1 CARACTERIZACION DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCION AGROPECUARIA MEDIANTE LA SIMULACION DE ESCENARIOS DE MANEJO DE USO DE LOS RECURSOS AGUA Y SUELO USANDO EL MODELO SWAT POR MEDIO DE LA UTILIZACION DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA. CASO DE ESTUDIO CUENCA RIO TEUSACA AUTOR JORGE OSWALDO BARRERA RODRIGUEZ UNIVERSIDAD DISTRITAL “FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS” FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CATASTRAL Y GEODESIA BOGOTÁ D.C 2016
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CARACTERIZACION DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCION AGROPECUARIA
MEDIANTE LA SIMULACION DE ESCENARIOS DE MANEJO DE USO DE LOS
RECURSOS AGUA Y SUELO USANDO EL MODELO SWAT POR MEDIO DE LA
UTILIZACION DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA.
CASO DE ESTUDIO CUENCA RIO TEUSACA
AUTOR
JORGE OSWALDO BARRERA RODRIGUEZ
UNIVERSIDAD DISTRITAL “FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS”
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CATASTRAL Y GEODESIA
BOGOTÁ D.C
2016
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CARACTERIZACION DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCION AGROPECUARIA
MEDIANTE LA SIMULACION DE ESCENARIOS DE MANEJO DE USO DE LOS
RECURSOS AGUA Y SUELO USANDO EL MODELO SWAT POR MEDIO DE LA
UTILIZACION DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA.
CASO DE ESTUDIO CUENCA RIO TEUSACA
JORGE OSWALDO BARRERA RODRIGUEZ
Trabajo de Grado para optar al titulo de Ingeniero catastral y geodesta
Director(a):
Ing. catastral y Geodesta
CLAUDIA BERENICE ROJAS RINCON.
Codirectora:
Ing. Roose Marie Aldana Boutin
UNIVERSIDAD DISTRITAL “FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS”
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CATASTRAL Y GEODESIA
BOGOTÁ D.C
2016
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Nota de Aceptación:
_____________________ ______________________
______________________ ______________________
______________________ ______________________
________________ Firma del Jurado
_______________ Firma del Jurado
Bogota, D.C 2016
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DEDICATORIA
Este trabajo se lo dedico a Dios
primordialmente ya que a través de él,
llegaron las ideas y a pesar de los
múltiples obstáculos que se presentaron
durante la realización de este, siempre
hubo luz y fortaleza al final de cada
una de las dificultades que se
presentaron. A mis padres, Jorge y
Stella porque a través del amor y
dedicación me han animado en la
realización del escrito, a mi hermana
Marcela porque siempre ha sido un
modelo a seguir, a mi hermosa sobrina
Samara a quien adoro y deseo darle el
buen ejemplo, a mi abuelita que aunque
hoy no este conmigo siempre la tendré
en mi mente. Por último y no menos
importante a mis amigos y compañeros,
que siempre han dado ánimo y consejos
en la realización del trabajo.
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AGRADECIMIENTOS
Las entidades o personas que a continuación se nombraran han sido gestores de
alguna manera en el desarrollo del presente trabajo:
A la Universidad Distrital “Francisco José de caldas” y principalmente a la
ingeniera Claudia Berenice Rojas Rincón, quien desde el principio a dado un
entero apoyo a la realización del trabajo aclarando dudas e inquietudes que se
han presentado durante el desarrollo del mismo.
Al Ingeniero ambiental, Edinson Iván Delgado Tarazona quien labora en la
empresa de consultoria ambiental “Environmental consulting & Engineering” y a
través de su experiencia en el modelo SWAT y su implementación en Colombia,
asesoro en el flujo de trabajo del modelo y la explicación acerca de donde se
encontraban los resultados arrojados por el modelo.
Al investigador de Recursos hídricos en el programa de cambio climático de la
entidad CATIE en Costa Rica, en la asesoría con respecto a la manipulación de la
informacion adquirida y su preparación para el ingreso en el modelo. A Natalia
Uribe autora del manual en español de SWAT., quien a pesar de sus múltiples
compromisos y la distancia se ha mantenido en contacto con el fin de explicar y
aclara la mas minima duda e inquietud con respecto a la interpretación de los
TABLA 29. ESTACIONES REGISTRADAS SELECCIONADAS .......................................... 129
TABLA 30. ESTACIONES CON REPORTES CLIMATOLÓGICOS PARA ARCSWAT ............. 132
TABLA 31. PARÁMETROS CLIMÁTICOS DE LA TABLA USERWGN .................................. 134
TABLA 32. CANTIDAD DE SEDIMENTACIÓN POR COBERTURAS INICIADO EL MODELAMIENTO
1988 Y 2015. ................................................................................................. 162
TABLA 33. CANTIDAD DE SEDIMENTACIÓN POR COBERTURAS CULMINADO EL
MODELAMIENTO 1988 Y 2015 ........................................................................... 163
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TABLA 34. RELACIÓN SISTEMAS DE PRODUCCIÓN CON LA COBERTURA ....................... 165
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ABREVIATURAS
HRU (URH): Unidades de Reacción Hidráulico
DANE: Departamento Administrativo Nacional de Estadística
FAO: Organización de las Naciones Unidas para la alimentación y la agricultura
PNUD: Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo
IDEAM: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales
IGAC: Instituto Geográfico Agustín Codazzi
CAR: Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca
CATIE: Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza
ONU: Organización de Naciones Unidas
UNESCO: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la
Cultura
ND: Nivel Digital
OIF: Factor de Índice Optimo
POMCA: Plan de Ordenamiento de Manejo de Cuenca Hidrográfica
POT: Plan de Ordenamiento Territorial
CLC: Corine Land Cover
USGS: Servicio Geológico de Estados Unidos
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INTRODUCCION
En Colombia, en las últimas décadas se ha evidenciado en el sector agropecuario
una difícil problemática en cuanto a su productividad y el adecuado uso de los
recursos naturales tales como la tierra y el agua se refiere, esta situación aunque
es multifacética puede presentarse por distintas causas y puede abordar distintos
temas ya sean socioeconómicos, políticos e institucionales que las ocasionan o los
acentúan. (Barrera Diaz, 2003)
Esta situación se ha evidenciado en gran medida por el mal manejo de los
recursos naturales, el alto grado de analfabetismo, el bajo grado de
acompañamiento y la poca inversión a iniciativas de desarrollo tecnológico e
investigativo, que permitan minimizar los costos generados por el mal uso del
suelo y del agua, que a largo plazo se ve representado en baja productividad
(Tovar Martinez, 2013), deterioro paulatino del medio ambiente y en una pobre
planificación del territorio por parte de las entidades competentes.
A su vez el sistema agropecuario, que a pesar de ser el primer escalón en el
sistema económico colombiano, también se ha visto influenciado de una manera
negativamente por el ordenamiento del territorio; el cual ha sido un proceso
variante de acuerdo a las distintas políticas y necesidades de una determinada
región (Barrera Diaz, 2003); que acompañado del uso de geo-tecnologías, ha
permitido mejorar la planificación y la limitación del uso del recurso tierra para
tales fines, pero aun así este proceso ha sido torpe, dados por los intereses en
algunos casos particulares y poco conscientes, hay que tener en cuenta que en la
actualidad el recurso tierra es escaso y para acceder a este existen demasiadas
restricciones.
Asociado a las restricciones y en la mayoría de los casos a un mal uso del
recurso tierra, se tiene que, el país durante su historia ha presentado adversidades
políticas, sociales, naturales, económicas y culturales, que han impedido el
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adecuado desarrollo y explotación de los recursos naturales en el sector rural,
razón por la cual se traduce en una disminución y una reducción en el potencial
productivo del territorio, que también se convierte en circunstancias adversas y
significativas, si se tienen en cuenta procesos como la globalización y los distintos
Tratados de Libre comercio, de los cuales Colombia hace parte pero que
infortunadamente no está ni preparada ni los puede afrontar. (Barrera Diaz, 2003)
Este proyecto pretende mostrar un Modelo Basado en el Análisis Espacial a nivel
de cuenca mediante el uso de un predictor que permite simular el manejo
adecuado de los recursos existentes e influyentes en el comportamiento,
identificación y posterior delimitación de las zonas aptas para desarrollar los
distintos sistemas de producción agropecuarios en este tipo de relieve, aplicado a
un caso de uso, teniendo en cuenta que el buen desarrollo permite generar una
mayor cantidad de productos y con ello garantizar, un alto grado sostenibilidad
ambiental, permitiendo así generar un mecanismo de ordenamiento territorial,
implementando escenarios de intervención y de alcance a largo plazo.
