Tesis (doctorado)--University of Wisconsin, Madison, 2002. / Título de la cubierta. Facsímil de: University of Wisconsin, Madison, 2002. Incluye abstract. Incluye bibliografías.

Ingeniera Civil / Cuando se habla del río Elqui, se asocia a un valle próspero ubicado en el norte de Chile, del cual se obtienen la vid y sus subproductos. Pero el valle podría cambiar, al igual que el resto del planeta, éste podría ser afectado por una variación en las condiciones meteorológicas, fenómeno denominado cambio climático (CC). Es así que el objetivo de esta memoria es proyectar el impacto del CC sobre la disponibilidad de agua en la cuenca del río Elqui en su desembocadura desde el punto de vista de la oferta hídrica en relación a la demanda, por medio de un análisis detallado de las cuencas que lo conforman desde la cordillera hasta el mar. La importancia de estimar el impacto del CC en la cuenca del río Elqui se basa en su influencia sobre los recursos hídricos, la productividad del sector agropecuario, la biodiversidad y eventualmente la intensidad de los eventos extremos, situaciones que impactan de forma directa a las poblaciones que habitan en dicho territorio. En este contexto, el presente documento describe y hace un diagnóstico de la situación actual y una proyección desde el punto de vista de la demanda física versus la oferta hídrica modelada, que se complementa con un análisis de variación de las precipitaciones y de las temperaturas en los distintos sectores de la cuenca para el período de 2013-2040. Para determinar el impacto del CC es necesario predecir las condiciones meteorológicas futuras, para ello, se han utilizado las proyecciones basadas en el escenario A1B del modelo regional PRECIS del departamento de Geofísica de la Universidad de Chile (DGF), para el período de 2013-2040 y 2041-2079. La simulación realizada para los caudales del registro histórico (1980-2012) con el programa WEAP, por medio de la cual se obtuvo un alto índice de eficiencia de la modelación de Nash Sutcliffe (0,856 en la calibración y 0,862 para la validación). A fin de establecer una demanda legal (derechos de aprovechamiento de agua) y una demanda física (necesidades de agua de los usos presentes en la cuenca), que comparada con la oferta hídrica disponible permitió determinar el déficit o superávit del recurso. Actualmente, aunque la cuenca posee una condición de déficit legal equivalente a un 17% de sobre-otorgamiento de los derechos, ésta no presenta un déficit físico generalizado. En cambio, al estudiar los distintos sectores que la componen, se observa que en el sector bajo de la cuenca, la situación se estima como crítica, con un 59% de insatisfacción de la demanda física y un sobre-otorgamiento de los derechos nueve veces superior a la oferta hídrica disponible. De las proyecciones realizadas en la cuenca se prevé que para el período de 2013 a 2040 la temperatura aumentará en 1,2°C y para el período 2041-2079 aumentaría en 2,5 °C, en comparación al período de registro histórico. En cuanto a las precipitaciones se espera para 2013-2040 una disminución de aquellas que están asociadas a bajas probabilidades de excedencia (Pp5%) y una alza en la magnitud de las precipitaciones medias (Pp5% hasta Pp40%). Para el período 2013-2040 en la zona alta del Elqui se presentará un aumento del caudal base del orden del 28% medido con respecto a la simulación del registro histórico, en la zona media del Elqui se tendrá la presencia de dos máximos locales, éstos en el mes de julio y diciembre, y en la zona baja del Elqui se espera un aumento de los caudales en la época estival, resultando un régimen pluvio-nival, producto de la marcada influencia en esta zona de los caudales de deshielo provenientes de la cordillera. En relación a la situación hídrica futura, basadas en las proyecciones del escenario A1B se obtienen los períodos de estrés hídrico en la cuenca entre los años 2013 y 2040, los cuales afectarían en mayor medida a la zona baja del río, mismo sector que presenta el mayor déficit físico en la actualidad.

