Geólogo / Este Proyecto fue iniciado a mediados de la década del 70 . Originalmente consideraba el estudio del emplazamiento de por lo menos, cuatro embalses pequeños, en los valles de mayor relevancia del área, como una forma de poner fin al déficit en el abastecimiento de agua potable de los balnearios del Litoral Central, cuya administración estaba a cargo entonces, de la Dirección de Obras Sanitarias (DOS) y posteriormente del organismo que la sucedió, el Servicio Nacional de Obras Sanitarias (SENDOS), dependientes del Ministerio de Obras Públicas. Con posterioridad, el Proyecto perdió prioridad, una vez que se privatizó el sistema sanitario, considerando la inversión que significa un proyecto de esta envergadura. Considerando la ubicación central en el área, se escogió el estero El Rosario, en la comuna de El Tabo, que presenta una hoya hidrográfica relativamente importante y que sería el punto de partida del mejoramiento general. Este trabajo, iniciado hace 40 años, comprende el estudio de la Geología y las características geotécnicas del valle del estero El Rosario, orientado a definir las características de la roca de fundación del muro del embalse. El área se encuentra compuesta fundamentalmente por rocas intrusivas, principalmente tonalitas, constituidas en un gran plutón, el Batolito de la Costa, de edad paleozoica. Estas rocas presentan buena calidad geotécnica. Con este fin se ha escogido un sitio, situado al interior del valle del estero del Rosario, a una cota de alrededor de 75 m s.n.m., y a unos 5.000 m desde la costa, junto al lugar denominado La Capellanía, que corresponde a un sector de gargantas angostas, con características sinuosas, una gradiente de 0,1 %, que se sitúa unos 1.000 m aguas abajo de la confluencia de los esteros del Rosario y de Carvajal. El valle presenta una sección de 80 m en el sector y está constituido por roca fresca en la base, con espesores variables de roca meteorizada (maicillo), en las laderas. El Proyecto considera la construcción de un muro de enrocado, de hasta 20 m de altura, con lo que se cubrirá una superficie de 2 Km2, que podrá llegar a contener 6 millones de m3 de agua, a lo largo de 2 Km del valle. Desde el punto de vista de la Geología y la Geotecnia, el sector se presenta estable, considerando la buena calidad de la roca granítica y que no se observa reactivación de las fallas que han afectado a las rocas postmiocénicas.

La provisión sustentable de agua es esencial para la huma-nidad, tanto para consumo como para el funcionamiento y el crecimiento de sectores económicos basados en recursos naturales tales como la energía, la minería y la agricultura. Con el fin de preservar los recursos acuáticos para el presen-te y el futuro, el mantenimiento de la integridad del ecosis-tema debe ser un principio central en el manejo de los cuer-pos de agua dulce. En la presente tesis se desarrollan mo-delos biogeoquímicos basados en primeros principios, en el marco de problemas de optimización dinámica, con el objetivo de planificar políticas óptimas de restauración para cuerpos de agua. Estos modelos, que poseen numerosos parámetros, deben ajustarse a las condiciones de los sitios bajo estudio, para proveer luego predicciones confiables. En particular, el caso de estudio es el embalse Paso de las Piedras, un reservo-rio artificial construido para proveer de agua potable a las ciudades de Bahía Blanca y Punta Alta y a un polo petroquími-co, que presenta un marcado grado de eutrofización, con reiteradas proliferaciones masivas de algas. A lo largo de la te-sis, se formulan modelos ecológicos de creciente rigurosidad, sobre los cuales se lleva a cabo un análisis de sensitividad global para determinar los principales parámetros a identificar. A continuación, se formula un problema de estimación dinámi-ca de parámetros, que se resuelve con técnicas de optimiza-ción dinámica con enfoque simultáneo. El modelo se valida posteriormente con datos adicionales del embalse. La siguien-te etapa consiste en la formulación de problemas de optimiza-ción dinámica cuyas restricciones diferenciales algebraicas están constituidas por el modelo ecológico desarrollado. El objetivo, en todos los casos, es la reducción de la concentra-ción de fitoplancton y de nutrientes en el cuerpo de agua, mediante la determinación de perfiles óptimos de las variables de control que se corresponden con la aplicación de técnicas de restauración externas (a través del empleo de un humedal artificial para reducción de la carga de nutrientes) y su combi-nación con técnicas internas (biomanipulación y aireación de las capas inferiores). Finalmente, se formula un problema de control óptimo en el cual se extiende el modelo ecológico desarrollado para incluir las dinámicas de zooplancton y peces, de forma tal de proveer una descripción detallada de las estrategias de restauración, así como los costos