[ES] La predicción del comportamiento de los pesticidas liberados en el ambiente es necesaria para anticipar y por ende minimizar sus efectos adversos. La contaminación por pesticidas en las aguas subterráneas puede suceder a través de la deriva, la escorrentía superficial o el flujo subsuperficial. Se han desarrollado varios modelos para predecir el comportamiento, movilidad y persistencia de los pesticidas. Sin embargo, el número de estos modelos aplicados a aguas subterráneas es muy reducido, ya que usualmente solo se aplican a masas de agua superficiales. Además, los pocos estudios realizados en masas de agua subterráneas son limitados y no logran reflejar todas las variables que pueden influir en la contaminación por pesticidas. Es necesario integrar en el modelo procesos clave como el crecimiento de los cultivos, la aplicación de pesticidas, los procesos de transformación y las prácticas de gestión de los campos. Por tanto, la modelación en aguas subterráneas requiere tener en cuenta parámetros como las propiedades del suelo y las características químicas del pesticida (solubilidad, coeficiente de degradación etc.). Además, también debe integrar variables que son cambiantes en el espacio y en el tiempo, como características hidrológicas, fenología de los cultivos y variables climáticas como temperatura, precipitación, evaporación, viento y radiación solar. El movimiento de pesticidas en las aguas superficiales y subterráneas es una preocupación ambiental creciente debido a la contaminación causada por la aplicación intensiva de pesticidas en la agricultura y otras actividades antropogénicas. Estos compuestos reducen la calidad del agua y producen efectos perjudiciales en los ecosistemas y la salud humana, lo que justifica el interés que tiene su modelado en las reservas de agua subterráneas para poder realizar una gestión ambiental adecuada y adoptar medidas preventivas. En esta tesis se aborda la modelación matemática de cinco pesticidas (Bromacil, Terbutilazina, Atrazina, Desetil-Terbutilazina y Terbumeton) en la Demarcación Hidro-gráfica del Júcar (DHJ) que ocupa una superficie de más de 40 000 km2 con una población superior a los cinco millones de personas. Para ello, se utilizó el software PRZM5 (Pesticide Root Zone Model, versión 5) desarrollado por la Agencia Medioambiental de Estados Unidos (EPA). Mediante la aplicación de PRZM5 se simuló el destino y transporte de pesticidas en la zona no saturada de los acuíferos. El modelo se ha utilizado para estimar las concentraciones diarias de pesticidas de 72 pozos de la DHJ. En estas masas de agua subterránea se han encontrado valores de concentración de plaguicidas superiores al valor Máximo de Concentración Permitido (MCP) establecido por la Legislación Española. Estos resultados proporcionan un primer paso crucial para el desarrollo de la evaluación del riesgo de plaguicidas en la DHJ. A partir de estos resultados obtenidos se realizaron un conjunto de mapas de riesgo de contaminación, para tener una mejor perspectiva de la evolución temporal de los pesticidas en las masas de agua subterránea de la DHJ. La distribución espacial de los pesticidas corresponde a zonas mayoritariamente dedicadas a la agricultura de regadío. Por tanto, se puede concluir que la cantidad de pesticida aplicada en los cultivos es el factor más importante que influye en la concentración de pesticida en las masas de agua subterránea. Además, otras variables que afectan son el tipo de suelo, la profundidad del acuífero, características hidro-meteorológicas, y el índice de persistencia de los pesticidas. Este trabajo ejemplifica que la aplicación del modelado matemático es una herramienta válida para el análisis y predicción del destino y transporte de pesticidas en los suelos y en las aguas subterráneas, por lo que su incorporación a la gestión ambiental podría beneficiar a la toma de decisiones sobre los recursos hídricos. / [CA] La predicció del comportament dels pesticides alliberats a l'ambient és necessària per anticipar i per tant minimitzar-ne els efectes adversos. La contaminació per pesticides a les aigües subterrànies pot succeir a través de la deriva, l'escorriment superficial o el flux subsuperficial. S'han desenvolupat diversos models per predir el