Estudio Hidrología Distrito Riego Gigante

Av. 26 # 27 – 94 Oficina 108 Neiva – Huila
Teléfono: 0988744048 - Email: fundispros@gmail.com
1
GOBERNACION DEL HUILA
Secretaria de Agricultura y minería
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD Y DISEÑOS DETALLADOS DEL DISTRITO
DE RIEGO DE PEQUEÑA ESCALA LA GRAN VIA DEL MUNICIPIO DE GIGANTE –
DPTO. DEL HUILA.
“ASORRIEGO DE LA GRAN VÍA”
3. HIDROLOGÍA
ENTIDAD CONTRATANTE:
SECRETARIA DE AGRICULTURA Y MINERÌA
CONSULTOR:
FUNDACIÓN DESARROLLO DE LAS INGENIERIAS Y CIENCIAS DE LA SALUD PARA
LA PROYECCIÓN SOCIAL “FUNDISPROS”
NIT. 900.200.106-5
MUNICIPIO DE GIGANTE – DPTO DEL HUILA
JUNIO DEL 2016

DE RIEGO DE PEQUEÑA ESCALA LA GRAN VIA DEL MUNICIPIO DE
GIGANTE – DPTO. DEL HUILA.
HIDROLOGIA
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TABLA DE CONTENIDO
3. HIDROLOGÍA............................................................................................................. 5
OBJETIVOS GENERALES ............................................................................................ 5
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................... 5
3.1. ESTUDIO CARACTERIZACIÓN HIDROLÓGICA DE LA CUENCA ..................... 6
3.1.1. Metodología para el desarrollo del estudio ................................................... 6
3.1.2. Recopilación de información básica para el desarrollo del estudio hidrológico
8
3.1.3. Definición y caracterización del área de estudio ........................................... 8
3.1.4. Definición de la divisoria topográfica........................................................... 10
3.1.5. Ubicación de estaciones útiles para el desarrollo del estudio ..................... 11
3.1.6. Compendio de información meteorológica.................................................. 12
3.1.7. Análisis de precipitación ............................................................................. 12
3.1.8. Caracterización fisiográfica y morfométrica del área de estudio de la
Microcuenca hidrográfica de la Quebrada La Guandinosa........................................ 17
3.2. ESTUDIO DE CAUDALES DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO Y AFOROS
PUNTUALES SITIO DE CAPTACIÓN.......................................................................... 27
3.2.1. Estudio de caudales máximos .................................................................... 27
3.2.2. Estudio de caudales medios....................................................................... 33
3.2.3. Estudio de caudales mínimos..................................................................... 37
3.2.4. Aforos líquidos puntuales ........................................................................... 42
3.3. ESTUDIO DE BALANCE OFERTA – DEMANDA DE CAUDALES .................... 45
3.3.1. Concepto caudal ecológico emitido por la Corporación Autónoma Regional del
Alto Magdalena CAM................................................................................................ 45
3.3.2. Inventario reportado por la Corporación Autónoma Regional del Alto
Magdalena CAM sobre usos actuales y aprovechamientos del recurso hídrico sobre la
fuente abastecedora................................................................................................. 46
3.3.3. Balance oferta – demanda de caudales...................................................... 48
3.3.4. Diagnóstico sobre disponibilidad de agua de la fuente ............................... 53
3.4. PLANO DE LA MICROCUENCA HIDROGRÁFICA ........................................... 53
3.5. DOCUMENTACIÓN Y ACOMPAÑAMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL
PERMISO DE CONCESIÓN DE AGUAS PARA ETAPA DE CONSTRUCCIÓN Y PARA
LA OPERACIÓN DEL DISTRITO DE RIEGO............................................................... 55
CONCLUSIONES............................................................................................................ 58

HIDROLOGIA
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LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Tributarios Microcuenca Quebrada La Guandinosa (Gigante).......................... 9
Tabla 2. Estaciones seleccionadas y útiles en el análisis hidrológico del área de estudio
de la microcuenca hidrográfica de la Quebrada La Guandinosa...................................... 12
Tabla 3. Compendio de información pluviométrica....................................................... 12
Tabla 4. Registro medios multianuales de precipitación de las estaciones Hda La
Cristalina y La Arcadia..................................................................................................... 12
Tabla 5. Coeficiente pluviométrico de las estaciones Hda La Cristalina y La Arcadia .. 14
Tabla 6. Memoria de cálculo precipitación media anual àrea de estudio de la microcuenca
hidrográfica Qda La Guandinosa ..................................................................................... 17
Tabla 7. Forma de la cuenca según el índice de Graveliusrma de la cuenca según el
índice de Gravelius.......................................................................................................... 21
Tabla 8. Precipitación acumulada para tres niveles de condición de humedad
antecedente..................................................................................................................... 22
Tabla 9. Clasificación hidrológica................................................................................. 23
Tabla 10. Clasificación hidrológica................................................................................. 24
Tabla 11. Número de curva de escorrentía.................................................................... 25
Tabla 12. Número de curva ponderado para la cuenca hidrográfica en estudio de la
quebrada La Guandinosa ................................................................................................ 26
Tabla 13. Características fisiográficas y morfométricas del área de estudio de la
microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa ............................................... 27
Tabla 14. Valores de los coeficientes a,b,c y d para el cálculo de las curvas IDF, para
Colombia 29
Tabla 15. Precipitación máxima en 24 horas para la estación Hda la Cristalina............. 29
Tabla 16. Intensidad - Duración y Freciencia (IDF) Estación Hacienda La Cristalina ..... 30
Tabla 17. Precipitaciones puntuales para la Estación Hda La Cristalina ........................ 31
Tabla 18. Incrementos de Lluvias Puntuales De Precipitación – Estación Hda La Cristalina
32
Tabla 19. Incrementos Arreglados de Precipitación – Área De Influencia Estación Hda La
Cristalina 32
Tabla 20. Caudales máximos obtenidos a partir del método lluvia escorrentía para el
área de estudio de la quebrada La Guandinosa .............................................................. 33
Tabla 21. Caudales medios mensuales multianuales sitio de estudio qda La Guandinosa
36
Tabla 22. Caudales mínimos mensuales multianuales estimados en el sitio de estudio
qda La Guandinosa ......................................................................................................... 37
Tabla 29. Caudales medios mensuales multianuales estimados en los usos
concesionados sobre la quebrada La Guandinosa .......................................................... 50
Tabla 30. Balance Oferta Vs Demanda sobre la quebrada La Guandinosa ................... 52

HIDROLOGIA
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LISTADO DE FIGURAS
Figura 1. Modelo tipo para el desarrollo del estudio hidrológico......................................... 7
Figura 2. Localización general de la Microcuenca de la Quebrada La Guandinosa. .......... 9
Figura 3. Área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa
........................................................................................................................................ 10
Figura 4. Localización estaciones meteorológicas y polígonos de Thiessen.................... 11
Figura 5. Isoyetas microcuenca Qda La Guandinosa....................................................... 16
Figura 6. Coberturas de las vertientes del área de estudio de la microcuenca hidrográfica
de la quebrada La Guandinosa........................................................................................ 23
Figura 7. Esquema conceptual de modelo agregado de tanques..................................... 34
Figura 8. Ejecución de aforos líquidos Qda La Guandinosa............................................. 42
Figura 9. Localización usos concesionados sobre la quebrada La Guandinosa............... 48
Figura 10. Balance Oferta Vs. Demanda sobre la quebrada La Guandinosa ................... 51
LISTADO DE GRAFICAS
Grafica 1. Curvas IDF Estación Hacienda La Cristalina ................................................... 31
Grafica 2. Curva de duración, caudal simulado - caudal observado................................. 35
Grafica 3. Caudales medios mensuales multianuales en el sitio de estudio del cauce de la
Grafica 4. Caudales mínimos mensuales multianuales en el sitio de estudio del cauce de la

HIDROLOGIA
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3. HIDROLOGÍA
OBJETIVOS GENERALES
• Realizar el análisis hidrológico de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La
Guandinosa, considerando como sitio de estudio aquel en el que se proyecta la
ubicación de la obra de captación del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN
VÍA.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Caracterizar de forma general las condiciones climáticas del área de estudio de la
Microcuenca de la quebrada La Guandinosa.
• Determinar algunos de los parámetros fisiográficos y morfométricos del área de
estudio de la Microcuenca de la quebrada La Guandinosa.
• Estimar los caudales medios, mínimos y máximos en el sitio en el que se proyecta
la construcción de la captación del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN VÍA.
• Realizar aforos líquidos puntuales en el cauce de la quebrada La Guandinosa, en el
punto en el cual se proyecta la construcción de las obras de captación del distrito de
riego ASORRIEGO DE LA GRAN VÍA.
• Definir de acuerdo con lo establecido por la Corporación Autónoma Regional del
Alto Magdalena CAM el caudal ecológico en el sitio de estudio.
• Realizar el balance oferta vs demanda actual de la quebrada La Guandinosa, con el
fin de determinar si el recurso hídrico es suficiente para suplir las necesidades
hídricas del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN VÍA.

HIDROLOGIA
6
3.1. ESTUDIO CARACTERIZACIÓN HIDROLÓGICA DE LA CUENCA
3.1.1. Metodología para el desarrollo del estudio
De acuerdo a los objetivos propuestos para el desarrollo del estudio hidrológico de la
quebrada La Guandinosa, se plantearán metodologías según el tipo y la cantidad de
información disponible en la microcuenca hidrográfica. De esta forma, el análisis
hidrológico iniciará considerando dos escenarios, los cuales se describen a continuación:
• La microcuenca hidrográfica presenta dentro de su área estaciones de medición
de caudal, lo cual conlleva a que el análisis hidrológico que se plantee sea de tipo
hidrométrico y considere el concepto de rendimiento hídrico de la cuenca.
• La microcuenca hidrográfica no presenta estaciones de medición de caudal pero
tiene disponibles dentro de su área estaciones pluviométricas y/o pluviográficas,
por lo cual el análisis de caudales se realizará mediante la aplicación de modelos
lluvia- escorrentía.
El objetivo del estudio hidrológico es determinar el comportamiento de los caudales de La
fuente hídrica quebrada La Guandinosa, ante la influencia de los fenómenos climáticos que
predominan en la zona. En los periodos de estiaje donde las precipitaciones disminuyen
de manera considerable y las temperaturas aumentan, los caudales que discurren por los
cauces tienden a disminuir, ocasionándose con ello una reducción de la oferta hídrica
disponible. Por otra parte, cuando el comportamiento de las variables climáticas es
opuesto, es decir, las precipitaciones aumentan y disminuye la temperatura, los caudales
aumentan de manera considerable. En algunos casos y debido a eventos pluviométricos
de tipo torrencial, se tiene la ocurrencia de caudales de la misma naturaleza; asociado a
estos caudales se tienen altas velocidades y alta taza de transporte de sedimentos y de
sólidos de gran tamaño, que se depositan principalmente en las riberas de los ríos una vez
la creciente se ha atenuado.
De acuerdo a lo relacionado en el párrafo anterior, la determinación del régimen de
caudales de una fuente hídrica que es considerada para el abastecimiento de un distrito
de riego es de suma importancia, debido a que con dicho análisis se determina si existe
suficiencia hídrica y se predice de manera aproximada la ocurrencia de fenómenos de tipo
torrencial que puedan ocasionar daños en la infraestructura del distrito que se localiza
sobre el cauce (bocatoma) o en cercanías a él (desarenadores entre otras).
De acuerdo a lo anterior, las actividades a realizar para el cumplimiento de los objetivos
del análisis hidrológico se resumen en la Figura 1.

