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8/6/2019 B-008 Ligia Hernando Echeverria Amalia Ruiz Hernandez
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DISPONIBILIDAD DEL RECURSO HDRICO EN LA MICROCUENCA DELRO SEGUNDO. REGIN CENTRAL DE COSTA RICA.1
RESUMEN
La microcuenca del ro Segundo como parte de la principal zona de explotacin
hdrica, en la regin Central de Costa Rica.
De esta manera se hizo necesario realizar un diagnstico de la disponibilidad del
recurso hdrico en la microcuenca del ro Segundo, e identificar las reas con mayor
problemtica de disponibilidad de recurso hdrico.
Para ello se calcul un balance hdrico mensual, segn uso del suelo, unidad
geomorfolgica y zona climtica. Con base en este balance se calcul y clasific la
disponibilidad del recurso en cuatro categoras.Las reas de media disponibilidad del recurso hdrico se encuentran en la cuenca
alta, en el uso de suelo bosque, lo que evidencia la necesidad de mantener y aumentar
las reas de bosque.
En la microcuenca no existen reas de baja disponibilidad de recurso hdrico lo
que demuestra que la oferta es suficiente. Sin embargo, ya existe una presin importante
sobre el recurso hdrico pues ms de la mitad del rea de la microcuenca se encuentra
con una disponibilidad moderada.
Las reas de moderada disponibilidad se encuentran cerca de las reas urbanaspor lo que se debe regular la expansin del uso urbano porque existe una limitante.
Palabras clave: Balance hdrico, cuenca hidrogrfica, disponibilidad del recurso
hdrico.
1Autoras: Licda. Ligia Hernando Echeverra, Licda. Amalia Ruiz Hernndez.
Licenciadas en Geografa Fsica. Acadmicas e Investigadoras. Escuela de CienciasGeogrficas, Universidad Nacional. Costa Rica.
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I. INTRODUCCION
El manejo del recurso hdrico en Costa Rica se torna cada vez ms difcil pues
en muchos sectores su cantidad y distribucin ha variado. En los ltimos aos en Costa
Rica, las actividades industriales, as como el crecimiento urbanstico han aumentadonotablemente, y en consecuenciase ha dado una mayor presin para este recurso. Esto
conduce a la necesidad de conocer las pocas en que se presentan las mejores
condiciones de disponibilidad y ocurrencia del agua, con el objetivo de lograr un mejor
aprovechamiento del recurso, sin provocar un impacto negativo en el resto de los
recursos. Esto se resume en una zonificacin espacio-temporal de la disponibilidad del
recurso hdrico, que se puede realizar con base en un balance hdrico, cuyos resultados
se introducen en un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) con el que se realiza el
anlisis espacial correspondiente y se obtiene la zonificacin deseada.La Escuela de Ciencias Geogrficas de la Universidad Nacional no se ha
mantenido al margen de esta problemtica, por lo que en las dcadas de los 80 y los 90
se efectuaron algunos balances hdricos a nivel de Costa Rica, con muy buenos
resultados. Actualmente se retoma esta lnea de trabajo, dada la necesidad expresada por
instituciones a nivel regional de continuar este tipo de investigaciones. Desde el 2000
este grupo de trabajo se encuentra realizando investigaciones en dicho campo, en las
microcuencas ubicadas en el sector norte de la Regin Central de Costa Rica, abarcando
hasta el momento, las de los ros Pos, Ciruelas y Segundo. Se pretende que durante los
prximos cinco aos sean abarcadas tambin las de los ros Bermdez, Par y Tibs.
Con ello se busca brindar un aporte fundamental a nivel nacional que sirva para tomar
decisiones en el mbito del uso adecuado del recurso hdrico, ya que se contar con
informacin clara acerca de la distribucin del recurso.
Este documento se orienta al estudio de la microcuenca de Ro Segundo,
localizada en una zona de alto potencial hdrico, pues sta abastece a la poblacin de los
principales centros urbanos de la regin central de Costa Rica.
El principal objetivo de este estudio es realizar un diagnstico de la
disponibilidad del recurso hdrico en la microcuenca de Ro Segundo, identificando las
reas de mayor problemtica.
La microcuenca se encuentra entre las coordenadas mtricas 507322mE-
213000mN, 528652mE-234708mN-; con un rea total 90.33 km2. Est conformada por
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algunos sectores de los cantones de Barva, Santa Brbara, Flores, Beln y Alajuela
(mapa No.1).
II. MARCO TERICO
La investigacin se realiza a nivel de microcuenca, pues se reconoce la
importancia de la unidad de la cuenca hidrogrfica como unidad de la planificacin.
