Evaluación de la relación oferta - demanda hídrica en la subzona hidrográfica del río Zulia bajo escenario actual y de cambio climático al año 2060.

dc.contributor.advisorMena Rentería, Darwin
dc.contributor.authorGuevara Serrano, Jorge Iván
dc.contributor.corporatenameUniversidad Santo Tomás
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000204196
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001222716
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7265-5722
dc.date.accessioned2026-09-23T13:12:04Z
dc.date.available2026-09-23T13:12:04Z
dc.date.issued2026-09-22
dc.descriptionLa seguridad hídrica en cuencas andinas tropicales enfrenta retos sin precedentes ante el cambio climático y la presión antrópica. La presente investigación evaluó la sostenibilidad hídrica de la Subzona Hidrográfica del río Zulia (Norte de Santander, Colombia) mediante el acoplamiento de un modelo de simulación continua a paso diario (HydroBID) y un algoritmo de optimización de asignación (WaterALLOC). Metodológicamente, se reconstruyó la línea base histórica de oferta y demanda (1989-2020) y se proyectó el balance hídrico al año 2060 bajo los escenarios climáticos SSP1-2.6, SSP2-4.5 y SSP3-7.0. Los resultados evidenciaron que, aunque las proyecciones climáticas sugieren incrementos volumétricos multianuales de hasta un +17.94%, el sistema padece de una severa asimetría temporal. Si bien la confiabilidad volumétrica global supera el 98%, el sistema registró déficits operativos en el 41,69% de los días evaluados, concentrando los mayores déficits en la temporada de estiaje. Esta vulnerabilidad temporal demuestra que la demanda agroindustrial y poblacional supera la capacidad física de regulación de la cuenca, generando un estrés operativo constante que compromete silenciosamente el flujo base y la integridad del ecosistema acuático. Se concluye que un incremento en la precipitación anual no equivale a mayor seguridad hídrica, evidenciando las limitaciones de la planificación basada en promedios estáticos. Por consiguiente, se formularon lineamientos técnicos de adaptación climática, proponiendo el tránsito hacia concesiones dinámicas, la implementación de telemetría y la restauración ecosistémica para garantizar la sostenibilidad operativa y ambiental de la cuenca.
dc.description.abstractWater security in tropical Andean basins faces unprecedented challenges due to climate change and anthropogenic pressure. This research evaluated the water sustainability of the Zulia River Hydrographic Subzone (Norte de Santander, Colombia) by coupling a continuous daily simulation model (HydroBID) and an allocation optimization algorithm (WaterALLOC). Methodologically, the historical baseline of water supply and demand (1989-2020) was reconstructed, and the water balance was projected to the year 2060 under the SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP3-7.0 climate scenarios. The results showed that, although climate projections suggest multi-year volumetric increases of up to +17.94%, the system suffers from severe temporal asymmetry. While overall volumetric reliability exceeds 98%, the system recorded recurrent operational deficits in 41.69% of the evaluated days, with the greatest deficits concentrated in the dry season. This temporal vulnerability demonstrates that agro-industrial and domestic demand exceeds the physical regulation capacity of the basin, generating constant operational stress that silently compromises the base flow and the integrity of the aquatic ecosystem. It is concluded that an increase in annual precipitation does not equal greater water security, exposing the limitations of planning based on static averages. Consequently, technical guidelines for climate adaptation were formulated, proposing the transition towards dynamic concessions, the implementation of telemetry, and ecosystem restoration to guarantee the operational and environmental sustainability of the basin.
