En Colombia, quien solicita un permiso de vertimientos a un cuerpo de agua debe entregar una Evaluación Ambiental del Vertimiento (EAV), salvo que descargue al alcantarillado público (numeral 19 del artículo 2.2.3.3.5.2 del Decreto 1076 de 2015). El contenido mínimo de la EAV está en el artículo 2.2.3.3.5.3, modificado por el artículo 9 del Decreto 50 de 2018. Su numeral 4 es el que obliga a modelar: la predicción y valoración de los impactos sobre el cuerpo de agua "se realizará a través de modelos de simulación", en función de la capacidad de asimilación y de los usos y criterios de calidad que fije la autoridad ambiental. El parágrafo 1 añade que esa modelación debe hacerse conforme a la Guía Nacional de Modelación del Recurso Hídrico para Aguas Superficiales Continentales que el Ministerio de Ambiente adoptó con la Resolución 0959 de 2018.
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Ver el motor de predicciónEl mismo numeral 4 contiene una regla que muchos pasan por alto: cuando existe un Plan de Ordenamiento del Recurso Hídrico adoptado, o cuando la autoridad ambiental cuenta con un modelo regional de calidad del agua, "la predicción del impacto del vertimiento la realizará dicha Autoridad". La Guía (sección 5.2) explica la razón: el modelo regional integra las condiciones aguas arriba y los impactos acumulativos de todos los usuarios, cosa que un modelo de un solo solicitante no puede hacer. En el caso contrario, el usuario debe implementar su propio modelo del tramo siguiendo el protocolo del capítulo 4 de la Guía.
El primer paso práctico, entonces, es preguntar a la corporación autónoma regional o a la autoridad competente si el tramo tiene PORH adoptado o modelo regional, y qué información te pedirán en ese caso. Si la respuesta es no, sigue el protocolo de abajo. Cada paso cita la sección de la Guía de donde sale.
En una EAV el objetivo está acotado por la norma: estimar el eventual impacto de un vertimiento nuevo o existente sobre un tramo del cuerpo receptor. La Guía insiste en que la modelación para la EAV "únicamente comprende la predicción y valoración de los impactos" de los vertimientos puntuales del proyecto. Define desde el inicio el tramo, las variables de interés y los criterios contra los que vas a comparar: los objetivos de calidad del tramo si la autoridad los definió, o, si no existen, los criterios de calidad del uso asignado.
Reúne la información existente: PORH o reglamentación del cuerpo de agua, objetivos de calidad, usos aguas abajo, captaciones, otros vertimientos del tramo, estaciones hidrométricas y de calidad, estudios previos. Haz una visita de reconocimiento. Esta información también decide dónde irán los puntos de monitoreo y qué escenarios tienen sentido.
Esquematiza el sistema: cabecera, tributarios, vertimientos existentes y proyectados, captaciones y puntos de monitoreo, y los procesos que dominan la calidad en el tramo (degradación de materia orgánica, nitrificación, reaireación, demanda béntica, algas). De aquí sale la segmentación en tramos y la lista de variables de estado que el modelo debe tener.
La Guía no impone un programa. Pide que la selección se justifique y se documente, con una descripción de la estructura del modelo: procesos, ecuaciones, variables de estado, parámetros, condiciones de frontera e iniciales, método de solución, ventajas, limitaciones y supuestos. Menciona expresamente a QUAL2K y QUAL2Kw como modelos aplicados en el país, junto con otros. Si usas una reimplementación en lugar del programa original, dilo en el informe y documenta la equivalencia con la versión de referencia.
