Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El primer objetivo de esta tesis es presentar el contexto base de la regulación del recurso hídrico en Chile, a través del análisis de algunos principios e instituciones esenciales, entre las cuales destacan los derechos de aprovechamiento de aguas, el principio de la unidad de la corriente y las organizaciones de usuarios. El segundo objetivo de esta tesis es analizar las principales instituciones que contempla el Código de Aguas para proteger los derechos de aprovechamiento que existen en una determinada zona o cuenca, de nuevos otorgamientos que pudieran afectarlos en su cantidad o calidad. Con esa finalidad, se analizan las áreas de restricción, las zonas de prohibición, las reducciones temporales, las declaraciones de agotamiento y las declaraciones de escasez. En este análisis destaca la poca utilización de algunas de estas instituciones (como las reducciones temporales), la falta de una completa implementación de otras (como las áreas de restricción o zonas de prohibición, en que las organizaciones de usuarios que deben formarse por el solo hecho de su declaración no se han constituido) y la falta de armonía entre los objetivos de algunas y las facultades que otorgan a las autoridades (como las declaraciones de escasez, que permiten otorgar derechos de aprovechamiento perpetuos, sin seguir los conductos regulares). El tercer objetivo de esta tesis es analizar las principales instituciones que contempla el Código de Aguas para proteger los ecosistemas de las cuencas de Chile. Con esa finalidad, se analiza la protección de las vegas y bofedales de las Regiones de Arica y Parinacota, Tarapacá y Antofagasta; los humedales incluidos en la lista de zonas húmedas de importancia internacional en virtud de la Convención Ramsar; los planes de alerta temprana; el caudal ecológico mínimo, y las reservas de caudales por razones de excepcionalidad e interés nacional. En este análisis destaca la dificultad para determinar el ámbito de aplicación o las hipótesis de aplicación de algunas instituciones (como las reservas de caudales); el acotado ámbito de aplicación de algunas otras (como las vegas y bofedales, cuya protección se aplica sólo a algunas Regiones); y la discutida efectividad de otras, para proteger los ecosistemas (como el caudal ecológico mínimo).

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Ingeniero Civil / Hoy en día la estimación de los recursos hídricos ha sido de gran relevancia para el desarrollo hidroeléctrico, industria agrícola y consumo de agua potable en la zona central del país. Es por ello, que en cuencas centrales como la del Maipo alto se han implementado distintos modelos hidrológicos, que teóricamente permiten estimar los caudales durante el año. La presente memoria, está enfocada principalmente a analizar los resultados que se obtienen al simular los caudales y la cobertura nival en distintas subcuencas de la cuenca alta del río Maipo, usando tres modelos hidrológicos diferentes llamados VIC, CRHM y WEAP. Los modelos seleccionados, que han sido previamente calibrados para distintos niveles temporales y usando diferentes conceptualizaciones, estos se implementarán en las subcuencas Volcán en Queltehues, Maipo en las Melosas, Afluente embalse el Yeso, Olivares antes junta río Colorado y Colorado antes junta río Olivares, todas estas correspondientes a subcuencas del Maipo alto. Se analiza en detalle tanto la metodología que se adopta en cada modelo para el proceso de acumulación y derretimiento nival, como la representatividad y validez de los valores de los parámetros asociados, obtenidos en cada caso. También se estudia la sensibilidad de la resolución temporal y espacial de cada modelación, junto con una comparación tanto de las coberturas nivales simuladas con aquellos porcentajes de nieve observados a través de imágenes satelitales MODIS, como de los caudales simulados a distintas resoluciones temporales con aquellos registrados en las estaciones fluviométricas de la zona. Por otro lado, se analiza la complejidad de los modelos a la hora de usarlos, dado la importancia del tiempo de aprendizaje al momento de obtener las primeras simulaciones. Los resultados asociados a fluviometría en el modelo VIC fueron excelentes, dado que los coeficientes de Nash arrojaron valores entre 0.65 y 0.84. Sin embargo en CRHM y VIC los resultados fueron no esperados, dado que los Nash fueron todos menores que cero. En términos de cobertura nival, todos los modelos sobreestimaron en exceso la nieve con respecto a lo observado en MODIS, por lo que conllevaron a Nash menores que cero, independiente de la cuenca y de la escala temporal. No obstante a lo anterior, en la cuenca Afluente embalse el Yeso la variable SWE dio muy buenos resultados con las simulaciones en WEAP y CRHM, adoptando coeficientes de Nash 0.52 y 0.75 respectivamente. Se concluye que ningún modelo estudiado es apto para modelar adecuadamente la nieve, debido a que estos no están hechos para abordar el área glaciar existente y no despreciable en estas zonas de estudio.