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagister en Gestión de Cuencas Hidrográficasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationGuevara Serrano, J. I. (2026). Evaluación de la relación oferta-demanda hídrica en la subzona hidrográfica del río Zulia bajo escenario actual y de cambio climático al año 2060 [Trabajo de Maestría, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.usta.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11634/74273
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Santo Tomásspa
dc.publisher.branchCRAI-USTA Bogotá
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Ambientalesspa
dc.publisher.programMaestría Gestión de Cuencas Hidrográficasspa
dc.relation.referencesArango Figueroa, V. (2024). Análisis de la Relación Oferta – Demanda Hídrica, Enfocado en la Gestión Integral del Recurso Hídrico en la Cuenca del Río Coello, Mediante la Aplicación de la Herramienta Computacional WATERALLOC [Tesis de Maestría]. Universidad Santo Tomás. http://hdl.handle.net/11634/58081
dc.relation.referencesArbuet, A., Pusineri, G., Mazzón, R., Bianchi, H. H., Scioli, C., Paris, M., Corrales, J., & Nalesso, M. (2021). Implementación del modelo HydroBID en la Cuenca Los Padres-Santa Fe, Argentina. Aqua-LAC, 13(1), 81–96. https://doi.org/10.29104/phi-aqualac/2021-v13-1-06
dc.relation.referencesCabrera, J. (2012). Modelos Hidrológicos. Universidad Nacional de Colombia.
dc.relation.referencesCastañeda Morales, Y. (2016). Modelación del efecto del cambio de uso del suelo en la cuenca del río Coello, bajo escenario de cambio climático, a través de la aplicación del modelo hidrológico SWAT [Tesis de Maestría]. Universidad Católica de Manizales. http://hdl.handle.net/11349/5089
dc.relation.referencesCastillo, Y. (2018). Evaluación de la incidencia del cambio climático en la oferta hídrica de la cuenca Lebrija Alto aplicando el modelo HydroBID [Trabajo de Grado]. Unidades Tecnológicas de Santander.
dc.relation.referencesCatacolí, R., Schütz, T., & Avarado, N. (2023, 17 de marzo). HydroBID: herramientas digitales para la evaluación del impacto ambiental sobre los servicios ecosistémicos. Blog Sostenibilidad BID. https://blogs.iadb.org/sostenibilidad/es/hydrobid-herramientas-digitales-para-la-evaluacion-del-impacto-ambiental/
dc.relation.referencesChávez-Jiménez, A., & González-Zeas, D. (2015). El impacto de los caudales medioambientales en la satisfacción de la demanda de agua bajo escenarios de cambio climático. Ribagua, 2(1), 3–13. https://doi.org/10.1016/j.riba.2015.04.001
dc.relation.referencesCongreso de la República de Colombia. (1993). Ley 99 de 1993: Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente. Diario Oficial No. 41.146.
dc.relation.referencesCongreso de la República de Colombia. (1997). Ley 373 de 1997: Por la cual se establece el programa para el uso eficiente y ahorro del agua. Diario Oficial No. 43.058.
dc.relation.referencesCongreso de la República de Colombia. (2018). Ley 1931 de 2018: Por la cual se establecen directrices para la gestión del cambio climático. Diario Oficial No. 50.667.
dc.relation.referencesCORPONOR. (2018). Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Hidrográfica (POMCA) del Río Zulia: Fase de Diagnóstico. Corporación Autónoma Regional de la Frontera Nororiental.
dc.relation.referencesCORPONOR. (2025). Plan de Contingencia para la Atención del Desabastecimiento del Recurso Hídrico en la Cuenca del Río Zulia.
dc.relation.referencesDíaz González, P. V., & Suárez Rodríguez, A. M. (2019). Modelación hidrológica para el pronóstico de sequías en la cuenca del río Pamplonita bajo escenarios de cambio climático [Tesis de Pregrado]. Universidad Santo Tomás. http://hdl.handle.net/11634/15306
dc.relation.referencesDíaz, G. (2012). El cambio climático. Ciencia y Sociedad, 37(2), 227-240.
dc.relation.referencesFernández, P. (2017). El desarrollo de la modelación matemática en hidrología. Anales de la Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 59, 99–109.
dc.relation.referencesFernández-Cañas, R. D., & Duarte-Sánchez, L. F. (2024). La oferta hídrica del río Zulia en Colombia ante dos escenarios del cambio climático. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(1), 6124-6143.
