Ingeniero Civil / El caudal de dilución corresponde al máximo flujo de un contaminante que puede ser descargado a un cuerpo receptor para no dañar su calidad ambiental. El procedimiento que existe hoy en día para determinar los caudales disponibles para dilución en el cuerpo receptor, en una cuenca sin control fluviométrico, considera como base una curva de duración regional determinada en la década de 1990 y exige la medición de caudales en el mes de mínimos caudales para verificar si el valor estimado es o no apropiado. El presente trabajo de título realizado consiste en la elaboración de una metodología para determinar los caudales disponibles para dilución en cuencas sin control fluviométrico en Chile, específicamente en la región Metropolitana y de Valparaíso, que mejore el método actual definido por la Dirección General de Aguas (DGA) del Ministerio de Obras Públicas en el año 2004. El objetivo general es proponer un procedimiento para definir estos caudales en cuencas sin control fluviométrico, a partir de los antecedentes disponibles en cuencas hidrológicamente similares. Para ello se definieron las cuencas de la zona de estudio, llevadas a régimen natural, para luego considerar dos cuencas de distinto régimen hidrológico sin control fluviométrico y, a partir de las características de éstas, se identificaron las cuencas homogéneas mediante parámetros como la precipitación media anual, pendiente, orientación, área de la cuenca, entre otras. Consecutivamente, utilizando las cuencas hidrológicamente similares y teniendo en consideración los años con datos completos en común, se estimaron los caudales medios anuales de las cuencas objetivo con transposición por área y precipitación, inverso a la distancia y regresión múltiple, cuyos resultados arrojaron estimaciones con menos de 20% de error, con la excepción del método transposición por área de la segunda cuenca más cercana a la cuenca objetivo que no debe ser considerado debido a la lejanía de éstas. Con los caudales obtenidos se adimensionalizaron las curvas de duración construidas con el método del período total de las cuencas homogéneas para luego ponderar las con mayor similitud entre las cuencas homogéneas y de esta manera tener una curva de duración única para las cuencas consideradas sin información fluviométrica multiplicando por los caudales medios anuales obtenidos con todos los métodos. En este punto se compara las curvas de duración estimadas con los métodos de estimación de caudales con las observadas y resultaron pequeñas diferencias entre éstas. A continuación, se calculó el caudal de dilución asociado al 95% de probabilidad de excedencia, donde los métodos de mayor precisión arrojaron un error entre 0 y 5%. Además, a partir de las cuencas homogéneas con mayor similitud a cada cuenca objetivo se definió un intervalo de confianza a partir del año más seco y húmedo de dicha cuenca seleccionada. Por último, a modo de ejemplo, se llevaron los caudales de dilución estimados de una de las cuencas objetivo a régimen intervenido proponiendo una metodología para realizarlo.

Ingeniero Civil / El caudal disponible para dilución es aquel que limita la cantidad de caudal vertido en un cuerpo de agua con la finalidad de no dañar el ecosistema aguas abajo. En el DS 90/2000 del Ministerio Secretaría General de la Presidencia, este caudal se obtiene utilizando el concepto de caudal ecológico; para ello se realiza un balance hídrico a nivel mensual considerando los derechos permanentes aguas arriba y el caudal medio mensual de 85% de probabilidad de excedencia, de tal manera que, si después del balance, se verifica el cumplimiento del caudal ecológico, entonces el caudal disponible para dilución es el caudal ecológico; en caso contrario, el caudal disponible para dilución es el menor valor del balance mensual. Por otra parte, para cuencas que tienen un área nival importante, se utiliza la metodología del 2004 de la Dirección General de Aguas que considera factores que transforman el caudal promedio en 30 días consecutivos asociado a un 50% de probabilidad, Q30d(50%), en el asociado a la probabilidad de excedencia 95%, Q30d(95%) mínimo, el cual es el caudal disponible para dilución. En este trabajo, se proponen dos metodologías, una para cuencas de régimen hidrológico mixto y otra para cuencas de régimen pluvial. En ambos casos, la base fundamental es considerar cuencas hidrológicamente similares y transferir información fluviométrica desde cuencas con información (donadoras) a una cuenca sin información (piloto). El supuesto principal de este trabajo es que cuencas que son similares en cuanto a sus parámetros geomorfológicos y meteorológicos, presentan un comportamiento hidrológico similar. Para el caso de las zonas con cuencas de régimen mixto, la metodología considera la curva de duración en 30 días consecutivos de los años hidrológicos en común de las cuencas donadoras, para así obtener el mínimo valor