opera-tivos asociados. Los resultados obtenidos para el caso de estudio muestran que la biomanipulación a través de la remo-ción de peces zooplanctívoros es la técnica más económica y efectiva para controlar el crecimiento algal. / Access to clean, sustainable supplies of water is essential for humans, both as drinking water and for the operation and growth of major natural resource sectors, such as energy, mining, forest and agriculture. Alterations to the timing and volumes of flow, quality, and temperature of freshwater affect both aquatic and terrestrial ecosystems. To safeguard water resources for present and future uses, water bodies must be managed with maintenance of the integrity of ecosystems as a core principle. In this work, ecological me-chanistic and first-principle based models are formulated wi-thin a dynamic optimization framework to determine restoration strategies for water bodies. These models have a large number of physical, chemical and kinetic parameters that need to be tuned to the specific site conditions to be able to provide reliable predictions. In particular, the case study is an eutrophic reservoir, Paso de las Piedras, which has been built to supply drinking water to more than 450,000 inhabitants of two cities in Argentina (Bahía Blanca and Punta Alta) and for industrial proposes at a petrochemical complex nearby. As a first step, a global sensitivity analysis is performed to deter-mine main model parameters that have to be identified. The second step includes the formulation of a parameter estimation problem within a simultaneous dynamic optimization frame-work, based on collected data from the Reservoir, as well as model validation with an additional data set. Successive optimal control problems are formulated, constrained by the calibrated ecological model, to reduce phytoplankton and nu-trient concentration within the water body. Control variables are associated to the different restoration strategies that include nutrient loading decrease through derivation of part of a tributary to a wetland, biomanipulation and hypolimnetic aeration. Finally, the initial ecological model is extended to include zooplancton and zooplanktivorous fish dynamics to provide a more detailed planification of restoration strategies, as well as their associated operating costs. Numerical results enforce the fact that biomanipulation is the most effective and economical strategy to control algae growth in the case under study.

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

Ingeniero Civil / El cambio climático es un tema que ha suscitado gran interés en las últimas décadas a nivel mundial, tanto para la comunidad científica como para la sociedad en general (IPCC, 2014), debido a los impactos que podría tener en las actividades humanas. En particular, estos impactos se podrían ver reflejados en la disponibilidad del recurso hídrico para abastecimiento de agua potable por parte de la población. El siguiente trabajo consiste en el estudio del impacto del cambio climático en la disponibilidad de recursos hídricos aportantes a los sistemas de almacenamiento de agua Laguna Negra y Embalse El Yeso, ubicados en el sector del cajón del Maipo, región Metropolitana, los cuales constituyen la principal fuente de agua potable del Gran Santiago. Para dar cumplimiento al objetivo principal del estudio, se construye un set de forzantes meteorológicas a escala horaria para el periodo histórico (1980-2015) y proyectado (2028-2060), mientras que la modelación hidrológica se lleva a cabo mediante el software CRHM, que corresponde a un modelo semi-distribuido de base física. Con este modelo, se analiza el comportamiento pluvial y nival de ambas cuencas en estudio, realizando una calibración de caudales afluentes a escala mensual durante el periodo 1980-1997, en la cual se obtuvieron los indicadores de eficiencia NS=0.70 y logNS=0.75 para la cuenca Embalse El Yeso, y NS=0.83 y logNS=0.84 para Laguna Negra. Las proyecciones de cambio climático utilizadas corresponden a 3 modelos de circulación global (GCM, por sus siglas en inglés) del escenario RCP 8.5 del IPCC, los cuales predicen disminuciones de la precipitación entre un 5% y 18% y aumentos de temperatura entre 0.5°C y 1.8°C, ambas variaciones a nivel anual en la zona de estudio. Los resultados de la modelación permiten conocer los caudales afluentes a escala horaria a los sistemas de almacenamiento bajo los efectos del cambio climático, los cuales presentan discrepancias entre los distintos modelos atmosféricos utilizados en cuanto a la magnitud de los efectos. Para el Embalse El Yeso, dos de los tres modelos utilizados proyectan un aumento en la escorrentía media anual entre un 6% y un 9%, mientras que para Laguna Negra los tres modelos proyectan disminuciones entre 17 y 36%. Las otras componentes del balance hídrico (evaporación y sublimación) no presentan alteraciones estacionales, mas sí en su magnitud, lo que se corresponde con los aumentos de temperatura y disminuciones de precipitación.

