El ciclo hidrológico en la cuenca del Amazonas cuenta con períodos estacionales de máximas y mínimas precipitaciones, que en las últimas dos décadas han sufrido modificaciones (Gloor et al. 2013). Al estar los poblados humanos asentados cerca a la influencia del pulso de los ecosistemas acuáticos o en los planos inundables de los mismos, es necesario el análisis de riesgos de inundación asociados a eventos de máximas precipitaciones, ocasionadas por fenómenos meteorológicos como lluvias torrenciales o máximas en 24 horas, que interactúan con las características geológicas, topográficas y climáticas de las cuencas hidrográficas (Gutiérrez et al. 2011, Instituto Geofísico & Universidad Javeriana 2017).

Los modelos lluvia-escorrentía basados en hidrógrafas sintéticas, permiten hallar los caudales máximos de los cauces para diferentes periodos de retorno, a partir de hidrogramas de escorrentía superficial para un evento de lluvia de pulso unitario (Chow 1994), es decir, permiten estimar una respuesta de caudal asociado a una intensidad y duración de lluvias máximas que se presentan con baja frecuencia, pero que logran generar consecuencias alarmantes.

Las componentes principales que definen cada hidrógrafa son: el tiempo de rezago, el tiempo de concentración, el tiempo base y el tiempo al pico, dichas componentes son estimadas en función de parámetros morfométricos de la cuenca tales como el área, la pendiente promedio, cota máxima, cota mínima, distancia al centroide, etc., variando la forma de cálculo entre diferentes metodologías. Los análisis presentados en este documento se refieren a un estudio de caso para el departamento de Guaviare.

Localización geográfica: Departamento del Guaviare, municipios de San José del Guaviare y El Retorno.

Resultados: De acuerdo con la información requerida para establecer los modelos lluvia-escorrentía se revisaron los principales parámetros morfométricos de las cuencas delimitadas, tales como área y perímetro de la cuenca y la longitud del cauce principal. Cabe anotar que se utilizaron nomenclaturas asociadas a los sitios de referencia, dado que no se conocían nomenclaturas oficiales de los cuerpos de agua según la información cartográfica consultada del drenaje doble del IGAC, además considerando que las cuencas trazadas para los análisis posteriores tenían como punto de salida estos sitios referentes. Sin embargo, en la siguiente tabla 8 se explican algunos nombres de caños por corriente principal, encontrados en bibliografía correspondientes a estos sitios (Atuesta Ibargüen 2019):

Nombre de Cuenca definida Nombre de la corriente principal

A (km2)

P (km)

L (km)

Caño Arenas Caño Arenas

12.57

24.45

4.67

Caño Trueno Caño Trueno

20.56

33.26

5.56

El Conuco Caño Arenales

2.84

11.14

3.11

La Fuga Caño La Fuga

13.91

25.87

5.33

La Lindosa Caño Aguabonita en La Lindosa

16.98

32.28

7.89

La Pizarra Caño Trueno Sector Alto

3.07

11.03

2.22

La Recebera Caño Aguabonita en La Recebera

9.28

19.35

5.33

Nuevo Tolima Afluente del caño Yamú

21.51

38.50

7.33

Tranquilandia Caño El Retiro

3.71

12.13

3.00

Tabla 8. Nombres de caños por corriente principal

Se identificó que la cuenca más grande en la zona de estudio es Nuevo Tolima, seguida por Caño Trueno y entre las más pequeñas se encuentran El Conuco y La Pizarra. Sin embargo, las corrientes más extensas fueron La Lindosa y Nuevo Tolima, lo cual significa recorridos y patrones de alineamiento con mayor sinuosidad y tiempos de viaje.

El orden de Horton, un parámetro morfométrico asociado a la red de drenaje señaló corrientes que alcanzaban el orden número 4, teniendo cuencas como en El Conuco, Tranquilandia, La Pizarra y La Recebera que obtuvieron número de Horton 3 en el tramo aforado. Cabe considerar que se definieron las corrientes orden 1 a partir de un umbral de área de drenaje igual a 198.000 m2.

Ordenes de Horton

El tiempo de concentración, referido como el tiempo de viaje máximo de una gota de agua por escorrentía en la cuenca en su punto más alejado hasta el punto de salida, presentó los valores más altos en la Lindosa y la Fuga a pesar de no ser las cuencas de mayor área (Tabla 8).

Cuenca

Tc (hora)

tc (min)

Caño Arenas

1.604

96.24

Caño Trueno

1.399

83.91

El Conuco

1.031

61.88

La Fuga

1.790

107.40

La Lindosa

2.043

122.55

La Pizarra

0.738

44.29

La Recebera

1.599

95.94

Nuevo Tolima

2.416

144.95

Tranquilandia

1.051

63.03

Tabla 9. Tiempo de concentración

Mientras que el perfil de la corriente principal, interpretado como el perfil de información altitudinal de cada uno de los puntos que hacen parte de la corriente principal, su relieve, fue generado para todas las estaciones exceptuando La Pizarra y la Recebera, ya que éstas hacen parte de Caño Tueno y la Lindosa, respectivamente (Figura 29).