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1 PRELIMINARES
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la actualidad, los recursos naturales han ido en deterioro paulatino dada la alta
necesidad por cumplir ciertas necesidades humanas como la alimentación, la
economía y la vivienda. En Colombia, el crecimiento poblacional y el alto número
de población desplazada, cuyo desplazamiento ha sido ocasionado por lo general
a la violencia la cual ha tenido una trascendencia histórica y que en la actualidad
aún sigue afectando a gran número de colombianos, que se tienen que desplazar
a grandes ciudades como Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla, así como las
capitales departamentales. La población desplazada afecta en muchos casos las
cifras de las ciudades, aumentando los niveles de desempleo, pobreza y de
localidades marginales. Los lugares frecuentes donde esta población conforman
sus hogares son en sitios de ladera y en las zonas de periferia de la ciudad
(Secretaria de Bienestar Social Unidad de Atencion a la poblacion Desplazada,
2011), lugares en los cuales se generan cambios de cobertura y por ende del uso
del suelo. Por otro lado, este deterioro obedece a la aplicación de políticas
estatales dirigidas al agro, cuyos impactos ecosistémicos y culturales, han
acelerado el uso insostenible de los recursos naturales y han generado inmensos
conflictos en la distribución de la riqueza natural. (Corrales Roa)
Para decirlo más directamente y con el lenguaje de los científicos, el 40 por ciento
del territorio continental nacional está erosionado, ha perdido su cobertura vegetal
y está en franco desgaste, un diagnóstico que fue emitido por el Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam), en el primer Mapa de
Degradación de Suelos por Erosión (a escala 1-100.000) que se hace en
Colombia.
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Son 45'461.000 hectáreas (de un total de 114 millones de hectáreas que
conforman nuestro mapa), que presentan algún daño, ya sea ligero, moderado o
severo. Porque la erosión no se mide en blanco y negro, es un deterioro que se da
por etapas, hasta hacerse irreversible (Diario El Tiempo, 2015). La acción de
ocupar espacios no aptos para residir ú ocuparlos abruptamente y realizar
cambios bruscos en ellos ha ocasionado una problemática y es que se cambien
los usos del suelo y que con ello se generen conflictos en los usos del suelo y con
lo se afecta la productividad de los mismos. Los conflictos de uso del suelo son el
resultado de la discrepancia entre el uso que hace el hombre del medio natural y
aquel que debería tener, de acuerdo con la oferta ambiental, o cuando las tierras
son sub o sobre utilizadas. (SIAC, 2011)
Por otro lado, además de afectar los suelos y con ello cambiar algunas de sus
características físicas y químicas del mismo; genera cambios en la productividad
de los mismos a mediano y largo plazo, a su vez también afecta el recurso agua y
en especial altera las cuencas y sus zonas aledañas. Estos se considera un
problema complejo si se tiene en cuenta que en las cuencas hidrográficas el
comportamiento es particular, ya que una cuenca es Una cuenca es una zona de
la superficie terrestre en donde (si fuera impermeable) las gotas de lluvia que caen
sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo
punto de salida (Universidad Nacional Autonoma de Mexico) y que al cambiar los
usos del suelo, por procesos como escorrentías todos los residuos que llegan
hacia los ríos estos vuelven a ser utilizados en otros procesos dentro de la misma
agricultura, como en la irrigación cambiando con el tiempo las características y
composiciones de los suelos. Aunque las cuencas también se ven afectadas por
agentes contaminantes como aceite automotriz, los productos de pintura, los
desechos de mascota, la basura, y las sustancias químicas como fertilizantes y
pesticidas son llevados por la lluvia y por los prados y jardines regados en exceso,
hacia los desagües del vecindario y los pluviales (Galeon, 1998) que generan
daños que se reflejan en todos los aspectos de las cuencas y su entorno.
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Otra de las principales causas de daños y efectos nocivos en el medio ambiente,
especialmente en el cambio de comportamiento en las cuencas y su entorno, es
decir las coberturas del suelo y sus respectivos usos, se debe a que por lo
general no hay una asesoría estatal que permita que el campesinado o los
propietarios de la tierra tengan un fácil acceso a información útil sobre la
productividad de la misma, conduciendo a que se utilicen tecnologías no aptas
para tales fines, el alto grado de analfabetismo, el bajo grado de acompañamiento
y la poca inversión a iniciativas de desarrollo tecnológico e investigativo, que
permitan minimizar los costos generados por el mal uso del suelo y del agua, que
a largo plazo se ve representado en baja productividad (Tovar Martinez, 2013),
estas causas han ocasionado una mala planificación del territorio, obviando ciertos
aspectos que permitirían una mayor productividad de los terrenos y por ende una
sostenibilidad ambiental. En general para el sector agrícola y pecuario existen
unos cultivos que intensifican o generan mayor huella hídrica azul, que implica un
déficit en la disponibilidad de agua procedente de lluvia, significando que hay
escasez del líquido y competencia por el recurso hídrico. Los productos agrícolas
que en mayor porcentaje dejan este tipo de huella son los cultivos de arroz, cuya
huella está asociada con los distritos de riego; cinco cultivos hacen peso o presión
en un 75% como los son el arroz, palma africana, maíz, caña de azúcar y yuca.
(Arevalo Uribe, 2012)
De manera adicional también se conoce que la incorrecta planificación y
ordenamiento territorial, que se manifiesta en el desarrollo de actividades no
propicias para el medio como la deforestación o tala del bosque, quemas y otras
prácticas de cultivo en algunos casos especializado generan erosión del suelo,
obras públicas mal diseñadas, invasión y/o taponamiento de cauces, urbanización
en rondas hidráulicas de ríos, entre otras provocan que a mediano o largo plazo
existan inundaciones o deslizamientos. (Corporracion Autonoma Regional de
Cundinamarca, 2011)
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A pesar de la biodiversidad y condiciones ambientales de las cuales goza
Colombia, aún existen dificultades para encontrar una armonía y una
sostenibilidad ambiental, a pesar de que ordenar y regular el territorio está
sustentado sobre la base de un conocimiento y profundo e integral de los
componentes, dinámicas y relaciones presentes en el espacio permiten plantear
distintas situaciones que benefician a muchas personas y entidades.1 (PRICC-
IDEAM, 2010),Con base en esta premisa y en el decreto reglamentario 1729 de
2002, que reglamenta los Planes de Ordenamiento y manejo de Cuencas
hidrográficas (POMCA) y de acuerdo al planteamiento citado en la GUIA PARA EL
ORDENAMIENTO Y MANEJO DE CUENCAS HIDROGRAFICAS EN COLOMBIA,
se ha dejado de lado la existencia de simulación de escenarios y consolidación de
estos como medida alternativa en el ordenamiento territorial y en especial, el
manejo de cuencas hidrográficas y los sistemas de producción agropecuarios
aledaños, pues al existir estos integra variables asociadas, condicionantes,
limitantes y supuestos que permitirían establecer y delimitar el uso de los recursos
naturales, a través de herramientas como los SIG’s que aunque en la actualidad
permiten representar la realidad y tomar decisiones, aún falta por explorar y
aportar metodologías y modelos alternativos que vayan en la misma dirección de
los conceptos propuestos en los POMCA.
Los Sistemas de Información Geográfica (SIG o GIS) en Colombia han tenido
difusión por parte de algunas entidades territoriales señalando estos como
herramienta fundamental en el desarrollo de sus actividades a nivel nacional,
como el IGAC el cual a través de la difusión de metadatos, mapas y cartografía de
Colombia, en el desarrollo de actividades como elaborar el catastro nacional,
realizar el estudios sobre de las características de los suelos, adelantar
investigaciones geográficas como apoyo al desarrollo territorial, entre otras.
