Titulo:
Modelación dinámica del comportamiento hidrológico de un humedal urbano bajo condiciones del fenómeno ENSO
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Sumario:
El estado actual y las continuas alteraciones que aquejan a los humedales ubicados en la ciudad de Bogotá (Colombia), motiva el desarrollo de instrumentos y herramientas, que permitan explicar su comportamiento hidrológico bajo tensiones climáticas, como lo es el fenómeno ENSO. Este artículo presenta la formulación de un modelo de las condiciones hidrológicas del humedal urbano de Torca. La simulación, se realizó con el software Vensim® y la validación estadística del modelo, se efectuó mediante un análisis de sensibilidad multivariable (MVSS), a partir del método Montecarlo. Se evidenció que en los años de ocurrencia del fenómeno climatológico ENSO (2001) y (2011), el patrón de comportamiento de la precipitación y del flujo de entrada (Qi)... Ver más
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2020-12-31
Gisselle García-León, Julio Beltrán-Vargas, Carlos Zafra-Mejía - 2020
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Modelación dinámica del comportamiento hidrológico de un humedal urbano bajo condiciones del fenómeno ENSO Dynamic modeling of the hydrological behavior of an urban wetland under conditions of ENSO phenomenon El estado actual y las continuas alteraciones que aquejan a los humedales ubicados en la ciudad de Bogotá (Colombia), motiva el desarrollo de instrumentos y herramientas, que permitan explicar su comportamiento hidrológico bajo tensiones climáticas, como lo es el fenómeno ENSO. Este artículo presenta la formulación de un modelo de las condiciones hidrológicas del humedal urbano de Torca. La simulación, se realizó con el software Vensim® y la validación estadística del modelo, se efectuó mediante un análisis de sensibilidad multivariable (MVSS), a partir del método Montecarlo. Se evidenció que en los años de ocurrencia del fenómeno climatológico ENSO (2001) y (2011), el patrón de comportamiento de la precipitación y del flujo de entrada (Qi) de la cuenca aferente del humedal fueron paralelos. El tiempo hidráulico de retención (THR) sugirió un comportamiento inverso con relación a la precipitación. En efecto, la precipitación promedio mensual fue de 47,8mm y 158,7mm y el THR promedio fue de 55 días y 33 días, para los años El Niño y La Niña, respectivamente. El flujo de entrada y de salida presentaron un comportamiento paralelo durante el período de estudio, debido, probablemente, a que el cuerpo de agua se convirtió en un cauce de salida. Durante El Niño, cuatro meses registraron desbordamiento del humedal (junio, septiembre, octubre y diciembre), con volúmenes de agua superiores a 130.645m3. Durante La Niña, todos los meses registraron desbordamiento del humedal, a excepción de agosto y septiembre, en donde se observaron volúmenes de agua de 100.018m3 y 109.166m3, respectivamente. The current state and the continuous changes that affect the wetlands located in the city of Bogotá (Colombia), motivates the development of instruments and tools that illustrate their hydrological behavior under climatic stresses such as the ENSO phenomenon. This article presents the formulation of a model of the hydrological conditions of the urban wetland of Torca. The simulation was carried out with the Vensim® software and the statistical validation of the model was carried out by means of a multivariate sensitivity analysis (MVSS) using the Montecarlo method. It was evidenced that in the years of occurrence of the ENSO climatological phenomenon (2001) and (2011), the behavior pattern of precipitation and inflow (Qi) of the afferent basin of the wetland were parallel. Hydraulic retention time (THR) suggested an inverse behavior in relation to precipitation. Indeed, the average monthly rainfall was 47,8mm and 158,7mm, and the average THR was 55 days and 33 days for the El Niño and La Niña years, respectively. The inflow and outflow presented a parallel behavior during the study period, probably due to the fact that the body of water became an outlet channel. During El Niño, the wetland overflowed for four months (June, September, October and December), with volumes exceeding 130,645m3. During La Niña, the wetland