta de jornadas de reforestación y recuperación del bosque nativo que conforma la microcuenca.

Es importante destacar que en esta microcuenca existen hacia la parte sur franjas de Bosque de Páramo que pueden servir de banco genético para el enriquecimiento y restauración de bosques a partir de rastrojos lo cual sería de beneficio local y regional no solo desde el punto de vista ecológico sino desde el punto de vista hidrológico, ya que estos bosques son los mejores reguladores del recurso hídrico.

La cobertura vegetal de la cuenca se encuentra dominada actualmente por especies propias de páramo, como son la paja ratón, frailejones y chite. También se presenta actualmente una invasión de malezas en la parte alta de la cuenca, producto de antiguas áreas de cultivo de papa abandonadas y que se encuentran muy cercanas a las lagunas y humedales que dan origen a las diferentes corrientes superficiales. De acuerdo a clasificaciones realizadas por Corpoboyacá las unidades predominantes en la cuenca son: Bosques, Rastrojos, matorrales, frailejones y pastos. Algunos en asociaciones y otros en los que predominan uno sobre otro en la misma área. En la actualidad según clasificación de SERA.Q.A existen 4 grandes usos que son de mayor a menor en área: vegetación de páramo reducido en gran

13 CONCESIÓN DE AGUAS SERA.Q.A. 2001/ modificado por los autores.



medida por incendios forestales que aun no se ha recuperado, rastrojo bajo, bosque natural sembrado (Bosque de Pino) y pastos.

3.2.11 Demanda14

Es necesario incluir dentro de este análisis el calculo de la demanda de agua actual y futura de la ciudad de Tunja en función de su población, no solo para mejoras en la infraestructura, sino también para determinar el requerimiento de agua de otras fuentes aparte de la superficial y su adecuado aprovechamiento.

Tabla 3.19. Población urbana, ciudad de Tunja (habitantes) por diferentes métodos.

AñoMétodo

Geométrico WAPPAUS DANE POT

2002 132594 141435 113801 124872

2003 136571 146842 115127 127348

2004 140668 152496 116420 129824

2005 144888 158413 117665 132299

2006 149235 164613 118969 134775

2007 153712 171115 120243 137250

2008 158324 177943 121517 139726

2009 163073 185121 122791 142201

2010 167965 192678 124065 144677Fuente: Plan De Uso Conjunto De Aguas Superficiales Y Subterráneas.

El modelo de proyección que se podría ajustar más a la realidad de la ciudad es el seguido con los lineamientos del P.O.T. (Plan de Ordenamiento territorial de Tunja). Es por esto que empleando este método y realizando una curva de ajuste se determino el crecimiento de la población para el periodo faltante necesario para culminar la concesión de SERA.Q.A Tunja, así:

Tabla 3.20. Población urbana, ciudad de Tunja (habitantes) proyectada.

Año Población2005 132299

2010 144677

2015 157055

2020 169433

2025 181810Fuente: Autores.

Por mediciones en campo realizadas por parte de la empresa prestadora del servicio en su plan maestro de alcantarillado Fases I y II se estimó una dotación neta de 131.5 L/hab-día. Siguiendo los lineamientos del RAS 2000 titulo B, se obtuvo un valor de 135.6 L/hab-día para el uso residencial, el valor obtenido, esta por debajo del valor mínimo recomendado por el RAS2000 quien contempla un mínimo de 150

14 PEREZ P. FLOREZ S. Op cit.



L/hab-día, para el nivel de complejidad del sistema considerado para la ciudad de Tunja. Hay que tener en cuenta que estos valores son obtenidos directamente de la facturación que lleva SERA.Q.A.

Proyección de la demanda con una dotación bruta integrada: la dotación bruta integrada incluye la dotación residencial además de la dotación por otros usos la cual se obtiene al dividir la demanda de los otros usos entre los usos residenciales. De esta manera, la dotación bruta obtenida incluirá el consumo residencial además de los suscriptores de los otros usos.

