Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La Región de Atacama, ubicada en la zona norte de Chile, tiene una condición natural de aridez. En esta Región se localiza la cuenca del Río Copiapó, que presenta una situación crítica en la disponibilidad de agua donde el otorgamiento de Derechos de Aprovechamiento de Agua (DAA) ha superado la oferta del recurso, existe un importante crecimiento económico y poblacional y extensos periodos de escasez de precipitaciones. Bajo este escenario, se han desarrollado múltiples proyectos de inversión pública que buscan diagnosticar, proyectar y/o mitigar la situación de la cuenca. Sin embargo es necesario determinar aquellos nichos que permitirían avanzar y enfrentar la escasez hídrica generando una estrategia integral para la cuenca, ya que actualmente no existe un organismo que cumpla con este rol activamente. Una primera etapa corresponde a la elaboración de un catastro de aquellos proyectos ejecutados o en ejecución en la cuenca del Río Copiapó, ligados a la escasez hídrica, durante el periodo 2005-2012 y que han sido financiados en parte o en su totalidad con recursos públicos. La síntesis de la información de cada proyecto y su organización permite definir como criterios de relevancia para el análisis: el propósito, el tipo de iniciativa y el sector económico relacionado, los cuales, junto con el área de influencia en la cuenca permiten visualizar dónde y que intervenciones se han realizado, considerando que un proyecto puede impactar en más de un sector de la cuenca. El análisis considera la evaluación de dos índices que establecen los rangos de intervención para cada criterio y que son representados espacialmente en coberturas que muestran su distribución por sub-cuenca. Lo anterior, permite identificar aquellas áreas que poseen una mínima o nula intervención y/o aquellas que deben ser reforzadas, tanto como sectores de la cuenca y como criterios de proyectos, definiendo una propuesta de nichos de inversión a corto, mediano y largo plazo. / The Region of Atacama, located in northern Chile, has a natural condition of aridity. In this Region is situated the Copiapó River basin, it has a critical situation where the granting of Water Use Rights has exceeded the supply of the resource, there is an increasing economic activity and population growth and long periods of shortages rainfall. Under this scenario, we have developed many public investment projects seeking to diagnose, plan or mitigate the situation of the basin. However it is necessary to identify those niches that would advance and face water scarcity generating a comprehensive strategy for the basin, as currently there is no body that meets this active role. The first stage is the preparation of an inventory of projects completed or under way in the Copiapo River, linked to water scarcity during the period 2005-2012 and that have been funded in whole or in part with public funds . The synthesis of information from each project and your organization to define relevance as criteria for analysis: the purpose, the type of initiative and related industry, which, along with the area of influence in the basin to visualize where and interventions that have been made, considering that a project can impact more than one sector of the basin. The analysis considers the evaluation of two indices that provide intervention ranges for each criterion and are spatially represented in coverage showing distribution by sub - basin. This allows identifying those areas that have little or no intervention or those who need to be strengthened, as well as parts of the basin and projects as criteria for defining a proposed investment niches in the short, medium and long term.

