Modelación dinámica del comportamiento hidrológico de un humedal urbano bajo condiciones del fenómeno ENSO / Dynamic modeling of the hydrological behavior of an urban wetland under conditions of ENSO phenomenon

RESUMEN El estado actual y las continuas alteraciones que aquejan a los humedales ubicados en la ciudad de Bogotá (Colombia), motiva el desarrollo de instrumentos y herramientas, que permitan explicar su comportamiento hidrológico bajo tensiones climáticas, como lo es el fenómeno ENSO. Este artículo presenta la formulación de un modelo de las condiciones hidrológicas del humedal urbano de Torca. La simulación, se realizó con el software Vensim® y la validación estadística del modelo, se efectuó mediante un análisis de sensibilidad multivariable (MVSS), a partir del método Montecarlo. Se evidenció que en los años de ocurrencia del fenómeno climatológico ENSO (2001) y (2011), el patrón de comportamiento de la precipitación y del flujo de entrada (Qi) de la cuenca aferente del humedal fueron paralelos. El tiempo hidráulico de retención (THR) sugirió un comportamiento inverso con relación a la precipitación. En efecto, la precipitación promedio mensual fue de 47,8mm y 158,7mm y el THR promedio fue de 55 días y 33 días, para los años El Niño y La Niña, respectivamente. El flujo de entrada y de salida presentaron un comportamiento paralelo durante el período de estudio, debido, probablemente, a que el cuerpo de agua se convirtió en un cauce de salida. Durante El Niño, cuatro meses registraron desbordamiento del humedal (junio, septiembre, octubre y diciembre), con volúmenes de agua superiores a 130.645m3. Durante La Niña, todos los meses registraron desbordamiento del humedal, a excepción de agosto y septiembre, en donde se observaron volúmenes de agua de 100.018m3 y 109.166m3, respectivamente.

ABSTRACT The current state and the continuous changes that affect the wetlands located in the city of Bogotá (Colombia), motivates the development of instruments and tools that illustrate their hydrological behavior under climatic stresses such as the ENSO phenomenon. This article presents the formulation of a model of the hydrological conditions of the urban wetland of Torca. The simulation was carried out with the Vensim® software and the statistical validation of the model was carried out by means of a multivariate sensitivity analysis (MVSS) using the Montecarlo method. It was evidenced that in the years of occurrence of the ENSO climatological phenomenon (2001) and (2011), the behavior pattern of precipitation and inflow (Qi) of the afferent basin of the wetland were parallel. Hydraulic retention time (THR) suggested an inverse behavior in relation to precipitation. Indeed, the average monthly rainfall was 47,8mm and 158,7mm, and the average THR was 55 days and 33 days for the El Niño and La Niña years, respectively. The inflow and outflow presented a parallel behavior during the study period, probably due to the fact that the body of water became an outlet channel. During El Niño, the wetland overflowed for four months (June, September, October and December), with volumes exceeding 130,645m3. During La Niña, the wetland overflowed every month; except for August and September, where volumes of 100.018m3 and 109.166m3 were observed, respectively.

Acumulación de metales pesados en sedimentos viales urbanos: factores de interés en salud pública / Heavy metals build-up on urban road sediments: Factors of interest for public health.