Ingeniero Civil / Uno de los temas de interés en hidrología es el pronóstico y la simulación de caudales con diversos fines. Para ello se utilizan modelos hidrológicos, que han ido aumentando en complejidad con el paso de los años, de manera de hacerlos más representativos a condiciones reales. En este contexto, en la zona del Río Cautín se ha implementado el modelo hidrológico TopNet, para modelar los caudales de las cuencas Río Cautín en Cajón, Río Cautín en Rariruca, Río Blanco en Curacautín, Río Muco en puente Muco y Río Collín en Codahue, considerando como constantes espaciales los parámetros principales de este modelo. En base a lo expuesto, el presente trabajo de título tiene como finalidad la realización de un análisis de las parametrizaciones espaciales en la calibración del modelo hidrológico TopNet, en su aplicación a la cuenca del Río Cautín, IX Región de Chile. El objetivo general es analizar cómo afecta la incertidumbre asociada a los parámetros característicos del modelo TopNet y su efecto en la simulación de caudales en la cuenca del Río Cautín. Por ello se realizó una revisión tanto de los antecedentes y datos del sector, cómo un análisis de la bibliografía relativa al uso del modelo TopNet, de manera de comprender como afecta cada parámetro en los resultados. Las calibraciones se llevaron a cabo usando quince configuraciones de variación espacial, siendo estas las combinaciones de cuatro parámetros característicos asociados a: la (i) velocidad de escorrentía superficial (V), (ii) coeficiente de rugosidad de Mannig (n), (iii) conductividad hidráulica saturada (K0) y (iv) parámetro f de TOPMODEL (f), considerando cada uno distribuido y no distribuido, de forma de observar el comportamiento de éstos bajo distintas situaciones. Los resultados comparativos fueron obtenidos con distintas configuraciones, analizados y comparados utilizando el coeficiente de Nash-Sutcliffe. Dicho análisis muestra que existen variaciones entre los diferentes escenarios, aunque éstos no son de gran magnitud. Se aprecia que al no distribuir los parámetros K0 es el más sensible, presentando un leve aumento en el indicador. Por otro lado se obtuvo que el hecho de distribuir o no n, no influye en los resultados. Mientras que al modificar f y V se puede ver deficiencias. En cuanto a los resultados obtenidos en cada cuenca, se puede concluir que no todas siguen el mismo comportamiento, en especial las estaciones Río Cautín en Rariruca y Río Blanco en Curacautín. Esto deja en notoria evidencia que los ponderadores tomados para la cuenca de la estación Río Cautín en Cajón, la cual contiene diversos tipos de topografía y propiedades de suelo, no coinciden con los ponderadores que necesitan estas estaciones, a su vez bajo una recalibración de la estación Río Blanco en Curacautín, se aprecia que se está considera un nivel de almacenamiento en el follaje bajo, el cual corresponde a ajustar el nivel de precipitación alto que se consideró en esa zona.

El presente trabajo de investigación busca a través del estudio del caso de la Laguna Parón, identificar los aspectos legales, sociales y técnicos que permitan explicar las causas y/o factores que desencadenaron el conflicto social por el uso del agua, así como su tratamiento por parte del Estado, en razón que la mayoría de los conflictos sociales radican por el uso del recurso hídrico en el que las comunidades reclaman para sí el respeto a su derecho a usar y seguir usando el agua como parte de sus territorios y subyacente a ello la falta de disponibilidad d agua. Partimos de la descripción de los antecedentes sociales y de los hechos suscitados que conllevaron al estallido del conflicto de la Laguna Parón por parte de la Comunidad Cruz de Mayo y de su relación con la empresa Duke Energy propietaria de la Central hidroeléctrica del Cañón del Pato que realiza descargas de agua de la referida Laguna para generar electricidad y con las diferentes entidades estatales encargadas de la gestión del agua. Asimismo, se realiza un análisis del marco legal vigente (Ley General de Aguas) en la fecha de otorgamiento de la licencia de uso de agua con fines energéticos a favor de Duke Energy y de los posteriores cambios normativos e institucionales (Ley y Reglamento de Recursos Hídricos) que establecen un nuevo marco de protección al derecho al agua en cantidad y calidad suficientes y de los cambios en los instrumentos de gestión del recurso hídrico que pudieron haber permitido la detección temprana de los problemas de manejo del agua de la laguna. En ese sentido, nuestro objetivo es demostrar que los factores que conllevaron al conflicto por el uso del agua en el caso Parón son: a) la falta de mecanismos de protección para los diferentes usuarios del recurso hídrico de la Laguna Parón en las licencias de uso de agua para fines energéticos otorgados a Duke Energy; b) la cambiante y dispersa institucionalidad y gestión de los recursos hídricos, pasando de un enfoque sectorial, desarticulado a uno de gestión integral y multisectorial y c) la falta de instrumentos de gestión ambiental en particular del Estudio de Impacto Ambiental del embalse de la Laguna Parón, el cual impidió que puedan emplearse técnicas de la evaluación ambiental para identificar y rectificar los problemas ambientales que no fueron previstos en el PAMA de la CH Cañón del Pato, motivo por el cual, es importante su actualización. Al finalizar, el autor realiza algunas reflexiones finales sobre la importancia del recurso hídrico y la visión estratégica que amerita su gestión a futuro no sólo a través de la dación de medidas políticas para su gestión, sino también que los instrumentos gestión ambiental e instrumentos de otorgamiento de derechos respondan a esa visión multisectorial que requiere la gestión del agua y que respondan a la realidad del contexto social y ambiental sobre el cual se desarrollará el proyecto de inversión respectivo. / Trabajo académico