Ingeniero Civil / Actualmente, los Modelos de Circulación Global, MCG, intentan simular series de tiempo de las forzantes meteorológicas con precisión; sin embargo, la representatividad de estos modelos a nivel de cuencas puede no ser adecuada, debido principalmente a su baja resolución espacial. Para llevar a cabo el proceso de escalamiento de las proyecciones del MCG a nivel local, se requiere la existencia de datos concurrentes entre estaciones de medición locales y las proyecciones del MCG en un periodo de línea base, con el fin de determinar una relación estadística entre lo observado y lo simulado, mediante dicha relación, se aplica una corrección al período futuro, considerando además que las series son estacionarias. Sin embargo, la hipótesis básica del cambio climático es precisamente que existe una tendencia, lo que significa un cambio ya sea en la media o en la varianza de la serie temporal, contradiciendo la existencia de estacionareidad. Este trabajo de investigación consistió en plantear un procedimiento para proyectar datos de precipitación y temperatura, las forzantes meteorológicas más utilizadas en hidrología, a una escala local, es decir al nivel de una cuenca considerando un escenario no estacionario, adoptando en esta etapa una tendencia en la media de la variable en estudio. Para dichos efectos se consideraron los resultados de un modelo de circulación global, seleccionado considerando como criterio apropiado el análisis de la estacionalidad. Teniendo además como base la existencia de información de larga data, entre 100 a 150 años de información, en tres estaciones meteorológicas de la Dirección Meteorológica de Chile, DMC: Aeropuerto La Florida en La Serena, Quinta Normal en Santiago y Aeropuerto Carriel Sur en Concepción. Considerando el hecho de que existen evidencias de tendencia a la disminución de precipitación y al aumento de temperatura en cuencas de chile central, se crea una oportunidad para desarrollar una metodología que incorpore la existencia de la no estacionareidad y así mejorar las proyecciones futuras de las forzantes. Los resultados obtenidos, permiten verificar que la metodología resulta ser certera cuando los tipos de tendencia, ya sean al aumento o la disminución de la media de la forzante, coinciden entre las proyecciones del MCG y las observaciones locales.

No disponible a texto completo / Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / El estudio de los servicios ecosistémicos ha aumentado en los países de América Latina durante los últimos años. Sin embargo, aún se presenta como una nueva forma de estudiar los ecosistemas y su relación con la sociedad, por lo que existen múltiples recomendaciones y desafíos para mejorarlos. El objetivo de este trabajo fue analizar los servicios ecosistémicos presentes en la cuenca hidrográfica del rio Aysén, y hacer una propuesta de valoración económica y de Pago por Servicios Ambientales (PSA) para uno de los servicios ecosistémicos identificado como importante para la población de la cuenca. El primer paso para el logro del objetivo principal fue identificar qué servicios ecosistémicos se presentaban en el área de estudio y cuáles eran reconocidos como importantes por la población. Esta identificación se realizó a través de un análisis teórico, analizando los usos de suelo que se presentaban en la cuenca, y mediante una identificación de servicios ecosistémicos a través de actores locales. Luego se espacializaron dos de los servicios ecosistémicos reconocidos como importantes y se determinó que metodología de valoración era la más apropiada. Finalmente se elaboró una estrategia de pago por servicios ambientales que pudiese ser aplicada en la cuenca hidrográfica de estudio. Los resultados muestran que uno de los servicios ecosistémicos más importantes en el área de estudio, es el de “suministro de agua para uso consuntivo”, el cual podrá ser valorado a través del método de valoración contingente y podrá ser incorporado a un mecanismo de PSA, el cual podrá incorporar como demandantes y oferentes, a la industria salmonera y los dueños de bosque nativo respectivamente. Es posible además concluir que no existe gran diferencia entre la identificación teórica y la identificación a través de actores locales de los servicios ecosistémicos presentes, que la espacialización de estos servicios es una herramienta útil al momento de estudiarlos y que la valoración ambiental es vital para la implementación de un esquema de PSA. / The study of ecosystem services has increased in Latin America during the last years. However, it is still proposed as a new ways to analyze the ecosystems and their relationship with society, consequently there are multiple ways recommendations and challenges to improve them. The main objective of this work was to analyze the ecosystem services provided by the Aysén watershed and to propose its economic valuation and Payment for Ecosystem Services (PSA) for one of the services identified as important by the human population of the watershed. The first step to achieving the main objective was to identify ecosystem services presented in the study area and which were recognized as important by the population. This identification was made through a theoretical analysis, analyzing land uses as presented in the basin, and through identification of ecosystem services by local actors. Then two of spatialized ecosystem services recognized as important and determined that valuation methodology was most appropriate. Finally, a strategy of payment for environmental services that could be applied in the catchment area of study. The results show that one of the most important ecosystem services in the study area, is "providing water for consumptive use," which may be assessed through contingent valuation method may be incorporated into a PSA mechanism , which may be embodied as buyers and sellers, to the salmon industry and native forest owners respectively It is also possible to conclude that there is no difference between the theoretical identification and identification by local actors of ecosystem services in mind, that the spatialization of these services is a useful tool when study and environmental assessment is vital for implementing a PES scheme.

