DOI:

https://doi.org/10.14483/23448393.17838

Published:

2022-11-20

Issue:

Vol. 28 No. 1 (2023): January-April

Section:

Environmental Engineering

Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia

Multitemporal Analysis and River Dynamics of the Branch of Mompox (Magdalena River), Cantera townshipa, Bolívar, Colombia

Authors

Keywords:

análisis multitemporales, río Magdalena, brazo de Mompox (es).

Keywords:

multitemporal analyses, river dynamics, Magdalena River, branch of Mompox (en).

References

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How to Cite

APA

Castro Padilla, R. A., Jiménez Peñaranda, C. E., Rojas Martínez, E. E., Lascarro Navarro, F. D., and Manco, D. C. (2022). Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia. Ingeniería, 28(1), e17838. https://doi.org/10.14483/23448393.17838

ACM

[1]
Castro Padilla, R.A. et al. 2022. Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia. Ingeniería. 28, 1 (Nov. 2022), e17838. DOI:https://doi.org/10.14483/23448393.17838.

ACS

(1)
Castro Padilla, R. A.; Jiménez Peñaranda, C. E.; Rojas Martínez, E. E.; Lascarro Navarro, F. D.; Manco, D. C. Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia. Ing. 2022, 28, e17838.

ABNT

CASTRO PADILLA, Ricardo Antonio; JIMÉNEZ PEÑARANDA, Camilo Eduardo; ROJAS MARTÍNEZ, Elías Ernesto; LASCARRO NAVARRO, Frank David; MANCO, Dino Carmelo. Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia. Ingeniería, [S. l.], v. 28, n. 1, p. e17838, 2022. DOI: 10.14483/23448393.17838. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/17838. Acesso em: 28 mar. 2024.

Chicago

Castro Padilla, Ricardo Antonio, Camilo Eduardo Jiménez Peñaranda, Elías Ernesto Rojas Martínez, Frank David Lascarro Navarro, and Dino Carmelo Manco. 2022. “Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia”. Ingeniería 28 (1):e17838. https://doi.org/10.14483/23448393.17838.

Harvard

Castro Padilla, R. A. (2022) “Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia”, Ingeniería, 28(1), p. e17838. doi: 10.14483/23448393.17838.

IEEE

[1]
R. A. Castro Padilla, C. E. Jiménez Peñaranda, E. E. Rojas Martínez, F. D. Lascarro Navarro, and D. C. Manco, “Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia”, Ing., vol. 28, no. 1, p. e17838, Nov. 2022.

MLA

Castro Padilla, Ricardo Antonio, et al. “Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia”. Ingeniería, vol. 28, no. 1, Nov. 2022, p. e17838, doi:10.14483/23448393.17838.

Turabian

Castro Padilla, Ricardo Antonio, Camilo Eduardo Jiménez Peñaranda, Elías Ernesto Rojas Martínez, Frank David Lascarro Navarro, and Dino Carmelo Manco. “Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia”. Ingeniería 28, no. 1 (November 20, 2022): e17838. Accessed March 28, 2024. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/17838.

Vancouver

1.
Castro Padilla RA, Jiménez Peñaranda CE, Rojas Martínez EE, Lascarro Navarro FD, Manco DC. Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia. Ing. [Internet]. 2022 Nov. 20 [cited 2024 Mar. 28];28(1):e17838. Available from: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/17838

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Recibido: 2 de junio de 2021; Revisión recibida: 2 de mayo de 2022; Aceptado: 22 de junio de 2022

Resumen

Contexto:

El brazo de Mompox (río Magdalena) se ubica en una zona caracterizada por cotas bajas y su dinámica fluvial tiende a desbordar su cauce e inundar zonas aledañas en periodos de fuertes lluvias. El objetivo de esta investigación es determinar la dinámica fluvial del brazo de Mompox, en el corregimiento de Cantera (Bolívar, Colombia), mediante análisis multitemporales de imágenes satelitales.

