Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Se investigó los cambios inducidos por el evento La Niña (LN) 2007 sobre el macrobentos de una estación fija a 32 m de profundidad en Bahía Independencia, Pisco, Ica. Los muestreos se realizaron mensualmente entre noviembre del 2006 y junio del 2008, incluyeron muestras de macrobentos y datos de concentración de oxígeno disuelto y temperatura en el fondo. El enfriamiento del evento LN se extendió 9 meses, de mayo de 2007 a enero de 2008. Sin embargo, el periodo considerado LN oficialmente se extendió desde mayo a diciembre de 2007. La concentración de oxígeno disuelto cerca al fondo del mar tuvo valores de hipoxia (<0,05 mL/L) durante el periodo Pre LN, alcanzando el valor de 1,04 mL/L durante LN; y luego en el periodo denominado Post LN la concentración de oxígeno disminuyó alcanzando valores de hipóxia de 0,21 – 0,37 mL/L. El número de especies, densidad y biomasa en peso seco sin ceniza (PSSC) de la comunidad de macrobentos fueron diferentes entre las fases Pre-LN, LN y Post-LN. Durante LN la densidad del macrobentos alcanzó valores dos a tres veces mayores respecto a lo reportado durante las etapas pre y post-LN. Además, el número de especies y PSSC mostraron un comportamiento similar. Se concluye que los efectos biológicos del evento LN 2007 en Bahía Independencia fueron complejos y modulados por la concentración de oxígeno disuelto, durante la cual se observaron cambios ampliamente positivos en la estructura comunitaria del macrobentos destacando los poliquetos. / Tesis

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Los recursos hídricos a nivel mundial son cada vez más escasos, afectando a todos los continentes y a más del 40% de la población del planeta. Dentro de los usos consuntivos, el sector agrícola es el que consume la mayor cantidad de agua dulce disponible a nivel mundial. En Chile y el mundo hay gran incertidumbre en relación a la disponibilidad futura del agua, como consecuencia de la variabilidad climática y el explosivo incremento de las poblaciones, lo que supone una intensificación de la competencia por este escaso recurso. Por este motivo es indispensable realizar una gestión eficiente de los recursos hídricos comprendiendo el funcionamiento hidrológico de las distintas cuencas y sus problemáticas. La cuenca del río Maipo presenta la más alta concentración poblacional e industrial del país, la cual ha tenido un aumento explosivo en las últimas décadas, esto ha generado demandas cada vez mayores sobre los recursos hídricos por parte de los diversos sectores, especialmente en los sectores de riego y generación hidroeléctrica. En el presente estudio se analizó la respuesta de la cuenca del Río Maipo frente al problema de la escasez del recurso hídrico, considerando los efectos de escenarios de cambio climático y de aumento de la demanda hidroeléctrica sobre la satisfacción de la demanda de riego. Esto se logró mediante la utilización de modelos de simulación hidrológicos operacionales que realizan un balance de agua a través de los elementos superficiales y subterráneos existentes en la cuenca. En este caso, el modelo MAGIC-Maipo fue especialmente diseñado y actualizado por la DGA, describiendo topológica y físicamente las principales características de la cuenca. Con este tipo de modelación es posible simular distintos escenarios para una misma cuenca variando los parámetros de entrada y de salida del modelo, logrando comparar la situacion actual con las situaciones futuras. Los resultados permiten reconocer para el escenario de cambio climático, una disminución de la satisfación de las demandas de agua para regadío en el 76% de los sectores de riego, haciendo más restrictivas las condiciones en comparación con la situación actual. Sin embargo, no ocurre lo mismo para el escenario de inclusión de centrales hidroeléctricas, principalmente debido a que las captaciones de agua se realizan en la parte alta de la cuenca, no afectando a las zonas de riego. / Maipo River’s watershed has the highest concentration of population and industry in the country, within an explosive increase these last decades. This has generated larger water requirements in different areas, specially those concerning irrigation and hydroelectric supply. The present study analyzes Maipo River’s watershed answer to the water scant problem, considering the effects of climatic changes and the raise of water demand for irrigation. This is developed through the use of hydrologic simulation models, which are based on water balance procedures through deep and shallow elements of the watershed. In this case MAGIC-Maipo model was designed and updated by the DGA, describing physically and topographically the main features of the watershed. With this type of model, it is possible to simulate several scenarios for a watershed, changing the parameters of the model, comparing the current situation, with the ones in that may occur in the future. The results showed for the climate change scenario, a 76% decrease in water demand satisfaction for irrigating, restricting the irrigating area conditions comparing with the current situation. However, for hydroelectric plants scenario it occurs a different situation, because they are installed in the high part of the watershed, and it doesn’t affect irrigating areas.