Las tendencias modernas en materia de legislacin de aguas aconsejan incluir
expresamente la necesidad de formular e implementar Planes Maestros, para la gestin
integrada de los recursos hdricos en el mbito de la regin o grupos de cuencas,
tomando como unidad de planificacin las cuencas hidrogrficas. (CEPAL, 1998)
Se analizan aspectos conducentes a la realizacin de un balance hdrico. El
balance hdrico es fundamental, debido a que mediante este instrumento se analiza la
relacin entre variables socioeconmicas (por ejemplo, el uso del suelo) y variables
naturales (por ejemplo, el tipo de suelo, la cantidad de precipitacin, la temperatura).
Partiendo del conocimiento de las precipitaciones medias mensuales y de la
evapotranspiracin mensual estimada, se puede estudiar el balance del agua en el suelo,
a lo largo del ao. Conocer el balance de humedad en el suelo es importante para
evaluar la disponibilidad de agua para los cultivos, los estudios hidrolgicos, de
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conservacin de suelos, de drenaje, de repoblacin forestal, o el establecimiento del
rgimen de humedad de los suelos o de criterios de diferenciacin climtica.
Existen varios modelos para estimar el balance de agua en el suelo; aqu se
seguir el mtodo directo propuesto por Thorthwaite y Mather (1957), segn el cual se
va perdiendo agua para poder generar la evapotranspiracin potencial hasta agotar lareserva.
En este caso, el balance hdrico se calcul segn el uso del suelo, la unidad
geomorfolgica y la zona climtica.
III. ASPECTOS GENERALES DE LA MICROCUENCA.
3.1 Uso del suelo.
En la microcuenca se encuentran los siguientes usos: bosque, caf, caa deazcar, pasto, vivero y urbano. A continuacin se detallan algunos aspectos acerca de
los usos mencionados (mapa No 2).
3.1.1 Caf
El caf es el cultivo que abarca un rea de 23.4 km2, correspondiente a un
25.86% de la microcuenca.
Los suelos para cultivo del caf deben ser de origen volcnico y con buen
drenaje. Caractersticas presentes en la microcuenca.
El caf se da principalmente en los 1000 y 1500 m.s.n.m., principalmente en las
comunidades de Santa Brbara, Jess, Birr, San Jos de la Montaa, Getseman, Buena
Vista, Barva, San Pedro y San Pablo.
3.1.2 Pasto
Los pastos se han clasificado en pasto y pasto con rboles. Abarcan una
extensin de 22.90 Km2, es decir, un 25.27% de la microcuenca, siendo el segundo uso
ms extenso en la microcuenca.
Se ubican en dos sectores, en la parte alta de la microcuenca entre los 1500-1600
m.s.n.m., cerca del poblado de Montecito a los 2500 m.s.n.m., hasta colindar con el
bosque del Parque Nacional Braulio Carrillo. Y un segundo sector al sur de la
microcuenca, especficamente en los distritos de San Rafael y Gucima.
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3.1.3 Bosque
Esta categora cubre a los sectores de bosque primario y el llamado bosque de
galera que se ubica en las orillas de los cauces de los ros y las quebradas principales.
La mayor extensin de esta actividad est ubicada a partir de los 2100 m.s.n.m.
en la parte alta de la microcuenca y en el sector del Parque Nacional Braulio Carrillo.El bosque de galera se halla en los principales cauces de los ros, como el Ro
Segundo y Quebrada Mercedes, parte baja de la microcuenca.
El bosque es el mayor uso en extensin con 23.43Km2, es decir, un 25.86% del
rea total de la microcuenca.
3.1.4 Urbano
Se localiza en la seccin media y baja de la microcuenca, en esta se encuentran
centros urbanos importantes como San Rafael de Alajuela, Ribera, Barrantes, SanPedro, Santa Brbara y La Gucima. Esta categora representa el 23.74% (21.51 km2).
3.1.5 Caa
El cultivo de caa se ubica en un pequeo sector en la salida de la microcuenca,
representa un 0.05% del rea de estudio. Concretamente en el cantn de San Rafael.
3.1.6 Vivero
Se localiza en la seccin alta de la microcuenca; principalmente se desarrolla
siembra de flores y representa el 0.53% de la microcuenca.
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3.2 Geomorfologa
Segn el mapa geomorfolgico, escala 1:50.000 de Bergoeing (1982), en el rea
se encuentran dos unidades geomorfolgicas, una de origen volcnico y otra de origen
sedimentario del Pleistoceno (mapa No 3).
En la unidad sedimentaria se encuentran procesos sedimentarios de origen
volcnico como conos disectados, localizados en las cercanas de Puente Salas y San
Pablo de Barva. En esta misma unidad se encuentra una falla
En la unidad geomorfolgica volcnica es posible hallar frentes de colada de
lava, a partir de los 1500 msnm.