comportament, la mobilitat i la persistència dels pesticides. Tot i això, el nombre d'aquests models aplicats a aigües subterrànies és molt reduït, ja que usualment només s'apliquen a masses d'aigua superficials. A més, els pocs estudis realitzats en masses d"aigua subterrànies són limitats i no aconsegueixen reflectir totes les variables que poden influir en la contaminació per pesticides. És necessari integrar al model processos clau com el creixement dels cultius, l'aplicació de pesticides, els processos de transformació i les pràctiques de gestió dels camps. Per tant, la modelació en aigües subterrànies requereix tenir en compte paràmetres com les propietats del sòl i les característiques químiques del pesticida (solubilitat, coeficient de degradació, etc.). A més, també ha d'integrar variables que són canviants a l'espai i en el temps, com característiques hidrològiques, fenologia dels cultius i variables climàtiques com temperatura, precipitació, evaporació, vent i radiació solar. El moviment de pesticides a les aigües superficials i subterrànies és una preocupació ambiental creixent a causa de la contaminació causada per l'aplicació intensiva de pesticides a l'agricultura i altres activitats antropogèniques. Aquests compostos redueixen la qualitat de l'aigua i produeixen efectes perjudicials en els ecosistemes i la salut humana, cosa que justifica l'interès que té el modelat a les reserves d'aigua subterrànies per poder fer una gestió ambiental adequada i adoptar mesures preventives. En aquesta tesi s'aborda la modelació matemàtica de cinc pesticides (Bromacil, Terbutilazina, Atrazina, Desetil-Terbutilazina i Terbumeton) a la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer (DHJ) que ocupa una superfície de més de 40 000 km2 amb una població superior als cinc milions de persones. Per fer-ho, es va utilitzar el programa PRZM5 (Pesticide Root Zone Model versió 5) desenvolupat per l'Agència Mediambiental dels Estats Units (EPA). Mitjançant l'aplicació de PRZM5 es va simular la destinació i el transport de pesticides a la zona no saturada dels aqüífers. El model s'ha fet servir per estimar les concentracions diàries de pesticides de 72 pous de la DHJ. En aquestes masses d"aigua subterrània s"han trobat valors de concentració de plaguicides superiors al valor Màxim de Concentració Permès (MCP) establert per la Legislació Espanyola. Aquests resultats proporcionen un primer pas crucial per al desenvolupament de l'avaluació del risc de plaguicides a la DHJ. A partir d'aquests resultats obtinguts es van fer un conjunt de mapes de risc de contaminació, per tenir una perspectiva millor de l'evolució temporal dels pesticides en les masses d'aigua subterrània de la DHJ. La distribució espacial dels pesticides correspon a zones dedicades majoritàriament a l'agricultura de regadiu. Per tant, es pot concloure que la quantitat de pesticida aplicada als cultius és el factor més important que influeix en la concentració de pesticida a les masses d'aigua subterrània. A més, altres variables que afecten són el tipus de sòl, la profunditat de l'aqüífer, les característiques hidrometeorològiques i l'índex de persistència dels pesticides. Aquest treball exemplifica que l'aplicació del modelatge matemàtic és una eina vàlida per a l'anàlisi i la predicció de la destinació i el transport de pesticides als sòls i a les aigües subterrànies, per la qual cosa la seua incorporació a la gestió ambiental podria beneficiar la presa de decisions sobre els recursos hídrics. / [EN] Predicting the behaviour of pesticides released into the environment is necessary to anticipate and thus minimise their adverse effects. Pesticide contamination in groundwater can occur through drift, surface runoff or subsurface flow. Several models have been developed to predict the behaviour, mobility and persistence of pesticides. However, the number of these models applied to groundwater is very small, as they are usually only applied to surface water bodies. Moreover, the few studies carried out on groundwater bodies are limited and fail to reflect all variables that may influence pesticide contamination. Key processes such as crop growth, pesticide application, transformation processes and field management practices need to be integrated