1 Pricc- GUIA PARA EL ORDENAMIENTO Y MANEJO DE CUENCAS HIDROGRAFICAS EN COLOMBIA SEGUNDA
VERSION (PRICC-IDEAM, 2010)
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Con base en la información de las fuentes, en el cual se proponen la simulación de
escenarios y la presencia del uso de SIG como una medida de relacionar variables
que permiten identificar y ver de manera clara lo que sucede en la realidad, es de
interés proponer un modelo que permita la simulación de escenarios en el cual se
puedan integrar variables concernientes al campo de estudio de la ingeniería
catastral y geodesia como es el recurso tierra y su delimitación, zonificación y
caracterización para realizar las distintas actividades económicas que este recurso
permite y por ende, poder desarrollar los distintos sistemas productivos de tipo
agropecuario aptos mediante su delimitación y correspondiente representación en
mapas. De manera adicional el presente proyecto pretende no solo tipificar los
distintos sistemas productivos y evaluar su impacto en el recurso tierra sino el uso
del suelo y su interacción con el recurso agua y específicamente evaluar el uso del
suelo a nivel de cuenca, teniendo en cuenta que aunque el Estado a través de la
implementación de herramientas jurídicas como los POMCA que regulan el uso
del suelo y del agua a nivel de cuenca hidrográfica a presionado a mejorar algunas
condiciones, en la actualidad aún se siguen presentando las distintas
caracterizaciones de los sistemas agropecuarios y en especial aquellos que hacen
uso excesivo del agua presentan desordenes y generan una alta competencia por
acceder a este recurso.
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1.2 OBJETIVOS
Objetivo General 1.2.1
Modelar los sistemas de producción agropecuarios que se desarrollan sobre la
cuenca del rio Teusaca, con base en la simulación de escenarios que sirvan como
propuesta para una planificación territorial óptima y un fundamento para el
desarrollo regional.
Objetivos Específicos 1.2.2
Para alcanzar el objetivo general se han propuesto los siguientes objetivos
específicos:
• Implementar el modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) de
manera que sirva como contribución al ordenamiento territorial de la cuenca
mediante una herramienta SIG.
• Describir mediante mapas los sistemas de producción agropecuarios
acordes con el clima, hidrología y los suelos presentes en la zona de estudio.
• Estudiar y analizar la incidencia de los cambios del uso suelo de manera
que se pueda mostrar un panorama de ocupación del suelo, y de ser posible
establecer los cambios de lugar en donde se podría desarrollar las actividades
agropecuarias acordes con el territorio.
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1.3 ESTADO DEL ARTE (ANTECEDENTES DEL MODELO SWAT Y
CARACTERIZACION DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCION
AGROPECUARIA)
En la revisión de antecedentes de la investigación es importante decir que se
analizó los documentos encontrados de estudios realizados tanto a nivel
internacional como los hechos en Colombia en temas relacionados o denominados
como caracterización de los sistemas de producción agropecuaria o
agropecuarios.
En un primer caso se conoce del estudio realizado por el Programa de las
Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) en Argentina, mediante el
planteamiento de escenarios y cambios en el Sistema de Producción Agrícola con
respecto al cambio climático y su influencia de este en el cambio y periodo de
distintos cultivos mayoritarios en Argentina, tales como Avena, Cebada, Girasol,
Maíz, entre otros los cuales se distinguen por ser principales en la economía
agrícola del país. (F, Senesi.S, Dazian.M, & Contreras.D; F, Senesi.S, Dazian.M, &
Contreras.D).
Se cuenta también con la experiencia de una aplicación que facilito la generación
de un Atlas Informativo dispuesto en web, en el cual se puede ver los distintos
Sistemas de producción Agropecuarios de Argentina a través de información
cartográfica, el atlas también cuenta con datos estadísticos e históricos del país,
así como las zonificaciones y la identificación de los sistemas de producción
agropecuaria para las distintas ciudades. (Brescia & Rabaglio, 2010).
En Centro América se conoce de un trabajo de grado en el cual también se hace
una Caracterización de los Sistemas de Producción agropecuaria, a escala de
cuenca en la ciudad Lerma-Chapala, como producto de un estudio intensivo y
preventivo en cuanto al manejo integral de cuencas hidrográficas. (Cotler,
Fregoso, & Damián, 2006).
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Los constantes estudios y experiencias han dejado enseñanzas enriquecidas de
conocimiento del país en cuanto a sistemas de producción agropecuarios se
refiere, en investigaciones y labores realizadas por CORPOICA en el ámbito
colombiano, en primer lugar se conoce de artículo técnico publicado por la entidad
anteriormente mencionada en el cual se realiza una zonificación, caracterización y
tipificación de los sistemas de producción de Lulo en el eje cafetero, mediante el
uso de Sistemas de Información Geográfica, como herramienta para la
representación de los lugares de los cultivos actuales y futuros de esta fruta. (Rios
G, G; Romero Carrascal, Mandius; Botero Ospina, Maria José;Otros, 2004) .En el
departamento de Caldas también se desarrolló una caracterización de los
Sistemas de producción Agropecuaria en la cual también se ponía de manifiesto la
necesidad de contrastar la información estadística, con la información espacial
mediante el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) mediante el uso de
mapas con Georreferenciamiento e ilustraciones estadísticas con el fin de
representar de manera adecuada la cobertura del suelo así como el uso del suelo
destinada a la producción agropecuaria y sus distintos sistemas productivos
prioritarios como Mora, Lulo, tomate de árbol, Plátano, bovinos de trópico bajo y
Bovinos de trópico alto o de montaña cuyo caso de aplicación se realizó para el
Departamento de Caldas. ((Corporacion Colombiana de Investigacion
Agropecuaria, CORPOICA Regional 9,1999)).En Colombia también se ha
desarrollado otras caracterizaciones de los distintos sistemas de producción
agropecuarios cuyos casos de aplicación se han dado en municipios del
departamento del Meta, tal es el estudio en los municipios de Granada y Cumaral,
en el cual se hace uso de información estadística contrastada con información
cartográfica, información recolectada a través de encuestas y sondeos a
campesinos de la zona objeto de estudio para integrar elementos físicos, Bióticos
y socioeconómicos ,mediante el uso de Sistemas de Información Geográfica
(SIG),en este caso el software o herramienta usada para el caso fue ILWIS.
((Corporacion Colombiana de Investigacion Agropecuaria,CORPOICA Regional 8),
1997). También se conoce del caso de la caracterización de los sistemas de
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producción agropecuaria también basada en el Uso de información estadística y
cartográfica mediante la integración de Sistemas de Información Geográfica en la
investigación y adecuación de espacios para realizar determinada labor agrícola o
pecuaria en los municipios de Ricaurte-Bosconia. (Universidad de Pamplona,
2012) .En el contexto de la universidad Distrital, específicamente en el proyecto de
Ingeniería Catastral se encontró el caso de una caracterización de los Sistemas de
Producción agropecuaria realizados para municipios del Norte de Boyacá
mediante el uso de un Sistema de Información Geográfica (SIG), basado en un
entorno Orientado a Objetos cuyo fin era orientar el Ordenamiento Territorial con
base en el uso de herramientas de análisis espacial usadas en el SIG, para
determinar zonas óptimas para desarrollar y explotar de manera adecuada
determinados Sistemas de Producción agropecuarios, este trabajo se realizó bajo
la modalidad de tesis de grado. (Manrique Gomez & Pajarito Grajales, 2005)
Con respecto a la implementación del modelo SWAT para distintos estudios se ha
encontrado bastante información referente a la utilización de este, como modelo
eficiente de administración y planificación del manejo adecuado del suelo y del
recurso agua .Como medida inicial es importante recalcar que el modelo SWAT
(Soil & Water Assessment Tool) (jaramillo, Nahuelhual, Oyarzún, & Aguayo,
Asuncion,2011)ha sido utilizado como modelo de análisis de cambio de análisis
cobertura usando gran cantidad de datos que son los insumos para revelar
grandes cambios de cobertura por incidencia de las cuencas hidrográficas o la
incidencia de estos cambios de cobertura en cuencas hidrográficas a mencionar
información cartográfica dentro de la cual se destacan uso y cobertura del suelo,
tipos de suelo, Modelos Digitales de Elevación (DEM’s) y red hídrica, por otro lado
se puede agrupar otra serie de datos relevantes para modelar y hacer uso de este
tipo de modelo tales como Información Edafológica e Hidro-climatica a saber
meteorología diaria y mensual y los caudales mensuales. (jaramillo, Nahuelhual,
Oyarzún, & Aguayo, Asuncion,2011).