Para la EAV, la Guía fija un mínimo concreto: monitorear al menos dos puntos sobre el cuerpo de agua, uno aguas arriba del vertimiento proyectado y lo más cerca posible de él, y otro aguas abajo, a una distancia mayor que la longitud estimada de la zona de mezcla. Hay que considerar además la carga de los vertimientos existentes entre esos puntos. Otros requisitos del capítulo 4 que suelen generar requerimientos:
Detalle que ahorra una campaña: la Guía reconoce que en una EAV puede no ser posible monitorear en dos condiciones hidrológicas contrastantes, y dice que la autoridad "podrá aceptar la realización de dos campañas en una única condición hidrológica", en lo posible de caudales bajos. Si tu cronograma no alcanza para esperar otra temporada, pregunta a la autoridad si acepta ese esquema antes de salir a campo, y deja la respuesta por escrito.
Antes de calibrar, fija cómo vas a medir el ajuste: la función objetivo, las tasas que vas a calibrar, sus rangos y el algoritmo. La tabla 6 de la Guía cita el coeficiente de determinación, la eficiencia de Nash-Sutcliffe y el índice de concordancia de Willmott, y advierte sus limitaciones (un R² alto puede venir de un modelo con errores grandes). Se pueden usar otras funciones si se justifican. Explicamos cómo leer estas métricas en criterios de desempeño: RMSE y NSE.
La Guía pide como mínimo dos series de datos independientes para cada variable modelada: con la primera campaña se ajustan los parámetros y con la segunda se verifica el ajuste sin volver a tocarlos. Los valores iniciales se toman de la literatura (por ejemplo, Bowie y otros, 1985) o de estudios en ríos similares. La Guía advierte que "en general, no es posible obtener buenos resultados de calibración empleando métodos manuales" y lista técnicas automáticas: GLUE, algoritmos genéticos, SCE-UA y optimización multiobjetivo.
Como mínimo, la Guía recomienda un análisis de incertidumbre paramétrica, con límites de confianza para los parámetros calibrados, y un análisis de sensibilidad que identifique los parámetros que más influyen y los problemas de equifinalidad (combinaciones distintas de parámetros que dan el mismo ajuste). Cita GLUE y el análisis de sensibilidad regional como métodos. Tenemos una guía sobre análisis de sensibilidad en modelos de calidad del agua.
Para la EAV la Guía exige simular por lo menos un escenario con caudales bajos en el cuerpo de agua y la máxima carga contaminante prevista en el vertimiento proyectado. Los caudales deben reflejar variabilidad y cambio climático si esas condiciones se consideran de interés y hay información para simularlas. La tabla 7 de la Guía, pensada para los PORH (sección 5.1), organiza escenarios típicos (línea base, carga máxima permisible y horizontes de corto, mediano y largo plazo) y puede servir de referencia para ordenar la sección de escenarios del informe.
El numeral 9 del artículo 2.2.3.3.5.3 pide los estudios y diseños de la estructura de descarga "de forma que se minimice la extensión de la zona de mezcla", y el artículo 2.2.3.3.3.5 establece que la autoridad controla los criterios de calidad por fuera de esa zona. La longitud de la zona de mezcla también fija dónde va el punto de monitoreo aguas abajo del paso 5. Los métodos (ecuaciones empíricas o modelos como CORMIX) y cómo se relacionan con la longitud de influencia están en zona de mezcla y longitud de influencia de un vertimiento.