de Q30d(95%) adimensionalizado por el caudal medio anual promedio, Qmap. A través de metodologías indirectas (transposición de caudales e inverso a la distancia) se estima, con errores inferiores al 25% utilizando el método de validación cruzada, el Qmap de la cuenca piloto y utilizando estos valores, se transfiere la información de las cuencas donadoras a la piloto. En el caso de las cuencas pluviales, se transfieren los caudales medios mensuales asociados a probabilidades de excedencia 85% y 95% en el punto de interés para la obtención del caudal ecológico y del balance hídrico, respectivamente. Los resultados obtenidos en cuencas de régimen mixto indican que la metodología vigente subestima el caudal disponible para dilución, mientras que la metodología propuesta entrega un valor más cercano al real. En cuanto a las cuencas de régimen pluvial, se aprecia que la metodología propuesta representa de mejor manera la variabilidad anual del caudal disponible para dilución y entrega un criterio más objetivo de selección de cuencas donadoras que el método DGA. En los caudales disponibles para dilución otorgados, la estimación se acerca a los valores otorgados (22% en promedio) durante el período de caudales máximos y medios, pero subestima los valores de caudal disponible para dilución en el período de estiaje debido a que siempre se utiliza el valor del promedio de las estimaciones.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Ingeniero Civil / Los recursos hídricos superficiales que proceden desde el lado oeste de la cordillera, al sur del paralelo 33°S constituyen un eje fundamental en el insumo a la actividad agrícola e industrial de Chile, ofertando el agua potable de casi la mitad de la población y representando un 70% de la capacidad instalada de energía hidroeléctrica. Durante la pasada década, se ha creado una mayor conciencia en la comunidad científica respecto de la alta variabilidad interanual y a largo plazo que afectan a los regímenes de precipitación, temperatura y escorrentía. Por otro parte, estudios recientes muestran una tendencia significativa a la baja en la precipitación de muchas estaciones en todo el país, junto con el aumento de tendencias crecientes de la temperatura en la depresión intermedia de Chile y en las cabeceras. La tendencia decreciente en la precipitación es más pronunciada en estaciones al sur de los 38° S, y la tendencia de la temperatura muestra signos opuestos para las estaciones de la costa (negativos) y del valle (positivos). Estos cambios tanto en la precipitación como en la temperatura se reflejan en la escorrentía, por lo que se hace necesario el estudio de la variabilidad espacial y temporal de la misma. Este trabajo se concentra en el estudio series de tiempo de caudal a nivel anual y estacional para 44 ríos en el centro y sur de Chile, repartidas en la eco-región entre los 34°S y 45°S para el periodo 1952-2003. El objetivo es el análisis espacial y temporal de la variable para toda la región y su relación con los siguientes índices climáticos (IC): Índice de Oscilación del Sur (SOI), El Niño Oscilación del Sur (ENSO), Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) y el índice de Oscilación Antártica (AAO). La variabilidad espacial es estudiada a través de un procedimiento de clúster orientado a definir patrones regionales de caudal, debido a la naturaleza puntual y no distribuida de la variable. Este análisis probó la existencia de dos patrones principales (norte y sur) divididos aproximadamente por el paralelo 37,5° S. Para el estudio de la variabilidad temporal se aplicó una metodología basada en el análisis espectral orientado a destacar los ciclos no regulares. Primero se procede a la aplicación análisis singular espectral (SSA) con el propósito de encontrar las componentes representativas de los ciclos no regulares y para poder filtrar las series, remover el ruido y así potenciar las señales a detectar. Posteriormente se incorporó la aplicación de los métodos Multitaper (MTM) y Máxima Entropía (MEM) para encontrar y validar respectivamente aquellas periodicidades o ciclos interanuales y decadales. Estos métodos son escogidos dada su aplicabilidad para series con una longitud de registro limitada (≤ 50 años), lo que representa el caso de este estudio. Las periodicidades encontradas fueron de 2 (concentrado en verano), 4, 7 y 10 años. También se encontraron correlaciones significativas con IC en diferentes escalas espaciales y temporales. La influencia con ENSO es más fuerte en el patrón norte, mientras que existe una correlación fuerte entre la AAO y la PDO con los flujos de verano del patrón sur. Además se encontraron tendencias decrecientes que afectan a la región entre los 37,5° S y 40° S. estas tendencias son coherentes con las tendencias decrecientes encontradas con la precipitación en esta área, y también con una tendencia decreciente encontrada en el SOI. Tanto las tendencias como los ciclos encontrados son estadísticamente significativos al 95%. Se espera que estos resultados provean información relevante para una correcta toma de decisiones en el contexto de una creciente demanda de agua para diversos usos, así como también, como una contribución a la comprensión general de los patrones climáticos de variabilidad en la costa del pacifico.