23
De acuerdo a la consulta hecha acerca de la incidencia de este modelo en otros
estudios realizados en Colombia, así como también conocer las experiencias y
estudios basados en este modelo en otros lugares del mundo se han encontrado
simulaciones basadas en este modelo, se conoce del caso de la utilización del
modelo, que además posee una interfaz compatible con los software
ArcGIS(ESRI) y adicional posee una interfaz creada por GRASS, el primer caso
de utilización de este modelo titulado “Assessment of regional water
endowments, crop water productivity, and implications for intra-country
virtual water trade in Irán, en este se busca estudiar la incidencia del regadío de
la cuenca sobre los cultivos y la pertinencia de comerciar el recurso agua en Irán,
con base en el uso de información como los datos del suelo como la cobertura y el
uso que se les da a los mismos, información climatológica, modelos digitales de
Elevación (DEM’S), entre otros, obteniendo resultados acerca de volúmenes de
agua para distintos periodos de tiempo. (Faramarzi, 2010)
Por otro lado se conoce del caso de la aplicación de este modelo “que sirvió como
herramienta de apoyo a la gestión de la subcuenca del rio Ambato para determinar
cómo las prácticas agrícolas afectan en la generación de caudales y sedimentos“,
este estudio fue realizado como informe técnico en México, este modelo tuvo
como insumos datos reales los cuales generaron una mejor simulación e
implementación del mismo, así como también fue benéfico por la generación de
cartografía planteando escenarios de intervención con base en los insumos
suministrados, teniendo en cuenta que este modelo es de gran aplicabilidad para
territorios de gran interacción entre el agua y los suelos. (Proaño, Gavilanes,
Valenzuela, & Cisneros, 2006)
A Manera de Reporte o estudio ambiental se conoce de la aplicación de este
modelo en el estado de Missouri, el estudio se titula “Evaluating economic and
environmental benefits of Soil and Water conservation Measures applied in
Missouri”(FAPRI,2008), en este se utilizó una combinación de procedimientos y
métodos para determinar la importancia de la preservación y estimación de la
24
Calidad del agua ,el suelo de conservación y la contribución de este modelo en la
mejora de la economía agrícola rural. Por otro lado se conoce de la iniciativa de
evaluar la calidad del agua de cuencas mediante la utilización y evaluación de
datos históricos de precipitaciones y escorrentías ,así como el conteo de
sedimentos presentes en el agua, generados por la actividad agrícola en el uso de
pesticidas y químicos en los campos y suelos destinados para tales fines, el
estudio de evaluación fue realizado por el Colegio de agricultura, Alimentación y
recursos Naturales y por la entidad FAPRI, tal trabajo de investigación se tituló
como “Missouri Watershed Water Quality Initiative”(2006).
Otra experiencia en la utilización de este modelo a manera de investigación y
análisis multi temporal en Oklahoma es la titulada como “Identifying Hydrologic
Processes in Agricultural Watersheds Using Precipitation-Runoff Models”
(USGS,2009),esta investigación fue realizada con el fin de evaluar los cambios en
la cuenca hidrográfica generados por cambios en la escorrentía y precipitación
periódicos, pues este es un modelo que permite modelar y simular los cambios
mediante el ingreso de este tipo de variables mediante un pre-procesamiento de
esta información y luego la inclusión e interacción con otro tipo de información tal
como se indicaba anteriormente.
Otro caso pertinente de la aplicación de este modelo en los Sistemas de
Información Geográfica y la interacción con la interfaz de SWAT, es el asociado a
analizar de manera cualitativa y cuantitativa los impactos generados por los
cambios de uso del suelo sobre las características hídricas del Rio Joanes en
Brasil, con base en la información de sedimentos presentes en el agua. (Instituto
de Geo ciencias, Brasil, 2009).
En cuanto a la aplicación de este modelo las experiencias son diversas, así como
los objetivos y resultados alcanzados, pues su funcionalidad está fundamentada
en el manejo de los recursos hídricos y de suelo y su mutua interacción en la
producción y beneficio natural. Se conoce el caso de Estudio en la aplicación de
25
este modelo con el objetivo de obtener el mapa edafológico y cobertura ideal para
el manejo de la micro cuenca Santa Inés, Honduras obteniéndose escenarios de
intervención y de optimización de los suelos de la zona con base en los datos de
información climática e información de coberturas presentes y variarlas, con base
en unos resultados esperados. (Acosta Velasquez & Kucharsky Lezana, 2012)
Se revisó y analizo el estudio realizado en la Cuenca del Rio Guadalajara para
estimar la cantidad de caudales presentes en la misma, se trabajó bajo la
modalidad de trabajo de grado, este trabajo se realizó en Alianza Con la
Universidad del Valle, la Universidad Nacional de Colombia, el Centro
Internacional de Agricultura Tropical(CIAT) y CONDESAN, aunque se supondría
que por estar ligado a más centros académicos de Colombia y el lugar objeto de
estudio seria en Colombia, se realizó y se aplicó este modelo en Guadalajara,
obteniendo como resultado el modelo y simulación de la sedimentación de la
cuenca en mención además de la generación de escenarios apropiados para los
distintos cultivos de la zona, Por otra parte el documento también plantea la
posibilidad de modificar y plantear un nuevo modelo con base en la cantidad de
datos de entrada y calidad de los mismos, con el fin de obtener mejores resultados
a pesar de ser un modelo tan robusto el cual requiere una gran cantidad de
información. (Carabalí M & Estrada)
En cuanto a utilización e implementación de este modelo en el ámbito académico
en la Universidad Distrital “Francisco José de Caldas” y específicamente en el
proyecto curricular de Ingeniería catastral y geodesia, se desconoce o se presume
no haber sido usado este modelo para fines de ordenamiento Territorial y por ende
la realización de caracterizaciones hechas por este, a nivel del proyecto.
26
2 MARCO TEORICO
2.1 Ordenamiento Territorial
El ordenamiento Territorial se concibe, en el ámbito internacional, según Ángel
Massins Cabeza como una expresión espacial del desarrollo de la sociedad y
como estrategia de planificación territorial o espacial. En tal sentido, el
Ordenamiento Territorial constituye un proceso que involucra un conjunto
coherente de políticas, líneas de acción, medios instrumentales y proyectos que
buscan actuar sobre la organización espacial para configurar, en el largo plazo,
una estructura del territorio que integre de manera armoniosa y gradual los
componentes de población, recursos naturales e infraestructura dentro del
contexto del desarrollo humano sostenible y el equilibrio entre los procesos de
desarrollo endógeno y exógeno.
En su aplicación, el OT utiliza instrumentos sectoriales y espaciales cuyo
predominio, varía en función de la escala sobre la que se trabaja. Dentro de tales
instrumentos se destacan dos: La planificación de la ocupación del territorio
(sectorial y la planificación del uso de la tierra (espacial) concebidos, normalmente,
en términos de complementariedad.
En términos generales y en estricto sentido a la ley que establece los lineamientos
para el ordenamiento del Territorio en Colombia, es decir la Ley 388 de 1997, el
Ordenamiento Territorial se define como el Ordenamiento del territorio municipal
y distrital que comprende un conjunto de acciones político- administrativas y de
planificación física concertadas, emprendidas por los municipios o distritos y áreas
metropolitanas, en ejercicio de la función pública que les compete dentro de los
límites fijados por la constitución y las leyes, en orden a disponer de instrumentos
eficientes para orientar el desarrollo del territorio bajo su jurisdicción y regular la
utilización, transformación y ocupación del espacio, de acuerdo con las estrategias
27
de desarrollo socioeconómico y en armonía con el medio ambiente y las
tradiciones históricas y culturales. (EL CONGRESO DE COLOMBIA, 1997)
Aspectos Fundamentales en el Ordenamiento Territorial y Manejo de 2.1.1
Cuencas.