El objetivo general del presente trabajo de título es evaluar la aplicabilidad de los modelos de función de transferencia (modelos ARMAX) en la proyección de series de caudales futuros en la cuenca alta del río Loa considerando los efectos del cambio climático global. Para esto, se analiza tanto la serie de caudales proyectada en período futuro, como las etapas intermedias de cálculo realizadas para obtener este resultado. La importancia de obtener proyecciones de caudales del río Loa, radica en su papel como fuente de abastecimiento de agua para importantes sectores productivos y sociales, emplazados en una cuenca árida, y en la cual el río Loa se considera agotado en cuanto a la posibilidad de otorgamiento de nuevos derechos de aprovechamiento de aguas superficiales permanentes. Los efectos del cambio climático global quedan caracterizados mediante proyecciones meteorológicas futuras, obtenidas en un estudio realizado por el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile como proyecciones del modelo meteorológico regional PRECIS. Estas proyecciones se realizan para un periodo de línea de base (1960-1990) y otro futuro (2070-2100) considerando diferentes escenarios de aumento de concentraciones de CO2 para diferentes regiones del país, donde la variable de interés para el presente estudio corresponde a las precipitaciones estimadas en un nivel temporal mensual, en periodo de línea de base y futuro A2. Mediante el uso de modelos de función de transferencia se realizaron proyecciones de caudales futuros a nivel mensual, empleando como variables de entrada las series de precipitaciones PRECIS. Para esto, fue necesario realizar una secuencia de cálculos, correspondientes a diferentes etapas como: validar y corregir las series de precipitaciones PRECIS, calibrar el modelo de función de transferencia a partir de series históricas de precipitaciones y caudales, y validarlo tanto para las series históricas como para las respectivas series PRECIS corregidas. Un punto importante en el desarrollo de la metodología, corresponde al cumplimiento de normalidad y estacionariedad requeridos para las series modeladas mediante función de transferencia, ninguno de los cuales se cumple para las series de caudales y precipitaciones, debiendo aplicarse previamente funciones de transformación sobre las series. Como etapa final del proceso de cálculo, se aplican las inversas de éstas últimas transformaciones en las series proyectadas por el modelo de función de transferencia. Como resultado final se obtienen proyecciones de caudales que, comparadas con la serie de caudales observados en periodo de línea de base, son coherentes con la comparación entre las respectivas series de precipitaciones de entrada, en cuanto a un valor promedio general. Pero presentan problemas en cuanto a la distribución de caudales en el ciclo anual, y en los valores extremos (máximos y mínimos) de la serie, ya que no son coherentes con las variaciones de los valores extremos de las precipitaciones futuras. Se concluye planteando dos posibles hipótesis que pueden explicar los problemas en los resultados obtenidos. La primera plantea emplear un modelo de función de transferencia que contenga componentes estacionales para ver si mejora el problema de la distribución de valores en el ciclo anual, y la otra plantea la incompatibilidad entre el uso de modelos de función de transferencia y series PRECIS, debido a que éste modelo considera el orden de los valores dentro de la serie, mientras que las series PRECIS no presentan correspondencia cronológica con las series observadas.