dc.relation.referencesFrancés, F., & Bussi, G. (2014). Análisis del impacto del cambio climático en el ciclo de sedimentos de la cuenca del río Ésera (España) mediante un modelo hidrológico distribuido. Ribagua, 1(1), 14–25. https://doi.org/10.1016/S2386-3781(15)30004-9
dc.relation.referencesGélvez, J., & Rolón, M. (2018). Análisis de la calidad del agua del río Zulia y su relación con los usos del suelo. Universidad Francisco de Paula Santander.
dc.relation.referencesGupta, H. V., Beven, K. J., & Wagener, T. (2005). Model Calibration and Uncertainty Estimation. En M. G. Anderson (Ed.), Encyclopedia of Hydrological Sciences. John Wiley & Sons.
dc.relation.referencesHashimoto, T., Stedinger, J. R., & Loucks, D. P. (1982). Reliability, resiliency, and vulnerability criteria for water resource system performance evaluation. Water Resources Research, 18(1), 14–20. https://doi.org/10.1029/WR018i001p00014
dc.relation.referencesHernández, L., & Salamanca, J. (2019). Análisis multitemporal del cambio de cobertura vegetal y su influencia en la generación de caudales pico de la cuenca del Río Sardinata [Tesis de Especialización]. Universidad Católica de Colombia.
dc.relation.referencesIDEAM. (s.f.). Demanda de agua. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. Recuperado el 4 de octubre de 2025, de http://www.ideam.gov.co/web/siac/demandaagua
dc.relation.referencesIDEAM. (2018). Protocolo de Modelación Hidrológica e Hidráulica. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales.
dc.relation.referencesIDEAM. (2022). Estudio Nacional del Agua 2022. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales.
dc.relation.referencesIDEAM, PNUD, MADS, & Cancillería. (2024). Escenarios de cambio climático de la Cuarta Comunicación Nacional de Colombia. Tercera Entrega.
dc.relation.referencesIDEAM. (2025). Nuevos escenarios de cambio climático a escala departamental para Colombia (Modelación CMIP6 / horizontes de tiempo 2021 – 2100). Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.
dc.relation.referencesIPCC. (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press.
dc.relation.referencesLey, A., Bormann, H., & Casper, M. (2025). Climate change impact assessment on a German lowland river using long short-term memory and conceptual hydrological models. Journal of Hydrology: Regional Studies, 59, 102426. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102426
dc.relation.referencesLópez, J. (2021). Modelación hidrológica utilizando el software RS MINERVE en la subcuenca del río Villalobos enfocado a la gestión de riesgo [Tesis de Licenciatura]. Universidad de San Carlos de Guatemala.
dc.relation.referencesLord, B., Corrales, J., Triana, E., Srivastava, A., Moreda, F., Basani, M., Carscasci, G., Lee, J., & Muñoz Castillo, R. (2024). Piloting Drought Management Participatory Modeling-Based Approaches in Chile. Banco Interamericano de Desarrollo. https://doi.org/10.18235/0005500
dc.relation.referencesLoucks, D. P., & van Beek, E. (2017). Water Resource Systems Planning and Management: An Introduction to Methods, Models, and Applications. Springer.
dc.relation.referencesMena-Rentería, D., Peña-Guzmán, C., Sierra, R., & Rodriguez, M. (2025). Impact of climate change on the hydrological regime in a small watershed of the tropical Andean Plateau. Sustainable Water Resources Management, 11(2), 23. https://doi.org/10.1007/s40899-024-01186-0
dc.relation.referencesMinisterio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MinAmbiente). (2010). Política Nacional para la Gestión Integral del Recurso Hídrico.
dc.relation.referencesMinisterio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MinAmbiente). (2026). Política Nacional del Agua para la Justicia Ambiental e Hídrica.
dc.relation.referencesMinisterio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MinAmbiente). (2015). Decreto Único Reglamentario 1076 de 2015: Por medio del cual se expide el Decreto Único Reglamentario del Sector Ambiente y Desarrollo Sostenible.
