Mapa 4-7. Ruta de derrame Quebrada La Fortuna

Mapa 4-7. Ruta de derrame Quebrada La Fortuna

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4.2 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

De acuerdo con los resultados alcanzados en las diferentes fases que comprende la

metodología, se procede a cuestionar su desarrollo con el fin de evaluar si han sido

productivos o si por el contrario se han obtenido malos resultados. Por otra parte, se

justifican los métodos utilizados y se detectan posibles fuentes de error a lo largo de la

elaboración de todo el trabajo. Dicho análisis se divide en tres grandes bloques, análisis

hidrológicos, análisis hidráulicos y modelación del hidrocarburo.

4.2.1 Análisis hidrológicos

Para el caso del análisis hidrológico, los métodos empleados han sido los estándares que

se suelen seguir en la mayoría de los análisis de inundaciones.

En el área de influencia del proyecto solo se contó con registros de medición de caudal

para el Río Sogamoso, para este caso se procedió a determinar sus caudales mínimos,

medios y máximos a partir de los registros históricos desde el año 1960 hasta el año

2010.

Por otra parte, para los cruces con cuerpos de agua se procedió a determinar los

caudales mínimos, medios y máximos por medio de metodologías indirectas.

Para el caso de los caudales mínimos se hizo uso de los modelos de regionalización de

caudales mínimos desarrolladas por la Universidad Nacional para la región Andina.

Para la determinación de los caudales medios dado que no se contaba con información

de registros de caudales en los demás cuerpos de agua lóticos se procedió a estimas los

caudales medios se utilizaron los rendimientos estimados con el mapa de curvas de iso-

rendimiento en la zona de estudio propuesto en el Estudio Nacional de Aguas (Mejía,

Millán y Perry Ltda, 1984), los cuales sirvieron para estimar los rendimientos hídricos

medios multianuales.

Para la determinación de los caudales máximos para los cuerpos de agua donde no se

contaba con registros históricos de caudal se aplicó el modelo hidrológico HEC HMS,

tomando como base las curvas IDF desarrolladas para cada estación y obteniendo el

hietograma de diseño para cada período de retorno por medio del método de bloque

alterno. A partir de estos hietogramas y teniendo en cuenta las características

geomorfológicas, tipos de suelos, cobertura vegetal y usos del suelo de las cuencas se

obtienen los caudales máximos para cada período de retorno.

4.2.2 Análisis hidráulicos

La modelación hidráulica se llevó a cabo en el software HECRAS el cual es un modelo

hidráulico unidimensional, se realizó dicho análisis con información de topografía de

campo suministrada por ECOPETROL y con la información generada a partir del análisis

hidrológico para cada cuerpo de agua.

Se alimentó el modelo con la información antes mencionada y así se obtuvieron las

alturas de lámina de agua, anchos superficiales y velocidades de flujo para cada

condición de caudal y para cada sección transversal.

4.2.3 Modelación y espacialización del hidrocarburo

Los datos obtenidos finalmente son volumen remanente y tiempos de arribo. Con estos

datos se procede a realizar la espacialización y así evidenciar cuales son las rutas de

derrame en cada una de las corrientes, para este ejercicio dada la cantidad de

información se realizó para dos de las treinta y cuatro corrientes priorizadas, dichos

cuerpos de agua presentan condiciones específicas y características especiales.

El primer cuerpo hídrico es caño el Rosario. Presenta características especiales ya que

en este se presentan descargas contaminantes de la Planta Chimita y desemboca

finalmente en el Rio Sogamoso principal afluente del área del proyecto, en este punto

se puede observar que debido a las condiciones morfológicas y características

hidráulicas del cauce el material tiende a desplazar en mayor tiempo lo cual hace que

haya más capacidad de respuesta para contener el derrame.

Por otra parte para la Quebrada La Fortuna además de atravesar por un centro poblado

y realizar su posterior descarga a La Quebrada La Lizama, la cual hace parte integral del

área de estudio ya que sus aguas desembocan también en el Rio Sogamoso, tiene una

característica particular y es que al ser la única corriente en el estudio en presentar la

forma de la cuenca redondeada tiene tendencia a presentar crecientes súbitas razón por

la cual se realizó el análisis y espacialización de datos de la misma. Para este cauce se

evidencia que debido a sus condiciones morfométricas y al tener un ancho superficial

medio del cauce menor el material tiene a desplazarse en menor tiempo por lo tanto la

respuesta para contener el derrame debe ser más rápida para que el impacto se reduzca.

4.2.4 Discusión de resultados

La discusión de resultados se va a realizar en base a las preguntas de investigación y en

la evaluación de la metodología planteada.

En primer lugar son claros los efectos que tienen ruptura o entorpecimiento de las

infraestructuras que transporta los hidrocarburos en el país ya que esto genera daños

ambientales de enorme magnitud, además que pueden llegar a generar posibles efectos

sobre la salud, el daño causado por este tipo de eventos en corrientes hídricas conlleva

a la perdida de la sostenibilidad del medio ambiente, es importante tener monitoreados

estos posibles eventos y así conocer las posibles rutas de derrame y los tiempos

transcurridos del material con el fin de tomar medidas para así evitar que haya un

impacto mayor sobre el ecosistema.

Por otra parte es muy poca la información pública o de acceso libre del país ante las

respuestas y herramientas utilizadas por los operadores ante los derrames ocurridos a

través de los años, de hecho esta ha sido una de las problemáticas ambientales de mayor

magnitud sin embargo los operadores cuentan con planes de emergencia y en el

momento de ocurrencia de los eventos lo que generalmente se hace es implementar

puntos de control, barreras y diques con el fin de frenar el desastre; es por esto que

estos ejercicios académicos son de mucha ayuda teniendo en cuenta que con datos

reales y actualizados es posible tener una potencial herramienta para poder monitorear

y hacer seguimiento y control.