Demanda de agua actual. 15 La demanda media total de agua (Qmd) es la suma de la demanda media residencial (Qmr) mas la demanda de otros usos (Qou); entonces la demanda media total actual es:

3.2.12 Caudales Anuales de Extracción

Recientemente se llevan a cabo controles anuales de extracción, con lo cual se puede tener un mejor conocimiento de la forma de explotación del agua del embalse de Teatinos.

Tabla 3.21. Volumen extraído del embalse de Teatinos (lt/seg)

Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

2000 270.00 241.00 251.00 275.00 297.00 269.00 305.00 286.00 295.00 290.00 328.00 286.00

2001 297.14 243.81 235.50 225.48 208.75 205.67 184.86 224.38 248.40 292.21 313.17 335.02

2002 319.12 334.29 235.55 194.21 246.94 282.04 314.69 326.48 330.73 321.83 323.35 318.88

2003 331.81 327.26 276.09 294.51 261.10 225.01 193.54 212.11 194.12 199.43 262.50 323.72

2004 295.78 262.85 262.89 290.62 299.65 302.96 309.60 310.52 316.68 317.08 313.78 312.87Fuente: Gerencia de Operaciones SERA.Q.A Tunja.

El caudal de concesión fue de 230 lt/seg, pero se puede extraer mas según régimen de precipitaciones y políticas de Corpoboyacá; no es recomendable exceder un caudal de extracción de 400 lt/seg, ya que la que la planta de tratamiento solo puede tratar como máximo este caudal y el efecto ambiental podría ser perjudicial en la zona de la microcuenca. Por esto de presentarse una mayor demanda a futuro, se haría necesaria la extracción de agua del acuífero de Tunja (como se hace en la actualidad) pero a un mayor nivel, implementando mas pozos y/o optimizando su uso.

15 SERA.Q.A Tunja E.S.P. S.A. Gerencia de Operaciones. Análisis Hidrológico de las Fuentes de Abastecimiento para la Ciudad de Tunja 2002.



3.3 FACTORES BIOLÓGICOS O BIÓTICOS.

Son los que tienen vida en la cuenca, estos son: la flora y la fauna.

3.3.1 Zonas de Vida y Formaciones Vegetales16.

De acuerdo con la clasificación de Holdridge y Cuatrecasas la microcuenca del río Teatinos se clasifica de la siguiente manera:

Tabla 3.22. Clasificación zonas de vida y formaciones vegetales.

Clasificación Regiones Altitudinales

Altitud m.s.n.m.

Precipitación Promedio mm

Observación

Holdridge (IGAC 1977) Bosque Húmedo Montano (bh-M) 3000-3200 500-1000

En general esta formación tiene como límites climáticos una temperatura media aproximada entre 6-10° C, un promedio anual de lluvias entre 500 a 1400 mm. El clima es húmedo, debido a la baja temperatura. Las oscilaciones de temperatura son grandes entre el día y la noche. La vegetación nativa que predomina en esta asociación se ha visto reducida. Debido a lo anterior, esta zona se clasifica como Bosque Húmedo Montano (bh-M) o subparamo.

Cuatrecasas (1934) subparamo >3000 500-800

Fuente: Corpoboyacá / Autores.

3.3.2 Componente biótico

3.3.2.1 Flora

En la cuenca del río Teatinos se mantiene un ambiente húmedo, afectado por la formación de frecuentes nubes y neblinas que se depositan sobre la vegetación de tal manera que ésta presenta una fisonomía y estructura de páramo, descrita a continuación:

Vegetación de clima frío muy húmedo

La fisonomía de la vegetación se caracteriza por gruesas capas de musgo, líquenes, bromeliáceas, aracéas y lianas cubren los troncos y ramas de árboles y arbustos de tal manera que a veces las envuelven por completo.

