Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / El desequilibrio en el que se encuentra el acuífero del valle del río Copiapó ha sido un tema de preocupación. Numerosos estudios hidrogeológicos presentan balances negativos, al existir una extracción mucho mayor que lo que el sistema es capaz de mantener. Por esto, para recuperar el acuífero sin sacrificar la productividad de las distintas actividades económicas, es necesaria una reducción en los consumos actuales, lo cual se puede lograr mediante nuevas fuentes de agua que compensen parte de esta demanda.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera en Recursos Naturales Renovables. / La gestión del agua en Chile se rige por el Código de Aguas de 1981, donde se establece la entrega de Derechos de Aprovechamiento de Aguas de forma gratuita y a perpetuidad, ejercidos en la práctica como derechos de propiedad, transables por privados a través del Mercado del Agua. El acuífero del río La Ligua, región de Valparaíso, se encuentra declarado como Zona de Restricción desde 2004.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / La gestión del agua en Chile se rige por el Código de Aguas de 1981, donde se establece la entrega de Derechos de Aprovechamiento de Aguas de forma gratuita y a perpetuidad, ejercidos en la práctica como derechos de propiedad, transables por privados a través del Mercado del Agua. El acuífero del río La Ligua, región de Valparaíso, se encuentra declarado como Zona de Restricción desde 2004. Se emplaza en un área declarada crítica ante eventos de variabilidad hidrológica, afectada desde 2007 por una extensa sequía. Las principales actividades productivas son la minería y la agricultura, habiendo la última transitado desde una agricultura campesina hacia una de exportación, cumpliendo el agua subterránea un rol fundamental para la economía local. En este contexto, es importante describir la propiedad del agua del acuífero, para lo que se establecieron como objetivos específicos determinar i) el rol del mercado en la asignación actual del recurso, ii) los principales mecanismos de asignación de DAA y iii) la existencia de patrones espaciales en la distribución de los DAA del acuífero. La metodología consideró el análisis descriptivo y estadístico de la información según “tipo de inscripción” (mecanismo de obtención de DAA), “año del registro”, “caudal”, “titular” y “artículo transitorio”.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Las aguas subterráneas han desempeñado un rol central en el abastecimiento de las nuevas demandas por recursos hídricos en el mundo y también en nuestro país. Es el caso de la localidad de Petorca, V región, donde la variabilidad hidrológica, la demanda por el recurso en aumento y la estructura de la economía local, han propiciado un escenario de escasez hídrica suplido principalmente por la extracción de agua subterránea.

Memoria para optar al título de Geóloga / Chile es un país con una extensa área de costa la cual ha tenido un desarrollo urbanístico que no necesariamente considera la creciente demanda de recursos hídricos lo cual puede llevar a una sobrexplotación, induciendo problemas de contaminación como lo es la intrusión marina. Dado que las aguas subterráneas de las zonas costeras han sido poco estudiadas no existen muchas referencias con respecto a los procesos de intrusión marina y el posible deterioro de la calidad de las aguas. En este último punto es particularmente sensible el tema de la zona central de Chile, donde las zonas costeras son densamente habitadas y se ve el asentamiento de industrias. Con el propósito de analizar la influencia de contaminantes inorgánicos (agua marina) y orgánicos (grupo BTEX) en un acuífero costero detrítico se procesaron datos mediante diferentes escenarios de funcionamiento usando el código PHREEQC y, al incorporar el factor tiempo, se implementaron modelos de transporte reactivo usando el programa CrunchFlow. Al usar datos de agua de mar estándar y de un acuífero costero tipo con una configuración en parte confinada, donde existen pozos que bombean las dos capas acuíferas se evidencia que la intrusión marina se presenta en pozos cercanos a la costa y alcanza valores de hasta 1,7% del total de la composición del agua. Se identifica una relación entre el tipo de agua y la cercanía de la muestra a la costa. Además, se reconoce la existencia de procesos de intercambio iónico y precipitación/disolución de minerales. El modelo de transporte reactivo con ingreso de contaminantes orgánicos en un acuífero costero salinizado evidencia que el ingreso del agua contaminada por BTEX provoca