Dentro del marco normativo y principios sobre los cuales está fundamentado el
Ordenamiento Territorial, es en la participación democrática y el cual establece la
igualdad de los ciudadanos en la planificación y concertación entre los intereses
sociales, económicos y urbanísticos, concernientes a cualquier territorio o
jurisdicción de Colombia. (IGAC-Proyecto Checua, 2000)
El Ordenamiento Territorial ya sea a nivel municipal o local tiene por objeto
complementar y retroalimentar la planificación económica y social con la
dimensión territorial, racionalizar las intervenciones sobre el territorio y dirigir hacia
su correcto desarrollo y aprovechamiento de manera sostenible, mediante la
definición de las estrategias territoriales de uso, ocupación y manejo adecuado del
suelo, en función de los objetivos económicos, sociales, urbanísticos y
ambientales. Así mismo, plantea diseñar y adoptar mecanismos e instrumentos de
gestión y administración para zonas o territorios específicos del medio ambiente,
tales como bosques, paramos, Cuencas, entre otros que requieren de estos para
ser preservados de acuerdo a los lineamientos de sostenibilidad y sustentabilidad,
que desde luego no deben ir en contravía o afecten la estructura del territorio
municipal o distrital. (IGAC-Proyecto Checua, 2000)
A su vez a la nación le compete como parámetro o política de ordenamiento del
territorio en los asuntos de interés nacional: delimitar y proteger las áreas de
parques nacionales y áreas protegidas; realizar la localización de grandes
proyectos de infraestructura, que por su extensión puedan comprometer su
entorno eco sistémico; así como el planteamiento general de uso de la tierra de
acuerdo con su capacidad productiva en conformidad con lo que disponga la Ley
del Medio Ambiente. (IGAC-Proyecto Checua, 2000)
28
Es importante señalar la relevancia del componente rural en el marco normativo
de la ley 388 de 1997, además de otras leyes como la ley 99 de 1993 que
fundamentan el Ordenamiento Territorial desde el punto de vista ambiental, pues
permiten identificar distintas situaciones o problemas en el área rural y generar e
implementar instrumentos que permitan garantizar una correcta utilización del
suelo entre los asentamientos rurales y la cabecera municipal, este componente
debe considerar como mínimo unos ítems o puntos a tener en cuenta:
1. Las políticas de mediano y corto plazo sobre ocupación del suelo en
relación con los asentamientos humanos localizados en esta área.
2. El señalamiento de las condiciones de protección, conservación y
mejoramiento de las zonas de producción agropecuaria, forestal o minera.
3. La delimitación de áreas de conservación y protección de los recursos
naturales, paisajísticos, geográficos y ambientales, incluyendo las áreas de
amenaza y riesgos o que formen parte de los sistemas de producción de los
servicios públicos domiciliarios o de disposición final de desechos sólidos o
líquidos.
4. La localización y dimensionamiento de las zonas determinadas como
suburbanas, con precisión de las intensidades máximas de ocupación y
usos admitidos, las cuales deberán adoptarse teniendo en cuenta su
carácter en baja intensidad, de acuerdo con las posibilidades de suministro
de servicios de servicios de agua potable y saneamiento, en armonía con
las normas de conservación y protección de recursos naturales y medio
ambiente.
5. La identificación de los centros poblados rurales y la adopción de las
previsiones necesarias para orientar la ocupación de los suelos y la
adecuada dotación de infraestructura de servicios básicos y de
equipamiento social.
6. La expedición de normas para la parcelación de predios rurales destinados
a vivienda campestre, las cuales deberán tenerse en cuenta la legislación
agraria y ambiental.
29
De manera adicional la ley, se complementa con otras, que son indispensables en
el manejo del suelo y que pretenden dirigir el manejo adecuado del recurso tierra.
Del mismo modo la ley 388 de 1997 hace énfasis en la clasificación del suelo
mediante una breve descripción de los distintos usos que le pueden dar al mismo.
En la clasificación de la ley se pueden distinguir cinco clases de suelos que
pueden subcategorizarse, de conformidad con los criterios generales que se
establecen en la ley y en otros decretos reglamentarios. La clasificación que se
propone en la ley esta descrita a continuación:
I. SUELO URBANO. Constituye en el suelo urbano, las áreas del territorio
distrital o municipal destinadas a usos urbanos por el plan de
Ordenamiento, que cuenten con infraestructura vial y redes primarias de
energía, acueducto y alcantarillado, posibilitándose su urbanización y
edificación, según sea el caso.
II. SUELO DE EXPANSION URBANA. Está constituido por la porción del
territorio municipal destinada a la expansión urbana, que se habilitará para
el uso urbano durante la vigencia del Plan de Ordenamiento, con base en
los programas de ejecución. La determinación de este suelo está sujeta a
las previsiones de crecimiento de la ciudad y a la posibilidad de dotación de
infraestructura vial, de transporte, de servicios públicos domiciliarios, áreas
libres y zonas de expansión y entretenimiento, que permitan el
equipamiento colectivo de interés público o social.
III. SUELO RURAL. Esta categoría está constituida por los terrenos no aptos
para el uso urbano, por razones de oportunidad, o por su destinación a
usos agrícolas, ganaderos, forestales, de explotación de recursos naturales
y actividades análogas.
IV. SUELO SUBURBANO. En esta categoría se encuentran las áreas
ubicadas dentro del suelo rural, en las que se mezclan los usos del suelo y
las formas de vida del campo y la ciudad, diferentes a las clasificadas como
áreas de expansión urbana, que pueden ser objeto de desarrollo con
30
restricciones de uso, de intensidad y de densidad, garantizando el
autoabastecimiento en servicios públicos domiciliarios, de conformidad con
lo establecido en la ley 99 de 19932 y en la ley 142 de 19943. En esta
categoría podrán hacer parte los suelos correspondientes a los suelos de
los distintos corredores interregionales.
V. SUELO DE PROTECCION. Constituido por las zonas y áreas de terrenos
localizados dentro de cualquiera de las anteriores clases, que por sus
características geográficas, paisajísticas o ambientales, o por formar parte
de las zonas de utilidad pública para la ubicación de infraestructuras para la
provisión de servicios públicos domiciliarios o de las áreas de zonas de
amenazas y riesgo no mitigable.
De igual modo y siguiendo los parámetros de clasificación del suelo que establece
la ley 388 de 1997, las corporaciones regionales de Ambiente, como instituciones
gubernamentales a través de sus competencias proponen los POMCA (Plan de
Manejo y Ordenamiento de una cuenca),que básicamente buscan planificar el uso
y manejo adecuado de los recursos naturales renovables a nivel de cuenca,
procurando el aprovechamiento económico de los mismos de manera tal que se
evite alterar la estructura físico-biótico del entorno ambiental.
Plan de Ordenamiento y Manejo de Cuencas (POMCA) 2.1.2
Los POMCA son instrumentos de planificación que propician espacios de
encuentro entre instituciones que comparten responsabilidades en el
ordenamiento del territorio, actores con diversos intereses y planes e instrumentos
con alcances y propósitos particulares, que se han generado en otros contextos
normativos, pero que necesariamente aportan al objetivo final de ordenamiento
ambiental y consciente del territorio (Ministerio de Ambiente, 2014). En este
sentido, el POMCA fomenta:
2 Ley General Ambiental de Colombia, Diciembre 22 de 1993
3 Ley de servicios públicos Domiciliarios, Julio 11 de 1994
31
La vinculación de actores sociales en el proceso de ordenamiento.
El fortalecimiento y articulación institucional
La articulación de instrumentos de regulación para construir escenarios de
intervención y transformación efectiva de la realidad que se pretende
cambiar.
La materialización de proyectos y programas soportados en escenarios de
viabilidad económica y social.
Cabe resaltar, que las entidades territoriales tienen a su cargo la elaboración,
aprobación y fiscalización de instrumentos relacionados con el ordenamiento
territorial, la delimitación de áreas de expansión urbana y regional, el uso del suelo
y otras decisiones que en su conjunto conllevan una alteración del ciclo hidrológico
dentro de una cuenca y por lo tanto, es necesaria la coordinación y articulación
entre los entes territoriales, las autoridades ambientales y los usuarios del recurso
para la adecuada planificación de su ordenamiento. (Ministerio de Ambiente, 2014)
Marco jurídico de las cuencas hidrográficas y la Importancia de las 2.1.3
cuencas a distintas escalas.
La base o punto de partida para establecer el marco legislativo y política ambiental
de la Subcuenca rio Teusacá, en un Plan de Ordenamiento territorial es importante
destacar o conocer los instrumentos jurídicos que están enfocados a la política
ambiental, de manera tal que se puedan tener en cuenta como principios
orientadores en el ordenamiento de la cuenca y que estén direccionados en el
mismo sentido de los principios constitucionales de estado social de derecho,
descentralización, prevalencia del interés general sobre el particular, participación
ciudadana y dignidad humana y los valores de solidaridad, trabajo y pluralismo.
