Introducción

Harbaugh (1972) define las cuencas hidrográficas como áreas definidas topográficamente, que son drenadas por un curso de agua o un complejo de cursos de agua conectados, contando este, con una salida para el flujo de todo el caudal afluente (Araque, 2019, p.16).

Estas áreas pueden ser empleadas como unidades de análisis enfocados en la planificación de los recursos hídricos presentes en un territorio. Ambientalmente, cumplen diversos roles como la regulación de la recarga hídrica, brindar hogar a plantas o animales y como no, suministrar recursos naturales renovables y no renovables a las comunidades humanas habitantes de estos espacios.

Para efectos de este trabajo, se ha decidido realizar la caracterización de la cuenca hidrográfica del río Gualí. Ubicada al norte del Departamento del Tolima, esta área es el hogar de más de 41.711 personas a lo largo de siete municipios. Este sistema hace parte de los aportantes a la cuenca del río Grande de la Magdalena, uno de los principales ríos de la nación (CORTOLIMA, 2014).

Antecedentes

La cuenca del río Gualí, ubicada al norte del departamento del Tolima, se encuentra en la zona andina colombiana, la cual se caracteriza por un clima tropical. Esta unidad cuenta con estudios a cargo de las entidades ambientales regionales como CORTOLIMA.

La temperatura media en el área corresponde a 18,7°C, con extremos que van desde los 5°C en las zonas altas de la cuenca, por las estribaciones del Volcán Nevado del Ruiz; hasta 28°C en espacios cercanos al punto de desfogue en el municipio de Honda.

La cuenca influye en las relaciones socioeconómicas de los municipios donde hace presencia, siendo Honda el de mayor peso por su importancia regional como punto estratégico de comercio y servicios. Puntualmente, los municipios de Honda, Fresno y Mariquita concentran el 80% de la población total de la cuenca.

Descripción del área de estudio

La cuenca hidrográfica del río Gualí se ubica en la zona centro de Colombia, más exactamente subregión norte del Departamento del Tolima. Limita, hidrográficamente, al norte con la cuenca del río Guarinó, hacia el sur con las cuencas de los ríos Lagunilla y Sabandija, hacia el oriente es aportante de la cuenca del río Grande de la Magdalena y hacia el occidente con la cuenca del río Chinchiná.

La cuenca del río Gualí se extiende en una superficie de aproximadamente 78.598,24 hectáreas, a lo largo de siete municipios como: Casabianca, Herveo, Fresno, Palocabildo, Mariquita, Mariquita y Honda.

Objetivos del proyecto

General

• Desarrollar la caracterización física de la cuenca del río Gualí, a través de la aplicación de herramientas del software ArcGIS PRO.

Específicos

• Identificar las pendientes de la superficie de la cuenca del río Gualí a través del procesamiento del modelo digital de elevación – DEM.
• Identificar la dirección y acumulación de agua en la red hídrica de la cuenca.
• Generar el mapa de precipitaciones de la cuenca del río Gualí, a partir de datos acumulados por día consignados en la plataforma Giovanni.

Procedimiento

La obtención de los resultados descritos en el siguiente apartado se logró mediante el siguiente paso a paso descrito en la Figura 2 a continuación.

Obtención de la información cartográfica

La información cartográfica empleada fue recolectada de fuentes oficiales del Estado colombiano y portales internacionales. Puntualemte, se descargó la data accesible en portales como: Corporación Autónoma Regional del Tolima – CORTOLIMA, Earthdata Search y Giovanni.

Las variables empleadas y su correspondiente información cartográfica se citan a continuación:

Tabla 1 Información Cartográfica Empleada

Fuente: Elaboración propia, 2026.

Elaboración Mapa de Pendientes Cuenca Río Gualí

Se procedió a la descarga de los Modelos Digitales de Elevación – DEM desde la plataforma Earthdata Search de la NASA. Una vez configurados los criterios de búsqueda en el portal, se obtiene un resultado de cuatro modelos ASTERGDEM que cubren la totalidad del área del polígono de la cuenca (Ver Figura 3).

Una vez ingresados los datos al software ArcGIS Pro, se procedió con la creación del mosaico a partir de los cuatro rasters descargados con la herramienta Mosaic To New Raster. En todo caso, las coordenadas predilectas corresponden al origen único nacional de Colombia CTM12.

Seguido, se procede con la herramienta Clip Raster para así cortar el mosaico a la superficie de la cuenca hidrográfica. La extensión y forma del ráster resultante se acomoda a la capa de la cuenca seleccionada.

Adicionalmente, se realiza un ajuste en el tamaño de las celdas del ráster mediante la herramienta Resample, seleccionando un valor de 10 para mejorar la resolución del insumo.

Para la generación del modelo de pendiente se utiliza el insumo resultante de los pasos anteriores. En principio, se emplea la herramienta Slope para calcular la inclinación de las celdas del modelo digital de elevación. A continuación, y para efectos de este proyecto, se emplea la opción de media en grados, para así generar una clasificación final con la herramienta Reclassify según los parámetros expuestos en la Tabla 2.

Tabla 2 Clasificación pendientes CORTOLIMA

Fuente: Corporación Autónoma Regional del Tolima, 2026.

Elaboración Mapa de Red Hídrica cuenca río Gualí

A continuación, siguiendo el método de Strahler o número de Strahler, se organizará la red hídrica de la cuenca del río Gualí en función de la jerarquía de los afluentes que lo alimentan.