Determina de qué manera la identificación de los peligros de origen natural contribuye a la planificación del uso del suelo en las subcuencas de las quebradas Barba Blanca y Callahuanca. Dichos espacios están ubicadas en la margen izquierda del rio Santa Eulalia y se encuentran en el distrito Callahuanca, provincia de Huarachorí en Lima. En esta zona se concentran la mayor parte de la población, actividades económicas y líneas vitales (infraestructura básica y servicios), abarcando aproximadamente un 90% de área del distrito. Como antecedente, se tiene el desastre ocurrido en marzo del 2017, donde los eventos (aluviones y deslizamientos) de origen natural impactaron varios tramos de la carretera Chosica-Callahuanca y carretera Callahuanca-San Gerónimo de Puñan, quedando incomunicada la localidad de Callahuanca y áreas aledañas. Asimismo, los mencionados procesos de origen natural impactaron a la Central Hidroeléctrica Callahuanca, centro poblado Barba Blanca y terrenos de cultivos. El desastre también repercutió en otras localidades como por ejemplo los asentamientos humanos localizados en las periferias de Lima, Chosica y torrente de Pedregal, el cual estuvo sin abastecimiento de agua. La ocurrencia de movimientos en masa profundos como los deslizamientos y aluviones en el área de estudio tienen su origen en las condiciones geológicas (rocas deformadas o 12 fracturadas), asimismo; en geoformas localizados en vertientes (laderas) de fuertes pendientes, altamente meteorizadas y con climas semiáridos. Morfogenéticamente las subcuencas se enmarcan en los procesos endógenos del Cretáceo superior (Batolito de la costa), vinculados al geosinclinal andino y los procesos modeladores del cuaternario. Asimismo, han sido afectados por una tectónica polifásica desarrollada durante la orogénesis andina, la misma que dio escenario a una deformación con plegamientos acompañados de ruptura; esta tectónica se desarrolló en fases continuas que devienen desde el Cretáceo, continúan en el Terciario Inferior y Superior, hasta probablemente en el Cuaternario. Litológicamente compuesta de rocas intrusivas correspondientes a las superunidades Paccho y Santa Rosa, y por depósitos aluviales, correspondientes a rocas sedimentarias superficiales. Geomorfológicamente el área de estudio está emplazada sobre la unidad del flanco andino occidental (FAoC), conformado por montañas de roca intrusiva, piedemonte, valle cañón y valles inundables, y con microformas relacionadas con procesos gravitatorios sobre vertientes muy inclinadas. En el estudio geomorfológico se ha tomado en cuenta su morfología, estructura y procesos. En este trabajo se han identificado geoformas y microformas sintetizados en una mapa geomorfológico por elementos a escala 1: 5 000. Cuya disposición geomorfológica estan directamente relacionados con movimientos en masa, principalmente aluviones y deslizamientos. Los procesos geológicos-geomorfológicos están siendo interferidos por los procesos sociales como la ocupación espontánea y expansión de actividades económicas (terrenos de cultivos). Para determinar los peligros del área de estudio se tomó en cuenta el resultado obtenido de la geología y geomorfología, posteriormente se diseñó un modelo para estimar los niveles de peligros. Por otro lado, en el plano de la planificación se realizó un análisis de cambio de cobertura y uso del suelo y se determinó el patrón de ocupación; asimismo, se ha elaborado un mapa de uso del suelo, basado en la metodología Corine Land Cover. 13 Se relacionó la zonificación de peligros y el mapa de uso del suelo, a fin de elaborar una propuesta de planificación física de uso del suelo para el periodo 2018-2030, donde se definen los usos del suelo adecuados en las vertientes de las subcuencas. Entones, en esa propuesta de planificación física se considera los procesos sociales y geomorfológicos existentes. Si bien es cierto con la determinación de los peligros se demostró la hipótesis del estudio, adicionalmente estos resultados se completaron con el uso de la estadística reforzando de esta manera la comprobación de la hipótesis. Mediante la correlación estadística de Spearman con un valor de confianza al 99%, se ha determinado que la identificación de peligros de origen natural contribuye a la planificación del uso del suelo en las subcuencas de las quebradas Barba Blanca y Callahuanca. / Tesis