Estos principios serán los que orienten desde la base constitucional, el
ordenamiento de la subcuenca, en tanto la ordenación debe estar dirigida a
32
garantizar los derechos fundamentales, sociales, económicos y culturales y los
colectivos y del ambiente consagrados a favor de los habitantes del territorio
colombiano en particular y de los de la cuenca del rio Bogotá en Particular.
Figura 1.Marco Jurídico Subcuenca Rio Teusacá
Fuente: (Elaboración Propia)
2.1.3.1 AMBITO INTERNACIONAL
Debido a que la problemática del agua hace parte de una necesidad mundial;
a lo largo de los años la humanidad ha centrado su atención en la creación
de nuevas estrategias que permitan la planificación del recurso hídrico
garantizando el abastecimiento del mismo para las futuras generaciones. De
esta manera durante la Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio
Ambiente celebrada en Dublín, en enero de 1992, resumieron así los
principales aspectos y propósitos para la gestión del agua a nivel mundial: el
33
agua dulce es un recurso finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el
desarrollo y el medio ambiente; el aprovechamiento y la gestión del agua
deben inspirarse en un planteamiento basado en la participación de los
usuarios, los planificadores y los responsables de las decisiones a todos los
niveles; la mujer desempeña un papel fundamental en el suministro, la
gestión y la protección del agua; y el agua tiene un valor económico en todos
los diversos usos a los que se destina y debería reconocérsele como un bien
económico.
Según la Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la
alimentación FAO (aquastat, 2003), Colombia es un país privilegiado en el
contexto internacional en cuanto a disponibilidad de agua; ya que ocupa el
SEPTIMO LUGAR en cuanto a disponibilidad de recursos hídricos a nivel
mundial, después de Brasil, Indonesia, Rusia, India, Canadá y China; esto
gracias a las características orográficas, biofísicas y climáticas de algunas
regiones de nuestro país que aún se encuentran en un buen estado de
conservación.
Manteniendo la armonía entre lo establecido en las diversas reuniones
mundiales, y con miras al desarrollo económico sostenible, resulta
fundamental equilibrar la oferta y la demanda del recurso hídrico en el
territorio Colombiano. Teniendo en cuenta que se considera el aspecto
internacional de la cuenca y que este aspecto está muy ligado a los objetivos
del nuevo Milenio es importante recordar cuales son los objetivos del nuevo
milenio y estos se pueden ver en la Figura 2.
34
Figura 2. Objetivos del Nuevo Milenio
Fuente: (Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo en Colombia, PNUD, 2015)
2.1.3.2 AMBITO NACIONAL
La problemática del recurso hídrico en Colombia es consecuencia del modelo
de desarrollo que no involucra la integridad del entorno ambiental. La cuenca
del Río Bogotá constituye una región de planeamiento junto con otras muy
caracterizadas, entre ellas, la isla de Calamarí, la cuenca del río Sinú, la isla
de Mompós o Margarita, el valle del río Cauca, la cuenca del río Patía.
(Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 2006)
El río Bogotá es uno de los ríos más importantes de Colombia a pesar de no
ser un río navegable ni especialmente caudaloso. La recuperación del Río
Bogotá es un tema esencial para la Nación y debe ser prioritario dentro del
Plan Nacional de Desarrollo. El Ordenamiento Territorial es una política de
35
Estado e instrumento de planificación de naturaleza técnica, política y
administrativa; orientada a propiciar la organización de las regiones, teniendo
en cuenta las políticas sociales, económicas, ambientales y culturales de la
sociedad. (Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 2006)
La estrategia de desarrollo territorial sostenible está enmarcada bajo la
construcción de una visión Regional que integra los Planes de Gestión
Nacional Ambiental, los POT`s y los procesos de planificación del desarrollo
social y económico regional. Lo anterior fundamenta los pactos sociales para
el desarrollo sostenible, que a su vez son la base para el CONPES de
Acuerdos REGIÓN – NACIÓN.
Las autoridades ambientales colombianas están agrupadas en el Sistema
Nacional Ambiental (SINA); el Ministerio del Medio Ambiente ejerce como
ente rector del sistema y las Corporaciones Autónomas Regionales y de
desarrollo sostenible son las ejecutoras de la política ambiental a escala
regional. El proceso de planificación ambiental es coordinado por el SINA a
través de los Planes de gestión ambiental regional, los Planes de
ordenamiento territorial (POT) de los municipios y los Planes de Acción
Trianual que enmarcan la gestión de las Corporaciones Autónomas
Regionales para periodos de tres años.
Dado que la Planificación Territorial está sustentada sobre las leyes que se
han instaurado para tales fines, es relevante destacarlas teniendo en cuenta
su área de acción y su vigencia en términos de actualización.
36
Figura 3. Organigrama de Gestión ambiental
Fuente: (Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 2006)
Se tiene conocimiento acerca de las políticas propuestas durante el periodo
presidencial 2006 -2010, que incentivan o promueven el buen uso de los recursos
naturales, en especial el uso del agua y su acceso para los sectores menos
favorecidos. Adicionalmente, se proponen en el Plan de Desarrollo las metas al
año 2019, dichas metas tienen como misión que el 100% de las cuencas, paramos
y ecosistemas acuáticos que se encuentren en poblaciones con un número
aproximado o igual a 50000 habitantes tengan implementado un plan de
protección y manejo de tales recursos naturales. (Corporacion Autonoma Regional
de Cundinamarca, 2006).
37
Tabla 1. Metas propuestas en recursos hídricos “Visión II Centenario 2019”
Meta Situación Actual Situación 2010 Situación 2019
Meta 5. Reducir la vulnerabilidad de la oferta hídrica y garantizar la oferta de agua para todas las poblaciones del país
Diseñar y ejecutar planes de manejo y ordenamiento de cuencas, paramos y ecosistemas acuáticos que abastecen a poblaciones de más de 50000 habitantes.
5% de esas cuencas tienen planes de ordenamiento en implementación.
Las cuencas que abastecen al 50% de esas poblaciones tienen planes en implementación.
Las cuencas que abastecen al 100% de esas poblaciones tienen planes en implementación.
Diseñar y ejecutar planes de contingencia para acueductos en todos los municipios.
500 municipios con probable con escasez de agua en 2025 y otras amenazas.
346 municipios cuentan con planes de contingencia.
La totalidad de los municipios cuentan con planes de contingencia.
Meta 6. Promover el uso racional y eficiente del agua en los distintos sectores productivos, en los ámbitos rurales y urbanos que lo demandan.
Ajustar los instrumentos económicos para que efectivamente permitan el uso eficiente del recurso.
Los incentivos para el uso eficiente del agua no están funcionando adecuadamente.
Se cuenta con la regulación. Se realiza seguimiento permanente.
Proceso continuo de evaluación y ajuste de la regulación.
Meta 7. Lograr que el 50% de los vertimientos cumplan las regulaciones y estándares.
Realizar el Control y Seguimiento de los Vertimientos y de las acciones de prevención y control de los regulados
Entre 10% y 20% de los vertimientos cumplen los estándares.
30% de los vertimientos cumplen los estándares
50% de los vertimientos cumplen los estándares.
Fuente: (IDEAM, 2013)
Actualmente se encuentra en vigencia la ley que regula y establece que se debe
planificar y administrar el recurso hídrico, además de que en los planes de
ordenamiento territorial en cualquier nivel de jerarquía ya sea a nivel
departamental, municipal o distrital deben ajustarse con base a esta ley.
(Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 2006).
38
2.1.3.3 AMBITO REGIONAL
A nivel regional las autoridades ambientales, encargadas de regular los recursos
naturales, plantean los Planes de Gestión Ambiental Regional (PGAR) y los
Planes de Acción Trianual, con el fin de planificar la gestión ambiental
estratégicamente en cada jurisdicción. Con estos planes y el ordenamiento de las
cuencas hidrográficas se orienta e integrar la gestión del medio natural
garantizando la ejecución de las diversas acciones establecidas en el Plan
Nacional de Desarrollo.
Las Corporaciones Autónomas Regionales remiten las directrices, normas y
reglamentos, para que los municipios y distritos las tengan en cuenta en la
elaboración y adopción de los planes de ordenamiento territorial en:
1. Los aspectos relacionados con el ordenamiento espacial del territorio.
2. En cuanto a la reserva, alinderamiento, administración o sustracción de los
distritos de manejo integrado, los distritos de conservación de suelos, las reservas
forestales y parques naturales de carácter regional, el manejo de cuencas
hidrográficas y la conservación de áreas de especial importancia ecosistémica.