Resumen Introducción. La rápida urbanización y la intensa actividad humana han hecho de las ciudades un foco de emisiones contaminantes; esta situación genera una variedad de problemas ambientales y de salud pública que involucran metales pesados. Objetivos. Identificar y analizar los factores físicos (FF) que intervienen en la acumulación de metales pesados en sedimentos viales con el fin de facilitar la toma de decisiones en el control de la contaminación metálica desde la salud pública urbana. Materiales y métodos. Se realizó una revisión sistemática internacional de la literatura científica asociada entre el 1 de enero de 1970 y el 31 de diciembre de 2015. Las bases de datos utilizadas fueron Springer, ScienceDirect y Google Scholar. Se desarrolló un índice de frecuencia de citación (Q) para establecer un orden de importancia de FF detectados y se utilizaron las pruebas estadísticas de análisis clúster, t-Student, coeficiente de correlación de Pearson y regresión lineal para estudiar la relación entre las variables identificadas. Resultados. Los estudios citaron la precipitación (Q1), el uso del suelo (Q2) y el tráfico (Q2) como FF dominantes, por lo que una visión integral para la gestión de la salud pública debe considerar dos escenarios con sus correspondientes FF dominantes: el meteorológico (FF: precipitación) y el antropogénico (FF: uso del suelo y tráfico). Conclusión. Se sugiere un orden de intervención diferenciado para las instituciones encargadas del control de la contaminación metálica y la gestión de la salud pública en áreas urbanas.

Abstract Introduction: Rapid urbanization and intense human activity have turned cities into a focus of pollutants emissions, thus generating all sorts of environmental and public health problems involving heavy metals. Objectives: To identify and analyze the physical factors (PF) involved in the accumulation of heavy metals in road sediments to enable decision-making processes directed to control heavy metal pollution from a urban public health perspective. Materials and methods: An international systematic review was conducted in related scientific literature published between January 1, 1970 and December 31, 2015. Springer, ScienceDirect and Google Scholar were the consulted databases. A citation frequency index (Q) was developed to establish an order of relevance of the detected PF, while cluster analysis, Student's t-test, Pearson's correlation coefficient and linear regression tests were used to study the correlation between the variables identified. Finally, 79 documents were selected for the construction of the manuscript. Results: The studies cited precipitation (Q1), land use (Q2) and traffic (Q2) as dominant PF. Therefore, a comprehensive view for public health management should consider two scenarios and their corresponding dominant PFs: meteorological (PF: precipitation) and anthropogenic (PF: land use and traffic). Conclusion: A different intervention order is suggested for the institutions in charge of controlling heavy metal pollution and public health management in urban areas.

Tipologías de percepción, bajo criterios de sustentabilidad territorial,del proceso de ocupación urbano-rural: localidad quinta de bogotá / Types of perception with territorial sustainability criteria, of the process of occupancy urban - rural: fifth district of bogotá

En la localidad de Usme (Bogotá, Colombia) la tendencia de ocupación territorial ha sido la autogestión y autoconstrucción de las viviendas, lo que ha generado problemas socioambientales, que desencadenan la crisis de la sustentabilidad. En este sentido, el objetivo de esta investigación es identificar las percepciones de la población de la localidad de Usme frente al proceso de ocupación urbano-rural, bajo criterios de sustentabilidad territorial, con el fin de formar grupos de acuerdo a sus percepciones y ubicarlos en planos factoriales para su interpretación. Para ello, se utilizaron herramientas de toma de información, como la entrevista semiestructurada y la encuesta. La primera, se analizó mediante la técnica de análisis de contenido con el software ATLAS.ti 7® , y la segunda, con la técnica estadística de análisis de correspondencias múltiples con el software DtmVic 5.7® , para generar la correspondiente tipificación. Se obtuvo cinco grupos o clúster. El grupo 5 asoció mayor cantidad de variables con un 44,62%, representado por la UPZ Comuneros, definida por considerar como principal actividad contaminante el Relleno Sanitario Doña Juana, y atribuir el crecimiento de la localidad al desplazamiento forzado y la urbanización de tipo informal. En contraste, el grupo 1 asoció menor cantidad de variables con un 3,8%, estando representado por de la UPZ Ciudad Usme y zona rural, quienes atribuyen como principal actividad contaminante la urbanización de tipo legal, que ha propiciado el crecimiento urbano, debido a los intereses políticos y privados. Por lo tanto, se puede señalar que se percibe de manera diferenciada la forma de ocupación y, a su vez, las condiciones socioambientales que ocurren en cada UPZ de la localidad.

