Determinación de la infiltración potencial en áreas de influencia del acuífero Zona Bananera, Norte de Colombia

Resumen

En la presente investigación, mediante la implementación de sistemas de información geográfica (SIG) e imágenes del territorio obtenidas por sensores remotos, se implementó el método del número de curva (NC), para determinar las zonas potenciales de recarga en dos microcuencas en la región acuífera denominada Zona Bananera, la cual se localiza en el departamento del Magdalena, Norte de Colombia. Se estimó la infiltración potencial del territorio y se evaluó la respuesta hidrológica para eventos de precipitación con diferentes periodos de retorno. Se encontró que los grupos hidrológicos de suelo predominantes fueron A y B, con 77.4 % (84115.2 ha) en la microcuenca río Sevilla y 81.6% (7466.1 ha) en la microcuenca quebrada La Aguja. La microcuenca río Sevilla presentó la mejor regulación hídrica y favorecimiento del proceso de infiltración, lo cual se evidenció con la existencia de bajos y medios valores del número de curva y escurrimientos superficiales potenciales. Los mayores valores de escurrimientos potenciales se localizaron en la parte media y baja de las microcuencas, donde existen extensas áreas con cultivo de Banano; indicando que la intervención antrópica es un factor determinante en la respuesta hidrológica del territorio. En las condiciones actuales, las microcuencas presentan bajo riesgo de procesos erosivos para lluvias con periodos de retorno menores de 5 años, debido a la ocurrencia de escurrimientos menores de 100 mm. En el área de estudio se encontró que aproximadamente 3380 hectáreas presentan condiciones propicias para contribuir a la recarga del acuífero Zona Bananera, convirtiéndola en un área estratégica de conservación.

Palabras clave

Infiltracion potencial, Numero de curva, Zonas de recarga, Acuifero, Percepción remota, Escurrimiento

Biografía del autor/a

José Eduardo Revueltas-Martínez

Roles: Curación de datos, Análisis formal, Investigación y escritura - borrador original.

Teobaldis Mercado-Fernandez, Ph. D.

Roles: Conceptualización, Análisis formal, Investigación, Metodología, Supervisión y escritura - revisión y edición.

Sonia Aguirre-Forero, Ph. D.

Roles: Análisis Formal, Investigación, Administración del proyecto, Escritura - revisión y edición-

Citas

[1] Ingeominas, Atlas de aguas subterraneas de colombia en escala 1:500.000, Bogotá D.C, 2003.

[2] D. Le Maitre, I. M. Kotzee, and P. J. O’Farrell, “Impacts of land-cover change on the water flow regulation ecosystem service : Invasive alien plants , fire and their policy implications,” Land use policy, vol. 36, pp. 171-181, 2014. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2013.07.007

[3] A. Pulido, Nociones de Hidrogeologia para Ambientologos, Almeria: Editorial Universidad de Almeria, 2007.

[4] NRCS, Urban Hydrology for Small Watersheds TR-55NRCS, USDA Natural Resource Conservation Service Conservation Engeneering Division Technical Release 55, 1986.

[5] Á. Diaz, and T. Mercado, “Determinación del número de curva en la subcuenca de Betancí (Córdoba, Colombia) mediante teledetección y SIG,” Ingenieria y Desarrollo, vol. 35 (2), pp. 200-218, 2017. https://doi.org/10.14482/inde.35.2.10171

[6] H. Lian, H. Yenc, J.-C. Huang, Q. Feng, L. Qin, M. A. Bashira, S. Wu, A.-X. Zhu, J. Luo. H. Di, Q. Lei, and H. Liu, “Revised runoff curve number by using rainfall-runoff events data in China,” Water Research, vol. 177, pp. e 115767, 2020. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115767

[7] A. Zabaleta, T. Mercado, J. L. Marrugo, and J. Feria, “Curve Number (CN) as Pressure Indicator of the Hydrological Condition under Global Warming Scenarios at a Local Scale in La Mojana Region , Colombia,” Indian Journal of Science and Technology, vol. 11 (29), pp. 1-12, 2018. https://doi.org/10.17485/ijst/2018/v11i29/129276