La presente investigación evalúa el grado en que el dique-embalse Paso de las Piedras ha interrumpido la continuidad hidrológica del río Sauce Grande y cuantifica los impactos de la regulación hidrológica sobre el régimen de caudal, la morfología y la temperatura del agua del río aguas abajo del embalse. El trabajo de tesis presenta una evaluación integral y sistémica de los impactos del dique-embalse basada en el entendimiento de los procesos fluviales que ocurren aguas arriba del mismo. Además de proveer información sobre los impactos hidrológicos, morfológicos y térmicos de la construcción y operación del dique-embalse, este estudio genera nuevas series de datos climáticos e hidrológicos que proporcionan una importante plataforma sobre la cual basar futuras investigaciones de la cuenca del Sauce Grande. Por otra parte, este estudio implementa un marco metodológico aplicado al análisis hidro-geomorfológico de cuencas no aforadas que tiene un gran potencial de aplicación en otras cuencas de la región y en otras regiones semiáridas del mundo. / Despite the regional importance of the Sauce Grande River as main source for water supply and the large capacity of the Paso de las Piedras Reservoir, both the hydrology of the river basin and the effects of the impoundment on the river environment remain poorly evaluated. This study provides the very first assessment of the degree of flow regulation induced by the Paso de las Piedras Dam on the middle section of the Sauce Grande River, and quantifies its impacts on the hydrology, morphology and patterns of water temperature of the river downstream from the impoundment. In addition to providing new information on the response of regulated rivers to upstream impoundment and on the effects of impoundment on the Sauce Grande River specifically, this study generates spatial, climatic and hydrologic data and implements a methodological framework to hydrological assessment of ungauged basins. The methods include a set of procedures performed to generate data and a set of procedures performed to hydrological and morphological assessment. Methods used to generate data include (i) terrain modelling of the river basin, (ii) filling and modelling of climatic data, (iii) hydrological modelling of the upper river basin, and (iv) flow simulation and calculation. Methods used for hydrological and morphological assessment include (i) inspection of the water balance of the dam reservoir and quantification of the reservoir size-yield-performance relationships, (ii) quantification of the degree of hydrological alteration of the river downstream, (iii) classification of diurnal regimes of water temperature and quantification of their climatic sensitivity, and (iv) GIS-based diachronic analysis of change in the fluvial forms and the fluvial landscape. Results revealed that reservoir inflows are driven by varying climate conditions, whereas reservoir outflows are constrained by the dam purpose for water supply. Large volumes of water are yielded annually (73 % of the mean annual runoff) and the remaining volume is conserved within the reservoir for periods of drought. These patterns of flow regulation have seriously affected the hydrology and water quality of the river downstream. Floods were fully eliminated and the magnitude and frequency of high and low flows were reduced dramatically, with substantial increase in the duration of similar flow conditions. Furthermore, summer temperatures were depressed, winter temperatures were increased, and diurnal fluctuations were altered in both magnitude and timing. Analysis of the geomorphic response to altered hydrology revealed fluvial stability. Lateral and vertical channel activity was related to human intervention to facilitate the evacuation of dam outlets and spills more than to natural adjustments to reduced flow discharge and sediment load. The reduced flow, even if sediment-free, is incompetent to work its channel and at present, the downstream channel morphology is a relic of a fluvial environment created in the past under conditions of higher energy. The new climatic, hydrologic and morphologic information yielded herein has triple applicability: (i) it informs dam managers about the complex behaviour of the river system, (ii) it contributes to improve reservoir operation procedures while maintaining the overall integrity of the river system, and (iii) it provides a consistent scientific platform on which to base further research efforts conducting to an interdisciplinary framework of river restoration. Furthermore, the methods implemented in this research are widely transferable to hydrological assessment of ungauged basins worldwide, with special applicability to semiarid regions.

