3.2 Condiciones Climatol´ogicas de la Cuenca 19 Figura 3-2: Esquema de funcionamiento de la torre de captaci´ on del embalse Riogrande II (Mar´ ın, 2008) contenidos de hierro, adem´ as de elevados valores de turbiedad y color. La calidad del agua de r´ ıo Chico con respecto a la de r´ ıo Grande, es menor debido a mayores vertimientos de aguas residuales, erosi´on y actividad minera. De forma general el agua es de excelente calidad, los s´ olidos disueltos y la conductividad presentan valores bajos, el agua no contiene fl´ uor, y el contenido de cloruros es bajo (UDEA-UNAL, 2002). 3.2. Condiciones Climatol´ ogicas de la Cuenca La cuenca hidrogr´afica del r´ ıo Grande est´a ubicada en la zona del norte antioque˜ no, en la meseta de Santa Rosa de Osos, y su elevaci´ on media es de 2.200 msnm, con precipitaciones promedias entre 2.000 mm/a˜ no en el p´ aramo de Belmira, pasando por los 1.800 mm/a˜ no en los municipios de San Pedro de los Milagros, Entrerrios, Santa Rosa de Osos y Don Mat´ ıas, para luego incrementarse nuevamente en la parte media de la cuenca, entre los 2.200 y 3.000 mm/a˜ no en los alrededores de la central Mocorongo. En el a˜ no 1942 se instal´o la primera estaci´ on hidrom´ etrica para estudiar el potencial hidro- el´ ectrico de esta zona y actualmente se cuenta con varias estaciones hidrom´ etricas ubicadas
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3.2 Condiciones Climatologicas de la Cuenca 19
Figura 3-2: Esquema de funcionamiento de la torre de captacion del embalse Riogrande II (Marın,
2008)
contenidos de hierro, ademas de elevados valores de turbiedad y color. La calidad del agua de
rıo Chico con respecto a la de rıo Grande, es menor debido a mayores vertimientos de aguas
residuales, erosion y actividad minera. De forma general el agua es de excelente calidad, los
solidos disueltos y la conductividad presentan valores bajos, el agua no contiene fluor, y el
contenido de cloruros es bajo (UDEA-UNAL, 2002).
3.2. Condiciones Climatologicas de la Cuenca
La cuenca hidrografica del rıo Grande esta ubicada en la zona del norte antioqueno, en la
meseta de Santa Rosa de Osos, y su elevacion media es de 2.200 msnm, con precipitaciones
promedias entre 2.000 mm/ano en el paramo de Belmira, pasando por los 1.800 mm/ano en
los municipios de San Pedro de los Milagros, Entrerrios, Santa Rosa de Osos y Don Matıas,
para luego incrementarse nuevamente en la parte media de la cuenca, entre los 2.200 y 3.000
mm/ano en los alrededores de la central Mocorongo.
En el ano 1942 se instalo la primera estacion hidrometrica para estudiar el potencial hidro-
electrico de esta zona y actualmente se cuenta con varias estaciones hidrometricas ubicadas
20 3 Caracterısticas de la zona de estudio
en los rıos Grande y Chico, a partir de las cuales es posible definir que el rendimiento hıdrico
promedio de la zona es 19 l/s/km2 y el rendimiento asociado a una confiabilidad del 95 % de
no ser excedido, es de 10 l/s/km2. Es importante destacar que el rendimiento hıdrico en la
parte alta y media de la cuenca del rıo Chico es muy uniforme, descartando la asociacion a
un mayor rendimiento hıdrico de esta cuenca por la presencia del paramo de Belmira (EPM,
2005).
La caracterizacion climatologica de la zona de estudio se realizo a partir de estaciones Plu-
viograficas (PG), Pluviometricas (PM), Climatologicas Principales (CP) y Limnigraficas
(LG), cuyas coordenadas en el sistema WGS84 y corrientes a las cuales se encuentran asocia-
das se presentan en la Tabla 3-1. Los registros de dichas estaciones permitieron caracterizar
los caudales, la precipitacion y otras variables climaticas en la zona de estudio. En la Figura
3-3, se presenta la ubicacion espacial de las estaciones usadas, suministradas por EPM. Adi-
cionalmente, en la figura anteriormente mencionada, se presentan las cuencas delimitadas por
las estaciones de aforo de caudal de las corrientes Chico y Grande, siendo importante resaltar
que la medicion de dichos caudales se realiza aguas arriba de la entrada al embalse, en ambos
casos. Por dicha razon es necesario realizar una transposicion de los caudales reportados por
EPM para tener en cuenta el aporte adicional de las areas de drenaje restantes.