Métodos:

Se realizó una revisión bibliográfica, así como un análisis del caudal medio, mínimo y máximo en las estaciones hidrometeorológicas del IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales) ubicadas en los alrededores del área analizada. Posteriormente, se plasmó una geomorfología utilizando imágenes satelitales de los años 1960, 1969 y 1977 (en periodos húmedos), y 2009, 2014 y 2017 (en periodos secos).

Resultados:

La subcuenca del brazo de Mompox presenta una topografía suavizada plana; las cotas varían un metro entre unas y otras aproximadamente. Cuenta con un sistema fluvial meándrico con drenajes estacionarios trenzados, paralelos al brazo de Mompox. Los drenajes y canales están interconectados con depresiones (ciénagas y humedales) que almacenan cuerpos de agua por un tiempo considerable a lo largo del año. Estas zonas se conocen como llanuras de inundación.

Conclusiones:

El brazo de Mompox muestra un aumento en su sinuosidad, debido a los procesos erosivos y deposicionales que tiene el río naturalmente. Su evolución es estable. Se comporta como un río anastomosado, con trazos meándricos en algunos sectores. Cumple un papel importante en las inundaciones y proporciona volúmenes de agua en periodos de lluvias, iniciando así el proceso de inundación.

Palabras clave:

análisis multitemporales, dinámica fluvial, río Magdalena, brazo de Mompox..

Abstract

Context:

The Mompox branch (Magdalena River), is located in an area characterized by low elevations, and its fluvial dynamics tends to overflow its channel and flood surrounding areas in periods of heavy rains. The objective of this research is to determine the fluvial dynamics of the Mompox branch, in the township of Cantera, Bolívar, Colombia, through the multitemporal analysis of satellite images.

Method:

A bibliographic review was carried out, as well as an analysis of the average, minimum, and maximum flow in the hydrometeorological stations of IDEAM (Institute of Hydrology, Meteorology, and Environmental Studies) located in the surroundings of the analyzed area; Subsequently, a geomorphology was captured using satellite images from 1960, 1969, and 1977 (for wet periods), and 2009, 2014, and 2017 (for dry periods).

Results:

The sub-basin of the Mompox branch has a flat smoothed topography; the elevations vary approximately one meter from one to the other. It has a meandering fluvial system with braided stationary drains, parallel to the Mompox branch. The drains and channels are interconnected with depressions (swamps and wetlands) that store bodies of water for a considerable time throughout the year. These areas are known as flood plains.

Conclusions:

The Mompox branch shows an increase in its sinuosity, which by the natural erosive and depositional processes of the river. Its evolution is stable; it behaves like an anastomosed river, with meandering lines in some sectors. It plays an important role in floods and provides volumes of water in rainy periods, thus initiating the flooding process.

Keywords:

multitemporal analyses, river dynamics, Magdalena River, Mompox branch..

Introducción

Los fenómenos naturales originan amplias devastaciones, daños sociales, ambientales, económicos e incluso pérdidas de vidas humanas 1; las inundaciones se constatan como las más frecuentes de todas las amenazas naturales conocidas y se le atribuyen los mayores desastres a través de la historia 2-7. Las estadísticas internacionales provenientes de gobiernos y organizaciones de atención humanitaria, entre las que se encuentra la EM-DAT (The International Disasters Database), corroboran que a nivel mundial las inundaciones se establecen en el primer lugar entre los 10 mayores desastres en el período comprendido entre los años 1900 y 2012 por el número de personas afectadas y están en el segundo lugar por la cantidad de pérdidas económicas 8), (9.

Localización

El área de estudio se enmarca en la margen izquierda del brazo de Mompox del río Magdalena en dirección Este, a la altura del corregimiento de Cantera, departamento de Bolívar (Colombia).

En esta sección el brazo de Mompox es particularmente destacable por presentar cambios en su comportamiento, es decir, pasa de meándrico a rectilíneo angular, sirviendo a modo práctico como frontera de estos comportamientos el poblado de San Roque, departamento del Magdalena (Fig. 1).

