Aplicación de la teoría de redes para el modelado de una red de drenaje de una cuenca: caso de estudio departamento del Quindío Colombia

Resumen

Antecedentes: La red hidrográfica de las cuencas del departamento del Quindío, ubicado en Colombia,  Sudamérica, experimenta contaminación debido a industrias como las curtiembres, la minería,  procesadoras de alimentos, entre otras. Objetivo:  Representar una red hidrográfica de una cuenca mediante un grafo y estudiar sus medidas de centralidad más representativas; como caso de estudio, se tomó la red hidrológica de las cuencas del departamento del Quindío. Métodos: La teoría de redes  y el análisis de las medidas de centralidad como la distribución de grado, el PageRank y la excentricidad; además, algunas medidas topológicas como la densidad y la asortatividad. Resultados: El estudio proporcionó un enfoque diferente en las investigaciones sobre las propiedades de redes fluviales. La distribución de grado muestra una red con grados de entrada de  uno, dos y tres, mientras que el grado de salida sólo es de uno o cero, lo cual concuerda con una cuenca típica de montaña. Medidas como la densidad y la asortatividad  mostraron una red poco densa y sin patrones definidos de conexión. La centralidad de PageRank y de excentricidad resaltaron los causes principales y los ríos más importantes según la forma como está conectada la red hidrográfica. Conclusiones: El estudio permitió concluir que al utilizar la teoría de redes, se obtiene una visión global de la red, entendiendo su estructura y permitiendo visualizar qué zonas de la red son más vulnerables. La centralidad de PageRank determinó que partes de la red están bien monitoreadas por las entidades encargadas de su cuidado, pero permitió ver otras zonas necesitan puntos de monitoreo; esta misma distribución destacó zonas en la red que son más propensas a la contaminación.  Además, la  excentricidad determinó el centro de la red   (sector de “la María”) como una de las  zonas más vulnerables de la red.