El artículo 2.2.3.3.5.3 fija el contenido mínimo, y la Guía (sección 5.2) dice que todas las actividades del protocolo de modelación "deben ser realizadas y documentadas para su entrega a la autoridad ambiental". Un índice que cubre ambos:
| Capítulo del informe | Qué contiene | Base |
|---|---|---|
| 1. Localización y descripción del proyecto | Localización georreferenciada; memoria de procesos y tecnologías de gestión del vertimiento; insumos, productos químicos y procesos | Art. 2.2.3.3.5.3, num. 1 a 3 |
| 2. Cuerpo receptor y marco de gestión | PORH, modelo regional si existe, objetivos o criterios de calidad, usos actuales y potenciales, otros vertimientos | Num. 4; Guía 4.3 |
| 3. Modelo conceptual y selección del modelo | Esquema del sistema, segmentación, procesos, justificación del modelo y sus supuestos | Guía 4.4 y 4.5 |
| 4. Monitoreo | Diseño, puntos, campañas, aforos, tiempos de viaje, laboratorios acreditados, resultados y su análisis | Guía 4.6 y 5.2; art. 2.2.3.3.5.2, par. 2 |
| 5. Calibración y validación | Función objetivo, parámetros y rangos, método, ajuste en calibración y en validación, perfiles simulados contra observados | Guía 4.7 y 4.8 |
| 6. Sensibilidad e incertidumbre | Parámetros sensibles, incertidumbre paramétrica, bandas de confianza | Guía 4.9 |
| 7. Predicción y valoración de impactos | Escenario crítico (caudal bajo y carga máxima) y demás escenarios; comparación con objetivos o criterios; capacidad de asimilación | Num. 4; Guía 4.10 y 5.2 |
| 8. Zona de mezcla y estructura de descarga | Longitud estimada, método, diseño de la descarga | Num. 9; Guía 5.3 |
| 9. Residuos, medidas y aspectos sociales | Manejo de residuos del vertimiento; medidas para prevenir, mitigar, corregir y compensar; incidencia socioeconómica | Num. 6 a 8 |
| Anexos | Archivos de entrada y salida del modelo, certificados de laboratorio, memorias de cálculo | Guía 4.1 y 5.2 (documentar cada paso) |
El numeral 5 (vertimientos al suelo) solo aplica si el proyecto también descarga al suelo. La EAV es uno de varios requisitos de la solicitud: el mismo artículo 2.2.3.3.5.2 pide, entre otros, el plan de gestión del riesgo para el manejo del vertimiento (numeral 20), que el artículo 2.2.3.3.5.4 desarrolla.
El artículo 2.2.3.3.5.5 fija el procedimiento: la autoridad tiene 10 días hábiles para verificar que la documentación esté completa; con la información completa expide el auto de iniciación de trámite; tiene 30 días hábiles desde su publicación para estudiar la solicitud y hacer las visitas técnicas; 8 días hábiles después de las visitas para emitir el informe técnico; y, una vez expide el auto de trámite que declara reunida toda la información, un plazo no mayor a 20 días hábiles para decidir. El permiso se otorga por un término no mayor a 10 años (artículo 2.2.3.3.5.7). La Guía agrega que, cuando se renueve o modifique el permiso, la autoridad debe revisar el modelo presentado por el usuario, así que guardar el modelo y sus archivos no es opcional.
Un cambio en camino: la Resolución 0565 de 2026 del Ministerio de Ambiente define nuevos criterios de calidad por uso del agua y rige desde el 21 de mayo de 2027. Si tu EAV se radica o se decide cerca de esa fecha, pregunta a la autoridad contra qué criterios la va a evaluar.
Hydrolitica no reemplaza el monitoreo, el criterio del modelador ni la revisión de la autoridad, y no está avalada por ninguna autoridad ambiental. Lo que hace es quitar fricción en los pasos 4, 7 y 9: importa un libro QUAL2Kw calibrado (o construyes el modelo en un asistente), corre desde el navegador un port del solver de QUAL2Kw 5.1, compara los perfiles contra los objetivos de calidad y genera un PDF con los perfiles y una tabla de mínimos, promedios y máximos diarios de oxígeno disuelto, pH y temperatura por tramo. La reproducción del motor frente a 15 modelos QUAL2Kw calibrados de ríos y canales colombianos está documentada en la metodología de validación; te sirve de punto de partida para documentar en el informe la equivalencia con el programa de referencia, que igual conviene comprobar en tu propio caso.
Si solo necesitas una primera cifra antes de montar el modelo completo, la calculadora de balance de masas da la concentración mezclada aguas abajo y la calculadora Streeter-Phelps una primera curva de oxígeno. Para la EAV, sin embargo, el numeral 4 y la Guía piden un modelo calibrado y validado del tramo.
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