Localización del área de estudio

Figura 1: Localización del área de estudio

Metodología

Varios procedimientos fueron llevados a cabo para cumplir con los objetivos de la investigación, entre estos, revisión del estado del arte, así como análisis del caudal medio, mínimo y máximo del brazo de Mompox 3, 10-12. En cercanías al área estudiada se encuentran dos estaciones meteorológicas del IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales), localizadas en el corregimiento de San Roque (Bolívar) y el municipio de El Banco (Magdalena), que proporcionaron información anual del caudal del río Magdalena (valores máximos, mínimos y medios), la pluviosidad, los valores de transporte; posteriormente, se efectuó una geomorfología a detalle utilizando imágenes satelitales landsat correspondiente a los años 1960, 1969, 1977 en periodos húmedos, y 2009, 2014, 2017 en periodos secos; con esta información se generaron anáglifos por medio del programa informático Anamaker. Además, con el software ArcGIS se analizaron las imágenes mediante modelos de elevación digital (efecto 3D); en el procesamiento, se obtuvieron imágenes a escala 1:400; la teleinterpretación se realizó teniendo en cuenta los parámetros estipulados por 13, 14 para la diferenciación de las unidades geomorfológicas (ciénagas, vega de divagación, terrazas, plano anegadizo), y agentes morfodinámicos (bancos de arena, erosión lateral, desprendimiento de ladera, sedimentación, movimientos en masas); la nomenclatura de las dichas unidades se basó en las estipuladas por el SGC (Servicio Geológico Colombiano) 15.

Se vectorizaron los cambios presentes en el curso del río, en diferentes periodos de tiempo, logrando hacer una superposición de las diferentes coberturas en cada año, tomando una serie de puntos de referencia para percibir cualquier cambio en todos los parámetros evaluados, especialmente el cauce del río. Los cambios más relevantes en la geometría y el área observada en la comparación permitieron especificar la evolución del cauce, interpretando la dinámica fluvial del brazo de Mompox, a través de la identificación de orillas permanentes, avulsiones, convamientos, meandros abandonados, bancos de arenas, estrechamiento del cauce y migraciones laterales.

Resultados

Geomorfología

El área de estudio exhibe una topografía suavizada plana, las cotas varían aproximadamente un metro entre unas y otras. Cuenta con un sistema fluvial meándrico con drenajes estacionarios trenzados, paralelos al brazo de Mompox; los drenajes y canales están interconectados con depresiones (ciénagas y humedales) que almacenan cuerpos de agua por un tiempo considerable a lo largo del año, estas zonas se conocen como llanuras inundables o llanuras de inundación; a lo largo del río se aprecian áreas de depósitos en las curvas de los meandros cuya sinuosidad es alta debido a la madurez del canal; la capa vegetal es espesa a causa de la abundancia de agua, se observan bosques primarios pequeños y bosques galerías en los canales estacionarios, también hay cercas vivas que indican separación de predios o límites de linderos (Fig. 2, Tabla I).

