Identificación de zonas potenciales de recarga y descarga de agua subterránea en la subcuenca del Río Chambo mediante los sistemas de información geográfica y el análisis multicriterio

  1. Lara-Vásconez, Norma Ximena 1
  2. Cushquicullma-Colcha, Diego Francisco 1
  3. Guaiña-Yungán, Jonny Israel 1
  4. Espinoza, Víctor Manuel 1
  5. Ati-Cutiupala, Guicela Margoth 2
  1. 1 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba,
  2. 2 Universidad de Granada (UGR), España
Revista:
Polo del Conocimiento: Revista científico - profesional

ISSN: 2550-682X

Año de publicación: 2021

Título del ejemplar: JUNIO

Volumen: 6

Número: 6

Páginas: 122-148

Tipo: Artículo

DOI: 10.23857/PC.V6I6.2745 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openDialnet editor

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Resumen

La recarga hídrica es un factor fundamental para el ciclo hidrológico de una Subcuenca, la presente investigación identifica espacialmente las zonas con potencial de recarga y descarga hídrica en la Subcuenca del río Chambo cuya superficie de 3.580 Km2. La identificación de un primer modelo se realizó mediante los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y el Análisis Multicriterio (AMC) integrando los criterios: litología (35%), topoforma (8%), pendiente (21%), textura de suelo (32%), cobertura vegetal y uso del suelo (4%) en formato raster con una resolución de 20 m x 20 m con sus pesos respectivos, para el segundo modelo se aplicó la herramienta de superposición ponderada añadiendo la capa de precipitación anual con un peso de 50%. Para determinar las zonas de descarga se calculó el índice topográfico de humedad (ITH). El criterio permeabilidad de la capa de litología identifica rocas con  porosidad (26,8%), fisuración(57, 1%) e impermeabilidad (17,3), respecto a las topoformas se presentan relieves escarpados y montañosos(49,2%) y planicies(14%),  en la subcuenca el 50,7% presenta pendientes escarpadas (>30%); los suelos franco limosos se ubican en el margen occidental  del área de estudio(44,83%) seguido de suelos  arenosos (37,54%); el 49,8% del suelo es utilizado para actividades agropecuarias y asentamientos humanos, los páramos y bosques (41,78%), finalmente la precipitación mínima  y máxima es de  515 y 1372 milímetros de lluvia anual respectivamente. Se evaluaron dos modelos con y sin precipitación obteniendo áreas de 13031,1 y 74030,2 hectáreas con muy alto potencial de recarga hídrica, localizadas en el margen oriental de la Subcuenca del río Chambo. Las zonas de mayor potencial (muy alto y alto) presentan rocas con permeabilidad de porosidad y fisuración, con pendientes de 2%-5%, con relieve escarpado y montañoso, vertientes irregulares, piedemonte y laderas coluviales, corresponde a zonas de paramo y bosque, con suelos franco y limoso. El ÍTH indica que las zonas con muy alto potencial de descarga poseen 15 a 23,54 unidades ubicadas en la zona media de la Subcuenca localizándolas en áreas húmedas y lagunas.