HIDROLOGIA
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Figura 1. Modelo tipo para el desarrollo del estudio hidrológico.
Fuente: FUNDISPROS, 2016.

HIDROLOGIA
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3.1.2. Recopilación de información básica para el desarrollo del estudio
hidrológico
La fuente hídrica propuesta para el abastecimiento del distrito de adecuación de tierras de
la vereda La Gran Vía “ASORRIEGO DE LA GRAN VIA”, ubicado en el municipio de
Gigante, hace referencia a la quebrada La Guandinosa. Para esta fuente y su cuenca
hidrográfica, y con el fin de definir sus principales características, se recolectó información
mediante el desarrollo de dos actividades descritas a continuación:
• Solicitud de información:
Se redactaron, enviaron y radicaron oficios dirigidos a entidades de índole
público como privado que tuvieran jurisdicción sobre la Microcuenca de la quebrada
La Guandinosa. Las entidades consultadas se relacionan a continuación:
o Alcaldía municipal de Gigante del departamento del Huila
o Corporación Autónoma Regional del Alto Magdalena CAM.
• Documentación Bibliográfica:
Se buscaron diversas fuentes bibliográficas que servirían de soporte de las
metodologías desarrolladas para el cumplimiento de los objetivos del estudio, así
como también se consultaron estudios elaborados en la microcuenca hidrográfica
de la quebrada La Guandinosa que guarden relación con la hidrología de la misma.
3.1.3. Definición y caracterización del área de estudio
La cuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa se localiza en el Municipio de
Gigante en región centro-oriental del departamento del Huila.
Según el instituto Interamericano de Cooperación Agropecuaria IICA, la quebrada La
Guandinosa, nace a una altura que está por encima de los 2800 m.s.n.m. donde se
encuentra el ecosistema de sub páramos, el cual da origen a tres lagunas, entre las cuales
está la laguna La Guandinosa, lugar de nacimiento de dicha quebrada. La microcuenca, se
caracteriza por aportar una gran cantidad de sedimentos a la cuenca del Río Magdalena,
provenientes de las zonas consideradas de alto riesgo por deslizamientos y remoción masal
de las veredas La Pradera, La Gran Vía y la quebrada El Chonta que es la más crítica de
todas.
La Microcuenca La Guandinosa, recorre las veredas El Tendido, Alta Cachaya, La Palma,
Quebraditas, El Salado, La Pradera, Santa Lucía, Alto de Las Águilas, Los Olivos, El Rodeo,
Guandinosa, Pueblo Nuevo, La Gran Vía y Cachaya. (EOT Soporte Ambiental del Municipio
de Gigante).
La microcuenca limita al sur con la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Honda, al
norte con la microcuenca hidrográfica de la quebrada Las Vueltas y de la quebrada
Guandinosito, al este con el departamento del Caquetá y al Oeste con el cauce del Río
Magdalena.

HIDROLOGIA
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Figura 2. Localización general de la Microcuenca de la Quebrada La Guandinosa.
Los tributarios más importantes que conforman la Microcuenca de la quebrada La
Guandinosa, son los mencionados en la Tabla 1.
Tabla 1. Tributarios Microcuenca Quebrada La Guandinosa (Gigante)
MICROCUENCA AFLUENTES DIRECTOS
QUEBRADA LA GUANDINOSA
QDA EL CHONTA
QDA EL ARADO
QDA LOS APOSENTOS
QDA AGUA BLANCA
QDA LOS QUINALES
QDA POTRERITOS
QDA LA CHONTA
QDA AGUA CLARA

HIDROLOGIA
10
El interés del análisis hidrológico de la Microcuenca de la quebrada La
Guandinosa, se centra en el reconocimiento del régimen de caudales que se presentan en
el sitio en el que según el diseño hidráulico del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN
VÍA, se proyecta la construcción de su obra de captación; de esta manera el área de estudio
se delimitará desde el nacimiento de la quebrada La Guandinosa, hasta el sitio de captación
del distrito de riego proyectado.
3.1.4. Definición de la divisoria topográfica
Para la delimitación del área de estudio se consideraron las planchas 366-II-A, 367-I-B, 367-
II-A, 367-II-C y 367-I-D del IGAC a escala 1:25.000 y las curvas de nivel extraídas del
modelo digital de elevación generado por interferometría de radar a partir de la información
capturada por la Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) mediante los sensores:
Spaceborne Imaging Radar (SIR-C) y el X-Band Synthetic Aperture Radar (X-SAR)
instalados en el transbordador espacial Endeavour. El resultado de dicha delimitación se
presenta en la Figura 3.
Figura 3. Área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La
Guandinosa

HIDROLOGIA
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3.1.5. Ubicación de estaciones útiles para el desarrollo del estudio
Para el desarrollo del análisis hidrológico del área de estudio de la Microcuenca hidrográfica
de la quebrada La Guandinosa, es necesario contar con información relacionada con el
clima y el régimen de caudales presente en su fuente principal.
Para ello preliminarmente se consultan en el Catálogo Nacional de Estaciones del IDEAM
(CNE, 2013), todas las estaciones localizadas en cercanías y sobre la quebrada La
Guandinosa (estaciones hidrométricas) y se seleccionan de estas, aquellas que sean útiles
para el análisis, descartando las que se encuentran inactivas o funcionen de forma
automática, y en las que su registro de datos sean menor a 20 años.
Luego de ubicadas las estaciones, se elaboraron los polígonos de Thiessen (Figura 4) para
verificar que estaciones presentan influencia en el área de estudio.
Figura 4. Localización estaciones meteorológicas y polígonos de Thiessen

HIDROLOGIA
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Teniendo en cuenta lo señalado en la Figura 4, se tiene que las estaciones que
presentan influencia en el área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada
La Guandinosa y que por tal razón serán útiles en el desarrollo del análisis pluviométrico e
hidrológico son las mostradas en la Tabla 2.
Tabla 2. Estaciones seleccionadas y útiles en el análisis hidrológico del
área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la Quebrada La
Guandinosa
Nº ESTACIÓN MUNICIPIO TIPO DPTO. COORDENADAS ELEV.(msnm)
1 LA ARCADIA ALGECIRAS PM HUILA 852831.3mE- 761037.7mN 1.380
2 HDA LA CRISTALINA GIGANTE PM HUILA 841392.7mE -748037.6mN 1.460
PM: Pluviométrica
Fuente: IDEAM, 2015
3.1.6. Compendio de información meteorológica
En la Tabla 3 se relaciona la periodicidad y la extensión de las series consideradas para el
análisis de la variable precipitación en la microcuenca hidrográfica de la quebrada La
Guandinosa.
Tabla 3. Compendio de información pluviométrica
Nº ESTACIÓN VARIABLE CLIMÁTICA PERIODICIDAD SERIE DE TIEMPO
1 LA ARCADIA Precipitación Diaria 1994 - 2013
2 HDA LA CRISTALINA Precipitación Diaria 1994 - 2013
Fuente: IDEAM, 2015
3.1.7. Análisis de precipitación
Monsalve, 1995 define la precipitación como un agregado de partículas acuosas, líquidas
o sólidas, cristalizadas o amorfas, que caen de una nube o un grupo de nubes y alcanzan
el suelo. Es uno de los parámetros del clima que presentan más influencia en la variación
de los caudales que discurren por una fuente hídrica, de ahí la importancia de su análisis.
En la siguiente tabla se relacionan la precipitación media mensual multianual de las
estaciones seleccionadas para su análisis.
Tabla 4. Registro medios multianuales de precipitación de las
estaciones Hda La Cristalina y La Arcadia
Precipitación
(mm)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sep Oct Nov Dic
Valor
Anual
Estación Hda
La Cristalina
105.0 125.9 174.2 179.5 165.5 122.0 99.4 71.3 89.5 146.6 150.4 103.9 1533.0
Estación La
Arcadia
142.5 132.7 171.7 200.16 173.4 116.76 92.4 62.82 78.2 244.60 222.65 159.05 1797.1
Fuente: IDEAM, 2015

HIDROLOGIA
13
Gráfica 1. Registros medios mensuales multianuales de precipitación de las
estaciones Hda La Cristalina y La Arcadia.
Fuente: FUNDISPROS
Como puede observarse en la Tabla 4 y la Gráfica 1, el régimen de precipitación registrado
para la zona de estudio es de tipo bimodal, con dos periodos de lluvia y dos de estiaje bien
diferenciados entre sí.
Periodos lluviosos: Las dos estaciones registran el primer periodo lluvioso durante
los meses de marzo, abril y mayo; los mayores valores se registraron en la estación
La Arcadia, con datos que varían entre 171.7 y 200.16 mm. Para el segundo
semestre, los meses más lluviosos son octubre y noviembre con registros para la
estación La Arcadia de 224.6 y 222.6 mm respectivamente y para la estación Hda
La Cristalina de 146.6 y 150.4mm respectivamente. El mes más lluvioso del año
difiere en las dos estaciones; para la estación La Arcadia, el mes con mayores
registros de precipitación es octubre, mientras que para la estación Hda La Cristalina
es abril.
Durante la totalidad del año, las precipitaciones registradas por la estación La
Arcadia son mayores que las registradas por la estación Hda La Cristalina fenómeno
que indica que las precipitaciones en la zona son de tipo orográfico, es decir, son
proporcionales a la altura; a mayor altura mayor precipitación y viceversa.
Periodos secos: Se presentan durante los meses de enero y febrero para el primer
periodo del año, y es la estación Hda La Cristalina, la que muestra dentro de sus
registros, precipitaciones medias mensuales más bajas con 105 mm. La segunda
0
50
100
150
200
250
Precipitación
(mm)
Tiempo (Meses)
HDA LA CRISTALINA
LA ARCADIA

HIDROLOGIA
14
época de estiaje, se presenta para los meses comprendidos entre junio
y septiembre siendo agosto el más seco del año, con valores medios mensuales
multianuales de 62.82 y 71.3 mm para las estaciones La Arcadia y Hacienda La
Cristalina, respectivamente.
• Distribución temporal de la precipitación
La distribución temporal de las lluvias se determinó mediante el cálculo para las
estaciones La Arcadia y Hda La Cristalina del Coeficiente Pluviométrico, el cual
determina la relación entre lo que llueve realmente cada mes y lo que debería llover si
la precipitación fuera uniforme a lo largo de todo el año. Para esto se utilizó la siguiente
expresión:
𝐶𝑃𝑖 =
𝑃𝑖
𝑃
Donde:
Cpi: Índice pluviométrico para el mes “i”
Pi: Precipitación observada para el mes “i” (mm)
Ṗ: Precipitación promedia mensual
De esta manera el coeficiente pluviométrico se relacionan en la Tabla 5.
Tabla 5. Coeficiente pluviométrico de las estaciones Hda La Cristalina y
La Arcadia
Precipitación
(Mm)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
Est. Hda La
Cristalina
0.82 0.99 1.36 1.41 1.30 0.95 0.78 0.56 0.70 1.15 1.18 0.81
Est. La Arcadia 0.95 0.89 1.15 1.34 1.16 0.78 0.62 0.42 0.52 1.63 1.49 1.06