Mapa de unidades geomorfológicas y morfodinámicas

Figura 2: Mapa de unidades geomorfológicas y morfodinámicas

Tabla I: Características de las unidades geomorfológicas

Unidad Descripción Atributos Amenazas
Ciénaga (Fcg) Relieve negativo, localizado detrás de las vegas de divagación activas y albardones mayores; son depresiones que acumulan aguas de desborde y la pueden retener, ya sea temporal o casi permanentemente. Sectorizada en zonas de pequeñas depresiones aisladas, dada su composición granulométrica puede conservar agua temporalmente (hasta seis meses). Inundaciones, descomposición de materia orgánica por agua estancada (malos olores, plagas).
Vega de divagación activa (Fva) Ligeramente inclinada de entre 0 % y 2 % de pendiente a lo largo de los sistemas fluviales; constituida por aluviones depositados por el río. Se origina por la migración de la franja de meandros aguas abajo, ensanchando por lo tanto el valle, cuyas laderas pueden llegar a separarse algunos kilómetros. Depósitos activos actuales situados en las orillas del río, en forma semilunar de banquillos con paquetes limoarenosos y limoarcillosos. Inundaciones.
Terraza antigua y subreciente (Ftan-Ftas) Camellón alargado, de forma convexa, depositado paralelo a las orillas del lecho del río; se acumula en los excesos de cargas gracias a los desbordamientos del río. Depósito por desbordamientos e inundaciones, forma convexa como lomo o camellón con depresión suavizada, puede estar constituido por materiales gruesos o finos. Inundaciones y desprendimientos.
Plano anegadizo (Fpa) Planicie formada por el brazo de Mompox, ligeramente inclinada hacia las ciénagas y adyacente a los albardones, recibe aguas de desborde durante las crecientes. Depósito de material arenolimoso en eventos de desborde, poblado por vegetación. Inundaciones, descomposición de materia orgánica y plagas.

Datos hidrometeorológicos

Se recopiló información del brazo de Mompox desde el 1972 hasta el 2015 (Tabla II), utilizada para un análisis estadístico de los periodos de retornos de futuras inundaciones que se puedan presentar.

Tabla II: Información de caudales máximos anuales de la estación hidrológica de San Roque, Magdalena de los años 1972 al 2015

Información Hidrológica del IDEAM
Estación San Roque: 25027320
Coordenadas Longitud: 0904 N Longitud: 7409 W Elevación: 24 m.s.n.m.
    Caudales anuales (m3/s)     Caudales anuales (m3/s)
No. Año Máximo Mínimo Medio No. Año Máximo Mínimo Medio
1 1972 852,00 226,10 595,33 23 1994 886,00 222,20 545,04
2 1973 1.439,00 7,00 618,05 24 1995 1.004,00 85,72 516,25
3 1974 1.371,00 203,00 718,78 25 1996 1.018,00 223,50 610,53
4 1975 1.514,00 180,00 730,95 26 1997 507,50 73,00 267,21
5 1976 1.021,00 53,71 407,63 27 1998 1.018,00 30,75 499,89
6 1977 1.095,00 12,00 285,04 28 1999 1.208,00 435,20 813,61
7 1978 800,50 21,00 383,15 29 2000 1.040,00 221,10 576,88
8 1979 1.508,00 9,02 520,76 30 2001 730,00 119,40 349,72
9 1980 709,50 26,30 283,79 31 2002 801,80 71,00 331,51
10 1981 1.559,00 54,00 615,91 32 2003 1.015,00 48,75 414,55
11 1982 1.178,00 172,00 553,68 33 2004 1.165,00 95,00 484,83
12 1983 785,00 11,89 380,73 34 2005 1.219,00 202,20 528,50
13 1984 1.345,00 132,00 724,63 35 2006 1.111,00 189,20 614,08
14 1985 938,40 98,00 482,43 36 2007 1.229,00 69,50 628,38
15 1986 1.083,00 67,00 513,45 37 2008 1.315,00 212,80 752,99
16 1987 1.127,00 64,00 431,03 38 2009 821,40 203,40 478,12
17 1988 1.293,00 17,00 662,64 39 2010 1.200,00 51,75 649,43
18 1989 1.157,00 274,00 645,21 40 2011 1.200,00 292,70 789,23
19 1990 987,20 143,00 458,94 41 2012 1.164,00 198,50 491,08
20 1991 689,40 163,30 376,46 42 2013 804,80 84,00 436,46
21 1992 652,30 71,30 311,95 43 2014 838,40 94,00 391,92
22 1993 961,60 123,60 497,06 44 2015 504,80 41,25 241,72

Dicha información se procesó y analizó con ayuda de histrogramas (Fig. 3), que representan valores máximos, mínimos y medios de la estación hidrológica de San Roque, valores que sugieren una tendencia cíclica de ocurrencia de inundaciones con respecto a los caudales máximos del río.

