Análisis de Vulnerabilidad hídrica frente a
escenarios de cambio climático en las cuencas de
los ríos Tuluá, Guabas, Fraile y Desbaratado en el
Departamento del Valle del Cauca
SIG APLICADO AL MODELAMIENTO DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Servicios Ambientales Hidrológicos
Regulación Hídrica – Mantenimiento Control de Crecidas Control de Sedimentos
de Cauces en Época Seca
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Modelación hidrológica: una opción
para anticipar impactos
• Permite determinar línea base sobre el balance
hídrico
• Ayuda a establecer el nivel de impacto de
cambios potenciales en el uso/manejo de la tierra
• Aproximarse a impactos de cambios climáticos
sobre el balance hídrico
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Modelo Hidrológico - SWAT
SWAT (Soil and Water Assessment Tool) es una
herramienta que permite modelar el impacto del
manejo del suelo en la generación de sedimentos
y la regulación del agua, en cuencas
hidrográficas.
Posee una interface bajo ArcGIS 9.2 – 9.3, la cual
hace mas sencillo su manejo.
Río Grande II - EPM
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

BALANCE HÍDRICO SWAT
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Enfoque Metodológico
Análisis de Cuenca
Estaciones Zonas que hay que proteger
climáticas porque abastecen servicios
Uso de la Tierra hidrológicas
Relieve Zonas que hay que recuperar
para que se mejoren los
Suelos servicios hidrológicos
Unidades de Respuesta Con cuanto contribuye cada
Hidrológica zona al volumen total del
caudal aguas abajo?
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Requerimiento de Información
Recopilación Info.
Básica
Hidroclimática Cartografía  Textura
 Grupo Hidrológico
 Profundidad
 Densidad Aparente
 Agua Aprovechable
 Cond. Hidráulica Saturada
Precipitación Velocidad V. DEM Red Hídrica Uso / Suelo Tipos de Suelo
Caudales  % de Carbono
diaria  % de Arena
 % de Limo
Punto de Rocío  % de Arcilla
Temperatura  % de Roca
Sedimentos
Max y Min
Diaria Radiación Solar
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Modelo Hidrológico - InVEST
• Este modelo calcula la producción anual de
agua utilizando básicamente datos de clima,
geomorfología y usos del suelo, describiendo
la magnitud de los flujos de agua a través de
cuencas independientes.
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Modelo Hidrológico - InVEST
Producción de
Agua
Retención de Biodiversidad
Sedimentos
Purificación de Secuestro de
Agua (para Carbono
Nutrientes)
Polinización de
Manejo Forestal Cultivos
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

BALANCE HÍDRICO InVEST
El ciclo hidrológico es
simplificado, incluyendo
sólo los parámetros que
se muestran en color e
ignorando los de color
gris.
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ENTRADAS
Metodología
INVEST SWAT
Generación Tabla de MED Red Hídrica Uso / Suelo Tipos de Suelo
GRIDS Coeficientes
Caracterización por
Subcuenca HRUs Uso / suelo /
pendiente
Simulación INVEST
Simulación SWAT Calibración y Validación
Producción de Agua Sedimentos Liberados
Escenario Actual
Caudal y Sedimentos
Selección Áreas Escenarios Análisis de Impactos en
Priorizadas Caudales y Sedimentos Cambio Uso caudales y sedimentos
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Resultados - Producción de Agua
InVEST SWAT
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Correlación Desbaratado (mm/año) Correlación Fraile (mm/año)
400 1000
SWAT y = 0.733x - 101.9 y = 0.890x - 126.0
SWAT
200 R² = 0.832 500 R² = 0.837
0 0
200 300 400 500 600 200 400 600 800 1000 1200
InVEST InVEST
Correlación Guabas (mm/año) Correlación Tuluá (mm/año)
1500 1500
y = 1.228x - 262.6 y = 0.927x - 124.3
SWAT
SWAT
1000 1000
R² = 0.985 R² = 0.940
500 500
0 0
200 400 600 800 1000 1200 1400 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
InVEST InVEST
Correlación Total (mm/año)
1500
1250 y = 0.980x - 165.5
SWAT
1000
750 R² = 0.932
500
250
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
InVEST
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Comportamiento del Clima Actual Vs. Clima Futuro al 2020 y 2050
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Producción de Agua 2000
PROMEDIO DE PRODUCCIÓN DE AGUA – CUENCA TULUÁ
1500
(mm/año)
1990-2004
1000 2040-2069
500
0
Modelo
1400
PROMEDIO DE PRODUCCIÓN DE AGUA – CUENCA GUABAS
Producción de Agua (mm/año)
1200
1000
1990-2004
800
2040-2069
600
400
200
0
Modelo
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1500
PROMEDIO DE PRODUCCIÓN DE AGUA – CUENCA FRAILE
Producción de Agua (mm/año)
1000 1990-2004
2040-2069
500
0
Modelo
2000
PROMEDIO DE PRODUCCIÓN DE AGUA – CUENCA DESBARATADO
Producción de Agua (mm/año)
1500
1990-2004
1000 2040-2069
500
0
Modelo
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Análisis de Cambio – Promedio Modelos GCM’s
CAMBIO EN PRODUCCIÓN DE AGUA
2
CUENCA ÁREA (Km ) MÍN. MÁX. PROMEDIO GANANCIA PÉRDIDA
Tuluá 766.767 -783.078 1145.290 246.973 595.11 Km2 (77.61 %) 171.65 Km2 (22.39 %)
Guabas 191.450 -667.615 677.692 16.774 85.81 Km2 (44.82 %) 105.64 Km2 (55.18 %)
Fraile 361.578 -140.122 1249.100 416.843 322.41 Km2 (89.17 %) 39.16 Km2 (10.83 %)
Desbaratado 192.368 152.811 1460.100 649.627 192.37 Km2 (100 %) Eco-Efficient Agriculture for the Poor
0 Km2 (0 %)

Análisis de Cambio – Promedio Modelos GCM’s
Variable
Cuenca Producción de Agua Agricultura Biodiversidad
Tuluá Ganancia Ganancia Pérdida
Guabas Ganancia Ganancia Pérdida
Fraile Ganancia Pérdida Pérdida
Desbaratado Ganancia Pérdida Pérdida
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Conclusiones
La modelación climática muestra tanto un incremento en la humedad como en la
temperatura.
En términos hidrológicos, la tendencia para las cuatro cuencas es de aumento en la
producción de agua.
La cuantificación de incertidumbre por medio del uso de múltiples GCMs demuestra que hay
concordancia entre casi todos , en la dirección de cambio en caudal (hacia lo positivo), pero
la tasa de aumento varía entre las diferentes proyecciones climáticas
El análisis de los diferentes modelos (SWAT e INVEST) permite cuantificar la incertidumbre
desde el punto de vista de la hidrología en los resultados para caudales actuales.
No fue posible incluir SWAT en el análisis de caudal futuro dado su requerimiento de datos
diarios de clima.
Eco-Efficient Agriculture for the Poor

Gracias por su atención!!
n.uribe@cgiar.org
j.valencia@cgiar.org
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