HIDROLOGIA
15
Gráfica 2. Coeficiente Pluviométrico de las Estaciones Hda La Cristalina y La
Arcadia
El Coeficiente Pluviométrico (Cp) determinado para cada mes relaciona la precipitación
media anual y el volumen total de cada mes. De esta forma se identifican dos periodos de
lluvias durante el año similares para las dos estaciones analizadas, a excepción de los
meses de octubre y noviembre, con diferencias visibles entre las dos estaciones.
El primer periodo de lluvia ocurre durante los meses de marzo, abril y mayo, en el primer
semestre, y octubre, noviembre y diciembre en el segundo, y para las que se tienen
coeficientes que varían entre 1.15 y 1.63. Las épocas de estiaje se reconocen durante los
meses de enero, febrero, junio, julio, agosto y septiembre con coeficientes que varían entre
0.42 y 0.99.
• Distribución espacial de la precipitación
Determinar cómo se distribuye la precipitación en el espacio, partiendo de datos puntuales
de pluviómetros, es posible mediante la aplicación de métodos tales como polígonos de
Thiessen e Isoyetas. El primer método no considera de forma directa la influencia de la
orografía en la lluvia y se debe construir una red de Thiessen cada vez que haya un cambio
en la red de pluviómetros, el segundo resulta ser más útil por ser el más preciso.
De acuerdo a lo anterior, se utilizó el método de isoyetas, en el cual se trazan líneas de
igual precipitación utilizando las profundidades de lluvia entre estaciones adyacentes.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
COEFICIENTE
PLUVIOMETRICO
MESES
ESTACION LA
CRISTALINA
ESTACION
GIGANTE 2

DE RIEGO DE PEQUEÑA ESCALA LA GRAN VIA DEL MUNICIPIO DE GIGANTE – DPTO. DEL HUILA.
HIDROLOGÍA
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Figura 5. Isoyetas microcuenca Qda La Guandinosa

HIDROLOGÍA
17
De acuerdo a lo relacionado en la Figura 5, se tiene que las precipitaciones en la totalidad
de la microcuenca hidrográfica de la Qda La Guandinosa aumentan en la medida que
asciende la localización altitudinal.
Considerando la información relacionada en la isoyetas se puede determinar la
precipitación media para un área específica. Aparicio, 1987 establece que la precipitación
media se determina por medio de la siguiente ecuación
ℎ𝑝
̅
̅
̅
̅ =
1
𝐴𝑇
∑ ℎ𝑝𝑖
̅̅̅̅𝐴′𝑖
𝑛′
𝑖=1
Donde:
𝒉𝒑
̅̅̅̅: Precipitación media (mm)
n’: Número de áreas
A: Área (Km2
)
De esta manera se determina entonces que la precipitación media para el área de estudio
de la microcuenca hidrográfica de la qda La Guandinosa es de 1658.8 mm (ver Tabla 6.)
Tabla 6. Memoria de cálculo precipitación media anual àrea de estudio
de la microcuenca hidrográfica Qda La Guandinosa
Isoyetas
(mm)
Precipitación
media (mm)
Área (km2) Volumen
precipitación
1 1587.5 0.160 254.73
2 1612.5 1.872 3019.25
3 1637.5 6.188 10133.57
4 1662.5 8.628 14344.09
5 1687.5 6.932 11697.76
Total 23.781 39449.389
Precipitación media total (mm) 1658.8
3.1.8. Caracterización fisiográfica y morfométrica del área de estudio de la
Microcuenca hidrográfica de la Quebrada La Guandinosa.
Según FIRCO (2005), las propiedades hidrológicas que caracterizan a una microcuenca
y que son las que más influencia tienen sobre el estudio de estas son: el coeficiente de
compacidad, la elevación máxima, elevación mínima, elevación media, pendiente media,
longitud de la microcuenca, longitud del cauce, relación de elongación, índice de forma,
densidad de corriente, densidad de drenaje, clasificación de las corrientes en la
microcuenca, curva hipsométrica y perfil del cauce principal. Para el presente estudio se
tendrán en consideración algunos de los parámetros más importantes de los mencionados
anteriormente.

HIDROLOGÍA
18
Para establecer algunos de los elementos geométricos y morfológicos del área de estudio
de la Microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa, se da paso al cálculo de
las variables de mayor utilidad en la definición preliminar del comportamiento hidrológico
de la misma.
Características fisiográficas
Las características fisiográficas de una cuenca hidrográfica se relacionan con sus
propiedades físicas. A continuación se determinan en el área de estudio de la microcuenca
hidrográfica de la quebrada La Guandinosa aquellas que se consideran de mayor
importancia y que permiten dar cumplimiento a los objetivos planteados al inicio del
estudio.
Las características fisiográficas, se determinaron considerando la cartografía básica
generada por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi a Escala 1:25.000 para el
departamento del Huila, y las curvas de nivel extraídas del modelo digital de elevación
generado por la Shuttle Radar Topography Mission (SRTM).
• Área: Es el tamaño de la superficie de una microcuenca en km2
, se obtiene
automáticamente a partir de la digitalización y poligonización de la misma. De esta
manera el área en estudio de la microcuenca de la quebrada La Guandinosa es de
23.84 Km2
.
• Perímetro: Es la longitud de la línea que delimita el área de estudio de la
Microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa (divisoria topográfica). Es
de gran importancia, ya que en conexión con el área definen la forma de la
microcuenca. Los perímetros de mayor valor corresponden a microcuencas
alargadas y las de menor a las redondeadas. Dicha longitud en el caso de la
microcuenca en estudio de la quebrada La Guandinosa es de 21.36 km.
• Pendiente media: La pendiente media de un terreno cualquiera que este sea, se
relaciona directamente con el grado de inclinación del mismo. En las cuencas y
microcuencas hidrográficas, esta característica es de mucha importancia, puesto
que controla en gran parte la velocidad con que el agua lluvia escurre por las
vertientes de la microcuenca (escorrentía superficial) para finalmente concentrarse
en la red de drenaje de la misma.
La pendiente media del área de estudio de la m i c r o cuenca hidrográfica de
la quebrada La Guandinosa, se determina mediante la aplicación del criterio de J.
W. Alvord (Campos, 1998), en el que la pendiente de la microcuenca, es el promedio
ponderado de las pendientes de cada faja entre curvas de nivel adyacentes.
En relación a su área su cálculo se realiza mediante el uso de la siguiente
expresión.

HIDROLOGÍA
19
𝑆 =
𝐷𝑥𝐿
𝐴
Dónde:
S: Pendiente media de la cuenca (%)
D: Equidistancia de curvas de nivel (Km)
L: Longitud total de las curvas de nivel, encerradas por el parteaguas (Km)
A: Área de la Microcuenca (Km²)
𝑆 =
0,025 𝑋 358, 47 𝐾𝑚
23,84 𝐾𝑚2
= 0,376
De esta manera se obtiene entonces que la pendiente media del área objeto de
estudio en la Microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa es de 37.6%
Según Londoño, 2001, en relación con el crecimiento de la pendiente media de la
microcuenca, crece la velocidad media de la escorrentía superficial y en función de
esta disminuye la infiltración, pueden crecer los picos de las avenidas y aumentar la
capacidad de erosión. Para la microcuenca de la quebrada La Guandinosa, se
establece una pendiente moderada, con repercusión en la velocidad de la
escorrentía, aumentando así, el riesgo de ocurrencias de avalanchas.
• Longitud del cauce principal: Está definida como la distancia horizontal del rio
principal entre un punto aguas abajo (Punto de captación) y otro punto aguas arriba
donde la tendencia general del río principal corte la línea de contorno de la
microcuenca. Dicha longitud es igual a 7.98 km.
• Pendiente media del cauce: Esta característica está estrechamente relacionada
con la velocidad de propagación de las ondas de una avenida y la cantidad de
sedimentos transportados en la misma. Se puede determinar mediante la relación
entre la diferencia de altura entre su nacimiento y un punto de interés y la longitud
del tramo comprendido entre estos puntos.
𝑃𝑐 =
𝐻1 − 𝐻2
𝐿𝑐
𝑥 100
Donde:
H1: Altura del nacimiento del rio.
H2: Altura del sitio de estudio.
Lc: Longitud del tramo del cauce objeto de estudio.
𝑃𝑐 =
3375𝑚 − 1725𝑚
7985 𝑚
𝑥 100 = 0,207 = 𝟐𝟎, 𝟕 %
La microcuenca es propensa a crecientes de tipo torrencial.

HIDROLOGÍA
20
• Densidad de Drenaje: Relaciona la longitud total de los cursos de agua de una
microcuenca y su área.
- Cuencas o microcuencas con drenaje pobre: Dd alrededor de 0.5 km/km2
- Cuencas o microcuencas bien drenadas: Dd alrededor de 3.5 km/km2.
Matemáticamente la densidad de drenaje se expresa según R.E. Horton como:
𝐷𝑑 =
𝐿
𝐴
=
𝐾𝑚
𝐾𝑚2
Dónde:
L: Longitud total de las corriente de agua en Km.
A: Área de la cuenca.
𝐷𝑑 =
35,7
23,84
= 1,5
𝐾𝑚
𝐾𝑚2
Para la microcuenca de la quebrada La Guandinosa, se tiene como resultado una densidad
de drenaje de 1,5 Km /Km2, valor que está dentro de los rangos establecidos por Monsalve,
G. (1995) para una cuenca medianamente drenada.
Características morfométricas.
• Forma de la cuenca: Para determinar la forma de la cuenca cuantitativamente, esta
es comparada con figuras geométricas. Para ello se utiliza el índice de Gravelius que
relaciona el perímetro de la cuenca y la longitud de la circunferencia de un círculo de
área igual a la de la cuenca.
𝐾𝑐 = 0,28 (
𝑃
√𝐴
)
Dónde:
Kc: Coeficiente de compacidad de Gravelius
P: Perímetro de la cuenca (Km)
A: Área de la Cuenca (Km²)
En la siguiente tabla se relacionan la forma de la cuenca hidrográfica según el
índice de Gravelius estimado.

