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Evaluación del efecto del cambio climático en la hidrología superficial de la cuenca hidrográfica del lago de Tota, Boyacá

Lake Tota basin is the principal provider of hydric resources for Sugamuxi region, department of Boyacá, Colombia, it supplies drinking water for almost 250.000 people, supplies irrigation districts, industries and several economic activities of the area. The basin is considered as high-altitude mou...

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Bibliographic Details
Institution:Escuela Colombiana de Ingeniería
Main Author: Barrera Sarmiento, Juan Sebastián
Format: Trabajo de grado - Maestría
Language:Español
Published: Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito 2021
Subjects:
Modelación hidrológica
Cambio climático
Recursos hídricos
Páramo
Hydrological modeling
Climate change
Hydric resources
Online Access:https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/1349
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id oai:repositorio.escuelaing.edu.co:001-1349
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spelling Barrera Sarmiento, Juan Sebastián
Lago de Tota
2021-02-05T22:11:13Z
2021-10-01T15:36:14Z
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2021
https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/1349
Lake Tota basin is the principal provider of hydric resources for Sugamuxi region, department of Boyacá, Colombia, it supplies drinking water for almost 250.000 people, supplies irrigation districts, industries and several economic activities of the area. The basin is considered as high-altitude mountain, surrounded by Tota – Bijagüal – Mamapacha páramo complex, a strategic ecosystem that provides environmental services like hydric provision and regulation, vulnerable to affectation uncertainty that might have climate change on its ecosystem services. Facing up this problematic, the objective is to determinate the effects of global warming on instrumented subbasins superficial hydrology flow, as availability of hydric resources in the medium term (2020 – 2049). Data series from Institute for Meteorological, Hidrological and Environmental Studies (IDEAM) of the basin and influential zone where acquired, to calibrate and validate the Precipitation – Runoff model on HEC-HMS software based on soil moisture accounting methodology, for Hato Laguna river, Los Pozos creek and Olarte river subbasins. Trough Auto Regresive and Mobile Average Model (ARMA, p, q), probable changes in temperature and precipitation were calculated, to assign the first climate change scenario, denominated ES1; at the same time, scenarios ES2 and ES3 were defined from multiscenario assemble and RCP 8.5 of “Climate Change Scenarios for precipitation and temperature in Colombia 2011 – 2100” inform of IDEAM. In conclusion, hydric offer wouldn’t be negatively affected by global climate change, as precipitation increments around 5% - 30% are expected on analyzed subbasins, increasing flow in range 3% - 37% depending of the scenario. Through Regulation and Retention Hydric Index (IRH) it was observed that Hato Laguna and Olarte subbasin would loss regulation capability, while Los Pozos creek would improve this index. Nevertheless, according to this study results, floods flow will have greater magnitudes impacting negatively agriculture, fish farms, and roads of the region. Increase in temperature also intensivists Evapotranspiration loses, that in long term will reduce dry seasons baseflow of watercourses that reaches Lake Tota.