Determina de qué manera la identificación de los peligros de origen natural contribuye a la planificación del uso del suelo en las subcuencas de las quebradas Barba Blanca y Callahuanca. Dichos espacios están ubicadas en la margen izquierda del rio Santa Eulalia y se encuentran en el distrito Callahuanca, provincia de Huarachorí en Lima. En esta zona se concentran la mayor parte de la población, actividades económicas y líneas vitales (infraestructura básica y servicios), abarcando aproximadamente un 90% de área del distrito. Como antecedente, se tiene el desastre ocurrido en marzo del 2017, donde los eventos (aluviones y deslizamientos) de origen natural impactaron varios tramos de la carretera Chosica-Callahuanca y carretera Callahuanca-San Gerónimo de Puñan, quedando incomunicada la localidad de Callahuanca y áreas aledañas. Asimismo, los mencionados procesos de origen natural impactaron a la Central Hidroeléctrica Callahuanca, centro poblado Barba Blanca y terrenos de cultivos. El desastre también repercutió en otras localidades como por ejemplo los asentamientos humanos localizados en las periferias de Lima, Chosica y torrente de Pedregal, el cual estuvo sin abastecimiento de agua. La ocurrencia de movimientos en masa profundos como los deslizamientos y aluviones en el área de estudio tienen su origen en las condiciones geológicas (rocas deformadas o 12 fracturadas), asimismo; en geoformas localizados en vertientes (laderas) de fuertes pendientes, altamente meteorizadas y con climas semiáridos. Morfogenéticamente las subcuencas se enmarcan en los procesos endógenos del Cretáceo superior (Batolito de la costa), vinculados al geosinclinal andino y los procesos modeladores del cuaternario. Asimismo, han sido afectados por una tectónica polifásica desarrollada durante la orogénesis andina, la misma que dio escenario a una deformación con plegamientos acompañados de ruptura; esta tectónica se desarrolló en fases continuas que devienen desde el Cretáceo, continúan en el Terciario Inferior y Superior, hasta probablemente en el Cuaternario. Litológicamente compuesta de rocas intrusivas correspondientes a las superunidades Paccho y Santa Rosa, y por depósitos aluviales, correspondientes a rocas sedimentarias superficiales. Geomorfológicamente el área de estudio está emplazada sobre la unidad del flanco andino occidental (FAoC), conformado por montañas de roca intrusiva, piedemonte, valle cañón y valles inundables, y con microformas relacionadas con procesos gravitatorios sobre vertientes muy inclinadas. En el estudio geomorfológico se ha tomado en cuenta su morfología, estructura y procesos. En este trabajo se han identificado geoformas y microformas sintetizados en una mapa geomorfológico por elementos a escala 1: 5 000. Cuya disposición geomorfológica estan directamente relacionados con movimientos en masa, principalmente aluviones y deslizamientos. Los procesos geológicos-geomorfológicos están siendo interferidos por los procesos sociales como la ocupación espontánea y expansión de actividades económicas (terrenos de cultivos). Para determinar los peligros del área de estudio se tomó en cuenta el resultado obtenido de la geología y geomorfología, posteriormente se diseñó un modelo para estimar los niveles de peligros. Por otro lado, en el plano de la planificación se realizó un análisis de cambio de cobertura y uso del suelo y se determinó el patrón de ocupación; asimismo, se ha elaborado un mapa de uso del suelo, basado en la metodología Corine Land Cover. 13 Se relacionó la zonificación de peligros y el mapa de uso del suelo, a fin de elaborar una propuesta de planificación física de uso del suelo para el periodo 2018-2030, donde se definen los usos del suelo adecuados en las vertientes de las subcuencas. Entones, en esa propuesta de planificación física se considera los procesos sociales y geomorfológicos existentes. Si bien es cierto con la determinación de los peligros se demostró la hipótesis del estudio, adicionalmente estos resultados se completaron con el uso de la estadística reforzando de esta manera la comprobación de la hipótesis. Mediante la correlación estadística de Spearman con un valor de confianza al 99%, se ha determinado que la identificación de peligros de origen natural contribuye a la planificación del uso del suelo en las subcuencas de las quebradas Barba Blanca y Callahuanca. / Tesis