dc.relation.referencesMontenegro, J. J., & Wilmer, J. C. H. (2023). Análisis a la problemática ambiental de la cuenca del rio Zulia con utilización de Sistemas de Información Geográfica SIG [Tesis de Especialización]. Universidad Nacional Abierta y a Distancia. https://repository.unad.edu.co/handle/10596/59317
dc.relation.referencesMoreda, F., Muñoz Castillo, R., & Miralles-Wilhelm, F. (2014). Hydro-BID: An Integrated System for Modeling Impacts of Climate Change on Water Resources. Banco Interamericano de Desarrollo. https://doi.org/10.18235/0010604
dc.relation.referencesMuñoz-Castillo, R., Feng, L., & Moreda, F. (2018). Hydro-BID Case Study: Rio Piura, Peru. Banco Interamericano de Desarrollo.
dc.relation.referencesOrganización de las Naciones Unidas (ONU). (2015). Objetivos de Desarrollo Sostenible: Agua y saneamiento. https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/water-and-sanitation/
dc.relation.referencesOrozco, I., Ramírez, A. I., & Francés, F. (2018). Modelación de los impactos del Cambio Climático sobre los flujos y almacenamientos en una cuenca de alta montaña. Ingeniería del Agua, 22(3), 125. https://doi.org/10.4995/ia.2018.8931
dc.relation.referencesPabón, J. D., Rodríguez, N., Bernal, N. R., Castiblanco, M. A., & Sánchez, Y. V. (2013). Modelamiento del efecto del cambio en el uso del suelo en el clima local-regional sobre los Andes colombianos. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 37(144), 379–391.
dc.relation.referencesPeñaloza, R., González, J., Guerra, F., & Gómez, H. (2008). La deforestación en la cuenca del río Zulia, Barinas, Venezuela. Análisis preliminar utilizando SIG. Geoenseñanza, 13(1), 71–82.
dc.relation.referencesRiahi, K., et al. (2017). The Shared Socioeconomic Pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: An overview. Global Environmental Change, 42, 153-168.
dc.relation.referencesSalinas, E. (2013). Reflexiones acerca del papel del ordenamiento territorial en la planificación y gestión ambiental. Perspectiva Geográfica, 18, 141–156.
dc.relation.referencesSánchez-Galindo, M., Fernández-Reynoso, D. S., Martínez-Menes, M., Rubio-Granados, E., & Ríos-Berber, J. D. (2017). Modelo hidrológico de la cuenca del río Sordo, Oaxaca, México, con SWAT. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(5), 141–156. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2017-05-10
dc.relation.referencesVázquez-Ochoa, L. A., Correa-Sandoval, A., Vargas-Castilleja, R. D. C., Vázquez-Sauceda, M., & Rodríguez-Castro, J. H. (2021). Modelo hidrológico, calidad del agua y cambio climático: soporte para la gestión hídrica de la cuenca del río Soto la Marina. CienciaUAT, 16(1), 20–41. https://doi.org/10.29059/cienciauat.v16i1.1498
dc.relation.referencesVillalobos, A. (2020). Calibración y uso del modelo Hydro-Bid para el análisis de disponibilidad futura de recursos hídricos en cuencas pluviales de la Región del Maule [Tesis de Maestría]. Universidad de Talca.
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 2.5 Colombiaen
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.subject.keywordWater security
dc.subject.keywordClimate change
dc.subject.keywordHydroBID
dc.subject.keywordWaterALLOC
dc.subject.keywordZulia River
dc.subject.keywordEnvironmental flow
dc.subject.lembGestión de Cuencas Hidrográficas
dc.subject.lembBalance hídrico
dc.subject.lembDéficit hídrico
dc.subject.proposalSeguridad hídrica
dc.subject.proposalCambio climático
dc.subject.proposalHydroBID
dc.subject.proposalWaterALLOC
dc.subject.proposalRío Zulia
dc.subject.proposalCaudal ambiental
dc.titleEvaluación de la relación oferta - demanda hídrica en la subzona hidrográfica del río Zulia bajo escenario actual y de cambio climático al año 2060.
dc.typemaster thesis
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