Ingeniero Civil / La caracterización hidrológica de una cuenca está definida principalmente por sus variables hidrometeorológicas, las cuales están siendo afectadas al cambio climático y sus consecuencias. Esto implica limitaciones en uso de los recursos hídricos de una cuenca, lo que hace necesaria la utilización óptima de estos recursos a largo plazo. Este trabajo se centra el análisis en la cuenca definida por la estación fluviométrica Río Tinguiririca Bajo Los Briones , la cual corresponde a una cuenca cordillerana con régimen nivo-pluvial y con aprovechamientos del recurso hídrico principalmente por centrales hidroeléctricas de pasada, sin embargo, aguas abajo de la cuenca, los usos se diversifican. Los modelos de circulación general de la atmosfera (GCM s), proporcionan series meteorológicas susceptibles de ocurrir para escenarios futuros de emisiones de gases de efecto invernadero (IPCC, 2007). Sin embargo, la escala espacial de los GCM s es del orden de cientos de kilómetros, por lo que es necesario efectuar un escalamiento a nivel local. Se seleccionan aquellos GCM s con escala temporal diaria y escenarios de cambio climático A1B y A2, los cuales se correlacionan con el reanálisis NCEP/NCAR, que corresponde a un modelo meteorológico del siglo XX en base a observaciones reales, que está en continuo ajuste para simular las condiciones climáticas del planeta. Con los resultados de las correlaciones con el reanálisis, se sugiere el modelo ECHAM5 como el de mejor ajuste a la zona de estudio y con el cual se proyectan las variables meteorológicas futuras bajo los escenarios A1B y A2. Para determinar la disponibilidad del recurso hídrico en el futuro se utiliza el modelo hidrológico WEAP, el cual sólo es posible calibrar con 2 variables forzantes, precipitaciones y temperaturas. Esto, dado que en la cuenca en estudio, la disponibilidad de registros de otras variables es pobre o inexistente. Para la calibración y validación del modelo WEAP, se utiliza el período 1988- 1992. Con estos registros, se calibra y valida el modelo utilizando 4 indicadores de eficiencia, de los cuales, el Nash-Sutcliffe con valores logarítmicos (LOG NS) y el Coeficiente de Determinación con corrección por pendiente (wR2) resultan ser los más adecuados para la cuenca, obteniéndose resultados de 0,73 para LOG NS tanto en los periodos de calibración como validación y de 0,69 y 0,70 para wR2 en la calibración y validación respectivamente. Dichos resultados dan cuenta de un buen funcionamiento del modelo hidrológico, con lo que es posible simular los caudales futuros para los escenarios de cambio climático. Con el modelo WEAP calibrado y validado, se simulan los caudales futuros para los períodos de mediano y largo plazo, comprendidos entre los años 2046-2065 y 2081-2100 respectivamente. Se utilizan las variables forzantes, precipitaciones y temperaturas, provenientes del GCM ECHAM5 anteriormente seleccionado y se obtienen los caudales proyectados para los periodos de mediano y largo plazo junto con las variables meteorológicas obtenidas del GCM ECHAM5. Los resultados de las proyecciones futuras bajo escenarios de cambio climático, se comparan con el período base modelado 1978-1992, para analizar la evolución de las variables hidrometeorológicas en estudio y determinar el efecto del cambio climático en la cuenca bajo los escenarios A1B y A2. Estos resultados se traducen en disminuciones progresivas de las precipitaciones, llegando a finales del siglo XXI a tener solo un 60% de las precipitaciones de la línea base en ambos escenarios, mientras que el aumento de temperaturas llega a 3°C, lo que tiene como consecuencia una disminución en los caudales en la cuenca, que llega a un 60% de la actual como promedio para el período de largo plazo, lo que implica también, cambios en la distribución mensual de los caudales, presentándose un adelanto del período de deshielo y reducción del mismo.