In Usme (Bogotá, Colombia) the trend of settlement has been self-management and self-help housing, which has led to social and environmental problems that trigger the crisis of sustainability. In this sense, the objective of this research is to characterize the perceptions of the population of the district, about the occupation process of urban-rural, under territorial sustainability criteria, in order to form groups according to their perceptions and place them on factorial planes for interpretation and identification of variables. To do this, was used as source information, the semi-structured interview and survey. The first, was analyzed by content analysis technique with ATLAS.ti 7® software, and second, with the statistical technique of multiple correspondence analysis with software DtmVic 5.7® , to generate the appropriate classification. Five groups were obtained. The group with most variables associated with an 44.62% was the number 5, represented by the Comuneros UPZs, defined by considering main polluting activity Doña Juana Landfill, and attribute the growth of the district, to forced displacement and informal urbanization. In contrast, group 1, variables associated were 3.8%, is represented by the UPZ City and rural Usme, who attributed as the main polluting activity, urbanization formal, which it has attracted the urban growth, for political and private interests. Therefore, it can be noted that perceive differently the form of occupation of the town and in turn, the socio-environmental conditions given in each UPZ of the town.

Modelación del sstado trófico del humedal de jaboque, bogotá d. c., Colombia / Modeling the Trophic State of Wetland Jaboque, Bogotá D. C., Colombia

Se construyó un modelo de simulación dinámica con la intención de explicar el comportamiento del fósforo total en el agua y su relación con el estado trófico del humedal de Jaboque, Bogotá D. C., Colombia. En el modelo se incluyen los flujos de entrada y salida del agua y los aportes de fósforo total en cada una de las tres secciones de la cubeta con características morfométricas y condiciones físicas y químicas del agua muy diferentes. La modelación dinámica se basó en ecuaciones diferenciales y para ella se utilizó el programa computacional Stella 9.1®. En los meses con mayores caudales (época de lluvias), la carga de fósforo disminuye en las tres secciones del humedal, mientras que en los meses con menores caudales (época de sequía), la misma se incrementa. En la sección uno (tercio alto) el valor del índice de estado trófico fue de 45,09 mg/m³ y el tiempo de retención hidráulica de 14 días/año. En la segunda sección (tercio medio) el valor del mencionado índice fue de 35,89 mg/m³ y el THR fue de 34 días/año. Finalmente, en la tercera sección (tercio bajo) los valores fueron 19,5 mg/m³ y 40 días/año respectivamente. Estos valores indican que la primera y segunda sección se encuentran en condiciones de eutrofía y la tercera de mesotrofía. El análisis de sensibilidad permitió estimar que con una carga de 0,62 mg/m³ de fósforo total se podrían mantener las condiciones de mesotrofía en la tercera sección y que para las dos primeras secciones se debería reducir la carga hasta 0,2 mg/m³, para alcanzar un estado de mesotrofía.

A dynamic simulation model to explain the behavior of the total phosphorus in water and its relationship to the trophy status of wetland Jaboque, Bogotá D. C., Colombia, in three sections with particular physical and chemical characteristics is presented. The model includes the inflow and outflow flows of water and total phosphorus contributions in each of the three sections of the wetland with morphometric and water physicochemical conditions very different. The dynamic modelling was based on differential equations; we used the computer program Stella 9.1®. In the months with higher flow (rainy season), the phosphorus load decreases in the three sections of the wetland, while in the months with lower flow (dry season) increases. In section one (third highest) trophy state index was 45.09 mg/m³ and hydraulic retention time of 14 days/year in the second section (middle third) trophy state index was 35.89 mg/m³ and the THR was 34 days/year. In the third section (lower third) values were 5.19 mg/m³ and 40 days/year respectively. These values indicate that the first and second sections are able to eutrophic state and third to mesotrophic. Sensitivity analysis allowed estimating that with a load of 0.62 mg/m³ total phosphorus could be maintained mesotrophic conditions in the third section and for the first two sections should be reduced to 0.2 mg/m³ load to achieve a mesotrophic state.