[8] F. Dominguez, and T. Mercado, “Potential infiltration and morphometry in the Arroyo Grande basin, Sucre Colombia Infiltración potencial y morfometria en la Cuenca Arroyo Grande, Sucre Colombia,” Revista Facultad Ingenieria Universidad de Antioquia, no. 96, pp. 21–31, 2020. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20191043

[9] M. Rajasekhar, S. R. Gadhiraju, A. Kadam, and V. Bhagat, “Identification of groundwater recharge-based potential rainwater harvesting sites for sustainable development of a semiarid region of southern India using geospatial , AHP , and SCS-CN approach,” Arabian Journal of Geosciences, vol. 13, e24, 2020. https://doi.org/10.1007/s12517-019-4996-6

[10] H. M. Baalousha, N. Barth, F. H. Ramasomanana, and S. Ahzi, “Groundwater recharge estimation and its spatial distribution in arid regions using GIS : a case study from Qatar karst aquifer,” Modeling Earth Systems and Environment, vol. 4, pp. 1319-1329, 2018. https://doi.org/10.1007/s40808-018-0503-4

[11] K. Santhanam, and M. Abraham, “Assessment of surface water potential and groundwater recharge in ungauged watersheds : a case study in Tamil Nadu, India,” Environmental Earth Sciences, vol. 77, e788, 2018. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7972-7

[12] E. Chuvieco, Fundamentos de Teledetección espacial, Madrid, 1996.

[13] E. Posada, Manual de prácticas de percepción remota con el programa ERDAS IMAGINE 2011, Bogota D.C.: Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 2012.

[14] A. Ariza, Descripción y Corrección de Productos Landsat 8 LDCM (Landsat Data Continuity Mission), Bogotá D.C., 2013.

[15] R. Congalton, and K. Green, Assessing the accuracy of remotely sensed data: principles and practices, New York: CRC Press, 2009. https://doi.org/10.1201/9780429052729

[16] J. Loya, S. Aguilar, L. Bravo, and E. Sánchez, “Evaluación espacio-temporal del impacto del crecimiento urbano sobre la cobertura vegetal en la región fronteriza Nogales, México y Arizona, Estados Unidos, durante el periodo 1995-2010,” Revista Latinoamericana de Recursos Naturales, vol. 9 (1), pp. 124-140, 2013.

[17] NRCS, Hydrologic Soil Groups, National Engineering Handbook, 2009, p. 13.

[18] J. Mongil, and J. Navarro, “Infiltración y grupos hidrológicos de suelos en las laderas de los páramos (Valladolid),” Cuadernos de Investigación Geográfica, vol. 38 (1), pp. 131-153, 2012. https://doi.org/10.18172/cig.1279

[19] H. J. Niemann, and S. Diburg, “Statistics of extreme climatic actions based on the gumbel probability distributions with an upper limit,” Computers & Structures, vol. 126, pp. 193-198, 2013. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2013.03.016

[20] T. De Moraes, V. Dos Santos, M. Calijuri, and F. Pereira, “Effects on runoff caused by changes in land cover in a Brazilian southeast basin : evaluation by HEC‑HMS and HEC‑GEOHMS,” Environmental Earth Sciences, vol. 77, e250, 2018. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7430-6

[21] A. Dahal, R. Khanal, and B. K. Mishra, “Identification of critical location for enhancing groundwater recharge in Kathmandu Valley, Nepal,” Groundwater for Sustainable Development, vol. 9, e100253, 2019. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2019.100253

[22] S. Roy, and A. S. Sahu, “Effectiveness of basin morphometry, remote sensing, and applied geosciences on groundwater recharge potential mapping: a comparative study within a small watershed,” Frontiers of Earth Science, vol. 10, pp. 274-291, 2016. https://doi.org/10.1007/s11707-016-0558-3

[23] K. Ibrahim, and S. A. Ahmed, “Geospatial technology for delineating groundwater potential zones in Doddahalla watershed of Chitradurga district, India,” The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, vol. 19 (2), pp. 223-234, 2016. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2016.06.002

[24] O. O. Aladejana, A. T. Salami, and O. I. O. Adetoro, “Hydrological responses to land degradation in the Northwest Benin Owena River Basin, Nigeria,” Journal of Environmental Management, vol. 225, pp. 300-312, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.07.095