un aumento en el volumen de yeso, disminuyendo la porosidad en aquellas zonas de precipitación y aumentando en zonas donde se ve disolución de este mineral. Existe un descenso de pH asociado a la entrada del contaminante orgánico (descendiendo en casi una unidad) y un aumento mínimo asociado a la entrada de la intrusión marina. El factor que afecta de mayor manera la propagación y concentraciones máximas alcanzadas por las especies primarias en el sistema es la temperatura. También tiene un efecto en el volumen de mineral precipitado/disuelto en el sistema. Otros parámetros que afectan el sistema son la porosidad inicial, el pH y la geología de la zona. Los resultados obtenidos confirman que los procesos de interacción agua-roca, además de la interacción con contaminantes orgánicos, son factores fundamentales en la composición del agua subterránea.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Una de las variables hidrológicas que mayor grado de incertidumbre genera en las cuencas de alta montaña es la determinación de la recarga de acuíferos, pues en general existe un conocimiento parcial del funcionamiento hidrológico a escala de cuenca y se desconocen los tiempos y magnitudes de los procesos que ocurren en el medio de paso entre la superficie y el nivel freático. En este estudio se adoptó una metodología que permitió identificar zonas potenciales de recarga utilizando información de sensores remotos y geoprocesamientos en programas SIG, y se aplicó un método químico ambiental basado en el balance del ion cloruro para estimar la recarga. La zona de estudio corresponde a la cuenca del estero Yerba Loca ubicada en la subcuenca del río Mapocho Alto, Chile Central. Para la caracterización de la cuenca este estudio desarrolló una revisión de información de los aspectos hidro-meteorológicos, geológicos y geomorfológicos. Se realizaron actividades de terreno para la instrumentación, las pruebas de infiltración y la recolección de muestras de agua de la zona no saturada, de escurrimientos, de la precipitación y del afloramiento, y de muestras de suelo en los lugares donde se instalaron los lisímetros de succión. Se realizaron análisis químico y textural con las muestras de agua y suelo, respectivamente. Se construyó un modelo conceptual de la zona no saturada. Se usó el método del balance del ion cloruro para el periodo de nov/2016 a jul/2017. Se llevó a cabo una modelación con HYDRUS-1D simulando el flujo de agua y transporte del cloruro en los primeros 100 cm de profundidad de la zona no saturada. Los resultados de la recarga potencial obtenida con ambos métodos fueron comparados entre sí. El 70,8% del área total de la cuenca presenta un potencial de recarga de Moderada a Pobre y que sólo en el 0,1% el potencial sería Bueno de acuerdo a la clasificación de Dar et al. (2010). Éste último principalmente en la parte media de la cuenca donde existen depósitos no consolidados y el relieve es ligeramente inclinado a inclinado lo cual favorece la recarga, estimada en dicha parte de la cuenca entre 4,3 y 9,5 cm (14 y 32% de la precipitación) para el periodo analizado aplicando el balance del ion cloruro y de 17,8 cm (57% de la precipitación) según el modelo numérico. Los resultados obtenidos indican que se requieren mediciones a otras cotas de elevación para la estimación de la recarga en toda la cuenca.

Geólogo / En este trabajo se presenta un estudio hidrogeoquímico del sector poniente de la Cuenca de Santiago, Región Metropolitana, que corresponde al área de abastecimiento del Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Maipú (SMAPA). En esta zona, se ha reconocido un acuífero libre formado por depósitos aluviales y fluviales de los Ríos Maipo y Mapocho. Este mismo acuífero pasa a ser localmente semiconfinado por la presencia de depósitos piroclásticos. Morales (2002) ha definido 3 unidades hidrogeológicas que llegan hasta el basamento (480 m). Iriarte (2003) y Araneda et al. (2010) interpretan que la recarga natural del acuífero, estaría asociada principalmente a la infiltración de los cauces superficiales del Río Maipo y Mapocho en la Cordillera Principal y a la percolación de aguas lluvias en los depósitos de piedemonte de la misma cordillera. Se recopilaron los antecedentes de los pozos SMAPA y, se realizó un muestreo de agua en cuarenta pozos que captan agua a distinta profundidad (70 a 300 m). Se analizaron elementos mayores, menores y trazas, y se trataron los datos obtenidos mediante diagramas de clasificación, gráficos binarios, análisis estadísticos y geoestadísticos. Los datos fueron comparados con las Normas Chilenas de calidad de