HIDROLOGÍA
21
Tabla 7. Forma de la cuenca según el índice de Graveliusrma
de la cuenca según el índice de Gravelius
CLASE DE
FORMA
RANGOS DE
CLASE
FORMA DE LA
CUENCA
CARACTERÍSTICAS
Kc 1 1.00 – 1.25
Casi redonda a Oval
redonda
Cuenca de tipo torrencial, altamente peligrosa
Kc 2 1.25 – 1.50
Oval redonda a Oval
oblonga
Peligros torrenciales, pero no iguales al anterior
Kc 3 1.50 – 1.75
Oval oblonga a
Rectangular oblonga
Cuenca menos torrencial
Kc 4 > 1.75
Rectangular a Muy
lobuladas
Cuencas de aguas tranquilas
Fuente: LONDOÑO, 2001
𝐾𝑐 = 0,28 (
21.35 𝐾𝑚
√23.84 𝑘𝑚
) = 𝟏, 𝟐𝟐
Según el índice de Gravelius, la forma de la microcuenca está dentro de clase Kc1,
estimando una forma casi redonda a oval redondeada, con la característica de ser una
microcuenca de tipo torrencial y altamente peligrosa.
• Tiempo de concentración de la cuenca. Corresponde al tiempo que tarde en llegar
a la salida de una cuenca o microcuenca, el agua que procede del punto
hidrológicamente más alejado. Para este estudio, se calcula por el Servicio de
Conservación de Suelos:
𝑇𝑐 =
(
10
6 ) 𝐿0.8
(2540 − 22.86 𝐶𝑁)0.70
14104 𝐶𝑁0.70 𝑆0.5
Donde:
Tc: Tiempo de concentración (Horas)
CN: Numero de curva del SCS
L: Longitud del cauce principal (m)
S: Pendiente media de la cuenca (m)
A continuación se define el Número de Curva a través de la metodología propuesta por
el Servicio de Conservación de Suelos (SCS) de los Estados Unidos.
Numero curva
El método del Número de Curva se basa en la estimación directa de la escorrentía
superficial de una lluvia aislada a partir de características del suelo, uso del mismo y su
cubierta vegetal. A partir de la representación de la precipitación (P) y precipitación efectiva
(Pe) se obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un número

HIDROLOGÍA
22
adimensional de curvas NC, que varía de 1 a 100 según sea el grado
de escurrimiento directo. El NC igual a 1 indica que toda la lluvia infiltra y un NC de 100
representa el escurrimiento total de la precipitación (Monsalve, 1995).
El número de curva depende de factores relacionados con el clima, el suelo y la cobertura
vegetal del área objeto de estudio. Para su determinación es necesario contar con la
información establecida a continuación
o Condición de humedad antecedente
La condición de humedad antecedente está relacionada con el potencial de
escorrentía de una cuenca hidrográfica. Esta puede ser seca, con un mínimo potencial
de escorrentía, media, y húmeda con una alto potencial.
La condición de humedad antecedente depende de la lluvia total de los cinco días
anteriores al evento en consideración y se clasifica en tres grupos tal y como se
muestra en la siguiente tabla.
Tabla 8. Precipitación acumulada para tres niveles de condición de
humedad antecedente
Fuente: MONSALVE, 1995
La máxima precipitación registrada en 24 horas por la estación Hacienda La Cristalina fue
de 100 mm y se presentó el día 22 de marzo de 1999. La precipitación acumulada de los
5 días previos a la máxima precipitación es de 16 mm. Lo anterior establece que la
condición de humedad antecedente para el área de estudio de la microcuenca de la
quebrada La Guandinosa es seca (AMC I).
o Uso y tratamiento del suelo
El uso del suelo hace referencia a la cobertura vegetal presente de manera natural o
por el desarrollo de actividades antrópicas como la agricultura y la ganadería en un
área determinada: Su tratamiento, se relacionada con las actividades adelantadas para
el desarrollo de las mismas.

HIDROLOGÍA
23
Según el Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de Gigante,
para el área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa
se tienen las coberturas relacionadas en la siguiente tabla.
Tabla 9. Clasificación hidrológica
UNIDAD DESCRIPCIÓN ÀREA PORCENTAJE
BnBsPn
Bosque Naturalbosque
secundariopasto natural
19.5 82
RaCa Rastrojos/café 2.4 10
Ra Rastrojos 0.5 2
Pm Pastos manejados 0.67 3
CcPlCp cacao plátano caña panelera 0.77 3
Total 23.84 100
Fuente: EOT, 1995
Sin embargo, con los recorridos realizados hasta el sitio de captación y aguas arriba
del mismo, se evidencio que gran porcentaje de las vertientes de la zona de estudio
han sido deforestadas y en su reemplazo se distinguen potreros.
Figura 6. Coberturas de las vertientes del área de estudio de la microcuenca
hidrográfica de la quebrada La Guandinosa
Fuente: FUNDISPROS, 2016

HIDROLOGÍA
24
Por tal razón y considerando como fundamento las inspecciones oculares realizadas,
se asume que en la actualidad el 75% del área de estudio la conforman bosques
naturales y el 25% restante pastos de pastoreo.
o Clasificación hidrológica de los suelos
Monsalve, 1995, relaciona cuatro grupos para la clasificación hidrológica de los suelos,
agrupados según su potencial de escurrimiento tal y como se muestran en la siguiente
tabla.
Tabla 10. Clasificación hidrológica
GRUPO POTENCIAL DE ESCORRENTÍA
A Bajo potencial
B Moderadamente bajo potencial
C Moderadamente alto potencial
D Alto potencial
FUENTE: MONSALVE, 1995
Para definir el grupo y condición hidrológica de la zona de estudio de la microcuenca
de la quebrada La Guandinosa, se consideró la cartografía del Esquema de
Ordenamiento Territorial del Municipio de Gigante, y el estudio de los suelos del
departamento del Huila (IGAC, 1994) Entonces para esta zona, se presentan tres
series de suelos MLGf, MLBa y MQAf2.
o MLGf: Suelos en relieve moderadamente escarpado y pendientes 50 – 75%.
Están afectados parcialmente por un grado de erosión ligera. Son suelos muy
superficiales, limitados por roca dura compacta, dentro de los primeros 50 cm
de profundidad. Son de textura franco arcillosa en todo el perfil.
o MLBe: Suelos que se encuentran en las partes medias de las vertientes menos
quebradas, son suelos moderadamente profundos, de texturas franco
arcillosas. Pendientes entre 25 y 50%, relieve fuertemente quebrado
o MQAf: Suelos moderadamente profundos de texturas franco arcillosas en la
superficie y arcillosas en los horizontes inferiores. Son suelos bien
desarrollados de consistencias friables y bien drenados. Suelos en relieve
moderadamente escarpado y pendientes del 50 y 75%
De acuerdo a lo anterior, los suelos presentes en la microcuenca de la quebrada
La Guandinosa son del Grupo C; es decir presentan moderadamente alto potencial
de escorrentía.
o Condición hidrológica
La condición hidrológica se determina visualmente y depende de la densidad y el
estado de la cobertura vegetal, puede clasificarse como buena, regular o mala.
Monsalve, 1995 establece que “una condición hidrológica aceptable corresponde al 50
a 75% del área cubierta y media intensidad de pastoreo”; dicha condición se adopta
para el área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa.

HIDROLOGÍA
25
Determinados los parámetros requeridos para determinar el número de curva, se
ingresa a la siguiente tabla.
Tabla 11. Número de curva de escorrentía
FUENTE: MONSALVE, 1995

HIDROLOGÍA
26
De esta manera los resultados obtenidos se relacionan en la siguiente tabla.
Tabla 12. Número de curva ponderado para la cuenca hidrográfica en
estudio de la quebrada La Guandinosa
COBERTURA
PORCENTAJE DE
COBERTURA
NUMERO DE CURVA
PARA CADA USO
PONDERADO
Bosques 75% 73 54.75
Pastos de pastoreo 25% 79 19.75
Número de Curva Ponderada 74.5
De acuerdo a lo establecido en la tabla anterior se tiene para la cobertura presente y el
grupo hidrológico seleccionado, un número de curva es 74.5.
Debido a que la tabla “Número de Curva” (Tabla 11) supone unas condiciones de humedad
antecedentes normales (AMC II), y que para el área de estudio de acuerdo con los registros
pluviométricos de la estación Hda La Cristalina la condición de humedad es seca (AMC I),
el Número de Curva debe ser ajustado mediante la siguiente expresión.
𝐶𝑁𝐼 =
𝐶𝑁𝐼𝐼
2.3 − 0.013 𝐶𝑁𝐼𝐼
𝐶𝑁𝐼 =
74.5
2.3 − 0.013 (74.5)
𝐶𝑁𝐼 = 56
Teniendo en cuenta el Número de Curva seleccionado, se estima el tiempo de
concentración para el área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La
Guandinosa.
𝑇𝑐 =
(
10
6 ) 𝐿0.8
(2540 − 22.86 𝐶𝑁)0.70
14104 𝐶𝑁0.70 𝑆0.5
𝑇𝑐 =
(
10
6 ) 79800.8
(2540 − 22.86 𝑥 56 )0.70
14104 (56)0.70 (0.376)0.5
𝑻𝒄 = 𝟐, 𝟐𝟓 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔

HIDROLOGÍA
27
Tabla 13. Características fisiográficas y morfométricas del área de
estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa
PARÁMETRO UNIDAD ÁREA DE ESTUDIO
Fuente Hídrica Quebrada La Guandinosa
Área Km² 23,84
Perímetro Km 21,35
Cota de Nacimiento río m.s.n.m. 3375
Cota del sitio captación m.s.n.m. 1725
Longitud del cauce Km 7.98
Pendiente media del cauce
(m/m)
% 20,7
Índice de Gravelius 1,22
Pendiente media de la cuenca % 37,6
Densidad de drenaje Km/Km² 1,5
Tiempo de concentración Horas 2,25
3.2. ESTUDIO DE CAUDALES DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO Y AFOROS
PUNTUALES SITIO DE CAPTACIÓN
El reconocimiento de régimen de caudales presente en una fuente que es propuesta para
el abastecimiento hídrico de un distrito de riego es de suma importancia; de él se derivan el
concepto de disponibilidad de agua para suplencia del requerimiento del distrito, así como
también se estiman caudales máximos de avenida que se esperan se presenten con una
probabilidad y para un lapso de tiempo y con los que se buscan reforzar la obra de captación
con el fin que pueda soportar la ocurrencia de estos sin afectarse de manera considerable
y siga así siendo útil para el distrito.
3.2.1. Estudio de caudales máximos
Según el manual de drenaje del INVIAS (2009), si se cuentan con estaciones hidrométricas
sobre una corriente de agua de la cuenca hidrográfica con datos de caudales máximos
instantáneos anuales históricos en una región de cierta magnitud e hidrológicamente
homogénea, se puede aplicar el método del análisis regional de frecuencias de esta variable
hidrológica.
Los modelos lluvia – escorrentía son utilizados cuando no existe la posibilidad de obtener
medidas directas de caudales de drenaje en cuencas hidrográficas, y son modelos en los
cuales se calcula escorrentía superficial.