into the model. Groundwater modelling therefore requires taking into account parameters such as soil properties and chemical characteristics of the pesticide (solubility, degradation coefficient, etc.). In addition, it must also integrate variables that are changeable in space and time, such as hydrological characteristics, crop phenology and climatic variables such as temperature, precipitation, evaporation, wind and solar radiation. The movement of pesticides to groundwater bodies is a growing environmental concern due to pollution caused by intensive pesticide application in agriculture and other anthropogenic activities. These compounds reduce water quality and produce detrimental effects on ecosystems and human health, which justifies the interest of modelling them in groundwater reservoirs for proper environmental management and preventive measures. This thesis deals with the mathematical modelling of five pesticides (Bromacil, Terbuthylazine, Atrazine, Desethyl-Terbuthylazine and Terbumeton) in the Júcar River Basin District (DHJ), which covers an area of more than 40,000 km2 with a population of more than five million people. For this purpose, the PRZM5 software (Pesticide Root Zone Model version 5) developed by the US Environmental Protection Agency (EPA) was used. The application of PRZM5 was used to simulate the fate and transport of pesticides in the unsaturated zone of aquifers. The model was used to estimate daily pesticide concentrations from 72 wells in the DHJ. In these groundwater bodies, pesticide concentration values higher than the Maximum Allowable Concentration (MCP) value established by the Spanish Legislation have been found. These results provide a crucial first step for the development of the pesticide risk assessment in the DHJ. Based on these results, a set of contamination risk maps were made, in order to have a better perspective of the temporal evolution of pesticides in the groundwater bodies of the DHJ. The spatial distribution of pesticides corresponds to areas mainly dedicated to irrigated agriculture. It can therefore be concluded that the amount of pesticide applied on crops is the most important factor influencing pesticide concentration in groundwater bodies. In addition, other affecting variables are soil type, aquifer depth, hydro-meteorological characteristics, and the persistence rate of pesticides. This work exemplifies that the application of mathematical modelling is a valid tool for the analysis and prediction of the fate and transport of pesticides in soils and groundwater. Therefore, its incorporation into environmental management could benefit decision-making on water resources. / Pérez Indoval, R. (2023). Modelación matemática de pesticidas en las masas de agua subterránea de la Demarcación Hidrográfica del Júcar [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194647

El presente estudio de tesis pretende mejorar el sistema riego existente en el distrito los Olivos para parques, jardines y áreas verdes que es lo fundamental en un proceso de tratamiento integral de los problemas ambientales.

Los acuíferos costeros mediterráneos, en su mayoría, presentan un grado de explotación muy elevado, que ha dado lugar a la presencia de procesos de salinización por intrusión marina. Si bien el proceso de intrusión marina puede ser hidrodinámicamente muy complejo, puede asumirse que debe existir relación directa entre los caudales de descarga subterránea al mar y la intrusión marina. En los últimos años, propiciado por la entrada en vigor de la Directiva Marco del Agua (UE-DMA, 2000; UE-DMA,2006), están proliferando los estudios referidos a la gestión y uso sostenible de las aguas subterráneas (IGME - UJI, 2009b; Gómez et al., 2012; Meléndez et al., 2012). Dichos informes tienden a definir y cuantificar las salidas subterráneas al mar de los acuíferos costeros y presentan propuestas metodológicas interesantes para su determinación. Pero es sabido que el caudal subterráneo de salida al mar es el resultado de todas las acciones llevadas a cabo en un acuífero; por tanto, la contención de la intrusión marina no debería centrarse exclusivamente en determinar el caudal de salida sino en cuantificar, y rectificar en la medida de lo posible, las acciones