Ingeniero Civil Industrial / Este informe aborda la problemática ambiental empresarial, responsable en gran parte del calentamiento global, enfocada a una empresa de la industria del transporte de carga. El proyecto, considera en primera instancia, la medición de la huella de carbono de Chilexpress y luego tiene como objetivo final evaluar técnico y económicamente las principales medidas de mitigación para reducir su huella. La medición de la huella de Carbono se realizó tomando como año base el 2012, incluyendo sólo las emisiones de la Región Metropolitana, considerando emisiones por consumo de combustible en la flota de camiones, camionetas y motos, consumos eléctricos en las sucursales, emisiones por fugas de gases refrigerantes, entre otras, detalladas en el presente informe. Como resultado de la primera etapa, se contabiliza un total de 8.052 tCO₂e/año, las que se explican en mayor medida por las emisiones asociadas a carga aérea con 4.019 tCO₂e/año, emisiones asociadas a rutas terrestres con 1.716 tCO₂e/año y a emisiones asociadas a recorridos de camionetas dentro de la ciudad con 1.210 tCO₂e/año. En conjunto, estos tres segmentos representan el 83,6% de la Huella de Carbono de Chilexpress. Luego de analizar los puntos críticos, se evaluaron económicamente cinco medidas de mitigación, las cuales debieran implementarse según el siguiente orden de prioridad en cuanto a costo-efectividad; incorporación de bicicletas eléctricas, eco-conducción, instalación de componentes aerodinámicos, incorporación de motos eléctricas y finalmente incorporación de furgones eléctricos. Todas las alternativas de mitigación evaluadas resultaron ser atractivas económicamente por pertenecer a medidas relacionadas con eficiencia energética. En conjunto, la implementación de los proyectos logra reducir una cantidad de 238 tCO₂e/año, equivalente al 10,1% de las emisiones propias de Chilexpress, correspondiente a dejar fuera de circulación a 200 vehículos particulares cada año. Por otro lado, los beneficios económicos, fluctúan entre $208.853 CLP por tCO₂e evitada, con las bicicletas eléctricas, y los $55.305 por tCO₂e evitada, con los furgones eléctricos. Considerando estos positivos resultado, es recomendable que Chilexpress siga progresivamente replicando esta metodología a nivel nacional, generando beneficios económicos, sociales y ambientales de manera global.

No description available.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Ingeniero Civil / En las últimas décadas se ha observado a nivel mundial un calentamiento global que en Chile Central tiende a +2.8°C/siglo. Las implicancias de este incremento de temperatura, se traducen en una disminución de los cuerpos glaciares y nieves, lo que por un lado afecta la disponibilidad del recurso hídrico para las actividades humanas y por otro lado genera que un aumento de las áreas sobre las que cae precipitación líquida. Estudios mundiales de cambio climático han pronosticado potenciales aumentos en intensidades de precipitación, aún en zonas donde la lluvia anual disminuya en el tiempo. Teniendo entonces lluvias más intensas y temperaturas más elevadas, las grandes obras hidráulicas serían vulnerables ante posibles proyecciones de cambio climático. En la determinación de los caudales de diseño realizados en la actualidad, para cuencas de régimen hidrológico mixto, se suelen construir hidrogramas unitarios, con los que se generan crecidas más severas a las históricas al aplicarle los efectos de tormentas de periodos de retorno mayores, sin embargo, el supuesto de un hidrograma unitario único en estos sistemas, deja de lado el hecho que la severidad de una crecida no solo depende de la intensidad de la lluvia de diseño, sino que además de la temperatura a la que esta ocurre. Debido a que la mayoría de las grandes obras hidráulicas en Chile se diseñan para eventos de periodo de retorno (T) de 1000 a 10 000 años, verificando en algunos casos para la Crecida Máxima Probable (CMP), se analizan en este estudio los efectos de los escenarios climáticos A2 y B1 (2045-2065) en la Precipitación Máxima Probable (PMP) determinada estadísticamente en las regiones de Coquimbo y Maule, e hidrometeorológicamente en la Cuenca Puclaro. Se estudian además las tendencias de las estaciones pluviométricas de mayor registro cercanas a los embalses Puclaro y Colbún con 10 modelos de circulación general de la atmósfera para los eventos de 24 hrs de 1000 y 10 000 años de periodo de retorno. En el caso de las crecidas, se estudia como evolucionarían los eventos de origen pluvial de T= 1000 y 10 000 años y la CMP. Los resultados muestran que para las cuencas Puclaro y Colbún se proyectan los incrementos más severos de precipitación de 20% y 30% respectivamente, siendo estos aumentos mayores al nivel regional en las zonas de mayor elevación. En el caso del embalse Puclaro se proyectan los incrementos más severos de 85% y 81% en las crecidas de 1000 y 10000 años, mientras que la CMP proyecta incrementos de hasta 175.5% para el escenario A2 en el mismo embalse. Todos estos resultados, que además incluyen un análisis de incertidumbre estadística, proyectan que existe una vulnerabilidad en los embalses Puclaro y Colbún frente a escenarios de cambio climático, siendo estos resultados generalizables a regiones de similares proyecciones climáticas y régimen hidrológico mixto.