HIDROLOGÍA
28
Debido a que en la microcuenca de la quebrada La Guandinosa no se tienen estaciones
hidrométricas, la estimación de los caudales máximos se realizó mediante la aplicación de
un modelo hidrológico en el que se consideraron las características físicas y morfométricas
del área de estudio de la cuenca tales como: cobertura vegetal, pendiente, precipitación,
entre otros, dicho modelo se aplicó haciendo uso del software HEC-HMS.
El hidrograma utilizado es el propuesto por el Servicio de Conservación de Suelos (SCS)
de los Estados Unidos y los datos de entrada del modelo son hietogramas de precipitación
para diferentes periodos de retorno. Estos, se obtuvieron a partir de las curvas IDF
(Intensidad, Duración, Frecuencia) elaboradas con los registros máximos de precipitación
de la estación Hacienda La Cristalina.
- Hidrograma Unitario del Servicio de Conservación de Suelos
Este hidrograma fue desarrollado por el Servicio de Conservación de suelos de los
Estados Unidos con base en el análisis de hidrogramas unitarios naturales de un
amplio rango de tamaños de hoyas hidrográficas y sitios geográficos (Monsalve,
1995). Para la aplicación de este hidrograma se requiere conocer el tiempo de
desfase del área de estudio de la cuenca hidrográfica, este depende de
características relacionadas con la fisiografía y cobertura de la cuenca y se puede
estimar mediante el uso de la siguiente relación.
𝑡𝑙 = 0.6𝑡𝑐
Donde:
tl: Tiempo de retraso.
tc: Tiempo de concentración.
De esta manera se tiene entonces que el tiempo de retraso para el área de estudio
de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa es de:
𝑡𝑙 = 0.6 (2.25 ℎ𝑟)
𝑡𝑙 = 1.35ℎ𝑟
- Curvas de Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF)
Las curvas IDF, son arreglo en los cuales se presentan las lluvias contra su duración
y el periodo de retorno (INVIAS, 2009).
La determinación de las curvas IDF, se realizó por el método simplificado el cual
puede ser consultado en el Manual de drenaje para Carreteras del INVIAS (2009).
En este método la intensidad de la precipitación se determina mediante la siguiente
expresión:

HIDROLOGÍA
29
𝑖 =
𝑎 x 𝑇𝑏
x 𝑀𝑑
(𝑡/60)𝑐
Donde:
𝒊 = intensidad de precipitación, en milímetros por hora (mm/h).
𝑻= Periodo de retorno, en años.
𝑴= Precipitación máxima promedio anual en 24 h a nivel multianual.
𝒕= Duración de la lluvia, en minutos (min).
a, b, c, d = parámetros de ajuste de regresión, Sus valores se presentan en la Tabla
14.
Tabla 14. Valores de los coeficientes a,b,c y d para el cálculo de las
curvas IDF, para Colombia
REGIÓN a b c d
Andina 0.94 0.18 0.66 0.83
Caribe 24.85 0.22 0.50 0.10
Pacífico 13.92 0.19 0.58 0.20
Orinoquía 5.53 0.17 0.63 0.42
Fuente: INVIAS, 2009
El área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la quebrada La Guandinosa, se
localiza en la región andina, por tal razón lo parámetros asignados para esta zona fueron
utilizados en la determinación de la intensidad.
Los datos para la estación Hda La Cristalina de precipitación máxima en 24 horas, son los
siguientes:
Tabla 15. Precipitación máxima en 24 horas para la estación Hda la
Cristalina
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MAX
1994 38 55 90 22 25 25 30 20 20 90 80 12 90
1995 12 40 40 50 90 20 20 7 12 28 50 6 90
1996 20 60 50 40 60 35 16 60
1997 20 27 33 10 20 49 50 10 30 20 50
1998 10 30 75 10 100 13 15 20 22 17 40 15 100
1999 70 60 100 85 65 10 30 40 50 50 13 100
2000 15 16 15 70 27 17 16 17 57 24 18 25 70
2001 14 10 23 22 25 17 6 10 21 16 38 25 38
2002 45 86 39 31 35 18 15 5 27 18 42 25 86
2003 40 21 24 32 38 40 14 15 18 44 18 57 57
2004 43 30 11 25 25 15 21 8 18 21 34 12 43
2005 18 39 21 96 25 22 18 11 22 47 45 25 96
2006 26 17 88 43 32 22 24 12 25 15 33 15 88

HIDROLOGÍA
30
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MAX
2007 19 21 12 44 29 21 18 17 10 45 32 21 45
2008 9 29 30 30 32 18 17 14 13 44 28 19 44
2009 22 28 30 18 22 27 17 13 17 48 41 13 48
2010 4 49 11 47 57 47 28 18 16 52 53 28 57
2011 23 37 70 49 35 45 17 4 24 17 60 47 70
2012 71 31 87 33 18 16 16 10 17 24 13 14 87
2013 30 42 30 65 32 23 18 53 21 22 55 74 74
Fuente: IDEAM, 2015.
Aplicando la expresión de intensidad de precipitación a los registros diarios máximos de
precipitación de la estación pluviométrica Hda La Cristalina, se obtienen los valores a partir
de los cuales se grafican las curvas IDF para una duración equivalente al tiempo de
concentración de la microcuenca. Los resultados se presentan en la Tabla 16.
Tabla 16. Intensidad - Duración y Freciencia (IDF) Estación Hacienda La
Cristalina
IEMPO (min)
PERIODO DE RETORNO EN AÑOS
2,33 5 10 25 50 100
10 120,91 138,72 157,16 185,34 209,96 237,87
20 76,52 87,79 99,46 117,30 132,88 150,54
30 58,55 67,18 76,11 89,76 101,68 115,19
40 48,43 55,56 62,95 74,23 84,10 95,27
50 41,80 47,95 54,33 64,07 72,58 82,23
60 37,06 42,52 48,17 56,80 64,35 72,90
70 33,47 38,40 43,51 51,31 58,13 65,85
80 30,65 35,16 39,84 46,98 53,22 60,30
90 28,36 32,53 36,86 43,47 49,24 55,79
100 26,45 30,35 34,38 40,55 45,94 52,04
110 24,84 28,50 32,29 38,08 43,13 48,87
120 23,45 26,91 30,48 35,95 40,73 46,14
130 22,25 25,52 28,92 34,10 38,63 43,77
140 21,18 24,31 27,54 32,47 36,79 41,68

HIDROLOGÍA
31
Grafica 1. Curvas IDF Estación Hacienda La Cristalina
Con los datos obtenidos de las curvas IDF, se hallan las siguientes curvas de masas de
aguaceros puntuales expresada en mm (profundidad de la precipitación).
Tabla 17. Precipitaciones puntuales para la Estación Hda La Cristalina
TIEMPO (min)
PERIODO DE RETORNO EN AÑOS
2,33 5 10 25 50 100
0 0 0 0 0 0 0
10 20,15 23,12 26,19 30,89 34,99 39,64
20 25,51 29,26 33,15 39,10 44,29 50,18
30 29,28 33,59 38,05 44,88 50,84 57,60
40 32,29 37,04 41,96 49,49 56,07 63,52
50 34,83 39,96 45,27 53,39 60,48 68,52
60 37,06 42,52 48,17 56,80 64,35 72,90
70 39,05 44,81 50,76 59,86 67,82 76,83
80 40,87 46,89 53,12 62,64 70,97 80,40
90 42,54 48,80 55,29 65,20 73,86 83,68
100 44,09 50,58 57,30 67,58 76,56 86,73
110 45,54 52,25 59,19 69,80 79,08 89,59
120 46,91 53,82 60,97 71,90 81,45 92,28
130 48,20 55,30 62,65 73,88 83,70 94,82
140 49,43 56,71 64,25 75,77 85,84 97,24
0
50
100
150
200
250
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Intensidad
(mm/hr)
Tiempo (Min)
Tr 2.33 Tr 5 Tr 10 Tr 25 Tr 50 Tr 100

HIDROLOGÍA
32
A partir de estas curvas de masas de aguaceros puntuales se hallan los incrementos de
lluvias puntuales de la estación Hda La Cristalina.
Tabla 18. Incrementos de Lluvias Puntuales De Precipitación – Estación
Hda La Cristalina
TIEMPO (min) PERIODO DE RETORNO EN AÑOS
2,33 5 10 25 50 100
0-10 20.15 23.12 26.19 30.89 34.99 39.64
10-20 5.36 6.14 6.96 8.21 9.30 10.54
20-30 3.77 4.33 4.90 5.78 6.55 7.42
30-40 3.01 3.45 3.91 4.61 5.22 5.92
40-50 2.54 2.92 3.31 3.90 4.42 5.01
50-60 2.23 2.56 2.90 3.41 3.87 4.38
60-70 1.99 2.29 2.59 3.06 3.46 3.92
70-80 1.81 2.08 2.36 2.78 3.15 3.57
80-90 1.67 1.92 2.17 2.56 2.90 3.28
90-100 1.55 1.78 2.02 2.38 2.69 3.05
100-110 1.45 1.67 1.89 2.23 2.52 2.86
110-120 1.37 1.57 1.78 2.10 2.37 2.69
120-130 1.29 1.48 1.68 1.98 2.25 2.55
130-140 1.23 1.41 1.60 1.89 2.14 2.42
TOTAL 49.43 56.71 64.25 75.77 85.84 97.24
Posterior a esto, se arreglan los incrementos de lluvias puntuales y se obtiene:
Tabla 19. Incrementos Arreglados de Precipitación – Área De Influencia
Estación Hda La Cristalina
2,33 5 10 25 50 100
0-10 1.23 1.41 1.60 1.89 2.14 2.42
10-20 1.37 1.57 1.78 2.10 2.37 2.69
20-30 1.55 1.78 2.02 2.38 2.69 3.05
30-40 1.81 2.08 2.36 2.78 3.15 3.57
40-50 2.23 2.56 2.90 3.41 3.87 4.38
50-60 3.01 3.45 3.91 4.61 5.22 5.92
60-70 5.36 6.14 6.96 8.21 9.30 10.54
70-80 20.15 23.12 26.19 30.89 34.99 39.64
80-90 3.77 4.33 4.90 5.78 6.55 7.42
90-100 2.54 2.92 3.31 3.90 4.42 5.01
100-110 1.99 2.29 2.59 3.06 3.46 3.92

HIDROLOGÍA
33
2,33 5 10 25 50 100
110-120 1.67 1.92 2.17 2.56 2.90 3.28
120-130 1.45 1.67 1.89 2.23 2.52 2.86
140-140 1.29 1.48 1.68 1.98 2.25 2.55
TOTAL 49.43 56.71 64.25 75.77 85.84 97.24
Con la ayuda del programa HEC – HMS, se obtuvieron los caudales máximos para los
diversos periodos de retorno, tomando como variables imprescindibles para este tipo de
cálculo, el área de la microcuenca, el tiempo de desfase, la curva número y la abstracción
inicial.
Tabla 20. Caudales máximos obtenidos a partir del método lluvia
escorrentía para el área de estudio de la quebrada La Guandinosa
Periodo de Retorno (Años) Caudal (m3/s)
2.33 1.7
5 4.8
10 9.1
25 18.1
50 27.9
100 41.0
3.2.2. Estudio de caudales medios
La estimación de los caudales medios en el sitio de la quebrada La Guandinosa en el que
se planea la construcción de la obra de captación del distrito de riego “ASORRIEGO DE LA
GRAN VÍA”, se realizó mediante la aplicación de un modelo lluvia – escorrentía reconocida
como Modelo Agregado de Tanques. Este modelo fue desarrollado en Colombia por el
postgrado de Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional Sede Medellín y es aplicable
para cuencas localizadas en la región andina de Colombia.
El modelo agregado de tanques permite realizar una simulación hidrológica basada en la
producción de escorrentía superficial mediante cuatro niveles de almacenamiento
interconectados entre sí, en los que se representan fenómenos como la interceptación,
infiltración, evaporación, escorrentía superficial entre otros.