desencadenantes del problema. En esta tesis se propone una nueva metodología para determinar el volumen ecológico de remediación (VER), definido como el volumen en que hay que reducir los bombeos en un acuífero o sector del mismo para que la recuperación piezométrica alcanzada comporte una intrusión menor o igual a la estimada en régimen natural para el sistema (intrusión de referencia). La metodología propuesta para el cálculo del VER parte de un modelo matemático de flujo de densidad constante calibrado en régimen estacionario. Consiste en reducir de forma iterativa los bombeos involucrados en el proceso de intrusión, hasta que la superficie piezométrica obtenida sea menor o igual a la intrusión estimada en régimen natural para el sistema (intrusión de referencia). Para su aplicación se propone seguir los siguientes pasos: FASE 1: Simular la situación del sistema en régimen natural para conocer la intrusión de referencia. Al modelo resultante se le denominará modelo de referencia en régimen natural (modelo RN). FASE 2: Delimitar las áreas afectadas por la intrusión marina e intentar disminuir su superficie mediante la reducción iterativa de los bombeos involucrados en el proceso, hasta que la superficie piezométrica obtenida presente una intrusión igual o menor a la estimada en régimen natural. El modelo de partida en esta fase se denominará modelo base en régimen influenciado (modelo RI). FASE 3: Cálculo del VER a partir del modelo RI y del último escenario contemplado en la Fase 2 (el que se asocia a una intrusión igual o menor a la estimada en régimen natural) El volumen ecológico de remediación (VER) se puede calcular para años húmedos (VERh), medios (VERm) y secos (VERs). La aplicación de esta metodología en la Plana de Oropesa – Torreblanca (MASub 080.110) pone de manifiesto que el avance en la intrusión marina (respecto a la existente en régimen natural), en cualquiera de los tres casos (año húmedo, medio o seco) es debida principalmente a la acción de los bombeos. En término medio, en los años húmedos el sector afectado por el avance de la intrusión es el Sur y el VERh correspondiente es de 1 hm3/año. En los años medios, el VERm es de 1,6 hm3/año y el proceso afecta únicamente al sector Sur. En los años secos el proceso afecta al sector Sur y al sector Central; en este caso el VERs sería de 2,8 y 0,9 hm3/año para cada sector respectivamente. Previamente a la aplicación de la metodología propuesta a la Plana de Oropesa - Torreblanca (MASub 080.110), ha sido necesario profundizar en el conocimiento de las características del acuífero y su funcionamiento. En cuanto a la intrusión marina de la Plana, la evolución del proceso y su situación actual se han estudiado a partir de la información recogida en las redes de control de intrusión y calidad de la Confederación Hidrográfica del Júcar (CHJ, www.chj.es). Se ha aplicado una metodología para valorar los impactos y la vulnerabilidad del sistema frente a la intrusión (índice SITE), concluyéndose que, a finales del siglo XX, el proceso afectaba a la totalidad del acuífero y la presión debida a la intrusión se clasifica como alta. El desarrollo de un modelo matemático de flujo subterráneo (MODFLOW), para el periodo 1973 – 2009, ha permitido evaluar las acciones que afectan al sistema, calibrar los parámetros y acciones que lo conforman y observar la evolución de la piezometría a lo largo de la simulación. Al final del periodo considerado, año 2009, se estima que la intrusión, que durante el año 1993 llega a afectar a dos tercios de la franja costera con un caudal de entrada de 2,3 hm3/año, se concentra únicamente en el sector Sur y se cuantifica en 0,05 hm3/año. Se ha simulado un escenario futuro plausible (2010 – 2035), definido a partir de las ordenaciones urbanísticas proyectadas a corto y medio plazo en la zona: el Plan General de Ordenación Urbana 2009 (PGOU Torreblanca, 2009) dentro del cual se desarrolla el Programa de Actuación Integrada (PAI) Doña Blanca Golf y el PAI Marina d´Or Golf (en los términos municipales de Cabanes y Oropesa). Esto ha permitido valorar el impacto de los cambios del uso del suelo en la piezometría de la zona, observándose que a partir del año 2018 los niveles piezométricos por debajo del nivel del mar son inexistentes.