Uno de los problemas de la cuenca Chancay-Huaral, es la inadecuada gestión de los recursos hídricos, la cual se refleja en el bajo aprovechamiento de los recursos hídricos y el deterioro de la calidad del agua (ANA, 2015), los mismos que se relacionan con los Servicios Ecosistémicos Hidrológicos (SEH): regulación de agua, control de sedimentos y calidad de agua, asimismo, tiene el problema de la falta de presupuesto económico para implementar las acciones establecidas en el Plan de Gestión de Recursos Hídricos (PGRH) de la cuenca, y con ello solucionar estos problemas. Ante esa situación, la presente investigación plantea la implementación de un Mecanismo de Retribución por Servicios Ecosistémicos (MRSE) Hídrico en la cuenca Chancay-Huaral, como un mecanismo que permita la generación de recursos económicos para la ejecución de proyectos de conservación, restauración y/o uso sostenible de los ecosistemas, y además, contribuya en la mejora de la articulación entre actores públicos, privados y sociedad civil. Por ello, el objetivo principal es proponer la implementación de un MRSE Hídrico en la cuenca Chancay-Huaral como un mecanismo financiero y de articulación entre actores públicos, privados y de la sociedad civil, tomando en cuenta la guía propuesta por la SUNASS para el desarrollo del Diagnóstico Hidrológico Rápido (DHR), que permita identificar problemas y establecer soluciones relacionadas a los SEH de regulación hídrica y control de sedimentos, y en base a ello, realizar un análisis que permita establecer acciones de mejora al DHR para su viabilidad técnica y social. En tal sentido, en primer lugar, se realizó un DHR, empleando la metodología establecida en la Guía de DHR, incluida en el Anexo N°1 de la Directiva de MRSE Hídricos, aprobada mediante Resolución de Consejo Directivo N° 045-2017-SUNASSCD, aplicando, también, los conceptos teóricos relacionados al enfoque sociotécnico. Como resultado se identificaron los principales actores de la cuenca dispuestos a participar en el MRSE Hídrico, así como las áreas prioritarias en las cuales es necesario la realización de acciones para conservación, restauración y/o uso sostenible de los ecosistemas proveedores de SEH. Posteriormente se realizó un análisis de la guía según mi experiencia en la aplicación, y finalmente se elaboró una propuesta de esquema para la realización de un DHR Integral, tomando en cuenta algunos aspectos considerados en el diseño de otros mecanismos financieros como los Fondos de Agua.

Ingeniero Civil / El trabajo que se presenta consiste en un estudio comparativo de la respuesta hidrológica ante eventos de precipitación, de dos microcuencas forestadas con diferentes coberturas vegetacionales en la Zona Centro Sur de Chile. Para dicho propósito se emplea el modelo hidrológico Distributed Hydrology Soil Vegetation Model (DHSVM) con una resolución espacial de 27 metros de ancho y una escala temporal diaria. Las cuencas se sitúan en la comuna de Corral, provincia de Valdivia cercano a la localidad de Chaihuín, a unos 350 m.s.n.m. La zona presenta un clima templado lluvioso con humedad alta producto de la cercanía con el océano pacífico. Las cuencas analizadas poseen coberturas vegetacionales de bosque nativo, del tipo forestal siempreverde, y plantación de eucalipto (Eucalyptus globulus) en diferentes proporciones (RC13 bosque nativo y RC12 cobertura mixta). En el suelo se distinguen diferencias asociadas al tipo de cobertura vegetacional que posee la zona en las capas superficiales. Se prepara el modelo DHSVM utilizando información meteorológica y fluviométrica de alta resolución de estaciones cercanas a la zona de estudio provistas por la Universidad Austral de