La cuenca del lago de Tota como principal fuente abastecedora de recursos hídricos para la provincia de Sugamuxi del departamento de Boyacá, Colombia; suministra agua potable para cerca de 250.000 personas, surte distritos de riego, industrias y otras actividades económicas de la región. La cuenca del Lago, considerada de alta montaña, se encuentra rodeada por el complejo de páramos Tota – Bijagüal – Mamapacha, un ecosistema estratégico por sus servicios ambientales, especialmente la provisión y regulación hídrica, vulnerable ante la incertidumbre de la afectación que pueda traer el cambio climático a sus servicios ecosistémicos. Frente a esta problemática, se busca determinar cómo afectaría el calentamiento global la hidrología superficial de los caudales de subcuencas instrumentadas, así como la disponibilidad de recurso hídrico al mediano plazo (2020 – 2049). Con series de datos de estaciones hidrológicas y climáticas del Instituto de Meteorología, Hidrología y Estudios Ambientales (IDEAM) que se encuentran en la cuenca y su zona de influencia, se calibró y validó un modelo hidrológico Precipitación – Escorrentía basado en la contabilidad de humedad del suelo con el programa HEC-HMS; en las subcuencas del río Hato Laguna, quebrada Los Pozos y río Olarte. Mediante el modelo Auto Regresivo de Media Móvil (ARMA p, q) se calcularon posibles cambios de temperatura y precipitación de cada subcuenca, generando el primer escenario de cambio climático denominado ES1; a la vez que se definieron los escenarios ES2 y ES3, a partir del ensamble multiescenario y RCP 8.5 del informe “Escenarios de Cambio Climático para Precipitación y Temperatura para Colombia 2011-2100” del IDEAM. Se concluye que la oferta hídrica no se verá afectada negativamente por el cambio climático global, pues se esperan incrementos entre el 5% y 30% de la precipitación en las subcuencas analizadas, lo que incrementaría los caudales entre un 3% y 37% dependiendo del escenario. Mediante el cálculo del Índice de Retención y Regulación Hídrica (IRH) se observó que las subcuencas Hato Laguna y Olarte tendrían menor capacidad de regulación, mientras que en la quebrada los Pozos este indicador mejoraría. Sin embargo, de acuerdo a los resultados obtenidos se observan crecidas de caudal de mayor magnitud que podrían impactar negativamente la agricultura, industria piscícola y vías de la región. Así mismo, el incremento de la temperatura aumentaría las pérdidas por evapotranspiración, situación que a largo plazo reduciría el caudal base en temporadas secas de las corrientes que abastecen el Lago de Tota.
application/pdf
spa
Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
Modelación hidrológica
Cambio climático
Recursos hídricos
Páramo
Hydrological modeling
Climate change
Hydric resources
Páramo
Evaluación del efecto del cambio climático en la hidrología superficial de la cuenca hidrográfica del lago de Tota, Boyacá
Evaluation of climate change effects on superficial hydrology of hydrographic basin lake Tota, Boyacá
Trabajo de grado - Maestría
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Text
Text
info:eu-repo/semantics/masterThesis
Maestría en Ingeniería Civil
Acero Riveros, Germán Eduardo (dir)
Maestría
Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Ingeniería Ambiental
info:eu-repo/semantics/openAccess
institution Escuela Colombiana de Ingeniería
collection d_repositorio.escuelaing.edu.co-DSPACE
title Evaluación del efecto del cambio climático en la hidrología superficial de la cuenca hidrográfica del lago de Tota, Boyacá
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Barrera Sarmiento, Juan Sebastián
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description Lake Tota basin is the principal provider of hydric resources for Sugamuxi region, department of Boyacá, Colombia, it supplies drinking water for almost 250.000 people, supplies irrigation districts, industries and several economic activities of the area. The basin is considered as high-altitude mountain, surrounded by Tota – Bijagüal – Mamapacha páramo complex, a strategic ecosystem that provides environmental services like hydric provision and regulation, vulnerable to affectation uncertainty that might have climate change on its ecosystem services. Facing up this problematic, the objective is to determinate the effects of global warming on instrumented subbasins superficial hydrology flow, as availability of hydric resources in the medium term (2020 – 2049). Data series from Institute for Meteorological, Hidrological and Environmental Studies (IDEAM) of the basin and influential zone where acquired, to calibrate and validate the Precipitation – Runoff model on HEC-HMS software based on soil moisture accounting methodology, for Hato Laguna river, Los Pozos creek and Olarte river subbasins. Trough Auto Regresive and Mobile Average Model (ARMA, p, q), probable changes in temperature and precipitation were calculated, to assign the first climate change scenario, denominated ES1; at the same time, scenarios ES2 and ES3 were defined from multiscenario assemble and RCP 8.5 of “Climate Change Scenarios for precipitation and temperature in Colombia 2011 – 2100” inform of IDEAM. In conclusion, hydric offer wouldn’t be negatively affected by global climate change, as precipitation increments around 5% - 30% are expected on analyzed subbasins, increasing flow in range 3% - 37% depending of the scenario. Through Regulation and Retention Hydric Index (IRH) it was observed that Hato Laguna and Olarte subbasin would loss regulation capability, while Los Pozos creek would improve this index. Nevertheless, according to this study results, floods flow will have greater magnitudes impacting negatively agriculture, fish farms, and roads of the region. Increase in temperature also intensivists Evapotranspiration loses, that in long term will reduce dry seasons baseflow of watercourses that reaches Lake Tota.
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