Caracterización espacio temporal de la estructura térmica de un embalse tropical poco profundo, abastecido parcialmente por bombeo

Abstract

Se investigó la evolución espacial y temporal de la estructura térmica y los procesos de transporte del embalse tropical La Fe, un embalse ubicado en el municipio de El Retiro-Antioquia-Colombia, cerca de la línea ecuatorial (~6°N), mediante información recolectada en campo en el año 2010 y con ayuda de un modelo hidrodinámico (ELCOM). El embalse recibe fuentes naturales y aportes de agua mediante un sistema de bombeo en los períodos de estiaje. Se encontró que la influencia del ciclo anual en los flujos de calor atmósfera-lago es relativamente baja, a pesar de que en el año se presentó condiciones climáticas de El Niño, transición y La Niña. Así, los cambios observados de enfriamiento progresivo y de forma en la estructura térmica, obedecieron principalmente a las condiciones hidrológicas de los ríos y de la operación del sistema de bombeo. Se observó que en el sistema es difícil identificar una estructura vertical bien definida del epilimnio, metalimnio e hipolimnio, y al contrario, los gradientes verticales de temperatura fueron débiles y continuos en casi toda la columna de agua, con sólo algunos valores altos de la frecuencia de flotabilidad en ciertas profundidades. Se advirtió que los cambios en los flujos de calor y las variables climáticas a escala intra-diaria condicionan los procesos de mezcla superficial, los cuales fueron debidos principalmente a mecanismos de enfriamiento convectivo y oscilaciones de la masa de agua del epilimnio. Se descubrió que por efecto de la operación y por una barrera antrópica ubicada en el sector central del embalse, éste es dividido horizontal y verticalmente en dos cuerpos de agua. El cuerpo norte está dominado por la dinámica de las plumas de entrada por los afluentes naturales y la captación, mientras en el cuerpo sur por la pluma del agua importada./Abstract. We investigated the spatial and temporal evolution of the thermal structure and tropical physical processes of La Fe Reservoir, a reservoir located in municipality of El Retiro-Antioquia-Colombia, near the Ecuador (~ 6° N), using field data collected in 2010 and with the help of hydrodynamical model (ELCOM). The reservoir receives contributions from natural sources and water through a pumping system during periods of drought. We found no marked influence of annual cycle in atmosphere-lake heat fluxes, although the year saw weather of El Niño, transition, and La Niña. Thus, the observed changes in a progressive cooling and the thermal structure are mainly due to the hydrological conditions of rivers and the operation of the pumping system. We observed that in the system is difficult to identify a well epilimnion, metalimnion and hypolimnion vertical structure, and instead, the vertical temperature gradients are observed over most of the water column with somehow larger buoyancy frequency values at particular depths. It was noted that changes in heat flow and climate variables at intra-daily cycle conditional surface mixing processes, which were mainly due to convective cooling and oscillations of the mass of water in the epilimnion. It was found that the effect of the operation and an anthropogenic barrier located in the central sector of the reservoir, it is divided horizontally and vertically in two bodies of water. The body north is dominated by the dynamics of the natural tributaries input and withdrawal water, while in the south by the imported water.