De acuerdo con el análisis realizado en este documento se evidencia que, si es posible

modelar las distancias máximas alcanzadas por el hidrocarburo al interior del cauce,

teniendo puntos de control definidos o tramos de rutas de derrame en la corriente y

realizando el análisis hidrológico e hidráulico correspondiente es viable con la

metodología planteada poder determinar tiempos de arribo y volúmenes remanentes

de producto los cuales son posibles de espacializar utilizando SIG.

Finalmente, la metodología empleada para el análisis cumple con la perspectiva a la cual

se apuntaba teniendo en cuenta que nos está proporcionando los resultados esperados.

Sin embargo, es necesario realizar una actualización de datos en campo ya que los datos

utilizados son de aproximadamente 8 años atrás y es muy probable que la dinámica del

territorio haya cambiado en ese lapso de tiempo.

5 CONCLUSIONES

Con el apoyo de las herramientas geoespaciales de los Sistemas de Información

Geográfica utilizando los software ARCGIS , HEC-HMS, HEC-RAS y la información base e

información secundaria disponible se logró realizar el análisis hidrológico, hidráulico y

posterior comportamiento de hidrocarburo a lo largo del Sistema de Transporte de

Hidrocarburos Galán Chimita el cual posee una longitud de 94.94 Km. y se encuentra

ubicado en el Departamento de Santander enmarcado fisiográficamente en la cuenca

del Valle del Magdalena Medio y la Cordillera Oriental, a lo largo del poliducto se

priorizaron un total de 34 corrientes a las cuales se les realizo el análisis correspondiente

determinando así todas sus características físicas (morfometría) para así establecer el

comportamiento hidrológico de las mismas ante eventos climatológicos y determinar

los caudales mínimos, medios y máximos, con dichos caudales y los levantamientos

topográficos proporcionados por ECOPETROL S.A. de dichos cuerpos hídricos se realiza

la modelación hidráulica para cada periodo de retorno cuyos resultados son la base del

cálculo para la simulación del comportamiento del derrame en dichas corrientes; se

determinó el comportamiento del hidrocarburo por medio del balance de masa

aprobado por ECOPETROL S.A., teniendo en cuenta ancho superficial, velocidad del flujo

y características químicas y físicas del hidrocarburo determinando así tiempos de arribo

y volúmenes remanentes en cada corriente hídrica y finalmente se definieron las

respectivas rutas de derrame las cuales fueron evaluadas en dos escenarios con

condiciones específicas.

La aplicación e incorporación de herramientas y extensiones de ARCGIS (Hec-GeoRAS)

han demostrado tener un desarrollo específico en el saber de la hidrología para el

procesamiento, análisis y visualización de modelos hidrológicos. El modelo HEC-HMS

permitió establecer el funcionamiento hidrológico de la cuenca, y volumen total de

escorrentía para las condiciones del área de estudio, en diferentes escenarios y eventos

de precipitación. Así mismo se logró determinar la dinámica hidrológica de las corrientes

priorizadas y prever su comportamiento en periodos de retorno correspondientes a 2.3,

5, 10, 15, 20, 25, 50 y 100 años.

Por otra parte, el modelo hidráulico HEC-RAS presentó suficiente capacidad para las

condiciones locales del área de estudio, obteniendo así datos fidedignos y confiables

para realizar la simulación del hidrocarburo.

Se concluye que los resultados obtenidos con la aplicación del modelo empleado para la

simulación del derrame de crudo, basado en fórmulas teóricas y algoritmos

matemáticos para estimar el movimiento del fluido en corrientes hídricas permitió

modelar la realidad de área afectada y representar la trayectoria del hidrocarburo (en

este caso gasolina) en función del tiempo en cada una de las corrientes priorizadas para

este estudio. Además, resulta ser una herramienta de aproximación para el diseño y

formulación de planes de emergencia y contingencia que permitan acciones de

respuesta más eficientes y ajustadas a la realidad cuando ocurra un incidente real.

El procesamiento de datos y la ejecución de procesos de modelación espacial de un

derrame de crudo en ríos y quebradas combinado con el uso de una plataforma de

Sistemas de Información Geográfica (SIG), permite evaluar el área afectada por un

hipotético derrame de crudo así como determinar cualitativamente cuales son los

posibles daños que se pudiesen causar sobre la dinámica del ecosistema.

Teniendo en cuenta que las cifras de rupturas de oleoductos en el país son altas, se hace

necesario el desarrollo y posterior uso de herramientas tecnológicas que logren simular

derrames de crudo sobre corrientes hídricas superficiales con un alto nivel de precisión,

lo anterior con el fin de minimizar los daños que se puedan causar a través de la

implementación de planes de contingencia y emergencia.

RECOMENDACIONES

Todos los datos topográficos, batimétricos, hidrológicos e hidráulicos son los

parámetros de entrada de enorme importancia y relevancia en la modelación de un

derrame de hidrocarburos en cuerpos hídricos, por lo que se recomienda tener la mayor

cantidad de información bien documentada de estas variables, para así aumentar su

fiabilidad.

Teniendo en cuenta que los datos proporcionados son de los años 2013 y 2014, se

recomienda generar información actualizada y precisa sobre la superficie, usos y

coberturas del suelo, mediante los recursos que ofrecen los sistemas de información

geográfica y teledetección.

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