La forma más habitual de modelar el transporte de solutos en la zona no saturada es considerar que se comportan de manera pasiva y utilizar la solución del movimiento de las fases fluidas como información de entrada. La presencia de algunas sustancias químicas puede afectar a las propiedades físicas de los fluidos, originando así procesos de transporte no pasivos. El objetivo principal de esta tesis ha sido formular un modelo detallado que describa el transporte no pasivo en la zona no saturada y en condiciones isotérmicas de compuestos orgánicos volátiles solubles en agua. El modelo propuesto incluye las dependencias de la densidad, la viscosidad, la tensión interfacial, el coeficiente de difusión molecular en fase líquida, y los coeficientes de distribución gas-líquido, con la composición de la mezcla acuosa. También se ha tenido en cuenta la reducción de los coeficientes de distribución gas-líquido debida a presiones capilares elevadas, de acuerdo a la ecuación de Kelvin válida para mezclas multicomponentes.Se ha implementado el modelo en dos códigos de simulación numérica: 1D y 2D con simetría cilíndrica. En 1D se ilustra la infiltración y redistribución de mezclas acuosas de alcoholes. La simulación de la infiltración de mezclas acuosas de butanol en arena estuvo de acuerdo con las simulaciones y datos experimentales que se reportan en la literatura. La simulación de la infiltración, redistribución y volatilización de mezclas acuosas de metanol en dos suelos diferentes, mostró que la composición afecta significativamente los perfiles de contenido volumétrico de líquido y concentración, al igual que los flujos normalizados de volatilización y evaporación. La dispersión en fase líquida fue el mecanismo de transporte predominante para una dispersividad longitudinal a saturación de 7.8 cm. El flujo de líquido estuvo gobernado principalmente por gradientes de presión capilar inducidos por cambios en el contenido de líquido. Sin embargo, considerando una dispersividad longitudinal a saturación de 0.2 cm, los cambios de la tensión interfacial debidos a variaciones en la composición indujeron un flujo importante de líquido, y la convección en fase líquida fue el mecanismo de transporte más activo. Al ignorar el efecto Kelvin dentro del suelo, la difusión en fase gaseosa se redujo significativamente, resultando en menores flujos de evaporación de agua y mayores contenidos volumétricos de líquido cerca de la superficie del suelo.En 2D, el modelo se aplicó a la simulación de la infiltración bidimensional de mezclas acuosas de metanol desde una fuente con forma de disco, su redistribución y volatilización, en suelo homogéneo y heterogéneo. Las simulaciones mostraron que para suelos homogéneos se obtienen resultados y conclusiones análogas que en 1D. La dependencia de la viscosidad con la concentración tuvo el impacto mayor sobre el flujo de líquido, actuando en el mismo sentido o contrarrestando los efectos de la tensión interfacial, dependiendo de la composición y de la magnitud de los gradientes de concentración desarrollados en el suelo. La heterogeneidad del suelo favoreció que se manifestaran los efectos no pasivos.Finalmente, se ha propuesto una función de retención capaz de describir coherentemente el movimiento del agua y la adsorción de solutos en condiciones de sequedad. Para ello, se utiliza la isoterma BET para describir la curva de retención de agua en la región más seca. Para cubrir todo el rango de contenidos de agua, se considera la función clásica de Brooks-Corey en el rango húmedo, mientras que la transición entre los mecanismos de capilaridad y adsorción se obtiene por medio de una generalización de la isoterma de adsorción de Bradley. Se obtuvo un buen ajuste entre el nuevo modelo de retención y sieteconjuntos de datos experimentales. Se evaluó el desempeño de la nueva función de retención dentro de un modelo de transporte de agua, observándose su validez para describir la dinámica de los flujos en todo el rango de condiciones de contenido en agua. Es bien conocido que la adsorción de compuestos orgánicos volátiles en los suelos casi secos se realiza de manera competitiva con el vapor de agua. La presente propuesta permite calcular estos procesos de adsorción competitiva de manera coherente con los procesos de flujo y evaporación de agua. / The presence of some chemicals in the vadose zone can affect the physical properties of the fluid phases leading to transport processes known as non-passive. Common numerical models do not account for the simultaneous interaction of various non-passive effects on unsaturated flow and transport. The