Los recursos hídricos constituyen un elemento fundamental para el desarrollo económico de nuestro país. Minería, agricultura y electricidad son actividades que ocupan una gran cantidad de agua en sus procesos, por lo cual su disponibilidad futura es un tema relevante de ser investigado, más aún cuando la mayoría de los modelos de circulación global de la atmósfera, pronostican una disminución de las precipitaciones para mediados del presente siglo. El presente estudio se realiza en la cuenca del Río Claro de Rengo, delimitada por la estación fluviométrica Claro en Tunca, ubicada en la Región del Libertador Bernardo O’Higgins, en donde la agricultura constituye la principal actividad económica de la zona media y baja de la cuenca, caracterizándose por una gran diversidad de cultivos. La modelación del sistema se realiza utilizando el software Water Evaluation and Planning System (WEAP). La cuenca es dividida en una cuenca de cabecera y una intermedia, en donde cada una se calibra y valida por separado, con datos medidos durante el período 1991-2007. Posteriormente, el modelo calibrado se utiliza para analizar la disponibilidad futura del recurso hídrico en 2 períodos, comprendidos entre los años 2011-2040 y 2041-2070, para el escenario climático A2. Las series de las variables meteorológicas en estos períodos, fueron obtenidas a partir del modelo de circulación global de la atmósfera HadCM3, para lo cual se realiza una correspondencia de su línea base con datos observados, y luego se aplican las relaciones encontradas a los períodos futuros. Los resultados indican que para el período 2011-2040, no existirá una variación significativa en cuanto a la disponibilidad del recurso hídrico, en comparación al período de calibración, mientras que para el período 2041-2070, el volumen anual de agua que sale de la cuenca disminuiría en un 24%. Se produce a futuro un traslado de los caudales máximos desde el mes de junio al mes de julio, manteniéndose el régimen hidrológico pluvial. La cobertura nival presenta una disminución significativa en ambos períodos, produciéndose un adelantamiento de la época de deshielo. El cumplimiento en la entrega de los derechos de agua se hace más complejo y las demandas evapotranspirativas reales de los cultivos varían, debido al aumento del valor del coeficiente de cultivo y de la evapotranspiración de referencia, y la disminución de los recursos hídricos futuros.

El presente trabajo de investigación busca a través del estudio del caso de la Laguna Parón, identificar los aspectos legales, sociales y técnicos que permitan explicar las causas y/o factores que desencadenaron el conflicto social por el uso del agua, así como su tratamiento por parte del Estado, en razón que la mayoría de los conflictos sociales radican por el uso del recurso hídrico en el que las comunidades reclaman para sí el respeto a su derecho a usar y seguir usando el agua como parte de sus territorios y subyacente a ello la falta de disponibilidad d agua. Partimos de la descripción de los antecedentes sociales y de los hechos suscitados que conllevaron al estallido del conflicto de la Laguna Parón por parte de la Comunidad Cruz de Mayo y de su relación con la empresa Duke Energy propietaria de la Central hidroeléctrica del Cañón del Pato que realiza descargas de agua de la referida Laguna para generar electricidad y con las diferentes entidades estatales encargadas de la gestión del agua. Asimismo, se realiza un análisis del marco legal vigente (Ley General de Aguas) en la fecha de otorgamiento de la licencia de uso de agua con fines energéticos a favor de Duke Energy y de los posteriores cambios normativos e institucionales (Ley y Reglamento de Recursos Hídricos) que establecen un nuevo marco de protección al derecho al agua en cantidad y calidad suficientes y de los cambios en los instrumentos de gestión del recurso hídrico que pudieron haber permitido la detección temprana de los problemas de manejo del agua de la laguna. En ese sentido, nuestro objetivo es demostrar que los factores que conllevaron al conflicto por el uso del agua en el caso Parón son: a) la falta de mecanismos de protección para los diferentes usuarios del recurso hídrico de la Laguna Parón en las licencias de uso de agua para fines energéticos otorgados a Duke Energy; b) la cambiante y dispersa institucionalidad y gestión de los recursos hídricos, pasando de un enfoque sectorial, desarticulado a uno de gestión integral y multisectorial y c) la falta de instrumentos de gestión ambiental en particular del Estudio de Impacto Ambiental del embalse de la Laguna Parón, el cual impidió que puedan emplearse técnicas de la evaluación ambiental para identificar y rectificar los problemas ambientales que no fueron previstos en el PAMA de la CH Cañón del Pato, motivo por el cual, es importante su actualización. Al finalizar, el autor realiza algunas reflexiones finales sobre la importancia del recurso hídrico y la visión estratégica que amerita su gestión a futuro no sólo a través de la dación de medidas políticas para su gestión, sino también que los instrumentos gestión ambiental e instrumentos de otorgamiento de derechos respondan a esa visión multisectorial que requiere la gestión del agua y que respondan a la realidad del contexto social y ambiental sobre el cual se desarrollará el proyecto de inversión respectivo.