En principio se emplea la herramienta Fill para así rellenar los vacíos del modelo digital de elevación. A continuación, se emplea la herramienta Flow Direction con la idea de conocer las zonas hacia donde se dirige el agua, por donde fluye. Luego, se emplea Flow Accumulation, para así identificar las áreas donde se acumula mayor cantidad de agua y poder identificar los o el punto de desfogue en caso de no contar con este.

A continuación, se empleará la herramienta Con para identificar los lugares con un tamaño de celda igual a 50 píxeles que contribuyen al posible cauce.

Finalmente, hacemos uso de las herramientas Stream Link y Stream Order para organizar la red hídrica de la cuenca. El ráster resultante se debe transformar a datos vectoriales.

Elaboración Mapa de Precipitaciones Cuenca Río Gualí

El mapa de precipitaciones se desarrolló a partir de datos descargados de la plataforma GIOVANNI. Una vez definidas las coordenadas de los vértices del área de estudio, se procedió a la carga de esta información en la plataforma, estableciendo una temporalidad de tres meses para la descarga de datos de precipitación entre el 1 de enero de 2018 al 31 de marzo del 2018. La visualización del portal se muestra a continuación.

Una vez descargados los datos en formato NetCDF, se emplea la herramienta NetCDF Raster Layer para poder visualizar los datos en ArcGIS Pro.

A continuación, se exporta a formato TIFF y u a vez realizado esto, se debe convertir el ráster a punto mediante la herramienta Ráster To Point. Seguido, se proyectan los puntos resultantes al sistema de coordenadas CTM12.

Finalmente, se emplea la herramienta IDW para la interpolación. En el ajuste, se establece el tamaño de la celda en 50 píxeles, se asigna el sistema coordenadas preferente y se acota la extensión a la cuenca del río Gualí.

Resultados

A continuación, se presentan las figuras finales del ejercicio descrito anteriormente:

Mapa de Pendientes Cuenca Río Gualí

El mapa de pendientes resultante permite visualizar la distribución de los porcentajes de pendientes del área donde se extiende la cuenca del río Gualí. Las unidades de clasificación empleadas se asemejan a los rangos propuestos por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi – IGAC, como se muestra a continuación:

Tabla 3 Rangos de pendientes en porcentaje

Fuente: Elaboración propia, 2026.

A partir de lo anterior, el territorio es mayormente “Ligeramente escarpado” con el 34,44%, seguido de “Fuertemente inclinado” con el 23,47% y finalmente “Moderadamente escarpado” con el 19,07%. Apenas el 1,56% del terreno es considerado “Plano”, áreas ubicadas principalmente hacia el nororiente, cercano al punto de desfogue de la cuenca.

Mapa de Red Hídrica cuenca río Gualí

El mapa presentado en la Figura 20 demuestra una red hídrica dendrítica, lo cual sugiere que el terreno donde se extienden los cuerpos de agua es erosionado desde varias direcciones. La red se compone en gran medida de órdenes 1, 2 y 3 que escurren agua desde las pendientes altas hacia cuerpos más grandes que forman el cauce principal del río Gualí. El río fluye en sentido oriente – occidente.

Mapa de Precipitaciones Cuenca Río Gualí

El mapa de precipitación demuestra la distribución de las lluvias en un rango 441,5 – 607, 19 mm. Las zonas de mayor precipitación se ubican hacia el oriente y occidente de la cuenca. Ahora bien, es importante anotar que la zona de mayor densidad de drenajes (donde nacen muchos ríos a la izquierda) no es necesariamente la que tiene la mayor precipitación acumulada según este modelo, lo que sugiere que allí la topografía (pendiente) juega un papel más importante que la cantidad de lluvia para formar cauces.

Conclusiones

• El procesamiento de la información tipo raster de la plataforma Earthdata Search, permitió desarrollar la caracterización física (pendientes, red hídrica y precipitaciones) de la cuenca del río Gualí.
• Se identifican las pendientes de la superficie, siendo en su mayor parte “Ligeramente escarpado” con el 34,44%.
• Se identifican las zonas de mayor acumulación de agua de la cuenca, determinando una dirección de flujo en sentido occidente-oriente.
• A través de la información disponible en Giovanni, se identifican las zonas de mayor precipitación, asociándose estas por un lado a la porción de territorio donde se ubican los nacimientos y por otro, a las áreas más planas donde se recibe mayor cantidad de líquido antes de la salida de la cuenca.

Recomendaciones

• Se recomienda realizar el análisis con información proveniente de fuentes oficiales como CORTOLIMA o quien haga de parecido, por su trayectoria y conocimiento profundo del territorio. Así, se podrá obtener resultados más detallados de la cuenca.
• Se recomendaría solapar las condiciones físicas con las dinámicas socioeconómicas para entender el nivel de transformación de la cuenca por la actividad humana presente en el territorio.
• Se recomienda comparar los resultados con estudios previos para identificar oportunidades de mejora en los procedimientos e/o interpretación final de las figuras cartográficas.

Bibliografía

• Araque, Miguel (Coor). (2020). Cuencas hidrográficas. Editorial Universitaria Abya-Yala; Universidad Politécnica Salesiana. https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/19038/1/Cuencas%20hidrogr%C3%A1ficas.pd
• Corporación Autónoma Regional del Tolima [CORTOLIMA]. (2014). Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca Hidrográfica del Río Gualí. https://cortolima.gov.co/planes-y-programas/gestion-integral-del-recurso-hidrico/3458-pomca-rio-guali