Histogramas de precipitaciones máximas, mínimas y medias. Estación hidrológica San Roque (25027320)

Figura 3: Histogramas de precipitaciones máximas, mínimas y medias. Estación hidrológica San Roque (25027320)

En general los caudales muestran valores simétricos, es decir, picos y depreciones con frecuencias temporales similares. Los máximos caudales presentaron picos altos en los años 1981 (1.559 m3/s), 1988 (1.293 m3/s), 1999 (1.208 m3/s), 2005 (1.219 m3/s), 2008 (1.315 m3/s) y 2010-2011 (1.200 m3/s). Por otra parte, los caudales mínimos muestran depresiones en los años 1977 (12 m3/s), 1983 (11,89 m3/s), 1988 (17 m3/s), 1992 (71,30 m3/s), 1998 (30,75 m3/s), 2003 (48,75 m3/s), 2007 (69,50 m3/s), 2010 (51,75 m3/s) y 2015 (41,25 m3/s). Mientras los valores medios anuales de los caudales exhiben un promedio de 500 m3/s aproximadamente.

Análisis multitemporales y dinámica fluvial

A lo largo del tramo del brazo de Mompox analizado se aprecia un claro desplazamiento en dirección noroeste, desde el año 1969 hasta el 2017; además, un aumento de sinuosidad, tanto en la zona norte como en la zona sur, explicado por los procesos erosivos y depositacionales que se dan naturalmente; sin embargo, el incremento de estos procesos se debe a que todas las zonas de avulsión de los meandros son usadas para extraer materiales de construcción (arenas y gravas), alterando seriamente el comportamiento dinámico del cauce (Fig. 4).

Análisis multitemporal del brazo de Mompox (río Magdalena)

Figura 4: Análisis multitemporal del brazo de Mompox (río Magdalena)

La dinámica fluvial a lo largo de estos 49 años de estudio demuestra un cambio en factores geométricos y volumen de agua, debido a la tendencia del río a perder agua a través de los años.

En términos generales, la dinámica que el río presenta se puede catalogar como estable, debido a desplazamientos, cambios de geometría y perdida de volumen que se manifiesta en el mapa realizado, mostrando el proceso de evolución normal de un río con las características del brazo de Mompox (Fig. 4).

Conclusiones

Las unidades geomorfológicas presentes en el área pertenecen al ambiente de formación fluvial-lacustre, como ciénaga, vega de divagación activa, plano anegadizo, terraza antigua y subreciente, geoformas que favorecen procesos de inundación, debido a los atributos o las características que presenta cada uno.

Los procesos morfodinámicos que modelan el brazo de Mompox corresponden a erosión lateral, desprendimientos de laderas, bancos de arena y sedimentaciones, siendo los principales agentes modeladores de la superficie del área; causando afectación directa en la zona con respecto a las inundaciones, debido a que las sedimentaciones y los bancos de arena son resultado de agradación y carga de sedimentos del lecho del río, ocasionando que el nivel del agua se incremente tendiendo a desbordarse con mayor facilidad, produciendo mayor erosión lateral y desprendimiento en las laderas, permitiendo el paso del agua hacia la planicie inundable.

La dinámica fluvial del río Magdalena en la depresión momposina se comporta como un río anastomosado; en términos generales, es el principal factor de inundación en el área; no obstante, el brazo de Mompox posee un comportamiento meándrico, y como tal no es el agente principal que detona la inundación en el área; sin embargo, cumple un papel en las inundaciones, debido a que suministra aguas a las ciénagas y planicies o llanuras de inundación en periodos de lluvia, cuando el nivel del río se incrementa, iniciando así el proceso de inundación.

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R. A. Castro Padilla, C. E. Jiménez Peñaranda, E. E. Rojas Martínez, F. D. Lascarro Navarro, and D. C. Manco, “Análisis multitemporal y dinámícas fluviales del brazo de Mompox (río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia”,Ing., vol. 28, no. 1, p. e17838, Nov. 2022
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