overflowed every month; except for August and September, where volumes of 100.018m3 and 109.166m3 were observed, respectively. García-León, Gisselle Beltrán-Vargas, Julio Zafra-Mejía, Carlos Fenómeno ENSO Hidrología Humedal Modelación dinámica Tiempo hidráulico de retención ENSO phenomenon Hydrology Wetland Dynamic modeling Hydraulic retention time 23 2 Núm. 2 , Año 2020 :Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Julio-Diciembre Artículo de revista Journal article 2020-12-31T00:00:00Z 2020-12-31T00:00:00Z 2020-12-31 application/xml application/pdf Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica 0123-4226 2619-2551 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/1750 10.31910/rudca.v23.n2.2020.1750 https://doi.org/10.31910/rudca.v23.n2.2020.1750 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Gisselle García-León, Julio Beltrán-Vargas, Carlos Zafra-Mejía - 2020 ALASINO, N.; NADAL, F.; PRIMO, L.; BOLLO, P.; LARROSA, N. 2015. Comportamiento cinético e hidráulico de un humedal construido a escala real. Tecnología y Ciencias del Agua. 6(3):93-104. ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ, AMB. 2000. Historia de los humedales de Bogotá. BELTRÁN, J.; RANGEL, O. 2013. Modelación hidrológica del humedal de Jaboque – Bogotá, D.C. (Colombia). Caldasia. 35(1):81-101. CARDONA, W.; CANO, T.; GIL, R.; GÓMEZ, D. 2012. Caracterización de fauna (ranas y aves) y flora en seis humedales del departamento de Risaralda. Convenio No. 453. Corporación Autónoma Regional de Risaralda – Carder y Wildlife Conservation Society (Wcs – Programa Colombia). CONSERVACIÓN INTERNACIONAL COLOMBIA, CIC. 2014. Convenio de asociación No 01-201 del 2013. CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA, CAR. 2006. Contrato de consultoría 755 de 2005. Actualización y complementación de los estudios técnicos existentes como soporte para la declaratoria de la Reserva Forestal Regional del Norte. CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA, CAR. 2017. Ejes temáticos. Comportamiento del clima y cambio climático. Centro de monitoreo hidrológico y del clima. Información hidrometeorológica mensual. CORREA, F.; URRUTIA, J.; FIGUEROA, R. 2011. Estado del conocimiento y principales amenazas de los humedales boscosos de agua dulce de Chile. Rev. Chilena de Historia Natural. 84:325-340. DÍAZ, A.; HERNÁNDEZ, S. 2015. 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Geogr. 22(2):69-85. https://doi.org/10.15446/rcdg.v22n2.37018 GARCÍA, J. 2007. Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas. Ejercicios avanzados en Dinámica de Sistemas. Capítulo 5.2. HELMENS, K.; VAN DER HAMMEN, T. 1995. Memoria explicativa para los mapas del Neógeno-Cuaternario de la Sabana de Bogotá – Cuenca alta del río Bogotá. En: Plioceno y Cuaternario del altiplano de Bogotá y alrededores. Bogotá, IGAC. Análisis geográficos No. 24 pp. 91-142. INSTITUTO DE ESTUDIOS AMBIENTALES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, IDEAUN; EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ, EAAB-ESP. 2012. Plan de Manejo Ambiental de los Humedales Torca y Guaymaral. (Caracterización Diagnostica). Bogotá, D.C. INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES, IDEAM. 2012. Estudio de la caracterización climática de Bogotá y cuenca alta del río Tunjuelo. JARDÍN BOTÁNICO JOSÉ CELESTINO MUTIS, JBJCM. 2016. Ficha de gestión de Parques Ecológicos Distritales de Humedales - PEDH Torca-Guaymaral. JØRGENSEN, S.E. 2003. The aplication of models to find the relevance of residence time in lake and reservoir management. Papers from Bolsena Conference en Papers from Bolsena Conference: Residence time in lakes: science, Management, Education. J. Limnology. 62(Suppl.1):16-20. LÓPEZ-BARRERA, E.A.; FUENTES COTES, M.M.; PLATA RANGEL, A.M. (Coordinadoras). 2015. Humedal Torca – Guaymaral: Iniciativas para su conservación (1ra ed.). Bogotá D.C., Colombia: Fondo de Publicaciones Universidad Sergio Arboleda. 123p. LÓPEZ, N.; ALIOTO, R.; SCHEFER, J.; BELLEGGIA, F.; SINISCALCHI, A.; PARODI, E. 2006. Diseño de un humedal artificial para remoción de nutrientes de un afluente del embalse Paso de las Piedras (Argentina). Departamento de Ingeniería, Universidad Nacional del Sur. Bahía Blanca, Buenos Aires. MOLINA, N.; PIZA, C.; WILLS, A. 2007. Evaluación del comportamiento hídrico de la ciénaga de Cachimbero, implementando un modelo de balances de flujo. Rev. Facultad de Ingeniería. 