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3.3 Zonas Climticas
Se describen a continuacin cinco zonas climticas (mapa No 4):
La Zona Climtica I, comprende 27.03 km2, posee un ndice hdrico de hasta el
50% con una altitud mxima de 1000msnm, de acuerdo a estas caractersticas, su
precipitacin media anual es de 1957,7 mm. Considerando las temperaturas que oscilan
de 17.1C a 27.7C, en esta rea la evapotranspiracin potencial media anual es de
1589.02 mm.
La Zona Climtica II, es la zona que posee mayor cobertura en rea, la cual
tiene una cobertura de 32.64 km2, la caracteriza un ndice hdrico de 100% definido por
las altitudes de 1000msnm a 1500msnm. Por las condiciones que expresan esta zona, su
precipitacin es de 2415.62mm, y su evapotranspiracin potencial media anual es de
1524,34mm debido a que su temperatura vara de 15,6C a 26,08C.
La Zona Climtica III, se caracteriza por poseer un rea de 19.18 km2, la
misma presenta una precipitacin de 2961.81mm, aunado a una evapotranspiracin
potencial media anual de 1397.18mm, debido a que su temperatura varia de 12.9C a
23.2C, estas caractersticas son representantes de una zona que se encuentra entre los
1500 m.s.n.m. y 2000 m.s.n.m. con un ndice hdrico de 150%.
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La Zona Climtica IV, comprende un rea de 10.2 km2, esta zona recibe
3751.37mm de precipitacin media anual, y a la vez pierde 1309.50mm de
evapotranspiracin potencial media anual, esto debido a que dicha zona se encuentra
entre los 2500 m.s.n.m. y los 3000 m.s.n.m,. se caracteriza por presentar una
temperatura entre 21.1 C y 10,9C, con un ndice hdrico de 250%.
La Zona Climtica V, se caracteriza por ser la zona que posee menor cobertura
en rea, aproximadamente 1.33 km2, adems por estar localizada en las mayores
altitudes de la cuenca, exactamente de los 3000 m.s.n.m. a ms; esta zona tiene el aporte
de 3751.37mm de precipitacin media anual y una evapotranspiracin potencial media
anual de 1309.50mm. Debido a su altitud, posee el mayor ndice hdrico, siendo este del
300%, as como una baja temperatura de 11C.
IV. REAS DE DISPONIBILIDAD DEL RECURSO HDRICO.
4.1 Zonificacin
Las reas de disponibilidad del recurso hdrico se determinaron de acuerdo con
la metodologa empleada por el IDEAM (Instituto de Hidrologa, Meteorologa y
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Estudios Ambientales de Colombia), la cual fue modificada y adaptada para la
microcuenca de Ro Segundo en Costa Rica.
De acuerdo con los resultados del Balance Hdrico, se desarrollaron coberturas
espaciales de la humedad del suelo disponible (HSD) (oferta hdrica) y del cambio de
humedad del suelo disponible HSD (demanda hdrica).Se calculan los ndices de disponibilidad hdrica (ndice de escasez) (IDEAM,
2004), relacionando la oferta hdrica y la demanda hdrica de la siguiente manera:
HSD (demanda) * 100Ie = ---------------------------
HSD (oferta)
Estos ndices se agrupan en:
Cuadro N
o
1ndice de Escasez
Categora del
ndice de escasez
% de la Oferta
Hdrica utilizada
Explicacin Color
Alto > de 40 % Fuerte presin RojoMedio 20 40 % Ordenamiento
Oferta/DemandaNaranja
Moderado 10 20 % Factor limitador deldesarrollo
Amarillo
Bajo < de 10 % No se experimentan
presionesimportantes sobre elRecurso Hdrico
Verde
Fuente: IDEAM, 2004
Los valores resultantes se representan de forma espacial, dando origen a la
zonificacin de la disponibilidad del recurso hdrico, tal como se muestra en el cuadro
No2.
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Cuadro No2
Disponibilidad Hdrica segn ndice de Escasez
Categora del ndice de escasez Disponibilidad Hdrica Color
Alto Baja Rojo
Medio Moderado NaranjaModerado Medio Amarillo
Bajo Alta Verde
Con el objeto de realizar la zonificacin se procedi a calcular la oferta y la
demanda hdrica, nicamente considerando la vegetacin.
De esta manera, se considera que la oferta y la demanda dependen de las
actividades agrcolas o forestales. Luego de esta relacin se obtiene la disponibilidad
hdrica para las poblaciones.
4.2 Oferta
La alta oferta del recurso hdrico en la microcuenca se ubica en las reas
cubiertas por bosque y caf (mapa No5), principalmente en la unidad geomorfolgica
volcnica.