Tabla 3-1: Estaciones hidroclimatologicas de registro usadas para la caracterizacion de la
zona de estudio
Codigo Tipo Nombre Corriente Municipio Norte Este
2701101 PG Alto de la Sierra Chico Belmira 6◦34’ 05.351” 75◦36’ 05.673”
2701075 PM Entrerrios Grande Entrerrios 6◦34’ 06.174” 75◦31’ 27.687”
2701095 PM Presa Riogrande II Grande Don Matıas 6◦30’ 34.971” 75◦27’ 07.343”
2701053 PM Alto San Andres Girardota 6◦26’ 10.702” 75◦26’ 37.015”
2701116 PG El Tururo Grande Entrerrios 6◦35’ 52.698” 75◦34’ 43.967”
2701073 PG Medina Grande San Pedro 6◦25’ 33.318” 75◦32’ 11.785 ”
2701522 CP San Pedro Chico San Pedro 6◦29’ 54.979” 75◦34’ 29.231”
2701523 CP Cucurucho Grande S. Rosa de O. 6◦40’ 03.955” 75◦31’ 24.168”
2701767 LG RG10-S. Pedro La Ye Chico San Pedro 6◦29’ 54.979” 75◦34’ 29.231”
2701707 LG RG6-Puente Belmira Grande S. Rosa de O. 6◦39’ 13.648” 75◦32’ 23.276”
En la Figura 3-4 se presenta el comportamiento del ciclo anual de los caudales medios men-
suales multianuales en los rıos Grande y Chico, y la precipitacion media mensual en las
correspondientes estaciones. De forma general, se observa que el caudal medio para dichas
corrientes es alrededor de 15 m3/s en rıo Grande y 5 m3/s para el caso de rıo Chico.
3.2 Condiciones Climatologicas de la Cuenca 21
Figura 3-3: Estaciones hidroclimatologicas alrededor del embalse Riogrande II usadas para la ca-
racterizacion de la zona de estudio.
Tanto los caudales como los registros de precipitacion de las estaciones disponibles presentan
un marcado ciclo bimodal,con perıodos humedos en los meses Marzo, Abril, Mayo, y Sep-
tiembre, Octubre y Noviembre, donde las menores precipitaciones se presentan en la primera
temporada; y dos perıodos secos en los meses de Diciembre, Enero, Febrero y Junio, Julio y
Agosto, siendo el periodo mas seco la temporada alrededor de Enero. Este comportamiento
es tıpico de la region Andina y esta asociado al movimiento de la Zona de Convergencia
Intertropical (ZCIT) (Jaramillo & Chaves, 2000; Mejıa et al, 1999).
En la zona de estudio se encuentran ubicadas 2 estaciones climatologicas, Cucurucho en la
22 3 Caracterısticas de la zona de estudio
Figura 3-4: Ciclo anual de caudales medios multianuales (21 anos) en las estaciones Puente Bel-
mira y San Pedro La Ye.
cuenca del rıo Grande y San Pedro La Ye en la cuenca del rıo Chico, las cuales cuentan con
perıodos de registro superiores a 20 anos completos (1981 - 2010). Las estaciones registran
temperatura del aire, humedad relativa, radiacion de onda corta, precipitacion. En la Figura
3-5 se presentan valores medios para las variables mencionadas, siendo posible observar que
los registros de radiacion, humedad relativa y precipitacion presentan el comportamiento
bimodal descrito anteriormente, con registros superiores de radiacion de onda corta en la
estacion Cucurucho, mientras las lluvias muestran similaridad en las tendencias y los valores
registrados. La temperatura del aire presenta poca variacion a lo largo del ano, y los valores
de mas altos son registrados en la estacion San Pedro La Ye.
Las estaciones climatologicas antes descritas cuentan con sensores para el registro de mag-
nitud y direccion del viento, pero no fueron analizados debido a la gran influencia que tiene
sobre esta variable la topografıa de la zona de estudio, caracterizada por ser zonas encanona-
das. Por dicha razon se dispuso otras dos estaciones meteorologicas para el registro de viento,
el cual sera analizado en el Capıtulo 4, realizando comparaciones de periodos comunes y di-
recciones predominantes.
3.2 Condiciones Climatologicas de la Cuenca 23
Figura 3-5: Ciclo anual (promedio de 21 anos) de las variables meteorologicas en las estaciones
Cucurucho y San Pedro La Ye
Una de las variables de vital importancia en el proceso de simulacion para el calculo de
los flujos de calor es la radiacion de onda larga, la cual se encuentra fuertemente ligada a
la cobertura de nubes. Durante las campanas de campo se realizo un constante registro de
dicha variable con el fin de tener caracterizado de la forma mas fiel la cobertura de nubes
y sus posible variaciones en la zona de estudio. En la etapa de simulaciones se alimento el
modelo numerico con los registros obtenidos y ademas se realizo sensibilidad del modelo a
la variable, como se mostrara en el Capıtulo 4.
Transposicion de caudales
Para el uso de los caudales fue necesario realizar una transposicion de los mismo, debido a
que los sitios donde se realiza las mediciones de los caudales reportados por EPM, se en-
cuentran aguas arriba de las entradas al embalse, y de esta forma no se tiene en cuenta la
porcion de area entre el punto de medicion y dichas entradas, como aporte adicional a los
caudales de entrada.
Para realizar la transposicion, se usaron relaciones de area entre las cuencas (considerando
un rendimiento constante) con el fin transponer los caudales desde los sitios de aforo hasta
la entrada del embalse; por medio de este procedimiento se encuentran factores de transpo-
sicion de 1.45 para Rıo Grande y 1.44 para Rıo Chico. Ademas de los dos rıos principales,
24 3 Caracterısticas de la zona de estudio
existen otras afluencias para las que no hay registros y que no estarıan consideradas al usar
los factores de transposicion.
Los funcionarios de EPM encargados de la operacion del embalse usan la siguiente expresion