main objective of this thesis was to develop a detailed model that describe the isothermal non-passive transport of water-soluble organic compounds in the unsaturated zone. The model includes the dependence of density, viscosity, surface tension, molecular diffusion coefficient in the liquid phase, and gas-liquid partition coefficient on the aqueous mixture composition. It also takes into account the decrease in the gas-liquid partition coefficient at high capillary pressures, in accordance with Kelvin's equation for multi-component mixtures.The model was implemented in two numerical codes: 1D and 2D with cylindrical symmetry. It was used to illustrate the one-dimensional infiltration and redistribution of alcohol-water mixtures. Simulation of butanol-water mixtures infiltration in sand was in agreement with the experimental data and simulations reported in the literature. Simulation of infiltration, redistribution and volatilization of aqueous mixtures of methanol in two different soils showed that composition significantly affects volumetric liquid content and concentration profiles, as well as the normalized volatilization and evaporation fluxes. Dispersion in the liquid-phase was the predominant mechanism in the transport of methanol when dispersivity at saturation was set to 7.8 cm. Liquid flow was mainly due to capillary pressure gradients induced by changes in volumetric liquid content. However, for dispersivity at saturation set to 0.2 cm, changes in surface tension due to variation in composition induced important liquid flow and convection in the liquid-phase was the most active transport mechanism. When the Kelvin effect was ignored within the soil, the gas-phase diffusion was significantly lower, leading to lower evaporation flux of water and higher volumetric liquid contents near the soil surface.The model was also applied to the simulation of two-dimensional infiltration of aqueous mixtures of methanol from a disk source, its redistribution and volatilization in both homogeneous and heterogeneous soils. Simulations showed that, for homogeneous 2D soils, results and conclusions are analogous to those obtained in 1D. Concentration-dependent viscosity had the major impact on the liquid flow, and acted in the same or opposite direction of surface tension effects, depending on the composition and the magnitude of the concentration gradients developed in the soil. Heterogeneity favored the non-passivity.Finally, in this work a full-range water retention function that takes advantage of the physical consistence of BET adsorption to describe the very dry end, and preserves the capillary behavior of the classical Brooks and Corey function in the wet range is proposed. The transition from capillary to adsorption mechanisms is accounted for by a generalization of the Bradley's isotherm. Tests on seven widely studied soil data sets show that the experimental water retention curves are well fitted by the proposed retention model. The proposed soil-water retention function was evaluated in a water transport model. Simulationswere compared to experimental data for water transport under very dry conditions, found in the literature. The comparison shows that the proposed retention model leads to predictions as good as those resulting from previous full-range soil-water retention functions, while using a physical-based description of the process in the dry region. It is well known that chemical sorption on soils is greatly influenced by relative humidity. Therefore, it is expected that a physically accurate description of the moisture behavior in a very dry soil could also help improve chemical transport and volatilization simulations.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Busca una solución para drenar agua de las líneas hidrográficas subterráneas, que impiden poder extraer el mineral en el tajo abierto, debido a las formaciones acuosas en las paredes de los bancos de explotación. Se ha tenido presente las nuevas tecnologías, que se usan para poder implementar una línea de impulsión flexible, con pérdidas hidráulicas menores y así poder ser más eficientes, así como también realizar las instalaciones y montajes mucho más rápido. Mediante el diseño se pretende optimizar económicamente la aplicación del sistema de bombeo, para eso se definirá el diámetro óptimo, tipo de bomba y longitud de tubería flexible a usar. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Analiza el diseño y mejoramiento de un sistema de abastecimiento de agua para el centro poblado de Santa Elena - Pacucha - Andahuaylas, que aprovecha el recurso hídrico de un manantial, para satisfacer sus necesidades existentes principalmente: consumo humano. La aplicación se efectúa mediante un sistema de captación, línea de aducción y línea de distribución. El proyecto se desarrolla en el centro poblado de Santa Elena, ubicado en el distrito de Pacucha localidad de Andahuaylas, región Apurímac. a una altura de 3130 m.s.n.m. Se pretende mejorar la calidad de vida, aun teniendo en cuenta las restricciones climatológicas y el marco económico social de la zona. El objetivo es: evaluar y construir un sistema de abastecimiento de agua por gravedad a través de un manantial, desde la captación hasta la conducción final al predio de cada habitante del centro poblado Santa Elena - Pacucha - Andahuaylas. Los resultados obtenidos en cuanto a las estructuras hidráulicas son: obras de captación, 11 cámaras de rompe presión (CRP), instalación de una red de tuberías de 2” diámetro para la Aducción y de 2” y de 1” de diámetro para la línea de distribución. Con respecto a los resultados del diseño se puede concluir que el sistema otorga una carga de presión necesaria para cada vivienda. La operación del sistema requiere el uso adecuado de la infraestructura construida asimismo el mantenimiento tiene como puntos clave: la captación, CRP y las tuberías instaladas. / Trabajo de suficiencia profesional

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El principal propósito del presente trabajo es tratar los aspectos relativos al desarrollo de la Industria Minera y del como esta actividad productiva genera a su turno Impacto Ambiental, particularmente sobre el Recurso Agua En este afán, y atendido principalmente a que el objetivo central de esta tesis de grado, debe vincularse, como es lógico, a aspectos de Derecho; como asimismo, teniendo en cuenta que toda actividad del hombre, de alguno u otro modo se encuentra mayor o menormente reglada por el ordenamiento jurídico positivo, resultaba propio definir claramente al momento de comenzar la tarea, cual sería el enfoque que se daría a la misma y en este sentido, siendo partícipe de la opinión acerca de que el Derecho constituye un solo todo, un Universo integrado de normas que necesariamente se entrelazan y relacionan entre sí, y que para el solo y principal efecto de lograr un fin pedagógico, se acostumbra a dividir en diversas ramas que normalmente se estudian como Derecho Común y Ramas Especiales del Derecho. Sólo en consideración a lo anterior, he creído oportuno enfocar los temas propuestos desde un punto de vista del Derecho Minero, desde un punto de vista del Derecho de Aguas, y concluyendo rápidamente después de ello en la necesidad de también enfocarlo desde un punto de vista de la incipiente rama del Derecho llamada “Derecho Ecológico”

El uso del agua subterránea para el abastecimiento de agua potable es cada vez más frecuente en el mundo y en nuestro país. Este recurso representa una alternativa al agua superficial que, en muchos casos, escasea, está contaminada o se encuentra alejada de la población. Existen muchas formas de captar el agua subterránea, entre ellas, la más utilizada es la que se realiza mediante los pozos tubulares. Sin embargo, el diseño de este tipo de obras de captación, no necesariamente garantiza un tiempo de vida útil adecuado. Éste es el caso del pozo ubicado en Azapampa. Azapampa es un anexo ubicado en la provincia de Huancayo, región de Junín. Este anexo cuenta con un pozo de agua subterránea. Sin embargo, se encuentra inoperativo ya que en setiembre del 2017 presentó una falla por colapso. Desde entonces se viene generando desabastecimiento parcial del agua potable y costos adicionales en la población del anexo. Ante el comportamiento defectuoso del pozo surge la necesidad de diseñar uno nuevo que garantice un tiempo de vida útil de al menos 40 años, evitando el colapso. Por ello, el presente proyecto tiene como finalidad el diseño de un pozo profundo para el abastecimiento de agua potable de Azapampa, con la consideración de los esfuerzos por colapso. Para lograrlo, se determinó (i) la ubicación favorable del pozo, (ii) el caudal de diseño, (iii) las dimensiones del pozo y (iv) el material de sus componentes. Los resultados obtenidos en la presente investigación evidencian que un buen diseño de tubería y filtro garantizan un buen comportamiento para su tiempo de vida útil. Además, todo diseño de pozo profundo para abastecimiento de agua debe contemplar un análisis de esfuerzo por colapso al igual que el análisis hidráulico. Finalmente, el diseño propuesto contempla con las consideraciones establecidas por la Norma Peruana Técnica 360.100.2017.