Las especies más representativas de esta área son las siguientes:

16 CORPOBOYACÁ. Op Cit.



Tabla 3.23. Especies representativas en el área de estudio.

Nombre Vulgar Nombre CientíficoTuno Miconia LigustrinaColorado Plylepis boyacensisEncenillo Weinmania tomentosaLaurel Persia sericeaGranizo Hediosmun spFrailejón Espeletia boyacensisFrailejón Espeletia grandifloraMusgo Sphagnum magellnicum

Helecho Blechnum schomburgkiiTobo Escallonia myrtilloidesCanelo de páramo Drimys granatensisMano de oso Oreopanax spGague Clusia spLaurel Ocotea spChite Hypericum spBegonia Begonia spHoja de pantano Gunnera sp

Fuente: Corpoboyacá / Autores.

La vegetación presente en la cuenca se encuentra caracterizada por vegetación de páramo y relictos de bosque alto andino, que se encuentran en las vertientes más escarpadas así como en zonas protegidas de los vientos, la vegetación nativa se vio gravemente afectada por incendios forestales.

Este subsector Forestal se centra esencialmente en las plantaciones de la especie Pinus Patula que fueron establecidas por Acerías Paz del Río en el pasado. Existen 36 Ha aproximadamente plantadas. La demanda de madera en la cuenca de pino es baja, por lo que se hace necesario buscar otras alternativas de uso de esta madera. (ver plan de manejo planteado por los autores Cap 8).

3.3.2.2 Descripción de Fauna 17

La fauna asociada al área de estudio es característica de vegetación de páramo, se encuentran pequeños mamíferos que se asocian a las especies nativas. Algunas de las especies de potencial aparición en estas áreas son: aves como halcones caracaras, pollas de agua, colibrí, carpinteros, etc., mamíferos como chuchas (Fara), runchos, , Guache y ratones; sin olvidar trucha en el embalse.

Ecosistemas Sobresalientes18

Existen en la cuenca, relictos (restos de plantas) de bosque alto andino que aun se presentan, donde se reúnen una diversidad de epifitas, briofitas y fauna asociada, que se convierten en ecosistemas de autoregulación y con una amplia diversidad de especies de flora y fauna que los convierten en ecosistemas sobresalientes.

Otro ecosistema sobresaliente, es el área donde nace el río Teatinos, en la cual se encuentran pequeñas lagunas naturales. Este sector debe ser objeto de especial manejo y conservación.

Dentro de los procesos sucesionales (una planta o especie vegetal muere para dar paso a una nueva planta de la misma especie o de otra especie característica de la zona) del área de estudio vale la pena destacar el fenómeno de paramización (formación de un ecosistema característico de páramo) que se observa en la cuenca. La cobertura actual de esta microcuenca muestra que la vegetación de páramo se observa a partir de la cota 3000; una altitud en la que la vegetación potencial corresponde a bosques de

17 Ibid. corroborado por los autores.18 Ibid.



niebla; los cuales desde el punto de vista hidrológico resultan más eficientes para la conservación de agua que la vegetación característica de páramo. El dinamismo de los rastrojos en la microcuenca del río Teatinos es considerable a pesar de la agresividad de la vegetación de páramo y las características climáticas del área. Por otra parte, para esta microcuenca la oferta de material genético es limitada; las formas de cobertura identificadas dentro del área (según registros previos al incendio forestal del 2002) corresponden a Vegetación de páramo (84 %) rastrojos bajos 7% y Bosques plantados 9%. Comparado con la situación actual correspondiente a rastrojos bajos y potreros 95.56% y Bosques plantados 3.33% y 1.11% en vegetación nativa de páramo. Por lo tanto las semillas que permitirán el paso desde rastrojos bajos hasta categorías sucesionales superiores debe importarse desde otras cuencas implementando viveros, bancos genéticos, etc (ver plan de manejo Cap 8); en este sentido la microcuenca del Cortaderal toma una importancia estratégica.


Cap 3. Evaluación de la Cuenca.

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