3. Sobre prevención de amenazas y riesgos naturales, el señalamiento y
localización de las áreas de riesgo para asentamientos humanos, así como las
estrategias de manejo de zonas expuestas a amenazas y riesgos naturales.
39
Figura 4. Esquema del Ámbito Regional
Fuente: (Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 2006)
2.1.3.4 AMBITO DEPARTAMENTAL
A nivel Departamental se tienen los Planes de Desarrollo Departamental, los
Planes de Ordenamiento Territorial Departamental y las acciones
encaminadas a proyectos de tipo ambiental departamental, que están
orientados bajo las prioridades nacionales y las acciones ambientales
establecidas en los diferentes planes de ordenamiento de las cuencas
hidrográficas.
El departamento de Cundinamarca en donde se localiza la cuenca del Río
Bogotá con sus 18 subcuencas, se ha desarrollado bajo la carencia de
integridad y visión regional, con insuficiente análisis en la aplicación de
instrumentos de planificación y ordenamiento e inadecuada utilización de la
40
información y de los recursos existentes del territorio, lo que genera
desequilibrios funcionales, habitacionales y el inadecuado uso de los
recursos naturales por las acciones antrópicas y la desproporción de la
demanda humana de bienes y servicios ambientales con respecto a la
capacidad de los ecosistemas para autorregularse.
Se estima que los ecosistemas presentes en el territorio de Cundinamarca
aún tienen las posibilidades de cumplir con sus funciones y capacidad de
servicio, sin embargo, su deterioro viene incrementándose y se hace
prioritario que los acuerdos definan lineamientos y acciones precisas para
detener el daño de los ecosistemas regionales. Se considera que el
Departamento de Cundinamarca está, potencialmente, en condiciones de
surtir las elevadas necesidades de Bogotá, incluyendo las de agua, como
para mantener la oferta sin un manejo cuidadoso que garantice la
sostenibilidad.
La Gobernación para una adecuada gestión del recursos hídrico debe
concentrar sus esfuerzos en la búsqueda de la apropiación de los recursos
por parte de la comunidad reconociendo en el agua un elemento decisivo
para brindar calidad de vida; por lo que es importante la participación activa
en los procesos de valoración integral que permitan cambiar el paradigma de
que el recurso es abundante e inagotable.
2.1.3.5 AMBITO LOCAL
A nivel municipal se formulan y ejecutan bajo la orientación de lo estipulado en el
Plan Nacional de Desarrollo para cada una de las regiones y cuencas
hidrográficas, los Planes de Desarrollo Municipal, los Planes de Ordenamiento
Territorial (POT) y las acciones ambientales municipales.
Se tiene conocimiento de algunos casos típicos de enfoque de los POT para los
municipios con mayor influencia sobre la subcuenca del Rio Teusacá y que hacen
parte del área de estudio, mediante una breve descripción para cada uno de ellos.
41
El Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de La Calera tiene como objeto
Promover el desarrollo sostenible; para lo cual se plantea fomentar actividades
agrícolas y pecuarias intensivas para mejorar las condiciones de empleo en la
zona y en especial aprovechar el potencial agropecuario del valle del río Teusacá.
El plan de protección y recuperación del sistema hídrico urbano está encaminado
a la ronda hidráulica del Río Teusacá impidiendo su urbanización y realizando
actividades de revegetalización con especies nativas. De igual manera, el
programa de desarrollo agropecuario fomentará la construcción de un sistema de
riego tecnificado para la ladera del valle del río Teusacá con el fin de aumentar la
dotación de agua para riego.
El municipio de Sopo en su Plan Básico de Ordenamiento Territorial promoverá la
construcción del sistema de riego del valle del río Teusacá para fomentar el
desarrollo del sector agropecuario en la economía de la región, se adelantarán las
gestiones para asegurar el caudal continuo del Río Teusacá en la Estación la
Cabaña; proponiendo la realización de un plan de manejo especial que contemple
la distribución de usos, el desarrollo de actividades económicas y de
infraestructura para el valle que conforma este río. El Esquema de Ordenamiento
Territorial del Municipio de Guasca contempla diferentes estrategias encaminadas
bajo los lineamientos de la política Departamental y Nacional; entre estas se
incluye el ordenamiento territorial que debe garantizar la calidad de vida de los
habitantes del municipio; la prevención, conservación y recuperación de la base
natural municipal priorizando la protección y gestión de las cuencas y la estrategia
de uso sostenible de los recursos naturales y del medio ambiente. (Corporacion
Autonoma Regional de Cundinamarca, 2006)
Bogotá Distrito Capital reconoce en su Plan de Ordenamiento Territorial la
necesidad de conservar y recuperar las zonas de valor ambiental para aseguran el
recurso hídrico e intervenir en la descontaminación del Río Bogotá mediante el
tratamiento de sus afluentes. Se contempla fortalecer la Estructura Ecológica
Principal del Distrito para que por medio de sus dinámicas ambientales sostenibles
42
se preserve y se proteja la cuenca y el valle del Río Bogotá. Así mismo, tiene
como objetivo ambiental integrar los ecosistemas que constituyen un conjunto de
corredores ecológicos articulándose en el contexto regional con el eje central del
Río Bogotá. Con el fin de contribuir a la formación de una red de elementos
naturales que contribuya con los procesos ecológicos; se plantea restaurar y
preservar el sistema hídrico con énfasis en el mejoramiento de las condiciones de
los afluentes del río Bogotá. De esta manera se establece como objetivo regional
incorporar un enfoque integral sobre el sistema hídrico del Río Bogotá, orientado a
su adecuado manejo y protección, reconociendo su importancia como elemento
básico de la estructura ecológica regional. (Corporacion Autonoma Regional de
Cundinamarca, 2006)
2.2 Producción Agropecuaria
El concepto agropecuario es un término que se usa como adjetivo calificativo para
designar a un tipo de actividad económica que se basa en la producción
principalmente de alimentos a partir del cultivo y de la ganadería. Las actividades
agropecuarias son entendidas como las actividades primarias o más básicas que
el ser humano tiene para poder sobrevivir ya que ambas tienen como objetivo
principal el generar alimento ya sean cultivos, cereales o vegetales o carne y los
derivados de los animales. El resto de las actividades son secundarias (la
industria) o terciarias (servicios). Sin embargo, es la actividad agropecuaria la que
existe junto al hombre hace más tiempo. (Barrera Diaz, 2003)
La agricultura es la labranza o cultivo de la tierra e incluye todos aquellos
trabajaos relacionados con el tratamiento del suelo y la plantación de vegetales.
En buena medida las tareas de tipo agrícolas están destinadas a la producción de
alimentos y la obtención de verduras, frutas, cereales, hortalizas, entre otros. Por
su lado, la ganadería, así como la agricultura, es una actividad de tipo económico
muy pero muy antigua que consiste en la crianza de animales para su posterior
aprovechamiento. De acuerdo a la especie ganadera que se trabaje se obtendrán
43
diferentes productos derivados: carne, leche, huevos, cuero, lana, miel, entre
otros. (Barrera Diaz, 2003)
Ambas actividades, agricultura y ganadería, se encuentran estrechamente
vinculadas y se nutren la una a la otra. El ganado por su parte le aporta el
estiércol, que es empleado como abono para los pastos y cultivos y estos a su vez
sirven para alimentar a los animales.4
Con base a las anteriores conceptualizaciones, se puede definir como Sistema de
Producción agropecuario como la “forma en que el productor organiza la utilización
de sus recursos en función de sus objetivos y necesidades, condicionado por
factores externos de carácter socioeconómico y ecológico”.5
2.3 Sistemas de Producción Agropecuaria
Los sistemas de producción agropecuarios se definen como el conjunto de
insumos, técnicas, mano de obra, tenencia de la tierra y organización de la
población para producir uno o más productos agrícolas y pecuarios.6
Se puede decir entonces que un Sistema de producción agropecuaria es “el
conglomerado de sistemas de fincas individuales, que en su conjunto presentan
una base de recursos, patrones empresariales, sistemas de subsistencia y
limitaciones familiares similares, y para los cuales serían apropiadas estrategias
de desarrollo e intervenciones también similares. Dependiendo del alcance del
análisis, un sistema de producción agropecuaria puede englobar, ya sea unas
cuantas docenas o millones de hogares agropecuarios”.7
4 Definición de Agropecuaria. http://www.definicionabc.com/general/agropecuaria.php
5 . Tomado de Cap 4- EL ENFOQUE DE SISTEMAS DE PRODUCCION AGROPECUARIOS SISTEMAS AGRARIOS
REGIONALESFuente especificada no válida. 6 Definición de SISTEMAS DE PRODUCCION AGROPECUARIA,Fuente especificada no válida.