El fenómeno de la salinización del suelo afecta el adecuado crecimiento de las plantas y es una de las principales causas de degradación del suelo (FAO, 2007). Se estima que 397 millones de hectáreas de cultivos en el mundo (3,1 %) presentaron un exceso de sales en el año 2005 (Setia et al., 2013). Se observa este impacto principalmente en zonas con climas áridos y semi-áridos debido a: mayor evaporación de agua, aumento del nivel freático, agua de riego salinizada y malas prácticas agrícolas, como el uso excesivo de fertilizantes y quema del cultivo residual (Alva et al., 1976). Los suelos agrícolas son el recurso más escaso del país. Los cultivos de San Pedro de Lloc se ubican en la costa norte peruana y son una importante fuente de la producción nacional de arroz, azúcar, maíz, etc. (Quispe, 2009; Vinelli, 2012). La información actual sobre salinización en el distrito se encuentra desactualizada y no profundizada. En el presente trabajo de investigación se estudió la salinización que afrontan los suelos destinados a cultivos agrícolas en dicha localidad. El estudio comprendió la implementación y validación de metodologías de análisis físicos (textura, densidad aparente, humedad) y químicos (potencial de hidrógeno, conductividad eléctrica, carbono inorgánico, sodio, potasio, calcio, magnesio, materia orgánica, carbono inorgánico, relación C/N, cloruros, sulfatos y nitratos). Se diseñó un programa de monitoreo para suelos en la localidad considerando la ubicación y frecuencia de estaciones de muestreo representativas y la información previa generada por los investigadores de la PUCP. Luego, se aplicaron dichas metodologías validadas para el análisis de las muestras de suelo y agua colectadas en campo y se realizó el análisis estadístico de los resultados. Se encontraron suelos desde ligeramente a extremadamente salinos con pH en el rango de 7,5 – 8,5. Los suelos sódicos con relación de adsorción de sodio (SAR) elevada corresponden a 45 % de los suelos del área de estudio. Poseen capacidad de retención de agua mediana a baja ya que la textura arenosa es la predominante. El porcentaje de materia orgánica es variable, pero disponible para las especies vegetales. La concentración de sulfatos y nitratos es elevada por el uso excesivo de fertilizantes. Se concluye que los suelos del distrito de San Pedro de Lloc están atravesando un serio proceso de salinización y sodificación debido a las malas prácticas agrícolas.

Los recursos hídricos, como en toda ciudad, son de vital importancia tanto para el consumo humano como para las diversas actividades que se realizan en la zona. Para el caso de los distritos de la Yarada y los Palos, en Tacna, una forma de abastecimiento del recurso es mediante la obtención del mismo a través de los acuíferos, por ello es de gran importancia que se evite la contaminación de ellos. Sin embargo, actividades como la agricultura han ocasionado una demanda tan importante del recurso que hizo que a lo largo de estos años se llegue a pensar en la presencia de altos índices de nitrato, boro o hasta incluso agua salina (proveniente del mar), siendo componentes muy perjudiciales para las aguas dulces. Ante ello, se ve necesario hacer una evaluación de las vulnerabilidades en los acuíferos con el propósito de reconocer los niveles de contaminación que existe. Tal evaluación se obtiene de los resultados de los métodos GOD, DRASTIC y GALDIT, el cual consiste en la combinación de diferentes mapas aplicando procesamiento de los datos, imágenes satelitales y cartografía con el uso del sistema de información geográfica (SIG). Al aplicar a cada mapa que se obtiene un factor según el método que se aplica se llegan a obtener los 3 mapas de vulnerabilidad, el cual nos permite visualizar la representación en áreas del área de estudio. Una vez que se obtienen los mapas de vulnerabilidad, el análisis de los resultados indicará qué mapa con los métodos aplicados tendrá un mejor ajuste y si efectivamente evidencia o no regiones con alta vulnerabilidad en el área de estudio. Para las áreas que tengan altos valores de vulnerabilidad es necesario realizar diversas recomendaciones y brindar alternativas de solución con el propósito de mitigar a estos agentes externos que perjudican al acuífero.