Chile. Además se dispone de información topográfica del satélite ASTER GDEM y parámetros del suelo y cobertura vegetacional. Los parámetros se obtienen de mediciones en terreno y de fuentes bibliográficas. Se ejecuta el modelo satisfactoriamente y se ajustan parámetros con incertidumbre logrando una buena representación para la cuenca RC13. Luego se adoptan los mismos parámetros calibrados, ahora en la cuenca RC12, obteniendo un exceso de agua en el sistema de un 31%. Finalmente se calibra la cuenca RC12 reduciendo el exceso de agua a un 10%. De la calibración se obtiene que el exceso de agua se explica por una mayor evapotranspiración de la plantación de eucalipto. La evapotranspiración total en los tres años de simulación alcanza un 33% y un 20% de las precipitaciones para las cuencas RC12 (61% de eucalipto) y RC13 respectivamente, estas diferencias se ven acentuadas en verano. Se obtiene que la intercepción es superior en el bosque nativo dada su alta densidad de hojas en comparación del bosque de eucalipto; así también la disponibilidad de agua aumenta en el bosque nativo dado un consumo de agua menor que la plantación exótica. Se concluye que la presencia de eucalipto afecta en gran proporción en los balances hídricos de las cuencas, aumentando la evapotranspiración y disminuyendo la disponibilidad de agua en el suelo. Ambos efectos se ven acentuados en verano. Se advierte también que la influencia del suelo es menor en el balance anual.

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Cuantifica y analizar espacial y temporalmente la escorrentía en la cuenca del río Vilcanota, a fin de entender la ocurrencia de inundaciones. / Tesis

Doctora en Ciencias, Mención Geología / En esta tesis de doctorado se aborda el estudio de la erosión integrada de cuenca (~140-24000 km^2) en Chile Centro-Sur, particularmente en la Cuenca del Río Biobío, sus subcuencas principales y la zona de ruptura del terremoto del Maule. Las metodologías utilizadas son el análisis de series de tiempo de sedimentos suspendidos (Qs) y Caudal (Q) de la Direción General de Aguas y la tasa de erosión de cuenca derivada de concentraciones de 10Be en sedimentos fluviales. Comprender los factores que controlan la erosión y sus variaciones espaciales a las escalas utilizadas (decenas a miles de años) permite incorporar una mejor perspectiva de los procesos superficiales asociados a la movilización de sedimentos y la velocidad de respuesta del sistema geomorfológico ante perturbaciones en el clima, la sismicidad y la vegetación. A través del análisis de Qs y Q y sus variaciones espaciales, en esta tesis se obtuvieron tres resultados principales: (1) Se demostró que en un sistema Montaña-Piedemonte es imprescindible separar Q entre la fracción que tiene una corta residencia en la cuenca, llamada Caudal Directo (Qd) y la fracción que es retenida en diversos compartimientos hidrológicos, llamada Flujo Basal (Qb) para poder comprender la dinámica de movilización de sedimentos y sus variaciones espaciales. En el río Biobío esta separación mostró que Qs es proporcional a Qd tanto en la montaña como en el piedemonte. (2) Se mostró que a tres años del terremoto del Maule no hay una respuesta erosiva de gran envergadura que permita cuantificar una tasa de denudación mayor que la variabilidad habitual del flujo de sedimentos suspendidos en los ríos de la zona de ruptura y (3) al abordar la variabilidad inter e intra anual del porcentaje de vegetación verde en las cuencas y compararla con la variabilidad de Qs, se observó que cada año los máximos de Qs coinciden con los mínimos de vegetación verde, pero que el aumento interanual observado en el porcentaje de vegetación verde no ha significado una disminución de la erosión. A través de las tasas de erosión de cuenca de largo plazo (miles de años) y su comparación con las de corto plazo, que pueden obtenerse desde Qs (decadales), se obtuvieron dos resultados principales: (1) Las tasas de erosión de largo (0.01 a 0.17 mm/a) y corto (0.005 a 0.04 mm/a) plazo crecen con la pendiente y (2) las tasas de erosión de corto plazo (décadas) son ca. tres veces menores que las de largo plazo.