Geógrafo / Las metrópolis chilenas han sufrido un acelerado proceso de crecimiento demográfico y expansión espacial durante las últimas décadas, lo cual ha implicado un cambio en los usos y coberturas de suelos naturales y agrícolas por superficies urbanas, produciendo una serie de impactos negativos sobre el medio ambiente en general y en particular sobre clima de las ciudades. Este gran dinamismo demográfico y espacial de las ciudades en conjunto, ha provocado un constante aumento de conflictos ambientales urbanos, que deben ser adicionados a los escenarios de incertidumbre planteados por los cambios planetarios, entre ellos el calentamiento global, lo que realza la necesidad de desarrollar medidas para adaptar las ciudades, mitigar los efectos negativos y asegurar su sustentabilidad en el largo plazo. Las áreas verdes ribereñas urbanas son reconocidas por los diversos servicios ambientales que prestan a la comunidad, entre ellos su rol como enfriador térmico y se debería constituir en parques y áreas de recreación y conservación de la naturaleza. Se analiza el efecto que este tipo de infraestructura urbana ejerce sobre la temperatura local y las diversas variables urbanas que influyen en ello. Se considera además el escaso interés que los instrumentos de ordenamiento territorial metropolitano le han otorgado a estos parques y al río Mapocho.

Ingeniero Civil / Debido al Calentamiento Global se proyectan en el mundo variaciones tanto en las precipitaciones como en las temperaturas. En general en la zona central de Chile los Modelos de Circulación Global de la atmósfera coinciden en que se tendrá un aumento de la temperatura y muchos de ellos proyectan un incremento en la intensidad de la precipitación diaria, aunque con una disminución de la precipitación total anual. En consecuencia, el efecto de estos cambios debe analizarse localmente para estudiar los efectos que puedan ocasionar sobre las crecidas. Como consecuencia de este cambio, podrían generarse problemas, entre otros, asociados a caudales de crecidas, aumentando la frecuencia con las que éstas ocurren así como también su magnitud. Por ello, con el objetivo de aportar información para una futura planificación del manejo de cauces, en este estudio se analiza el impacto que se puede ocasionar sobre las zonas de inundación en un lugar específico de Chile, la comuna de Isla de Maipo, que a la fecha no cuenta con ningún plan de manejo. Usando el programa WEAP, se modela hidrológicamente a nivel diario la cuenca Maipo en San Alfonso, ubicada en la cordillera de la Región Metropolitana de Chile, caudal que se usa para determinar los caudales en un punto de control aguas abajo de la cuenca, ubicado en la comuna de Isla de Maipo en la misma región. Estos caudales son proyectados en el mediano plazo (2040-2070) al escenario futuro A1B el cual se basa en un equilibrio socio-económico a nivel mundial, donde se incorporan balanceadamente matrices energéticas de distinta fuente. Usando correlaciones establecidas entre caudales a nivel diario y el caudal máximo instantáneo en las estaciones Maipo en San Alfonso y Maipo en el Manzano, se derivan estos últimos en el punto de control a la entrada de la comuna. A base de resultados disponibles en estudios anteriores se comparan los caudales con períodos de retorno entre 2 y 200 años con los caudales generados para el escenario futuro. Estos caudales son los valores de entrada en la modelación hidráulica del cauce, que se realizó con el programa HEC-RAS. La superficie de inundación obtenida para cada crecida fue georefenciada y con la cartografía de la zona se generan mapas de inundación. En este informe se presentan 8 mapas, correspondientes a los períodos de retorno 2 y 200 años, para régimen pluvial y nival, en línea base y escenario