Ingeniero Civil / Con frecuencia, en hidrología es sencillo calcular eventos extremos, como lo son las crecidas y sequías, si se dispone de una base de datos con registros extensos. Por otro lado, existen índices más complejos que requieren análisis detallados de los fenómenos y que pueden considerar la modelación de relaciones precipitación-escorrentía. Además, estando actualmente en un escenario de cambio climático, es necesario entender y determinar una conexión entre este y estos eventos extremos. En este trabajo se utilizaron datos de proyecciones realizadas en anteriores estudios para el siglo XXI, bajo el escenario RCP8.5, con cuatro modelos diferentes de circulación global en las cuencas del río Maipo, Maule y Biobío. Lo anterior se refiere a series de precipitaciones, temperaturas medias y caudales medios, todos a escala diaria. Con esto y, utilizando relaciones precipitación-escorrentía simples como Verni y King e hidrograma unitario triangular, se determinó el caudal máximo instantáneo asociado a distintos periodos de retorno para analizar los riesgos crecidas en distintos períodos de tiempo. Simultáneamente se analizaron las series de precipitaciones y caudales medios para determinar índices de aridez que permiten analizar cambios de comportamiento de las sequías meteorológicas. Se agregó, además, el estudio de las sequías y crecidas en la cuenca del Limarí, donde fue necesario realizar previamente el escalamiento de las forzantes meteorológicas seleccionando el modelo de circulación global más conveniente. Como resultado se obtuvo una serie de cambios significativos, apreciándose disminuciones en los eventos húmedos y aumentos en los eventos secos, siendo la cuenca del Río Biobío la que presenta mayores tendencias hacia las sequías meteorológicas. En esta cuenca se estima un aumento de hasta un 72% en eventos de sequías moderadas y extremas según el Índice de Precipitación Estandarizado, y disminuciones de 4 puntos porcentuales en eventos húmedos en el futuro lejano. Por otro lado, los índices de caudales muestran severas disminuciones en la sub-cuenca del Río Maipo con escasez en más de un 44% del tiempo y con sequías de más de 16 meses, al usar los parámetros históricos. Finalmente, en términos de crecidas, la región del Maipo parece ser la más afectada con variaciones de más del triple de los caudales asociados a altos periodos de retorno en el futuro lejano con respecto a los históricos.

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.