Figura 29. Perfil de información altitudinal de cada uno de los puntos que hacen parte de la corriente principal.

Figura 29. Perfil de información altitudinal de cada uno de los puntos que hacen parte de la corriente principal.

Con el contexto anterior, fueron generados figuras de respuesta hidrológica o hidrogramas, es decir, los caudales pico que alcanzará cada cuenca según las lluvias estimadas para períodos de retorno 2.33, 5, 10, 25, 50 y 100 años, definidos en caudal (m3/s) respecto al tiempo de duración de la tormenta (horas). Encontrando variaciones en las magnitudes de los caudales máximos en cada cuenca, y periodos de respuesta de diversas duraciones que oscilan entre las 2 y 3 horas hasta las 10 horas (Figura 30).

Figura 30. Respuesta hidrológica o hidrogramas

Figura 30.  Respuesta hidrológica o hidrogramas, es decir, los caudales pico que alcanzará cada cuenca según las lluvias estimadas para períodos de retorno 2.33, 5, 10, 25, 50 y 100 años, definidos en caudal (m3/s) respecto al tiempo de duración de la tormenta (horas).

A partir de lo anterior, se puede decir que todas las cuencas presentan densidades de drenaje muy superiores a 0.5 lo cual da indicios de eficiencia en la red de drenaje, su valor está controlado por las características litológicas (muy especialmente la permeabilidad), y estructurales de los materiales, por el tipo y densidad de vegetación y por factores climáticos. Las mayores densidades de drenaje se encuentran en rocas blandas de baja permeabilidad y en regiones con escasa cobertura vegetal, sobre todo allí donde la precipitación se distribuye en aguaceros intensos y espaciados.

Es importante anotar que a mayor número de cauces de orden uno y menor área, la torrencialidad de la cuenca será mayor (Romero Díaz & López Bermúdez, 1987), lo que significa que el agua recorre muy poco espacio para dirigirse a los cauces y la velocidad de descarga es mayor. En este caso, sistemas como La Pizarra, La Lindosa y El Conuco, que presentan un coeficiente de torrencialidad mayor tienen tiempos de viaje menores para una gota de lluvia, en comparación con las demás cuencas. Lo que significaría que ante eventos máximos de precipitación habría “menor retención” de la cuenca, traduciéndose en avenidas torrenciales mayores y súbitas.

En general se observan cambios abruptos de la pendiente, con presencia de “saltos” en las corrientes Caño Arenas, Caño Trueno, La Fuga y Nuevo Tolima. Para estas, se sabe que comparten la característica de tener en su parte alta la Serranía de La Lindosa, que presenta cuerpos geológicos importantes similares a los Tepuyes, lo cual coincide con la forma de estos perfiles. En su parte alta estas cuencas mencionadas presentan pendientes muy altas, que adicional a la torrencialidad, puede significar presencia frecuente de avenidas torrenciales o descargas extremas de caudal ante eventos importantes de precipitación.

Según los resultados de la clasificación del lecho en los tramos de medición de corrientes, se puede establecer coherencia con lo observado en campo, siendo la forma de lecho “pozos y rápidos, la observada con mayor frecuencia en la región, la cual además favorece la presencia de meandros y tramos planos (donde se realizaron la mayoría de aforos), debido a la existencia de zonas de flujo lento y depositación de material y zonas con mayor velocidad por la energía y caracterización del flujo en los meandros.

De manera general se observan distintos perfiles del cauce principal, pese a que las cotas máximas y mínimas en cada cuenca son muy homogéneas, lo cual se asocia con los distintos paisajes fluviales y las respuestas hidrológicas de cada una.

En las respuestas hidrológicas máximas se observaron variaciones considerables de magnitud de caudales entre las cuencas La Fuga, La Lindosa y Tranquilandia, que en periodos de 100 años alcanzan caudales máximos del orden de los 40 m3/s. El caso de El Conuco es muy particular, porque su respuesta máxima es muy baja, del orden de 3 m3/s, a diferencia de cuencas como Caño Arenas, Nuevo Tolima y Caño Trueno que superan los 100 m3/s en sus caudales pico de 25, 50 y 100 años.

Para estas últimas cabe anotar que las áreas de cuenca son muy parecidas y que, según la hidrógrafa unitaria, alcanzan tiempos al pico muy similares a las demás cuencas. Es decir, podrían representar inundaciones por transportar mayores caudales ante las mismas tormentas. Sin embargo, es necesario un estudio hidráulico más profundo que permita analizar la capacidad de volumen que transporta el canal en el tramo de salida de la cuenca, si hay ocupación del cauce o la ronda hídrica y los usos del suelo, para determinar los riesgos de inundación en cada cuenca.

Literatura citada

Fichas del capítulo I

Fichas del capítulo I