Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Ingeniería y Suelos / Actualmente, en la Región de Atacama existe una demanda por el recurso agua que supera a la oferta disponible, siendo los mayores usuarios la agricultura y la minería. Además, en el caso de la pequeña agricultura, el uso eficiente del agua se ve limitado por los costos de implementar y operar sistemas de riego tecnificado. La actual canalización del agua de riego en la zona de estudio, presenta un estimado de 43,5% de pérdidas de agua conducida por concepto de ineficiencias. Este trabajo tuvo como objetivos seleccionar dos canales representativos de la parte alta del Valle del Huasco, obtener sus perfiles topográficos, diseñar canales entubados y presurizados, determinar los costos de construcción de cada entubamiento, determinar el costo operativo de los sistemas de riego tecnificados utilizados en el área de estudio para evaluar potenciales ahorros en energía y finalmente realizar un análisis de rentabilidad del proyecto desde una perspectiva privada, considerando la recuperación de la inversión inicial al descontar los ahorros en agua y energía de presurización de agua. Se seleccionaron para este estudio los canales Cortadera y Mal Paso de las secciones I y II de la hoya hidrográfica del Río Huasco. Los análisis en base a la topografía de los canales de estudio, mostraron un gran potencial de energía disponible para impulsar sistemas de riego presurizado (245,3 kPa). En el canal Mal Paso se ampliarían desde 48,3 hasta 98,0 las hectáreas en condiciones de ser regadas sin uso de energía pagada (eléctrica o diésel), mientras que en Cortadera el aumento sería desde 18,4 hasta 60,0 hectáreas. Los costos de construcción estimados fueron para el proyecto Cortadera de $ 220.125.963 y en el proyecto Mal Paso de $ 267.426.812. En Cortadera los ahorros potenciales estimados son de $ 14.737.720 por año-1 en el ítem energía y $ 167.731.560 en el ítem agua, mientras que en Mal Paso se determinaron ahorros de $ 23.930.914 año-1 en energía y $ 105.515.460 en agua. En el caso de Cortadera se determinó un VAN de $ 80.855.782 y una TIR de 32%. En Mal Paso se estimó un VAN de $ 61.545.307 y una TIR de 21%. Ambos proyectos entran dentro del criterio de aceptación ya que reportan un VAN mayor a cero y una TIR mayor a la tasa de descuento evaluada (10,76% anual). Ambos proyectos pueden soportar condiciones menos favorables en lo que respecta a precio de energía, agua e inversión inicial.

Ingeniera Civil / En Chile, para la planificación de un embalse de riego se realiza la modelación del proyecto con la finalidad de definir el área a cultivar dada una distribución. A esta área se le debe asegurar una 85% de seguridad de riego. La seguridad de riego es un criterio particular de confiabilidad de suministro hídrico, que posee su propia definición de falla. Las entregas del embalse, con las que se calcula la seguridad de riego, se definen por la regla de operación estándar. El inconveniente de aplicar el indicador de seguridad de riego es que es conservador en cuanto a los déficits que permite y no se adapta a los diferentes tipos de cultivo. Es por esto que se estudia la definición de seguridad de riego como criterio, en contexto con el desempeño económico del embalse. En el presente estudio, para evaluar la seguridad de riego se utilizan los conceptos de magnitud de falla, frecuencia de falla y daño asociado considerado como el beneficio no obtenido. A las entregas del embalse se les asigna un beneficio económico, ligado a los cultivos en producción a partir de una curva de demanda de agua de riego. El beneficio agrícola no se comporta de manera lineal por lo que, dependiendo de la magnitud de los déficits respecto a la demanda hídrica de los cultivos, se obtienen diferentes beneficios. Para evaluar cómo se relaciona la seguridad de riego con la distribución de los beneficios se simulan series sintéticas de caudales mensuales en un modelo operacional. Se opera el modelo para dos situaciones, una con regla de operación estándar y otra bajo una regla con Hedging de dos puntos, la cual induce déficits pequeños en el tiempo presente para evitar déficits más severos en el futuro. Posteriormente, se evalúan las series de entregas resultantes del modelo según indicadores de desempeño y se estiman el daño económico asociados. Se aplica el modelo al embalse en proceso de licitación, Las Palmas, ubicado en la Región de Valparaíso. Se proyecta que este embalse sea lateral por lo que también se consideran nodos de balance fuera de éste. Finalmente, se concluye que la seguridad de riego no es un criterio que pueda ligarse directamente con el parámetro económico, ya que para un valor dado de seguridad de riego se presentan diferentes niveles de daño. También, se concluye que los factores que influyen son la frecuencia de falla, la magnitud de falla y la definición de falla utilizada. Distintas configuraciones entre frecuencias de déficits y magnitud de éstos logran equiparar el efecto económico. La seguridad de riego no contempla este efecto y busca asegurar casi la totalidad de la demanda hídrica con una frecuencia fija. Se concluye que una mejora a la definición sería flexibilizarla.

Los recursos hídricos constituyen un elemento fundamental para el desarrollo económico de nuestro país. Minería, agricultura y electricidad son actividades que ocupan una gran cantidad de agua en sus procesos, por lo cual su disponibilidad futura es un tema relevante de ser investigado, más aún cuando la mayoría de los modelos de circulación global de la atmósfera, pronostican una disminución de las precipitaciones para mediados del presente siglo. El presente estudio se realiza en la cuenca del Río Claro de Rengo, delimitada por la estación fluviométrica Claro en Tunca, ubicada en la Región del Libertador Bernardo O’Higgins, en donde la agricultura constituye la principal actividad económica de la zona media y baja de la cuenca, caracterizándose por una gran diversidad de cultivos. La modelación del sistema se realiza utilizando el software Water Evaluation and Planning System (WEAP). La cuenca es dividida en una cuenca de cabecera y una intermedia, en donde cada una se calibra y valida por separado, con datos medidos durante el período 1991-2007. Posteriormente, el modelo calibrado se utiliza para analizar la disponibilidad futura del recurso hídrico en 2 períodos, comprendidos entre los años 2011-2040 y 2041-2070, para el escenario climático A2. Las series de las variables meteorológicas en estos períodos, fueron obtenidas a partir del modelo de circulación global de la atmósfera HadCM3, para lo cual se realiza una correspondencia de su línea base con datos observados, y luego se aplican las relaciones encontradas a los períodos futuros. Los resultados indican que para el período 2011-2040, no existirá una variación significativa en cuanto a la disponibilidad del recurso hídrico, en comparación al período de calibración, mientras que para el período 2041-2070, el volumen anual de agua que sale de la cuenca disminuiría en un 24%. Se produce a futuro un traslado de los caudales máximos desde el mes de junio al mes de julio, manteniéndose el régimen hidrológico pluvial. La cobertura nival presenta una disminución significativa en ambos períodos, produciéndose un adelantamiento de la época de deshielo. El cumplimiento en la entrega de los derechos de agua se hace más complejo y las demandas evapotranspirativas reales de los cultivos varían, debido al aumento del valor del coeficiente de cultivo y de la evapotranspiración de referencia, y la disminución de los recursos hídricos futuros.