HIDROLOGÍA
34
Figura 7. Esquema conceptual de modelo agregado de tanques
Fuente: AMAYA, GUILLERMO ET.AL. 2009
El Modelo Agregado de Tanques ha sido utilizado en diferentes cuencas en Colombia y en
diferentes zonas del país por la Universidad Nacional de Colombia sede de Medellín (UNAL
et al., 2004 y UNAL y Aguas y Aguas de Pereira, 2004), y los resultados obtenidos con el
modelo han resultado aceptables.
La simulación hidrológica del Modelo se desarrolla en base a información de una cuenca
hidrográfica instrumentada y en las que las características se consideran aproximadamente
similares a la cuenca en estudio. De esta manera la aplicación del modelo requiere
inicialmente la calibración del mismo, actividad en la que se comparan los caudales reales
registrados por la estación hidrométrica, con los caudales simulados por el modelo luego
variar sistemáticamente los parámetros que lo componen dentro de los rangos ya
establecidos.
De esta forma, se seleccionó para la calibración del modelo la cuenca del Rio Iquira y los
datos de sus caudales registrados por la estación Limnigráfica Bocatoma. El área de las
vertientes que convergen al punto en el que se localiza dicha estación corresponde a 123.4
km2
.
Una vez se ha seleccionado la estación que suministre datos de caudal, se seleccionan las
estaciones que brinden datos de precipitación ya que esta es una de las variables de
entrada para el modelo. Esta selección se realiza con base en los polígonos de Thiessen
realizados con las estaciones presentes en la cuenca del Rio Iquira y en proximidades a la
misma. De esta forma, se tiene que la estación pluviométrica Las Herreras (PM) tiene una

HIDROLOGÍA
35
influencia sobre la cuenca del 37% y la estación pluviográfica (PG) La
Mina tiene una influencia del 67%.
Luego de ingresar los datos diarios de precipitación al modelo, este estima una precipitación
que se compara con la precipitación real presentada en la zona, reportando así un error de
0.00. Seguidamente para calibrar el modelo se variaron sistemáticamente los parámetros
en los rangos establecidos en el modelo, ajustándolos a lo que cualitativamente se esperara
de cada uno para la zona de estudio y en este punto se compara visualmente la serie real
con la simulada, lo que hace que el proceso de calibración sea subjetivo. La calibración se
finaliza cuando la serie gráfica simulada represente de forma aceptable la serie real,
haciendo especial énfasis en la simulación de las recesiones de los caudales y además,
cuando la curva de duración simulada sea similar a la curva real, al menos desde el 10%
del porcentaje de tiempo en el que el caudal es excedido.
Grafica 2. Curva de duración, caudal simulado - caudal observado
Finalizado el proceso de calibración del modelo hidrológico, se procede a simular los
caudales en el sitio de estudio del cauce de la quebrada La Guandinosa. Para la simulación
de caudales, debido a la ausencia de información se supone que los parámetros del modelo
hidrológico de la microcuenca en estudio son iguales a algunos de los estimados en el
proceso de calibración.
Para la simulación de caudales, se seleccionan en la microcuenca de la quebrada La
Guandinosa aquellas estaciones que presentan mayor influencia y que registren la variable
precipitación. Para este caso y según lo determinado por los polígonos de Thiessen se

HIDROLOGÍA
36
tienen la estación Hda La Cristalina con un porcentaje de dominio del
83% y la estación La Arcadia con un 17%.
Finalmente con los valores estimados por el modelo se construyen las series de caudales
medios en el sitio de estudio del cauce de la quebrada La Guandinosa. Estos se relacionan
en la Tabla 21 y pueden ser consultados en el Anexo B del presente estudio.
Tabla 21. Caudales medios mensuales multianuales sitio de estudio qda
La Guandinosa
Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
Valor
anual
Caudal
medio(m3/seg)
0.557 0.450 0.660 0.831 0.710 0.642 0.513 0.401 0.319 0.443 0.571 0.614 0.559
Grafica 3. Caudales medios mensuales multianuales en el sitio de estudio del cauce
de la qda La Guandinosa
De acuerdo a lo relacionado en la Tabla 21 y Grafica 5, los caudales medios estimados en
el sitio de estudio de la quebrada La Guandinosa presentan un comportamiento de tipo
bimodal similar al de la precipitación; los caudales aumentan con las lluvias y disminuye en
los periodos secos del año.
De esta manera se tienen que los caudales medios mensuales más altos se presentan para
el primer semestre del año durante los meses de marzo, abril y mayo y durante el segundo
semestre del año durante los meses de noviembre y diciembre. El mes con un mayor caudal
medio es abril con 0.831 m3
/seg.
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
ENE FEB MAR ABL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DBE
Caudal
(m3/seg)
TIEMPO (meses)

HIDROLOGÍA
37
Los meses en los que los caudales que discurren por la quebrada La
Guandinosa disminuyen son enero y febrero para el primer semestre del año y de julio a
septiembre para el segundo semestre. El mes para el que se estimó el caudal medio
mensual más bajo es septiembre con un valor de 0.319m3
/seg.
3.2.3. Estudio de caudales mínimos
En el sitio de estudio de la quebrada La Guandinosa los caudales mínimos se estimaron al
igual que los caudales medios mediante la aplicación del Modelo Agregado de Tanques,
por esta razón en este numeral solo se presentaran los resultados obtenidos.
En la Tabla 22 se relacionan los caudales mínimos mensuales multianuales estimados para
el sitio de estudio.
Tabla 22. Caudales mínimos mensuales multianuales estimados en el
sitio de estudio qda La Guandinosa
Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
Valor
anual
Q
mínimo
(m3
/sg)
0.218 0.177 0.199 0.192 0.360 0.337 0.303 0.227 0.192 0.194 0.264 0.261 0.177
Grafica 4. Caudales mínimos mensuales multianuales en el sitio de estudio del
cauce de la qda La Guandinosa
El caudal mínimo mensual multianual más bajo se estima que se presente en el mes de
febrero, para el cual se ha estimado un valor de 0.177 m3
/seg
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
ENE FEB MAR ABL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DBE
CAUDAL
(m3/seg)
TIEMPO (meses)
Q_mínimo

HIDROLOGÍA
38
Ajuste de la serie de caudales mínimos a funciones de distribución
de probabilidad (FDP)
Los valores de caudales mínimos que pueden presentarse a diferentes periodos de
ocurrencia se evalúan por medio de la aplicación de las funciones de distribución de
probabilidad, para finalmente, mediante la aplicación de algún test definir cuál es la que
mejor se ajusta a la serie de caudales mínimos.
De este modo, se aplicó a la serie de caudales mínimos anuales estimados mediante el
Modelo Agregado de Tanques para el punto de captación ubicado sobre la quebrada La
Guandinosa, las funciones de distribución de probabilidad (FDP) de Gumbel y Log Normal.
Los valores resultantes de cada ajuste fueron sometidos a la prueba de bondad conocida
como el test de Kolmogorov-Smirnov, y al cálculo del coeficiente de determinación R2
que
sirve como criterio adicional de decisión cuando la prueba de bondad de ajuste resulta
aceptable para ambas FDP.
Ajuste a la función de distribución de probabilidad de Gumbel
La frecuencia teórica acumulada de la función de Gumbel se determina a través de la
siguiente expresión
𝐹(𝑋) = 𝑒−𝑒−𝑑(𝑥−𝑢)
Donde:
e: Neperiano
d y µ: Parámetros de la Distribución de Gumbel
Los parámetros de la distribución se determinan mediante el uso de las siguientes
ecuaciones.
S
d
*
779696
,
0
1
=
S
x *
450047
,
0
−
=

Para el cálculo de la frecuencia teórica acumulada es necesario que los datos se encuentren
organizados en orden creciente (de menor a mayor), y una vez determinados los
parámetros de Gumbel mediante las expresiones propuestas, se procede a su definición.
La frecuencia acumulada es calculada por medio de la expresión de probabilidad de
Weibull.
𝐹𝑛(𝑋) =
𝑛
𝑁 + 1
Fn(X): Frecuencia Observada Acumulada
n: Número del dato
N: Número total de datos.

HIDROLOGÍA
39
La Tabla 23 presenta los resultados de la aplicación de la FDP de Gumbel.
Tabla 23. Ajuste a la función de distribución de probabilidad de Gumbel para la
serie de caudales minimos estimada en el punto de captación sobre la quebrada La
Guandinosa
No AÑO CAUDAL
Q
CRECIENTE
FRECUENCIA
RELATIVA
Fn(x)
FRECUENCIA
TEORICA
F(x)
Dc
1 2002 0.200 0.177 0.083 0.1109 0.0275
2 2003 0.192 0.192 0.167 0.1837 0.0170
3 2004 0.220 0.200 0.250 0.2296 0.0204
4 2005 0.223 0.215 0.333 0.3160 0.0174
5 2006 0.325 0.220 0.417 0.3527 0.0640
6 2007 0.241 0.223 0.500 0.3713 0.1287
7 2008 0.315 0.241 0.583 0.4831 0.1003
8 2009 0.285 0.285 0.667 0.7109 0.0443
9 2010 0.177 0.315 0.750 0.8139 0.0639
10 2011 0.426 0.325 0.833 0.8417 0.0084
11 2012 0.215 0.426 0.917 0.9700 0.0534
PROMEDIO 0.26
DESVIACION 0.07
µ 0.22
d 17.1751
Dc 0.1287
Ajuste a la función de distribución de probabilidad de Log-Normal
Esta distribución se representa por la siguiente ecuación:
( )
dx
e
x
x
F
x a
x








 −
−
=
0
ln
2
1
2
2
1
)
( 


Donde los parámetros existentes que se basan en los logaritmos de la variable aleatoria,
están definidos de la siguiente forma:

=
=
n
i
i
n
x
a
1
ln
2
1
1
2
)
(ln





 −
= 
=
n
i
i
n
a
x

Donde:
χ: Representa el valor a asumir por la variable aleatoria

HIDROLOGÍA
40
α, β: Parámetros de la función
e: Euler
Debido a la complejidad de la función de distribución, se estandarizó expresándose de la
siguiente forma:

a
x
z
−
=
ln
La frecuencia teórica se obtiene a partir de los valores de z resultantes para cada dato,
desde la tabla de probabilidades de la Normal Estándar.
La Tabla 24 relaciona los resultados de la aplicación de las expresiones propuestas para el
cálculo de los parámetros de la FDP de Log Normal, a los valores de caudales mínimos
estimados en el punto de captación sobre el cauce de La Guandinosa.
Tabla 24. Ajuste a la función de distribución de probabilidad Log Normal para la
serie de caudales mínimos estimados hasta el punto de captación sobre la
quebrada La Guandinosa
No AÑO CAUDAL Q CRECIENTE
FRECUENCIA
RELATIVA
Fn(x)
z
FRECUENCIA
TEORICA F(x)
(tabla)
Dc
1 2002 0.200 0.177 0.0833 -1.32 0.0934 0.010
2 2003 0.192 0.192 0.1667 -1.00 0.1587 0.008
3 2004 0.220 0.200 0.2500 -0.83 0.2033 0.047
4 2005 0.223 0.215 0.3333 -0.56 0.2877 0.046
5 2006 0.325 0.220 0.4167 -0.46 0.3228 0.094
6 2007 0.241 0.223 0.5000 -0.41 0.3409 0.159
7 2008 0.315 0.241 0.5833 -0.10 0.4602 0.123
8 2009 0.285 0.285 0.6667 0.55 0.7088 0.042
9 2010 0.177 0.315 0.7500 0.94 0.8264 0.076
10 2011 0.426 0.325 0.8333 1.07 0.8577 0.024
11 2012 0.215 0.426 0.9167 2.13 0.9834 0.067
PROMEDIO 0.256 α -1.395
DESVIACIÓN 0.075 β 0.255
Test de Kolmogorov-Smirnov
Dicho test toma en consideración la desviación de la función de la distribución de las
probabilidades de una muestra acorde a una probabilidad teórica.
Se determina mediante la obtención de un supremo de las diferencias entre el valor absoluto
de las frecuencias observadas y las acumuladas. Esta diferencia se denomina con la letra
D y la expresión para cálculo se realiza mediante la siguiente expresión:
𝐷 = 𝑆𝑢𝑝|𝐹𝑛(𝑋)𝑖 − 𝐹(𝑋)𝑖|