futuro. Los mapas obtenidos muestran que la zona de estudio presenta una inundación frecuente, definida por crecidas con períodos de retorno menores a 5 años. Asimismo, se aprecia que la zona posee pocas defensas fluviales y que son prácticamente inservibles para crecidas mayores. Las proyecciones realizadas en este estudio reafirman las conclusiones obtenidas en otros estudios. En particular, las precipitaciones disminuyen alrededor de un 30% lo que da origen a una disminución del caudal medio diario en la cuenca Maipo en San Alfonso en un 24% en su valor promedio anual. Del análisis de frecuencia realizado tanto para los caudales futuros como los de línea base se observó que existe, efectivamente, un aumento en el caudal asociado al período de retorno de 200 años, donde en el escenario futuro el caudal es mayor que en la línea base, mientras que los caudales asociados a períodos de retorno menores disminuyen.

Ingeniera Civil / En el último siglo se han presentados alzas sostenidas en las temperaturas medias globales, producto del aumento en la emisión de los gases de efecto invernadero, debido al desarrollo social y consecuente aumento de la población a nivel mundial. Recientemente se han publicado algunos resultados de la fase 5 del proyecto de comparación de modelos acoplados, CMIP5, en el cual se ha instado a que las instituciones mejoren los modelos de circulación global, GCM, y que entreguen no sólo una serie meteorológica temporal, sino un conjunto de series alternativas. Además se han definido escenarios basados en distintas consideraciones de patrones de concentración representativos, RCP, que consideran forzantes radiativas fijas hacia el año 2100. Debido a la importancia del recurso hídrico para el abastecimiento de agua potable en la ciudad de Santiago y a la presencia de variados proyectos hidroeléctricos de centrales de pasada, la zona del río Maipo es considerada vulnerable frente a los cambios climáticos que podrían ocurrir, por lo que se pretende estimar los efectos que estos tendrían en la hidrología de la cuenca alta del Maipo, para el período 2040-2070. Para realizar el estudio, se analizarán los modelos GCM que proveen la información meteorológica para la zona y se contrastarán sus resultados con las observaciones existentes en las estaciones meteorológicas y así seleccionar aquel que se estime más adecuado por mantener en el período de línea base las características climáticas de la región. Se utilizarán los resultados del GCM seleccionado, para proyectar las condiciones climáticas futuras en la zona, para los escenarios extremos. Para realizar el estudio, se analizaron los modelos GCM que proveen la información meteorológica para la zona y se contrastaron sus resultados con las observaciones existentes en las estaciones meteorológicas y así seleccionar aque que se estime más adecuado por mantener en el período de línea base las características climáticas de la región. Se utilizarán los resultados del GCM seleccionado para el escenario RCP 2.6 y RCP 8.5, que corresponden al con menor y mayor nivel de radiación solar respectivamente. Los diez conjuntos de proyecciones de cada escenario se utilizaron como entrada al modelo del software de planificación hidrológica WEAP, con el que se obtuvieron diferentes proyecciones de los recursos hídricos en al menos tres cuencas de la parte alta el río Maipo. Con el resultado de este estudio se espera obtuvo la proyección en la disponibilidad del recurso hídrico en el período antes señalado, las variaciones en la hidrología y la respectiva incertidumbre asociada a cada escenario como también aquella asociada a los escenarios susceptibles de ocurrir. Siendo el cambio más notorio el paso de un régimen netamente nival a uno mixto nivo-pluvial en todas las cuencas.