ABSTRACT Background: The hydrographic network of the basins of the department of Quindio, located in Colombia, South America, suffers from pollution due to industries such as tanneries, mining, food processing, among others. Goals: Represent a hydrographic network of a basin employing a graph and study its most representative measures of centrality; as a case study, we considered the hydrologic network of the basins of the department of Quindío. Methods: The theory of networks and the analysis of centrality measures such as degree distribution, PageRank, and eccentricity; also, topological measures such as density and assortativity. Results: The study provided a different approach to research on the properties of river networks. The grade distribution shows a network with input grades of one, two, and three, while the output grade is only one or zero, consistent with a typical mountain basin. Measurements such as density and assortativity showed a low-density network with no defined connection patterns. The centrality of PageRank and eccentricity highlighted the leading causes and the most important rivers according to the way the hydrographic network is connected. Conclusions: The study concluded that by using network theory, we obtained a global vision of the network, understanding its structure and allowing us to visualize which areas of the network are vulnerable. PageRank’s centrality allowed us to identify well-monitored nodes in the network and those that need care; this same distribution highlighted zones in the network that are more prone to contamination. Finally, the eccentricity determined the center of the network (sector of “La María”) as one of the network’s most vulnerable areas.
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 representativa 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.