Referencias bibliográficas

  • Abdalla, F., Moubark, K., Abdelkareem, M., 2020. Groundwater potential mapping using GIS, linear weighted combination techniques and geochemical processes identification, west of the Qena area, Upper Egypt. J. Taibah Univ. Sci. 14, 1350–1362. https://doi.org/10.1080/16583655.2020.1822646
  • Akter, A., Uddin, A.M.H., Wahid, K. Ben, Ahmed, S., 2020. Predicting groundwater recharge potential zones using geospatial technique. Sustain. Water Resour. Manag. 6. https://doi.org/10.1007/s40899-020-00384-w
  • Anbarasu, S., Brindha, K., Elango, L., 2020. Multi-influencing factor method for delineation of groundwater potential zones using remote sensing and GIS techniques in the western part of Perambalur district, southern India. Earth Sci. Informatics 13, 317–332. https://doi.org/10.1007/s12145-019-00426-8
  • Andrade Valdospinoa, A.F., 2019. RECARGA POTENCIAL DEL ACUÍFERO DE LA SUB-CUENCA DEL RÍO CHAMBO BAJO UNA PERSPECTIVA DE LA HIDROLOGÍA FÍSICA. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL.
  • Arteaga Delgado, J.C., Veliz Saldarriaga, L.F., Giler-Ormaza, A.M., Félix Mera, J.E., 2020. Determinación del Índice de Humedad Topográfica para la microcuenca “La Mina” de la costa ecuatoriana. Rev. Dilemas Contemp. Educ. Política y Valores 2507, 1–9.
  • Bardales Espinoza, W., 2007. Metodología para la identificación de zonas de recarga hídrica naturales en las cuencas de Guatemala 1–10.
  • Berhe Zenebe, G., Hussien, A., Girmay, A., Hailu, G., 2020. Spatial analysis of groundwater vulnerability to contamination and human activity impact using a modified DRASTIC model in Elalla-Aynalem Catchment, Northern Ethiopia. Sustain. Water Resour. Manag. 6, 1–16. https://doi.org/10.1007/s40899-020-00406-7
  • Bueso Campos, M., 2010. IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LAS ZONAS DE RECARGA HÍDRICA MEDIANTE HERRAMIENTAS SIG DE LOS ACUÍFEROS LA CARBONERÍA, GUARACZAPAS, YUYUCOCHA Y SANTA CLARA PARA LA PROTECCIÓN DE LAS FUENTES DE APROVISIONAMIENTO DE AGUA EN LA ZONA URBANA DE IBARRA.
  • Bustamante, D.P., 2017. Escenario De Cambio Climático a Nivel De Subcuencas Hidrográficas Para El Año 2050 De La Provincia De Chimborazo- Ecuador. La Granja 26, 15. https://doi.org/10.17163/lgr.n26.2017.02
  • Castro, R., Romero, M., Loarte, G., Galeas, R., 2013. Modelo de unidades geomorfologicas. Minist. del Ambient.
  • Chamorro, K., 2016. Identificación y caracterización de las zonas de recarga hídrica mediante herramientas SIG de los acuíferos La Carbonería, Guaraczapas, Yuyucocha y Santa Clara para la protección de las fuentes de aprovisionamiento de agua en la zona urbana de Ibarra 149.
  • Chidichimo, F., Mendoza, B.T., De Biase, M., Catelan, P., Straface, S., Di Gregorio, S., 2018a. Hydrogeological modeling of the groundwater recharge feeding the Chambo aquifer, Ecuador. AIP Conf. Proc. 2022. https://doi.org/10.1063/1.5060683
  • Chidichimo, F., Mendoza, B.T., De Biase, M., Catelan, P., Straface, S., Di Gregorio, S., 2018b. Hydrogeological modeling of the groundwater recharge feeding the Chambo aquifer, Ecuador. AIP Conf. Proc. 2022. https://doi.org/10.1063/1.5060683
  • Díaz-Alcaide, S., Martínez-Santos, P., 2019. Review: Advances in groundwater potential mapping. Hydrogeol. J. 27, 2307–2324. https://doi.org/10.1007/s10040-019-02001-3
  • Elmahdy, S., Mohamed, M., Ali, T., 2020. Land use/land cover changes impact on groundwater level and quality in the northern part of the United Arab Emirates. Remote Sens. 12. https://doi.org/10.3390/rs12111715
  • Food and Agriculture Organization [FAO], 2009. Guía para la descripción de suelos. Organ. las Nac. Unidas para la Agric. y la Aliment. 100.
  • Freeze, A., Cherry, J., 1979. Groundwater.
  • Hamdi, M., Goïta, K., Jerbi, H., Zagrarni, M.F., 2020. Modeling of the natural groundwater recharge under climate change: Sisseb El Alem Nadhour Saouaf basin (Central Tunisia) case study. Environ. Earth Sci. 79. https://doi.org/10.1007/s12665-020-09010-6
  • Hatch Kuri, G., 2017. Agua subterránea y soberanía interdependiente: El caso de los Sistemas Acuíferos Transfronterizos en la región binacional de Paso del Norte. Norteamerica 12, 113–145. https://doi.org/10.20999//nam.2017.b005
  • Hernández-juárez, R.A., Manuel, L., Rivera, M., Peñuela-arévalo, L.A., 2020. Identificación de zonas potenciales de recarga y descarga de agua subterránea en la cuenca del río Ayuquila-Armería mediante el uso de SIG y el análisis multicriterio Identification of Potential Groundwater Recharge and Discharge Areas in the Ayuquila-Arm. Investig. Geográficas 1–19. https://doi.org/dx.doi.org/10.14350/rig.59892
  • Hernández, R., Martínez, L., Pañuela, L., Rivera, S., 2020. Identificación de zonas potenciales de recarga y descarga de agua subterránea en la cuenca del río Ayuquila-Armería mediante el uso de SIG y el análisis multicriterio. Investig. Geográficas 1–19.