HIDROLOGÍA
41
Asumiendo un nivel de confianza del 95% y considerando el tamaño de la muestra, en este
caso de 11 datos, se consulta la tabla de valores críticos de D para la prueba de bondad de
ajuste de Kolmogorov-Smirnov, y se determina que si D<D obtenido de la tabla, se asumen
que el ajuste es adecuado con el nivel de confiabilidad asumido.
El D teórico resultante para para los valores indicados es de 0.39122.
Coeficiente de determinación R2
Cuando el test anterior resulta aceptable para las FDP evaluadas, se toma como criterio de
decisión la correlación entre los datos, que expresa el porcentaje de variación total de la
variable dependiente explicada por el modelo de regresión. Este coeficiente se calcula así:
𝑅2
= 1 −
∑(𝐹𝑛(𝑥))
𝑖
− 𝐹(𝑥)𝑖)2
∑(𝐹𝑛(𝑥)𝑖 − 𝐹𝑛(𝑥)𝑖
̅̅̅̅̅̅̅̅)2
A continuación se presentan los resultados de la aplicación de estas dos pruebas a las FDP
Gumbel y Log Normal para la serie de caudales mínimos estimados hasta el punto de
captación sobre la quebrada La Guandinosa.
Tabla 25. Resultados de la aplicación de las pruebas de bondad de ajuste a las
FDP
PRUEBAS DE BONDAD DE AJUSTE FDP GUMBEL
FDP Ajustada Dc Dt Ajuste K-S R2
0.1287 0.39122 ACEPTA HO 0.95
PRUEBAS DE BONDAS DE AJUSTE FDP LOG-NORMAL
FDP Ajustada Dc Dt Ajuste K-S R2
0.1591 0.39122 ACEPTA HO 0.91
Como se puede apreciar en la Tabla 25, ambas FDP son aceptables para el nivel de
confianza asumido, sin embargo, según los resultados del coeficiente de determinación la
función de distribución de Gumbel presenta una mejor correlación, lo que indica que es la
que mejor se ajusta a la serie de caudales mínimos estimada.
Conforme a lo anterior se calcularon los caudales mínimos para diferentes periodos de
retorno, entendido este como el tiempo en que un evento de cierta magnitud puede ser
igualado o excedido.

HIDROLOGÍA
42
Tabla 26. Caudales mínimos para diferentes periodos de retorno hasta el punto
de captación sobre la quebrada La Guandinosa
Período de
Retorno (años)
Probabilidad
de
excedencia
Probabilidad
de no
excedencia
Caudal
(m3
/seg)
2.33 0.43 0.57 0.23
5 0.2 0.80 0.20
10 0.1 0.90 0.17
25 0.04 0.96 0.15
50 0.02 0.98 0.14
3.2.4. Aforos líquidos puntuales
Sobre el cauce de la quebrada La Guandinosa, específicamente en cercanías al sitio en el
que se proyecta la construcción de la obra de captación del distrito de riego “ASORRIEGO
DE LA GRAN VÍA”, se ejecuta una campaña de aforos líquidos de tipo puntual. En la Tabla
27 se relacionan los aforos ejecutados durante el desarrollo de estudio hidrológico.
Figura 8. Ejecución de aforos líquidos Qda La Guandinosa

HIDROLOGÍA
43
Tabla 27. Aforos líquidos puntuales realizados sobre la quebrada La Guandinosa
LUGAR: Gigante-Huila Rotor (Hélice No.): 1 (H) Caudales Bajos
MODEL No.
2135
SERIAL: I12/16626/1346
FUENTE : Quebrada La Guandinosa Velocidad Media (m/s) 0.294
AFORO No.: 1 Ancho total (m) 3.300
SITIO DE AFORO: Bocatoma del Distrito de Riego ASORRIEGO DE LA GRAN VIA Profundidad media (m) 0.519
Coordenadas: Fecha de realización 17/12/2014 Hora: 11:00:00 a. m.
OBSERVACIONES USUARIO
Lectura
Distancia
desde la
orilla (m)
PROFUNDIDADES VELOCIDADES SECCION
Caudal
parcial
Profundidad
total (m)
Profundidad de Aforo (m)
Distancia
Recorrida
(m)
Tiempo (T)
(seg)
Velocidad
Puntual
(m/seg)
Velocidad
Media en la
vertical
(m/seg)
Velocidad
Media
(m/seg)
Profundidad
media(m)
Ancho
Parcial (m)
Área (m2)
0 0.00 0.000
20%
0.00 0.00 0.000 0.000
60% 0.00 0.00 1 0.00
80%
1 0.30 0.480
20% 0.10 6.00 40 0.15
0.09 0.09 0.24 0.30 0.072 0.006
60%
80% 0.38 1.10 40 0.03
2 0.60 0.500
20% 0.10 7.90 41 0.19
0.11 0.11 0.49 0.30 0.147 0.017
60%
80% 0.40 1.50 43 0.03
3 0.90 0.500
20% 0.10 3.30 40 0.08
0.06 0.06 0.50 0.30 0.150 0.009
60%
80% 0.40 1.70 42 0.04
4 1.20 0.500
20% 0.10 11.50 40 0.29
0.17 0.17 0.50 0.30 0.150 0.026
60%
80% 0.40 2.10 40 0.05
5 1.50 0.600
20% 0.12 22.80 41 0.56
0.31 0.31 0.55 0.30 0.165 0.051
60%
80% 0.48 2.50 41 0.06
6 1.80 0.680
20% 0.14 36.90 39 0.95
0.70 0.70 0.64 0.30 0.192 0.134
60%
80% 0.54 17.90 40 0.45
7 2.10 0.560
20% 0.11 53.60 40 1.34
1.04 1.04 0.62 0.30 0.186 0.193
60%
80% 0.45 30.20 41 0.74
8 2.40 0.630
20% 0.13 37.90 40 0.95
0.50 0.50 0.60 0.30 0.179 0.090
60%
80% 0.50 2.30 41 0.06
9 2.70 0.600
20% 0.12 17.90 40 0.45
0.48 0.48 0.62 0.30 0.185 0.088
60%
80% 0.48 20.40 40 0.51
10 3.00 0.620
20% 0.12 5.70 41 0.14
0.08 0.08 0.61 0.30 0.183 0.014
60%
80% 0.50 0.50 41 0.01
11 3.30 0.080
20%
0.00 0.00 0.35 0.30 0.105 0.000
60% 0.05 0.00 1 0.00
80%
MEDIOS 0.321 0.294 0.294 0.519 0.300 0.143 0.627
Caudal Parcial (m3/s) 0.627
Caudal Parcial (litros/s) 627.40

HIDROLOGÍA
44
Continuación Tabla 27. Aforos líquidos puntuales realizados sobre la quebrada La Guandinosa
LUGAR: Gigante-Huila Rotor (Hélice No.): 1 (H) Caudales Bajos
MODEL No.
2135
SERIAL: I12/16626/1346
FUENTE : Quebrada La Guandinosa Velocidad Media (m/s) 0.141
AFORO No.: 2 Ancho total (m) 4.150
SITIO DE AFORO: Bocatoma del Distrito de Riego ASORRIEGO DE LA GRAN VIA Profundidad media (m) 0.373
Coordenadas: Fecha de realización 22/01/2016 Hora: 9:00:00 a. m.
OBSERVACIONES USUARIO
Lectura
Distancia
desde la
orilla (m)
PROFUNDIDADES VELOCIDADES SECCION
Caudal
parcial
Profundidad
total (m)
Profundidad de Aforo (m)
Distancia
Recorrida
(m)
Tiempo (T)
(seg)
Velocidad
Puntual
(m/seg)
Velocidad
Media en la
vertical
(m/seg)
Velocidad
Media
(m/seg)
Profundidad
media(m)
Ancho
Parcial (m)
Área (m2)
0 0.000 0.470
20%
0.04 0.04 0.000 0.000
60% 0.28 1.40 40 0.04
80%
1 0.575 0.540
20%
0.10 0.07 0.51 0.58 0.290 0.019
60% 0.32 3.90 41 0.10
80%
2 1.075 0.460
20%
0.01 0.05 0.50 0.50 0.250 0.013
60% 0.28 0.20 39 0.01
80%
3 1.575 0.380
20%
0.07 0.04 0.42 0.50 0.210 0.008
60% 0.23 2.80 40 0.07
80%
4 2.075 0.380
20%
0.33 0.20 0.38 0.50 0.190 0.038
60% 0.23 13.20 40 0.33
80%
5 2.575 0.300
20%
0.51 0.42 0.34 0.50 0.170 0.071
60% 0.18 19.90 39 0.51
80%
6 3.075 0.340
20%
0.20 0.36 0.32 0.50 0.160 0.057
60% 0.20 8.40 41 0.20
80%
7 3.575 0.350
20%
0.00 0.10 0.35 0.50 0.173 0.018
60% 0.21 0.10 40 0.00
80%
8 4.150 0.000
20%
0.00 0.00 0.18 0.58 0.101 0.000
60% 0.00 0.00 0 0.00
80%
MEDIOS 0.139 0.139 0.141 0.373 0.519 0.172 0.224
Caudal Parcial (m3/s) 0.224
Caudal Parcial (litros/s) 223.96

HIDROLOGÍA
45
3.3. ESTUDIO DE BALANCE OFERTA – DEMANDA DE
CAUDALES
El balance oferta – demanda hace referencia a la comparación entre oferta hídrica de
una fuente y los caudales derivados de la misma. Este balance permite determinar la
suficiencia de un afluente hídrico para abastecer durante la totalidad del año a sus
usuarios, así como establecer si se tiene un caudal remanente disponible para futuros
aprovechamientos.
Dentro de las variables que intervienen en el balance se tienen:
- Caudal ecológico
- Reducción por calidad de agua
- Oferta hídrica total (Caudal medio)
- Usos y aprovechamientos.
A continuación se analizan y estiman cada una de estas variables.
3.3.1. Concepto caudal ecológico emitido por la Corporación Autónoma
Regional del Alto Magdalena CAM.
El Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) definió el caudal
ecológico en la resolución 0865 del 2004 como “El caudal requerido para el
sostenimiento del ecosistema, la flora y la fauna de una corriente de agua”
En Colombia, la función de administrar, proteger y regular el recurso hídrico es
competencia de la Corporaciones Autónomas; por esta razón se solicitó ante la
Corporación Autónoma Regional del Alto Magdalena “CAM”, territorial centro, ente
que presenta jurisdicción en el área de estudio de la microcuenca hidrográfica de la
quebrada La Guandinosa, un concepto relacionado con el caudal ecológico estimado
para dicho afluente hídrico (Anexo C).
De acuerdo a lo anterior, la CAM mediante respuesta al Rad 20163300009712 del 21
de febrero del 2016, notifica que “de la fuente hídrica Qda. Guandinosa, dicha fuente
no es reglamentada, por lo cual no se tiene registros históricos de caudales, ni esta
corporación ha determinado caudales ecológicos para la misma.”
De esta manera, el caudal ecológico se estimó considerando una de las metodologías
establecidas por el MAVDT en la resolución 0864 del 2004 y ratificada por el IDEAM
(2010) en el Estudio Nacional de Agua. Dicha metodología se reconoce como
Porcentaje de descuento y establece que “Se adopta como caudal mínimo ecológico
un valor aproximado del 25% del caudal medio mensual multianual más bajo de la
corriente en estudio”