SALINAS, Carlos Enrique Tupiño. Desenvolvimento sustentável no município de Nova Jaguaribara: uma proposta de avaliação ex-post segundo os efeitos da construção do Complexo Padre Cícero-Castanhão. 2014. 165 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Programa de Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente - PRODEMA, Fortaleza-CE, 2014 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-13T13:04:22Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_cetsalinas.pdf: 3629396 bytes, checksum: 04ecbd0ecba204c2e75d3faeb31bf2bb (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-13T13:04:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_cetsalinas.pdf: 3629396 bytes, checksum: 04ecbd0ecba204c2e75d3faeb31bf2bb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T13:04:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_cetsalinas.pdf: 3629396 bytes, checksum: 04ecbd0ecba204c2e75d3faeb31bf2bb (MD5) Previous issue date: 2014 / Entre a proposta de Gotemburgo e os Acordos de Rio+20, o desenvolvimento sustentável euro-comunitário, não obstante, converter-se em um fato político inevitável, transita por muitos campos de batalha. Rejeitada, aceita e/ou criticado, os municípios europeus, chineses, africanos, latinoamericanos e particularmente, os do semárdio do nordeste cearense brasileiro se modelaram nesse instrumento estratégico. Assim foi que no município de Jaguaribara se construiu o Açude Castanhão (6,7 bilhões de m³), o maior reservatório do Estado do Ceará. Então, depois de terminada a construção do açude, o Castanhão impulsionou desenvolvimento sustentável no município de Nova Jaguaribara? Para responder a tal questionamento, se propus uma avaliação ex-post baseada em uma análise estatístico de fatores múltiplos. Os resultados avaliaram: a) O Açude Castanhão, o principal Fator de Desenvolvimento Sustentável (FDS); b) a principal Unidade de Desenvolvimento Sustentável (UDS), a Sede Planejada, de precária; c) As outras MDS de paupérrimas. A pesquisa concluiu que o Açude Castanhão impulsionou no Município de Nova Jaguaribara um desenvolvimento sustentável precário, e que essa qualificação está mais associada com a adaptação de medidas euro-comunitárias do que a um modelo estratégico próprio sertanejo de desenvolvimento sustentável. / Entre la propuesta de Gotemburgo y los Acuerdos de Rio+20, el desarrollo sostenible euro-comunitario, no obstante, convertirse en un hecho político inevitable, transita por muchos campos de batalla. Rechazado, aceptado y/o criticado, los municipios europeos, chinos, africanos, latinoamericanos y particularmente, los del semárdio do nordeste cearense brasileño se modelaron a ese instrumento estratégico. Así fue que en el Municipio de Nova Jaguaribara se construyó la Represa Castanhão (6,7 billones de m³), el mayor reservatorio del estado del Ceará. Pero entonces, ¿Después de terminada la construcción de la represa, el Castanhão impulsó desarrollo sostenible en el Municipio de Nova Jaguaribara? Para responder a tal cuestionamiento, se propuso una evaluación ex-post basada en un análisis estadístico de factores múltiplos. Los resultados evaluaron: a) La Represa Castanhão, como el principal Factor de Desarrollo Sostenible (FDS); b) las principal Unidad de Desarrollo Sostenible (UDS), la Sede Planificada, de precaria; c) las otras UDS de paupérrimas. La investigación concluyo que la Represa Castanhão impulsó en el Municipio de Nova Jaguaribara un desarrollo sostenible precario. Y que esa calificación está más asociada con la adaptación de medidas euro-comunitarias de que a un modelo estratégico propio sertanejo de desarrollo sostenible.