  • Herrera, L., 2017. EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL Y CARACTERIZACIÓN DE LAS ZONAS DE RECARGA HIDRICA DEL MUNICIPIO DE SAN JOSÉ DE MIRANDA, DEPARTAMENTO DE SANTANDER -COLOMBIA. Universidad Industrial de Santander.
  • INAMHI, 2015. Determinación de ecuaciones para el cálculo de intensidades máximas de precipitación. Inst. Nac. Meteorol. e Hidrol. 282.
  • IPCC( Panel Intergubernamental de Cambio Climático), 2019. La Tierra y el Cambio Climático 1–2.
  • IUSS Working Group WRB, 2015. Base referencial mundial del recurso suelo 2014. Sistema internacional de clasificación de suelos y la creación de leyendas de mapas de suelos., Informes sobre Recursos Mundiales de Suelos.
  • Kadam, A.K., Umrikar, B.N., Sankhua, R.N., 2020. Assessment of recharge potential zones for groundwater development and management using geospatial and MCDA technologies in semiarid region of Western India. SN Appl. Sci. 2. https://doi.org/10.1007/s42452-020-2079-7
  • Lee, Sunmin, Hyun, Y., Lee, Saro, Lee, M.J., 2020. Groundwater potential mapping using remote sensing and GIS-based machine learning techniques. Remote Sens. 12. https://doi.org/10.3390/rs12071200
  • MAE, 2013. Sistema de Clasificación de los Ecosistemas del Ecuador Continental. Subsecretaría de Patrimonio Natural. Quito. https://doi.org/10.1007/s13398-014-0173-7.2
  • MAE, MAGAP, 2013. Protocolo metodológico para la elaboración del mapa de cobertura y uso de la tierra del Ecuador Continental, Ministerio del Ambiente del Ecuador y Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca.
  • Matomela, N., Li, T., Ikhumhen, H.O., 2020. Siting of Rainwater Harvesting Potential Sites in Arid or Semi-arid Watersheds Using GIS-based Techniques. Environ. Process. 7, 631–652. https://doi.org/10.1007/s40710-020-00434-7
  • Naranjo Gaibor, L.F., 2013. CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LA SUBCUENCA DEL RÍO CHAMBO.
  • Ortiz, J.N., Nikolskii, G., Palacios Vélez, O., Rafael, A.H., 1999. Irrigation Water Losses by Deep Percolation During Infiltration Process. Terra Latinoam. 17, 115–124.
  • Peñuela, A.L., Carrillo, R.J.J., 2013. Definición de zonas de recarga y descarga de agua subterránea a partir de indicadores superficiales: Centro-sur de la Mesa Central, México. Investig. Geogr. 81, 18–32.
  • Podvezko, V., 2009. Application of AHP technique. J. Bus. Econ. Manag. 10, 181–189. https://doi.org/10.3846/1611-1699.2009.10.181-189
  • Rodriguez, D.M., Pérez, P., 2014. DETERMINACIÓN DE LA RECARGA HÍDRICA POTENCIAL EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA GUARA, DE CUBA. Aqua-LAC Rev. del Programa Hidrológico Int. para América Lat. y el Caribe 6, 58–70.
  • Roy, S., Hazra, S., Chanda, A., Das, S., 2020. Assessment of groundwater potential zones using multi-criteria decision-making technique: a micro-level case study from red and lateritic zone (RLZ) of West Bengal, India. Sustain. Water Resour. Manag. 6, 1–14. https://doi.org/10.1007/s40899-020-00373-z
  • Saaty, T.L., 1987. Risk—Its Priority and Probability: The Analytic Hierarchy Process. Risk Anal. 7, 159–172. https://doi.org/10.1111/j.1539-6924.1987.tb00980.x
  • Secretaria Nacional del Agua, 2010. CREACION DEMARCACIONES. Acuerdo 2010-66. Ecuador.
  • Sener, E., Davraz, A., Ozcelik, M., 2005. An integration of GIS and remote sensing in groundwater investigations: A case study in Burdur, Turkey. Hydrogeol. J. 13, 826–834. https://doi.org/10.1007/s10040-004-0378-5
  • Singh, J., Abraham, T., Kumar, M., Choudhary, A., 2018. Influence of different cultural method and potassium levels for improvement of growth & yield of wheat under Eastern U.P. Green farming 9, 8.
  • Tiwari, R.N., Kushwaha, V.K., 2020. An Integrated Study to Delineate the Groundwater Potential Zones Using Geospatial Approach of Sidhi Area, Madhya Pradesh. J. Geol. Soc. India 95, 520–526. https://doi.org/10.1007/s12594-020-1471-7
  • UNESCO, 2021. Informe mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos 2021, UNESCO. https://doi.org/10.17163/lgr.n5.2006.05
  • Varela, S., Terribilie, L., OLivieira, G., 2015. ecoClimate vs. Worldclim: variables climáticas SIG para trabajar en biogeografía. Ecosistemas 24, 88–92. https://doi.org/10.7818/re.2014.24-3.00
  • Yifru, B.A., Mitiku, D.B., Tolera, M.B., Chang, S.W., Chung, I.M., 2020. Groundwater Potential Mapping Using SWAT and GIS-Based Multi-Criteria Decision Analysis. KSCE J. Civ. Eng. 24, 2546–2559. https://doi.org/10.1007/s12205-020-0168-1
  • Zhu, Q., Abdelkareem, M., 2021. Mapping groundwater potential zones using a knowledge-driven approach and GIS analysis. Water (Switzerland) 13, 1–24. https://doi.org/10.3390/w13050579
Fuente de los datos: Dialnet