39:56-68. MONTES DEL OLMO, C.; MANZANO, M.; BORJA BARRERA, F. 2002. Metodología de tipificación hidrológica de los humedales españoles con vistas a su valoración funcional y a su gestión. Aplicación a los humedales de Doñana. Boletín Geológico y Minero. 113(3):313-330. MORENO CASASOLA, P. 2012. Los humedales en México. Oportunidades para la sociedad. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Centro de Educación y Capacitación para el Desarrollo Sustentable. México D.F. Instituto de Ecología A.C., Red de Ecología Funcional, México. 28p. MORENO, V.; GARCÍA, J.F.; VILLALBA, J.C. 2005. Descripción general de los humedales de Bogotá. Bogotá: Sociedad Geográfica de Colombia. Academia de Ciencias Geográficas. 29p. PABÓN CAICEDO, J.D. 2011. El cambio climático en el territorio de la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. CAR. Universidad Nacional de Colombia. 128p. PEÑA ESCOBAR, S.; RAMIREZ REYES, G.S.; OSORIO GOMEZ, J.C. 2014. Evaluación de una estrategia de fidelización de clientes con dinámica de sistemas. Rev. Ingenierías Universidad de Medellín. 14(26):87-104. PIMIENTA, J. 2016. Metodología del análisis de correlación y regresión lineal simple aplicados al caso acción de Ecopetrol y los precios internacionales del petróleo. Programa de Administración de empresas de Universidad de Cartagena. POVEDA, G.; ÁLVAREZ, D.M.; RUEDA, Ó.A. 2011. Hydro-climatic variability over the Andes of Colombia associated with ENSO: a review of climatic processes and their impact on one of the Earth’s most important biodiversity hotspots. Clim. Dyn. 36:2233-2249. https://doi.org/10.1007/s00382-010-0931-y PUCHE REGALIZA, J.C.; COSTAS GUAL, J.; ARRANZ VAL, P. 2016. Simulación como herramienta de ayuda para la toma de decisiones empresariales. Un caso práctico. Rev. métodos cuantitativos para la economía y la empresa. 21:188-204. REYES-LARA, S.; REYES-MAZZOCO, R. 2009. Efecto de las cargas hidráulica y orgánica sobre la remoción másica de un empaque estructurado en un filtro percolador. Rev. Mex. Ing. Quím. 8(1):101-109. RIVERA RONDÓN, C.A.; ZAPATA, A.M.; PÉREZ, D.; MORALES, Y.; OVALLE, H.; ALVAREZ, J.P. 2010. Caracterización limnológica de humedales de la planicie de inundación del río Orinoco (Orinoquía, Colombia). Acta Biol. Colomb. 15(1):145-166. SECRETARÍA DISTRITAL DE AMBIENTE, SDA. 2018. Localización Humedal Torca y Guaymaral. VAN DER HAMMEN, T.; GARY, F.; ROSSELLI, L.; CHISACÁ, M.; PONCE, G.; GUILLOT, G.; USECHE, Y.; RIVERA, D. 2008. Protocolo de recuperación y rehabilitación ecológica de humedales en centros urbanos. Secretaría Distrital de Ambiente, Bogotá, D. 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The current state and the continuous changes that affect the wetlands located in the city of Bogotá (Colombia), motivates the development of instruments and tools that illustrate their hydrological behavior under climatic stresses such as the ENSO phenomenon. This article presents the formulation of a model of the hydrological conditions of the urban wetland of Torca. The simulation was carried out with the Vensim® software and the statistical validation of the model was carried out by means of a multivariate sensitivity analysis (MVSS) using the Montecarlo method. It was evidenced that in the years of occurrence of the ENSO climatological phenomenon (2001) and (2011), the behavior pattern of precipitation and inflow (Qi) of the afferent basin of the wetland were parallel. Hydraulic retention time (THR) suggested an inverse behavior in relation to precipitation. Indeed, the average monthly rainfall was 47,8mm and 158,7mm, and the average THR was 55 days and 33 days for the El Niño and La Niña years, respectively. The inflow and outflow presented a parallel behavior during the study period, probably due to the fact that the body of water became an outlet channel. During El Niño, the wetland overflowed for four months (June, September, October and December), with volumes exceeding 130,645m3. During La Niña, the wetland overflowed every month; except for August and September, where volumes of 100.018m3 and 109.166m3 were observed, respectively.