agua potable y riego. Las muestras analizadas tienen un pH entre 7,1 a 8,5, una temperatura (T°) de 16,7°C a 23,1°C. La conductividad eléctrica (C.E.) varía entre 393,8 y 1501 µS/cm, y, en el área de estudio, tiende a aumentar en la dirección preferencial de flujo, es decir hacia el SW. A partir de la clasificación de elementos mayores, se determinó que el agua subterránea es de tipo SO42--Ca2+ y, de acuerdo a las correlaciones encontradas, estas composiciones químicas parecen influenciadas por la disolución de carbonatos y yeso, lo que se relaciona con una importante recarga proveniente de la cuenca del Maipo. No obstante, 4 muestras ubicadas en la parte norte, presentan menor C.E. y una proporción de HCO3- similar a SO42-, indicando un menor tiempo de residencia o un agua de recarga más reciente. Adicionalmente, se pudo detectar una variación hidrogeoquímica relacionada con la profundidad en algunos sondajes, lo que permitió identificar zonas en que se desarrolla un segundo nivel de acuífero a partir de 200 m de profundidad, caracterizado por tener menores valores de C.E. y NO3-. No obstante, esta diferenciación no es observable en toda el área de estudio, indicando que no hay de una separación física continua entre los niveles. Es probable que exista mezcla de aguas de diferente profundidad favorecida, en algunos casos, por el deficiente diseño de los pozos. La información de los pozos (estratigrafía, habilitación y producción), ha permitido reconocer un acuífero, en explotación, cuya profundidad llega hasta 300 m de profundidad, que no refleja exactamente las unidades hidrogeológicas descritas por Morales (2002). Respecto a la calidad de agua para consumo humano, con excepción del NO3-, no se han detectado problemas, pues todas las muestras cumplen con la normativa vigente (NCh N°409) en todos los demás parámetros. En el caso del NO3-, 57% de las muestras presentan concentraciones mayores 20 mg/l. Además, en seis muestras se han medido valores superiores a 50 mg/l, límite permitido por la NCh. N°409, lo que se ha asociado a actividad antrópica. En consideración de esto, se reconoce que las muestras que incumplen la normativa, se ubican en las zonas de mayor demografía y con las instalaciones sanitarias más antiguas, indicando que una posible fuente de contaminación podrían ser las filtraciones de la red de alcantarillado, aunque también, se reconocen fuentes puntuales como cementerios, sectores industriales y zonas con actividad agrícola.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico. Ingeniero Civil / En regiones áridas el agua subterránea constituye la principal fuente de agua para distintos usos. Teniendo en cuenta que la recarga principal de los acuíferos aluviales se origina durante eventos esporádicos de inundación que pueden ocurrir cada periodos secos prolongados sin ninguna recarga, es importante comprender la interacción entre el agua superficial y subterránea durante y después de dichos eventos para evaluar las tasas de recarga, gestionar y planificar de forma óptima el uso de los limitados recursos hídricos. La infiltración está controlada temporal y espacialmente por las fluctuaciones de la altura de escurrimiento, que junto a las propiedades de retención y condición de humedad del suelo determinan el gradiente hidráulico en la interface agua-sedimento y el volumen disponible para recargar. Por otro lado, en zonas áridas el espesor de la zona no saturada es típicamente grande, por lo que puede pasar un tiempo largo entre que ocurre la infiltración y se recarga el acuífero. Hoy en día, la medición in-situ de estos factores y la estimación espacio temporal de la recarga siguen siendo un desafío. Esto motiva la aplicación de un modelo totalmente acoplado de flujo superficial-subsuperficial basado en procesos físicos para estudiar los mecanismos de recarga durante y después de un evento extremo de inundación registrado en un valle aluvial del norte de Chile. El modelo calibrado para reproducir la tendencia general de los niveles de agua subterránea y caudal superficial observado permite investigar la magnitud y distribución temporal y espacial de la recarga del sistema, la cual se estimó en un 41\% del volumen de la crecida. Considerando diferentes parámetros superficiales y subterráneos, y diferentes condiciones iniciales de saturación se identifican variables y mecanismos que controlan la recarga originada por eventos extremos de inundación en el valle, y se extiende la discusión para mejoras en la aplicación de este tipo de modelos en sistemas hidrológicos similares, los cuales son comunes a otras regiones áridas del mundo.