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / Esta memoria revisa el desarrollo de las intervenciones administrativas orientadas a la protección de caudales mínimos desde la década de 1980 hasta el presente, y critica de la suficiencia o idoneidad de las mismas en el contexto jurídico y político ambiental, especialmente tratándose del denominado Caudal Ecológico Mínimo. La investigación se desarrolla a través del estudio de diversos textos doctrinarios, leyes, reglamentos y minutas, y recurre a un método deductivo, de tipo dogmático jurídico. Entre otras indicaciones sobre la dirección en que debieran orientarse los esfuerzos regulatorios en el ramo, se concluye que, cuando por razones de interés público o de conservación del patrimonio ambiental sea necesario reducir el volumen máximo de extracciones en un cauce o sección del mismo, todos los derechos existentes en él deberían ser reducidos en la medida que corresponda, a través de Planes de Manejo, complementarios a los caudales ecológicos en vigor, por resultar estos insuficientes para la consecución de tales objetivos

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / Esta investigación tiene la intención de realizar un análisis acerca de la idoneidad de la regulación del Caudal ecológico mínimo como una norma de protección ambiental respecto de los objetivos establecidos en el art. 129 bis 1 del Código de Aguas: la preservación de la naturaleza y protección del medio ambiente. Así, en este trabajo se contextualiza la política hídrica vigente en Chile, las problemáticas que ésta enfrenta y la incorporación del Caudal ecológico mínimo dentro de este contexto como una norma destinada a la protección del desarrollo de los ecosistemas. En el primer capítulo, se efectúa un análisis de la historia de los principales cuerpos normativos que regulan las aguas en Chile (Constitución Política de la República, el Código Civil y el Código de Aguas), para luego realizar una revisión de los tratados internacionales ratificados por Chile que han abarcado la materia, con el fin de contextualizar la política hídrica nacional. En el segundo capítulo se estudia la configuración del Caudal ecológico mínimo en la regulación, la que abarca desde la discusión parlamentaria hasta la posterior formulación de norma, analizando los objetivos que esta persigue y su aplicación. Por último, en el tercer capítulo, se desarrollan críticas acerca de la idoneidad de la norma, se analiza la reforma al Código de Aguas en curso respecto del art. 129 bis 1 y, finalmente, se da una propuesta sobre consideraciones necesarias para establecer una nueva regulación.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / La imposición de un Caudal Ecológico Mínimo (CEM) en el acto administrativo que autoriza el traslado del ejercicio de un derecho de aprovechamiento de Aguas (DAA) es un tema controvertido en instancias administrativas, judiciales y en la literatura doctrinaria de Derecho de Aguas. Sin embargo, no ha sido analizado desde una perspectiva del Derecho Público, lo que puede tener importantes consecuencias, tanto en la limitación de las facultades de la administración sectorial, concerniente al Derecho Administrativo; como en la efectiva protección del recurso natural, concerniente al Derecho Ambiental. El presente ensayo explora el tratamiento sobre el Caudal Ecológico Mínimo que ha hecho la literatura ambiental y sectorial en Chile, así como la aplicación que se le ha dado por la Dirección General de Aguas. En este trabajo argumentamos tres cosas, en primer lugar, que la interpretación amplia del dispositivo que ha hecho la Dirección General de Aguas (DGA) en favor de asignar un CEM a los DAA, ante un traslado de su ejercicio, no se condice con la literalidad del artículo 129 bis 1 del Código de Aguas; en segundo lugar, que siendo acertado el intento de la administración por dejar el tenor literal de la disposición legal por una interpretación que sea coherente con el sistema (maximizando la aplicación del dispositivo en consideración al deber constitucional del organismo, sobre la protección de los recursos naturales y medio ambiente), tal solución falla al contradecir una serie de normas elementales para la disciplina; por este motivo y en tercer lugar, proponemos una interpretación alternativa, que permite mediante la legítima aplicación de las potestades implícitas otorgadas por la propia normativa sectorial y ambiental vigente, arribar a un resultado que haga efectiva la conservación del recurso, sin renunciar a la coherencia dogmática de las instituciones del Derecho de Agua.