Ingeniero Civil / La evaporación es uno de los procesos determinantes en el balance hidrológico de una cuenca, especialmente en zonas del Altiplano de la cordillera de los Andes donde toda el agua que precipita dentro de la cuenca es evaporada al interior de ella, tanto desde suelos saturados como no saturados. Las variaciones en la tasa de evaporación dependen tanto de las condiciones atmosféricas (humedad, temperatura, viento, etc.) como de las características del suelo (conductividad hidráulica, porosidad, conductividad termal, etc.). En este trabajo se estudió experimentalmente el efecto que tiene el nivel freático en la evaporación de un suelo arenoso no saturado. Para esto, se construyó una instalación experimental que permite medir la evaporación en dos estanques que contienen un suelo arenoso idéntico, pero que difieren en su grado de saturación. Esto es, uno de estos estanques se encuentra constantemente saturado, mientras que el otro sólo está saturado al inicio de las experiencias, pero luego baja su grado de saturación (acompañado de un descenso del nivel freático) a medida que el agua contenida se evapora. También, se dispone de una estación meteorológica y de sensores que permiten medir viento, temperatura del aire, temperatura del suelo, humedad relativa y humedad de la superficie. El montaje experimental y la estación se instalaron en la terraza del tercer piso del edificio de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile, expuestos a variaciones naturales de radiación solar, viento, temperatura y humedad del aire. Adicionalmente, se cuenta con mediciones de laboratorio de las propiedades del suelo como conductividad hidráulica del suelo saturado, porosidad del suelo y ancho de la franja capilar del suelo. Para el análisis de las mediciones, se presenta un marco teórico que permite postular la existencia de un número adimensional que se desprende de la razón entre la evaporación y la evaporación máxima del agua contenida en un suelo. Este número adimensional está dado por Kad/D, donde Ka es la velocidad de transferencia del vapor de agua hacia la atmósfera, d es la profundidad del suelo a la cual se encuentran condiciones saturadas, y D es el coeficiente de difusión de vapor de agua en el suelo. A partir de los resultado experimentales se validó satisfactoriamente el marco teórico para el cálculo de la evaporación desde suelos no saturados, que contempla tanto procesos de transferencia de vapor de agua en la atmósfera, como en el suelo. De igual forma, se analizó la variabilidad de la tasa evaporativa respecto a las variaciones de temperatura del aire, de temperatura de los suelos, y de la profundidad del nivel freático. Se analizó la relación del número adimensional con la evaporación y la evaporación máxima, se concluyó acerca de su validez y de los parámetros que componen dicho número. Finalmente, se formulan supuestos y se mencionan algunas consideraciones a tomar para estudios de futuros experimentos. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por proyecto FONDECYT N° 1170850

Memoria para optar al título de Geóloga / Durante el periodo de vida de los mantos estacionales, parte de la nieve superficial de éste es liberado hacia la atmósfera en forma de flujos de vapor de agua, mediante el proceso de sublimación (Gustafson, 2010), constituyendo una fracción del recurso hídrico almacenado que no se encontrará disponible para ser fundido durante su deshielo. El factor de sublimación es uno de los componentes menos estudiados dentro de los balances hidrológicos de cuencas nivales en Chile. El presente trabajo se realizó en la mina El Teniente ubicada en una cuenca pluvio-nival, en la cual las pérdidas asociadas a la sublimación del manto nival y la evaporación de sus remanentes, constituye el factor de mayor incertidumbre dentro de los balances hidrológicos realizados en la zona. Es por esto, que el presente estudio tiene por objetivo estimar las pérdidas del manto nival, mediante el análisis de sus signaturas isotópicas para la estimación de sublimación y aplicando la metodología del domo para la estimación de evaporación. Gustafson et al., (2010) sugiere que partir de los valores isotópicos del manto de nieve en el momento de máxima acumulación se puede estimar la sublimación durante el invierno Se realizó una primera campaña de terreno entre el 12 de septiembre y 19 de octubre del 2017, en la que se recolectaron 49 muestras de nieve para análisis de isótopos estables y se realizaron mediciones de densidad y altura de nieve. Y una segunda, entre el 07 de noviembre y 26 de diciembre del 2017 en la que se aplicó la metodología del domo para determinar la evaporación. Sumado a lo anterior, se analizaron los datos de las estaciones nivométricas y meteorológicas, para determinar el valor de densidad de nieve fresca y la influencia de los factores meteorológicos en la ocurrencia de los procesos de sublimación y evaporación. A partir de las mediciones físico-químicas realizadas en terreno y asumiendo que entre las nevadas del 30 de septiembre y 04 de octubre el manto no experimentó fusión debido a las bajas temperaturas en la cuenca. Se determina que la densidad de nieve fresca presenta una variabilidad estacional, registrándose durante el invierno promedios mensuales menores que en primavera. El promedio anual de nieve fresca posee un valor de 152 Kg/m^3 y 114 Kg/m^3 para los años 2016 y 2017, respectivamente. Posterior a la depositación de nieve, ésta incrementa su densidad hasta alcanzar valores cercanos a los 500 Kg/m^3. Se estimó un porcentaje de sublimación y evaporación de 25% y 3%, respectivamente, en función de la precipitación anual de nieve. Finalmente, se concluye que el equivalente de nieve en agua de las precipitaciones de nieve han sido subestimadas en los balances hidrológicos realizados anteriormente y que las pérdidas por sublimación del manto de nieve y la evaporación de sus remanentes corresponden a un 28% de la precipitación de nieve anual del año 2017, constituyendo la sublimación el factor preponderante.