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ALASINO, N.; NADAL, F.; PRIMO, L.; BOLLO, P.; LARROSA, N. 2015. Comportamiento cinético e hidráulico de un humedal construido a escala real. Tecnología y Ciencias del Agua. 6(3):93-104. ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ, AMB. 2000. Historia de los humedales de Bogotá. BELTRÁN, J.; RANGEL, O. 2013. Modelación hidrológica del humedal de Jaboque – Bogotá, D.C. (Colombia). Caldasia. 35(1):81-101. CARDONA, W.; CANO, T.; GIL, R.; GÓMEZ, D. 2012. Caracterización de fauna (ranas y aves) y flora en seis humedales del departamento de Risaralda. Convenio No. 453. Corporación Autónoma Regional de Risaralda – Carder y Wildlife Conservation Society (Wcs – Programa Colombia). CONSERVACIÓN INTERNACIONAL COLOMBIA, CIC. 2014. Convenio de asociación No 01-201 del 2013. CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA, CAR. 2006. Contrato de consultoría 755 de 2005. Actualización y complementación de los estudios técnicos existentes como soporte para la declaratoria de la Reserva Forestal Regional del Norte. CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA, CAR. 2017. Ejes temáticos. Comportamiento del clima y cambio climático. Centro de monitoreo hidrológico y del clima. Información hidrometeorológica mensual. CORREA, F.; URRUTIA, J.; FIGUEROA, R. 2011. Estado del conocimiento y principales amenazas de los humedales boscosos de agua dulce de Chile. Rev. Chilena de Historia Natural. 84:325-340. DÍAZ, A.; HERNÁNDEZ, S. 2015. Análisis del Plan de Acción del humedal Torca, con base en la evaluación ambiental estratégica. Rev. Facultad de Ingeniería. 24(38):9-19. DUQUE YAGUACHE, L.F.; VÁSQUEZ ZAMRANO, R.F. 2015. Modelación de la oferta hídrica en una cuenca de montaña tropical en función de su cobertura del suelo. Aqua-LAC. 7(1):63-76. EMPRESA DE ACUEDUCTO, AGUA Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ, EAAB-ESP. 1997. Plan de Manejo Ambiental de los humedales Torca, Guaymaral, Embalse de Córdoba, Capellanía, El Burro, Techo, La Vaca y Tibanica. Informe sobre diagnóstico y estudio de alternativas evaluación geológica. Tomo 4 – Anexo No. 2. Bogotá, Colombia. EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BOGOTA, EAAB-ESP. 2014. Acta de Reunión Externa – Recorrido Reconocimiento de Tensionantes. Bogotá, D.C. FRANCO VIDAL, L.; DELGADO, J.; ANDRADE, G.I. 2013. Factores de la vulnerabilidad de los humedales altoandinos de Colombia al cambio climático global. Cuad. Geogr. Rev. Colomb. Geogr. 22(2):69-85. https://doi.org/10.15446/rcdg.v22n2.37018 GARCÍA, J. 2007. Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas. Ejercicios avanzados en Dinámica de Sistemas. Capítulo 5.2. HELMENS, K.; VAN DER HAMMEN, T. 1995. Memoria explicativa para los mapas del Neógeno-Cuaternario de la Sabana de Bogotá – Cuenca alta del río Bogotá. En: Plioceno y Cuaternario del altiplano de Bogotá y alrededores. Bogotá, IGAC. Análisis geográficos No. 24 pp. 91-142. 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VAN DER HAMMEN, T.; GARY, F.; ROSSELLI, L.; CHISACÁ, M.; PONCE, G.; GUILLOT, G.; USECHE, Y.; RIVERA, D. 2008. Protocolo de recuperación y rehabilitación ecológica de humedales en centros urbanos. Secretaría Distrital de Ambiente, Bogotá, D. C., Colombia. |
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