7 Definición dada en documento denominado como Sistemas de Producción Agropecuaria y Pobreza “COMO
MEJORAR LOS MEDIOS DE SUBSIETNCIA DE LOS PEQUEÑOS AGRICULTORES EN UN MUNDO CAMBIANTE”, (FAO (Organizacion de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacion), 2001)
En este tipo de reconocimiento también es importante conocer la cantidad de
predios por municipio incluidos en el área de la subcuenca, teniendo en cuenta
sobre todo aquellos que hacen parte del área rural para cada uno de los
municipios, aunque también se cuenta con la tabla 19 en la cual se discriminan los
predios del área urbana para cada uno delos municipios. Esta información es
pertinente teniendo en cuenta que el área rural influye en el comportamiento del
caudal del rio si se tienen en cuenta las actividades económicas a las cuales se
dedican los predios.
Tabla 19. Predios de propiedad de los municipios
Municipio Predio Rural
porcentaje Predio Urbano
Porcentaje Total Porcentaje
Sopo 46 17 28 23 74 19
La calera 148 53 56 46 204 51
Guasca 83 30 39 32 122 31
Total 277 69 123 31 400 100
Fuente30
: (FAO, 2003), cabe aclarar que solo se tomaron en cuenta aquellos municipios que
representan en la subcuenca al 25% sobre la superficie terrestre.
29
Esta información se extrajó del Consorcio Ecoforest Ltda, en el inventario y reconocimiento predial de la zona usando planchas prediales del IGAC escala 1:10000). 30
104
5 CREACION DEL SIG
Para el desarrollo de este trabajo se pretende mostrar el entorno del SIG, además
de hacer uso del mayor número de datos posible planteados por el modelo, para
obtener resultados con mayor precisión en cuanto a resultados se refiere.
El trabajo se desarrolla en 2 fases, la primera fase corresponde a la exploración de
los datos; esta actividad incluye tareas como la revisión, edición, estructuración e
ingreso de los datos o la información a utilizar al modelo SWAT.
5.1 DATOS DE ENTRADA DEL MODELO SWAT
Previo a realizar la depuración de los datos necesarios para el modelo es
indispensable conocer el esquema de datos usados para correr el modelo con el
fin de minimizar errores y esfuerzos innecesarios en la adquisición de estos,
dentro de la documentación consultada.
Para los análisis de los sistemas de Producción Agropecuaria, encontrados en la
subcuenca Teusacá, se recolecto y estructuro la información básica como la
cobertura vegetal de la zona, los suelos, el clima reportado por las estaciones
presentes en la zona de estudio. Los datos utilizados para el modelamiento siguen
los parámetros que se pueden apreciar en la figura 16.
105
Figura 16. Esquema de Modelo SWAT
Fuente31
: (Argeñal & Urtecho, 2013)
La información mostrada en el recuadro muestra los datos que deben ser
ingresados, aunque la ausencia de algunos de ellos no implica que el modelo no
corra ni arroje resultados, ya que el modelo puede crear a través de su base de
datos interna la información faltante conforme la localización geográfica de la zona
de objeto de estudio. La presencia de toda la información señalada permite
perfeccionar los resultados arrojados por el modelo.
31
Flujo de Trabajo tomado de (Argeñal & Urtecho, 2013)
106
USO E INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES DIGITALES 5.1.1
SATELITALES
El Objetivo de usar imágenes satelitales es generar mapas como insumo, las
imágenes utilizadas datan desde el año 1988, 2001 y 2015, provenientes del
sistema de percepción remota Landsat, y descargadas del Portal del servicio
Geológico de los Estados Unidos (GLOVIS USGS); la decisión de utilizar estas
imágenes es determinar los cambios cada 14 años de la cobertura vegetal de la
zona, por cualquier causa, antropológica o natural.
Teniendo en cuenta que el modelo a usar sugiere que las imágenes usadas estén
clasificadas bajo la metodología Corine land Cover32, los sensores usados
corresponden a Landsat 4 TM, Landsat 5 TM y para la imagen del año 2015, el
sensor correspondiente es el denominado como “OLI-TIRS”.
La zona general para la identificación de coberturas se abstrajo con base en un
recuadro que encerraba un área envolvente de los municipios involucrados, así
como también el polígono correspondiente a la subcuenca, El corte se realizó en
cada una de las bandas usando los software ilwis y PCI Geomatic, teniendo en
cuenta que la resolución espectral de la imagen correspondiente al landsat 8 no
era soportada por el software ilwis. Sin embargo se puedo obtener las
coordenadas de las esquinas superior izquierda e inferior derecha como
parámetros de corte de la misma, expuestas en la tabla 20. Por lo general el
método sugerido en ambos Software fue las coordenadas de las filas y columnas
de las imágenes (matrices).
Tabla 20. Coordenadas de la Sección de la subcuenca
Esquina Superior Izquierda Esquina Inferior Derecha
644155.00,553776.94 644155.00,501846.94
Las imágenes que se muestran a continuación están relacionadas con el tiempo y
con una combinación de color específica que permite diferenciarlas y ver a grosso
32
Tomado de los parámetros usados en el Informe denominado IMPACTO DEL USO DE LA TIERRA EN LA GENERACION DE CAUDALES Y SEDIMENTOS: CASO CUENCA DEL RIO TUNJUELO- CUNDINAMARCA ( APLICACION DEL MODELO SOIL AND WATER ASESSMENT TOOL "SWAT") (Uribe Rivera & Valencia Gómez, 2010)
107
modo los cambios ocurridos sobre la superficie terrestre y evaluarlos
cualitativamente a través de una composición de color común a las 3 fechas, no
significando esto que la composición a color expuesta corresponda a la más
representativa para el caso, pero si representando parte del interés del presente
trabajo; La agricultura33 de la zona, usando la composición a color RGB(5,4,1)34
para las imágenes de 1988 y 2001, mientras que para la imagen del 2015
RGB(6,5,2), teniendo en cuenta que el orden de las bandas varían un poco,
respecto unas de otras. Tal como se pueden percibir en la tabla 21.
Tabla 21. Descripción de las Imágenes Satelitales
AÑO 1988 AÑO 2001 AÑO 2015
Corresponde al sensor TM del Sistema Landsat 4. Esta Imagen tiene como fecha de Captura 02-01-1988.
Corresponde al sensor TM del Sistema Landsat 5. Esta Imagen tiene como fecha de Captura 29-01-2001
Corresponde al sensor “OLI-TIRS” del Sistema Landsat 8. Esta Imagen tiene como fecha de Captura 04-01-2015.
Fuente35
: Las imágenes provienen de (Servicio Geologico de los Estados Unidos (USGS),
2015)
Previo a la clasificación supervisada como tal es importante destacar que para
realizar este proceso es importante tomar como base una imagen con
composición de color adecuado que permita identificar las coberturas de interés.
El interrogante surge con respecto a identificar cual es la composición más
adecuada utilizando el OIF (Factor de Índice Optimo), que corresponde a un
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Tomado de (Cesvi, 2014) 34
Información correspondiente a los distintos Sensores del Sistema Landsat, tomado de (NASA, 2015) 35
Nota: La Combinación de color utilizada Corresponde a RGB(SWIR1,NIR,Blue), teniendo en cuenta que para la imágenes de 1988 y 2001 el Sistema Landsat maneja el mismo Orden de las bandas, mientras que para Landsat 8, es decir la imagen para el año 2015, el orden de las bandas cambia un poco respecto de las ya mencionadas imágenes.
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estadístico que puede ser usado para seleccionar la mejor combinación a color
óptima de tres bandas de una Imagen Satelital. El cálculo de OIF36 se realiza
sobre todas las bandas que conservan la mayor información espectral, en el cual
entran en juego por lo general aquellas bandas que menos correlación tienen
entre ellas. (ESRI, 2013)
Ecuación 1 Número de Posibles Combinaciones de Color