HIDROLOGÍA
46
El caudal medio mensual multianual más bajo se estimó de acuerdo con lo establecido
en la Tabla 21 igual a 0.319 m3
/seg por lo cual el caudal ecológico estimado para el
sitio de estudio sería igual a:
𝑸𝒆𝒄𝒐𝒍 = 𝟎. 𝟑𝟏𝟗 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄ × 𝟎. 𝟐𝟓
𝑸𝒆𝒄𝒐𝒍 = 𝟎. 𝟎𝟖 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄
La resolución 0865 del 2004 también establece que adicional a la reducción por
caudal ecológico, a la oferta hídrica total se le debe descontar un porcentaje de caudal
por concepto de calidad de agua; dicho porcentaje se estima considerando los
resultados obtenidos para el Índice de Calidad de Agua (ICA).
Para la quebrada La Guandinosa y de acuerdo con lo establecido es el estudio de
calidad de agua, el ICA se localiza dentro del rango de 70 a 90 lo que clasifica el agua
como de Buena Calidad, por lo cual la reducción por este concepto solo asciende al
5% de caudal medio anual multianual.
El caudal medio anual multianual estimado para la quebrada La Guandinosa es de
0.559 m3
/seg, por lo cual la reducción por concepto de calidad de agua es de:
𝑸𝒆𝒄𝒐𝒍 = 𝟎. 𝟓𝟓𝟗 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄ × 𝟎. 𝟎𝟓
𝑸𝒆𝒄𝒐𝒍 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟖 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄
Por último, se determina que a la oferta hídrica total de la quebrada La Guandinosa
se le debe descontar un caudal igual a 0.108 m3
/seg por concepto de caudal ecológico
y reducción por calidad de agua.
3.3.2. Inventario reportado por la Corporación Autónoma Regional del Alto
Magdalena CAM sobre usos actuales y aprovechamientos del recurso hídrico
sobre la fuente abastecedora.
Con el fin de conocer los usos legales establecidos sobre el cauce de la quebrada La
Guandinosa, se solicitó a la Corporación Autónoma Regional del Alto Magdalena CAM
el inventario de concesiones otorgadas en dicha fuente hídrica (Anexo C).
Los usos legales reportados por la CAM (Anexo D) sobre la quebrada La Guandinosa,
hacen parte del sector agrícola y pecuario y se localizan en la parte baja de la cuenca,

HIDROLOGÍA
47
es decir, aguas abajo del sitio en el que se proyecta construir la
bocatoma del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN VIA.
Es importante aclarar que de los usos reportados por la CAM, el correspondiente a la
Estación Alto Magdalena – INPA se encuentra sin concesión vigente; y que de la
resolución de concesión de aguas del usuario Álvaro Ospina Barreiro no se
encontraron registros, y dado que esta fue publicada en el año 1999 y no se reportan
actualizaciones, se considera que dicha concesión no se encuentra vigente. De
acuerdo a lo anterior, estos usos no se tendrán en cuenta dentro de la demanda de
la quebrada La Guandinosa.
Tabla 28. Usos y aprovechamientos de agua activos sobre la quebrada La
Guandinosa
N° USUARIO USOS
LOCALIZACIÓN CAUDAL
(LPS)
ESTE (m) NORTE (m)
1
Distrito de riego
ASOTENDIDO
Agropecuario 842026.84 755606.65 18.75
2
Distrito de riego
ASOGUANDINOSA
Cultivos
semestrales,
frutales y
piscicultura
841659.73 755997.83 200.0
3
Asociación de
usuarios Distrito de
Riego
ASORECREO
Agrícola 840836.81 755484.95 70.0
TOTAL 288.75
Fuente: CAM, 2016.

HIDROLOGÍA
48
Figura 9. Localización usos concesionados sobre la quebrada La Guandinosa
3.3.3. Balance oferta – demanda de caudales
- Demanda hídrica
La demanda hídrica hace referencia a la cantidad de agua empleada por los seres
humanos para el desarrollo de actividades básicas, económicas, culturales y
recreativas.
La resolución 865 del 2004 establece diversas metodologías para el cálculo de la
demanda hídrica de una fuente, estas dependen del escenario y de la información
disponible.
En este caso y considerando la información entregada por la Corporación se utiliza
la metodología “Cuando existe información media” que establece el volumen de
agua utilizado por las actividades socioeconómicas en un espacio y tiempo
determinado y corresponde a la sumatoria de las demandas sectoriales.

HIDROLOGÍA
49
DT = DUD + DUI + DUS + DUA + DUP
Donde:
DT = Demanda Total de Agua
DUD = Demanda de Agua para Uso Doméstico
DUI = Demanda de Agua para Uso Industrial
DUS = Demanda de Agua para el Sector Servicios
DUA = Demanda de Agua para Uso Agrícola
DUP = Demanda de Agua para Uso Pecuario
De esta manera, a partir de la información remitida por la CAM y relacionada en la
Tabla 28 y Figura 9, se puede establecer que todos los usos sobre la quebrada La
Guandinosa, la cual hace parte de los sectores agrícola y pecuario, se encuentra
aguas abajo del sitio proyectado para la construcción de la bocatoma del distrito
de riego ASORRIEGO DE LA GRAN VIA, siendo la demanda total de 282.75 lps.
- Oferta hídrica total (OHT)
La cantidad de agua disponible para el desarrollo de las actividades de los seres
humanos, y para el funcionamiento equilibrado de los ecosistemas acuáticos, es
considerada como la oferta hídrica total de una fuente. La determinación de dicha
oferta es de suma importancia en la reglamentación de los usos actuales y en la
autorización de permisos para usos futuros.
La Resolución 0865 de 2004 establece algunas metodologías para cuantificar el
flujo de agua disponible u oferta hídrica toral de un cauce, la selección de una u
otra depende de la información disponible. En el caso del sitio de estudio de la
quebrada La Guandinosa se aplicó la metodología que establece ‘’Cuando existe
información histórica confiable de los caudales, el caudal medio anual del río es la
oferta hídrica de esa cuenca.”
El caudal medio anual estimado en el sitio de estudio de la quebrada La
Guandinosa es de 0.559 m3
/seg, que según lo mencionado anteriormente, se
considerara como la oferta hídrica total.
- Oferta hídrica neta disponible (OH)
La oferta hídrica neta hace referencia al caudal neto realmente disponible para
usos antrópicos y es el resultado de la diferencia entre la oferta hídrica total y las
reducciones por caudal ecológico y por calidad de agua.
𝑶𝑯 = 𝑶𝑯𝑻 − 𝑸𝒆𝒄𝒐 − 𝑸𝒄𝒂

HIDROLOGÍA
50
OH= Oferta Hídrica Neta Disponible
OHT= Oferta Hídrica Total
Qeco= Caudal Ecológico
Qca= Caudal por Calidad de Agua
𝑶𝑯 = 𝟎. 𝟓𝟓𝟗 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄ − 𝟎. 𝟎𝟖 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄ − 𝟎. 𝟎𝟐𝟖 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄
𝑶𝑯 = 𝟎. 𝟒𝟓𝟏 𝒎𝟑
𝒔𝒆𝒈
⁄
De acuerdo a lo anterior, se tiene que la oferta hídrica neta es de 451 lps. Dicha
oferta debe ser analizada con el caudal requerido por el distrito y por los usos
concesionados aguas abajo, para determinar si la fuente cuenta o no con el caudal
suficiente para el abastecimiento de dicha demanda ante la eventual construcción
del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN VIA.
Para ello, se realizará el balance de oferta – demanda para la quebrada La
Guandinosa aplicando el Modelo Agregado de Tanques a cada uno de los usos
reportados por la CAM, utilizando las estaciones meteorológicas que tienen
influencia sobre el área que converge a cada uno de estos puntos.
De acuerdo a lo anterior, se estimaron los caudales medios mensuales
multianuales, y a partir de ello la oferta hídrica total, caudal ecológico y oferta
hídrica neta para cada uno de los usos concesionados sobre la quebrada la
Guandinosa. El balance oferta – demanda se realizó sin tener en cuenta la
demanda del distrito de riego ASORRIEGO DE LA GRAN VIA, esto con el fin de
determinar el caudal disponible para este.
Los caudales medios mensuales multianuales estimados para la quebrada La
Guandinosa en cada uso concesionado se presentan en la Tabla 29.
Tabla 29. Caudales medios mensuales multianuales estimados en
los usos concesionados sobre la quebrada La Guandinosa
USO
Caudal medio mensual multianual (m3
/sg)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
Valor
anual
Distrito de riego
ASOTENDIDO
1.108 0.938 1.314 1.546 1.413 1.197 0.960 0.763 0.602 0.893 1.198 1.345 1.206
Distrito de riego
ASOGUANDINOSA
1.114 0.946 1.326 1.557 1.423 1.204 0.965 0.767 0.605 0.899 1.208 1.354 1.114
Asociación de
usuarios Distrito
de Riego
ASORECREO
1.122 0.956 1.342 1.571 1.435 1.213 0.972 0.772 0.609 0.907 1.221 1.365 1.124

HIDROLOGÍA
51
Figura 10. Balance Oferta Vs. Demanda sobre la quebrada La Guandinosa
Tramo 1.
Área: 23.84 Km2
OHt: 0.559 m3
/sg
OHn: 0.451 m3
/sg
Distrito de riego ASORRIEGO
DE LA GRAN VÍA Caudal Remanente Tramo 1: 0.451 m3
/sg
Tramo 2.
Área: 48.15 Km2
OHt: 1.106 m3
/sg
OHn: 0.895 m3
/sg
Distrito de riego ASOTENDIDO
Qd = 0.01875 m3
/sg Caudal Remanente Tramo 2: 1.327 m3
/sg
Tramo 3.
Área: 0.49 Km2
OHt: 0.008 m3
/sg
OHn: 0.0071 m3
/sg
Distrito de riego
ASOGUANDINOSA
Qd = 0.200 m3
/sg Caudal Remanente Tramo 3: 1.127 m3
/sg
Tramo 4.
Área: 0.62 Km2
OHt: 0.010 m3
/sg
OHn: 0.0088 m3
/sg
Distrito de riego ASORECREO
Qd = 0.070 m3
/sg
Caudal Remanente: 1.057 m3
/sg
QUEBRADA
LA
GUANDINOSA
RIO MAGDALENA

HIDROLOGÍA
52
Tabla 30. Balance Oferta Vs Demanda sobre la quebrada La
Guandinosa
TRAMO 1
Área de Estudio (Km2
) 23.84
Oferta Total (m3
/sg) 0.559
Caudal Ecológico (m3
/sg) 0.08
Caudal Calidad de Agua (m3
/sg) 0.028
Oferta Neta (m3
/sg) 0.451
Demanda Actual (m3
/sg) 0.0
Caudal Remanente (m3
/sg) 0.451
TRAMO 2
) 48.15
Oferta Total (m3
/sg) 1.106
/sg) 0.151
/sg) 0.06
Oferta Neta (m3
/sg) 0.895
Demanda Actual (m3
/sg) 0.01875
/sg) 1.327
TRAMO 3
) 0.49
Oferta Total (m3
/sg) 0.008
/sg) 0.0008
/sg) 0.00015
Oferta Neta (m3
/sg) 0.008
Demanda Actual (m3
/sg) 0.200
/sg) 1.127
TRAMO 4
) 0.62
Oferta Total (m3
/sg) 0.010
/sg) 0.001
/sg) 0.0002
Oferta Neta (m3
/sg) 0.010
Demanda Actual (m3
/sg) 0.070
/sg) 1.057

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