No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / Uno de los grandes problemas de Chile, debido principalmente a su orografía e hidrología, consiste en las catástrofes que con cierta frecuencia ocurren en los valles debido a las crecidas. El problema tiene diversas aristas, porque se puede tratar de crecidas pluviales o nivales, en valles que pueden ser estrechos como los del norte, o cubrir grandes extensiones como los del sur. Por lo tanto, las soluciones pueden ser también de diverso tipo y su evaluación económica también puede realizarse de diferentes formas, dependiendo de la información disponible. La presente memoria se realiza para el valle de Camiña, en el cual se pretende mitigar el efecto de las crecidas mediante un embalse que las controle. El embalse serviría también para el control de sedimentos, para regular el riego y para generar energía, pero su principal uso, u objetivo, es el control de crecidas, sobre el cual se realiza la evaluación económica. Después de una amplia revisión bibliográfica y periodística, se derivó a una metodología que permite obtener la función de daños en aquellos casos en que se cuenta con poca información. Esta metodología, en términos de sus procedimientos ha quedado postulada como de aplicación general. Mediante la aplicación de diversas técnicas de la ingeniería, se ha calculado las crecidas en el valle para diferentes períodos de retorno, el efecto regulador del embalse, las áreas inundadas en el valle, se ha determinado los tipos de daños que ocurren durante las crecidas y se ha valorado los que fue posible hacerlo, utilizando la información disponible al máximo. Se pudo comprobar que los más relevantes corresponden a las pérdidas de vidas humanas. Se propuso una curva adimensional de daños en función de los caudales de crecidas, de manera de estimar el daño anual esperado en diferentes escenarios, situación actual, futura sin proyecto y futura con proyecto de embalse para varias capacidades. Mediante la utilización de información proveniente de los diseños del embalse, se determinaron los costos de las obras para diferentes tamaños, lo que permitió realizar la evaluación económica y seleccionar el mejor tamaño del proyecto. Los resultados de la evaluación económica indicaron que la construcción de un embalse es rentable y el volumen óptimo de regulación de 35 millones de m3. No obstante, la imprecisión que existe para la cuantificación de una serie de daños, permite ratificar que los resultados no pueden considerarse categóricos para decidir la construcción de las obras, sino que son una herramienta más de decisión.

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En la última década, un tema que se ha colocado a la vanguardia en la Hidrología es la necesidad de no continuar asumiendo la hipótesis de estacionaridad en el estudio de las componentes del Ciclo Hidrológico. Esto ante las evidencias en la intensificación de las actividades humanas, los forzamientos de la variabilidad climática natural y el cambio climático. De hecho en la comunidad científica existe un consenso en cuanto a que la hipótesis de estacionaridad en el Ciclo Hidrológico se encuentra comprometida. Así, ante el colapso de esta hipótesis que ha sido la piedra angular en el análisis de frecuencia de crecidas, diversos investigadores se han pronunciado en el sentido de la apremiante necesidad de proponer ideas y métodos alternativos adecuados para enfrentar la tarea del diseño hidrológico en un contexto de cambios de origen climático y antropogénico. Es por ello ante el cambio de paradigma de no continuar asumiendo un mundo estacionario que este trabajo tiene como objetivo el tratar de contribuir al estudio del análisis de frecuencia de crecidas bajo condiciones de no estacionaridad. Para ello, hemos hecho intervenir los efectos de variabilidad climática y de cambios inducidos por el hombre a través de los embalses. Nuestro interés de aplicación se enfoca particularmente en los regímenes de crecidas en ríos de la España peninsular. El estudio comienza con una revisión bibliográfica de dos temas: la influencia de los fenómenos de macroescala en las variables hidrológicas y el estado actual del análisis de frecuencia de crecidas. Posteriormente, se presenta la descripción de la zona de estudio y un análisis exploratorio de la información, donde se identifican los tipos de regímenes de crecidas dominantes en las estaciones de aforo de estudio y se introduce un índice de embalse propuesto para identificar el impacto de los embalses en aquellos sitios bajo régimen alterado. El análisis mostró el importante peso que ejercen las precipitaciones invernales en los regímenes de crecidas en un importante porcentaje de las estaciones de aforo, permitiéndonos vislumbrar el potencial de los patrones de variabilidad de baja frecuencia (los cuales están asociados a estas precipitaciones) como covariables en la modelación estadística de las crecidas. En la segunda parte de esta tesis, se comprueba la hipótesis de estacionaridad en los regímenes de crecidas a diferentes escalas de tiempo a través de diversos test estadísticos. Se observó que las series temporales de crecidas presentan importantes desviaciones del supuesto de estacionaridad. Así mismo, en este análisis se identificó el importante papel que los patrones de variabilidad de baja frecuencia y los embalses juegan en explicar los cambios observados en los momentos estadísticos de las series de crecidas (media y varianza). En la tercera parte, se estudia la teleconexión entre el régimen de crecidas y los patrones de variabilidad de baja frecuencia desde dos enfoques: análisis de correlación y análisis wavelet. Los resultados obtenidos mostraron que la variabilidad interanual de los regímenes de crecidas en la España peninsular está fuertemente influenciada por lo patrones de baja frecuencia de la AO, la NAO y la MO, mientras que una menor influencia es la que se identificó con la WeMO la cual se identificó fundamentalmente con estaciones de aforo en la cabecera de la confederación del Ebro y la región Norte. En el ámbito de las frecuencias se pudo corroborar también que las variaciones climáticas / López De La Cruz, J. (2013). Análisis estadístico y modelación del régimen de las crecidas en ríos de la España peninsular en un contexto no estacionario [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33298