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Entre la propuesta de Gotemburgo y los Acuerdos de Rio+20, el desarrollo sostenible euro-comunitario, no obstante, convertirse en un hecho polÃtico inevitable, transita por muchos campos de batalla. Rechazado, aceptado y/o criticado, los municipios europeos, chinos, africanos, latinoamericanos y particularmente, los del semÃrdio do nordeste cearense brasileÃo se modelaron a ese instrumento estratÃgico. Asà fue que en el Municipio de Nova Jaguaribara se construyà la Represa CastanhÃo (6,7 billones de mÂ), el mayor reservatorio del estado del CearÃ. Pero entonces, ÂDespuÃs de terminada la construcciÃn de la represa, el CastanhÃo impulsà desarrollo sostenible en el Municipio de Nova Jaguaribara? Para responder a tal cuestionamiento, se propuso una evaluaciÃn ex-post basada en un anÃlisis estadÃstico de factores mÃltiplos. Los resultados evaluaron: a) La Represa CastanhÃo, como el principal Factor de Desarrollo Sostenible (FDS); b) las principal Unidad de Desarrollo Sostenible (UDS), la Sede Planificada, de precaria; c) las otras UDS de paupÃrrimas. La investigaciÃn concluyo que la Represa CastanhÃo impulsà en el Municipio de Nova Jaguaribara un desarrollo sostenible precario. Y que esa calificaciÃn està mÃs asociada con la adaptaciÃn de medidas euro-comunitarias de que a un modelo estratÃgico propio sertanejo de desarrollo sostenible. / Entre a proposta de Gotemburgo e os Acordos de Rio+20, o desenvolvimento sustentÃvel euro-comunitÃrio, nÃo obstante, converter-se em um fato polÃtico inevitÃvel, transita por muitos campos de batalha. Rejeitada, aceita e/ou criticado, os municÃpios europeus, chineses, africanos, latinoamericanos e particularmente, os do semÃrdio do nordeste cearense brasileiro se modelaram nesse instrumento estratÃgico. Assim foi que no municÃpio de Jaguaribara se construiu o AÃude CastanhÃo (6,7 bilhÃes de mÂ), o maior reservatÃrio do Estado do CearÃ. EntÃo, depois de terminada a construÃÃo do aÃude, o CastanhÃo impulsionou desenvolvimento sustentÃvel no municÃpio de Nova Jaguaribara? Para responder a tal questionamento, se propus uma avaliaÃÃo ex-post baseada em uma anÃlise estatÃstico de fatores mÃltiplos. Os resultados avaliaram: a) O AÃude CastanhÃo, o principal Fator de Desenvolvimento SustentÃvel (FDS); b) a principal Unidade de Desenvolvimento SustentÃvel (UDS), a Sede Planejada, de precÃria; c) As outras MDS de paupÃrrimas. A pesquisa concluiu que o AÃude CastanhÃo impulsionou no MunicÃpio de Nova Jaguaribara um desenvolvimento sustentÃvel precÃrio, e que essa qualificaÃÃo està mais associada com a adaptaÃÃo de medidas euro-comunitÃrias do que a um modelo estratÃgico prÃprio sertanejo de desenvolvimento sustentÃvel.