Identificación de la zona hiporreica en un río sinuoso de montaña, caso de estudio - Quebrada Aguas Claras, La Calera, Cundinamarca

Abstract

La zona hiporreica (HZ) es una zona donde se dan importantes procesos de intercambio de solutos y transformación de nutrientes. Su existencia ha sido ampliamente documentada y estudiada tanto en ríos de montaña, como en ríos de planicie. Sin embargo, en Colombia no se ha realizado un estudio de caracterización de la HZ en una corriente natural. En esta investigación se implementaron diferentes técnicas de identificación y cuantificación de la interacción SW-GW (Surface Water - Groundwater) en un tramo de estudio de la corriente de montaña Quebrada Aguas Claras, ubicada en el municipio de La Calera (Colombia), la cual se caracteriza por presentar una alta sinuosidad, lo que sugiere un mecanismo de intercambio por flujo entre las bancas. A partir de la correlación de las diferentes técnicas se construyó el modelo conceptual de la interacción, por medio del que se identificaron y se definieron las zonas de mayor intercambio. Para la caracterización de las HZ identificadas, se implementaron los modelos de transporte de solutos ADE (Ecuaciones de Advección Dispersión), TS (modelos de almacenamiento temporal) y OTIS (transporte con entrada de flujo y almacenamiento en una dimensión), los últimos dos incluyen el intercambio con las zonas sub-superficiales de almacenamiento temporal. Los resultados obtenidos de las técnicas implementadas permitieron delimitar dos zonas donde se evidencia la existencia de intercambio hiporreico. Sin embargo, los modelos de transporte de solutos TS y OTIS no representaron adecuadamente las curvas de llegada de los ensayos con trazadores.

Abstract. The hyporheic zone (HZ) is a zone where important processes of solute exchange and nutrient transformation take place. Its existence has been broadly documented and studied both in high mountain and in plain rivers. However, in Colombia there are no studies that characterize the HZ in a natural stream. This research uses different techniques to identify and quantify SW-GW (Surface Water - Groundwater) interactions in a mountain stream, located in La Calera, municipality of Colombia, Quebrada Aguas Claras, distinguished for its high sinuosity, which suggests a river bank exchange mechanism. Based on the different techniques results correlation, it was built a conceptual model of the interaction. This model allowed to identify and define the zones where most of the exchange occurs. For the characterization of the identified HZ, the solute transport model ADE (Advection Dispersion Equation), TS (TransientStorage) and OTIS (transport with inflow and unidimensional storage) were implemented. The last two models include exchange with temporal storage sub-surface zones. The results obtained from the used techniques allow to mark the zones where there is hyporheic exchange. Nevertheless, the solute transport models, TS and OTIS, were unable to represent accurately the breakthrough curves of the tracer experiments.