La dinámica de una cuenca es el reflejo combinado de la geomorfología fluvial, la variabilidad climática y los procesos antropogénicos. La cuenca del arroyo San Bernardo (83 km2) nace en las laderas orientales del cordón de Sierra de la Ventana localizada al sur de la provincia de Buenos Aires. El curso principal es uno de los tributarios de la cuenca del río Sauce Grande y confluye en cercanías de la localidad turística de Sierra de la Ventana. Actualmente hay un impulso inmobiliario y un despegue económico muy importante en esta área, especialmente en las zonas lindantes a las riberas de los arroyos serranos. En la cuenca del arroyo San Bernardo se generan crecidas intensas provocadas por eventos hidrometeorológicos extremos que afectan a la población situada en las márgenes. Estas crecidas son espontáneas y ocasionan el aislamiento temporario, la inundación de sectores urbanos aledaños al curso principal, la evacuación de personas y pérdidas tanto humanas como económicas. El área de estudio es una zona de transición con precipitaciones variables en función de las características regionales e influidas por eventos de escala global. Estas precipitaciones han desplazado su estacionalidad de primavera a verano. Con respecto a las condiciones naturales se halla en una zona relicto del pastizal pampeano, con especies adaptadas a los eventos de crecidas e importante por su riqueza ecológica. Las actividades agrícolas ganaderas son las predominantes, las cuales han estructurado el espacio del suroeste bonaerense. La cuenca baja del arroyo San Bernardo comprende parte de la localidad de Sierra de la Ventana y es uno de los principales núcleos urbanos de la comarca serrana tanto por el número de turistas que recibe, como por la infraestructura y el equipamiento con que cuenta. Se analizaron e interpretaron diferentes índices y parámetros cuyos resultados mostraron que la cuenca presenta una alta peligrosidad de que ocurran crecidas debido a que existen cambios bruscos de pendiente, lo cual se comprobó con el perfil longitudinal. Las crecidas en el arroyo San Bernardo ocurren cuando las precipitaciones son intensas y concentradas en un lapso de tiempo corto. Las principales consecuencias son materiales y están vinculadas a daños en infraestructuras públicas y en viviendas particulares. A través de la carta hidrogeomorfológica de la cuenca se explicaron las características hidrológicas del terreno, la capacidad de infiltración en las áreas con rocas coherentes y en la cubierta sedimentaria y se diferenciaron los tipos de cauces. Mediante el cálculo del NDVI, se identificaron áreas de muestreo con diferentes grados de coberturas. Las zonas ribereñas y la cuenca baja son las que presentan mayor cobertura. Considerando de manera conjunta la problemática que presenta el área junto con el análisis de las características físicas de la cuenca se presentan distintas propuestas. A través del enfoque de la Gestión Integral de Crecidas se vinculó de manera sistémica todas las variables físicas y humanas analizadas. Se propone reglamentar el uso de suelo, proteger los lugares más vulnerables ante crecidas y elaborar un plan de gestión de crecidas que incluya un sistema de alerta y la señalización correspondiente. / Basin dynamics consist on a reflection of the combined action of the fluvial geomorphology, climate variability and anthropogenic processes. The San Bernardo stream basin (83 km2) arises from the eastern slopes of Sierra de la Ventana, Buenos Aires. The main course is a Sauce Grande’s stream tributarie and mingle near the touristic village of Sierra de la Ventana. The real estate pressure in these areas led to the opening of new subdivisions for the construction of resorts, especially in areas bordering the streams banks. Intense floods are caused by extreme hydrometeorological events that affects the population. These events are spontaneous and causes temporary isolation, urban flooding, people’s evacuation and economic and human losses. The study area corresponds to a transitional zone characterized by a rainfall variability, which depends on regional and global scale phenomena. Rainfall main season has shifted from Spring to Summer. In terms of natural landscape, it comprehends the area of pampas grassland (pastizal pampeano), with adapted species to flood events which are very important due to their ecological value. Cattle industry and agriculture are the main activities, which have structured Buenos Aires’s southwest space. San Bernardo’s lower basin comprises a part of the town of Sierra de la Ventana, one of the most important villages of the region in terms of amount of tourists, infrastructure and equipment. Indexes and parameters were analyzed and interpreted, demonstrating that the basin has a high flooding dangerousness due to sudden slope changes, verified with a longitudinal profile. Floods in San Bernardo stream occur when intense and concentrated rainfall. The main consequences are damaged public and private infrastructure. Though the hidrogeomorphological map hydrogeological features of the area, infiltration capacity in places with coherent rocks and sedimentary cover were explained and different types of channels were defined. By calculating NDVI, sampling areas were identified according different coverage degrees. The lower basin and riparian areas are those with greater coverage. Considering the area’s main issue along with the analysis of the basin’s physical characteristics, several proposals are presented. Through Integrated Flood Management, all natural and human variables were systemically analyzed. Regulate land use, protect the most vulnerable places to flood events and develop a flood management plan that includes an alert system and the corresponding signaling, are some of the main proposals.