La oferta media se distribuye por las dos unidades geomorfolgicas, en zonas de
pasto y pasto con rboles.
En lo que se refiere a la baja oferta del recurso hdrico, se encuentra en la unidad
geomorfolgica volcnica y en un sector cubierto por viveros.
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4.3 Demanda
En lo referente a la demanda del recurso hdrico, como puede apreciarse en el
mapa No6, la demanda alta se encuentra en las reas cubiertas de bosque. La media se
encuentra en reas de caf. La baja se encuentra en reas de caa, caf, pasto y pasto
con rboles.
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4.4 Disponibilidad Hdrica
4.4.1Media
En el mapa N7 se puede apreciar que las reas con media disponibilidad de
recurso hdrico se ubican en la cuenca alta, en el uso del suelo bosque, cubriendo 18.718Km2 (20.72%) (cuadro No3).
En la microcuenca de Ro Segundo se observa disponibilidad hdrica media en
las reas de mayor Ganancia, en la unidad geomorfolgica Volcnica y zonas climticas
III, IV y V. Es decir, donde existe mayor precipitacin, pues oscila entre 2415.62 mm y
3751.37mm al ao.
Se puede decir que son reas de transicin entre la disponibilidad alta y la
moderada. Se evidencia la existencia de la presin del crecimiento urbano. En estas
reas se limita el desarrollo, debido a la reduccin de la disponibilidad hdrica (IDEAM,
2004).
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4.4.2 Moderada
Las reas de moderada disponibilidad hdrica se encuentran cerca de las zonas
urbanas y en algunos pequeos sectores limitantes de las reas de media disponibilidad.
Cubren un 55.5% (50.1km2) (cuadro No3).
Se ubican en reas de baja Ganancia, en ambas unidades geomorfolgicas y enlas zonas climticas I, II, III y IV. Es aqu donde se presentan las menores
precipitaciones (entre 1975.7 mm y 3751,37 mm).
En estas reas debe existir un ordenamiento de la oferta y la demanda (IDEAM,
2004), pues el recurso hdrico en cualquier momento puede reducir su disponibilidad,
debido a la presin que existe sobre l. Resulta evidente que deben ocuparse de manera
controlada, pues estas reas cubren la mitad de la microcuenca.
Cuadro N o 3
Disponibilidad del Recurso Hdrico, en Km2 y porcentaje
Disponibilidad Km2 Porcentaje
Media 18.718 20.72
Moderada 50.101 55.5
Urbano 21.511 23.82
V. CONCLUSIONES RELEVANTES Y RECOMENDACIONES
Las reas de media disponibilidad del recurso hdrico corresponden al uso de
suelo cubierto por bosque, lo que evidencia la necesidad de mantener y aumentar las
reas de bosque, siendo tan importante el rea de recarga cerca del Parque Nacional
Volcn Barva.
En las reas de bosque se dan los datos de mayor demanda y mayor oferta, y
adems, son las reas de mayor (media) disponibilidad, lo que evidencia que son reas
de una considerable produccin hdrica.
En la microcuenca no existen reas de baja disponibilidad del recurso hdrico, lo
que evidencia que en el recurso hdrico no hay tanta demanda. La oferta es suficiente.
Sin embargo, ya existe una presin importante sobre el recurso hdrico, pues ms de la
mitad del rea de la microcuenca se encuentra con una disponibilidad moderada, si no
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se cuenta con un ordenamiento adecuado, es probable que se generen reas con
disponibilidad baja.
Las reas de moderada disponibilidad se encuentran cerca de las reas urbanas,
por lo que se debe regular la expansin del uso urbano porque existe una limitante. El
desarrollo urbano demanda una considerable cantidad de recurso hdrico.Se recomienda que de manera prioritaria exista en las reas de disponibilidad
moderada, una reduccin del desarrollo urbano. La ganancia generada en estas reas es
media y baja, lo que indica que el recurso hdrico es frgil, en cuanto a su
disponibilidad. Se deberan tomar medidas urgentes.
Es necesario que los gobiernos locales ubicados en la microcuenca participen en
su ordenamiento de manera urgente, pues de seguir la tendencia de crecimiento urbano
y poblacional que se ha dado hasta ahora, es muy posible que en pocos aos se est en
reas de baja disponibilidad en ms del 50% de la microcuenca, provocando escasez derecursos y la consecuente problemtica.
VI. BIBLIOGRAFIACEPAL. (1998). Informe IITaller de Gerentes de Organismos de Cuencas en Amricalatina y el Caribe. 11 al 3 de diciembre de 1997. Santiago, Chile.
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