Geólogo / La cuenca de Copiapó se ubica en la III región de Atacama, abarca una superficie aproximada de 18.400 km² y está compuesta por 6 subcuencas: río Jorquera, río Pulido, río Manflas, quebrada Paipote, río Copiapó medio y río Copiapó Bajo. El acuífero de la cuenca desde el año 1989 ha estado sometido a intensas extracciones de agua, a tasas de 50 a 100 Mm³/año, sumado a la sequía que afectó a la zona durante la última década ha puesto en situación crítica a la cuenca debido a la escasez hídrica. Utilizando como escenario base la actualización realizada por la dirección general de aguas al modelamiento numérico de la cuenca se elige la mejor zona para evaluar dos escenarios; utilizar el lecho seco del río y la infiltración a través de pozos profundos. Al sector 3 de la división administrativa del acuífero, debido a que en el sector de la Puerta hay un alzamiento del basamento rocoso lo que permite el afloramiento de las aguas subterráneas. En ambos escenarios propuestos se obtienen mejoras a la situación actual al comparar el balance hídrico con el obtenido para el modelo base, el escenario de lecho presenta una disminución del 12.75% de perdidas mientras que el de pozos un 40%. Los niveles estáticos calculados por los modelos indican una recuperación mayor en el escenario de pozos, no obstante utilizar el lecho del río logra generar recuperación incluso en los últimos sectores del acuífero. Otro punto a analizar son los costos asociados a ambos escenarios, considerando que ambos proyectos necesitan el ingreso de 2 m³/s a la cuenca se optó por evaluar la opción de desalinizar agua de mar y su traslado al sector 3, el costo de esto asciende aproximadamente a 1.33 dólares el metro cúbico. Adicionalmente, el escenario de pozos debe considerar el costo de construcción de estos que asciende a 2.411.351.740 pesos. Tomando en consideración los costos y beneficios, se concluye que a pesar de tener un costo inicial mayor, la mejor alternativa es la obtenida por el escenario de pozos.

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Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / La presente memoria busca sondear las posibilidades, en el marco del Derecho Chileno actual, de instar por generar alternativas de incremento de la disponibilidad de aguas frente al agudo problema de la escasez creciente de recursos hídricos. Para ello comienza con un capítulo descriptivo, en que se aborda la situación de los recursos hídricos en el mundo, con cierto énfasis en Latinoamérica, y en Chile, y su proyección en distintos ámbitos. Posteriormente se hace referencia a la regulación de las aguas en nuestro país, para lo que se realiza primero una breve reseña de la evolución de tal legislación, luego se analiza con detención el debate en torno a tal legislación en la última década, realizando una crítica al enfoque de la misma, por cuanto no toma en consideración la alternativa de la generación de recursos hídricos como solución a los problemas que en torno a las aguas existen en Chile. A contiunuación se describe la legislación de aguas vigente en relación a los sistemas de asignación y reasignación del recurso hídrico, abordando las recientes reformas al Código de Aguas, y se analiza en función del propósito de la memoria. Luego se analizan las potenciales alternativas que de nuestro derecho podrían extraerse para incrementar la disponibilidad de recursos, extraídas fundamentalmente de la legislación sanitaria y ambiental. Se prosigue analizando propuestas de solución al problema planteado, extraídas, por un lado y a grandes rasgos, del Derecho Español, y por otro lado en el ámbito nacional los autores plantean alternativas de modificación legislativa para instar al incremento de disponibilidad de aguas, y analizan sus eventuales consecuencias. Finalmente se plasman las conclusiones a que el desarrollo del presente estudio obligan

La presente tesis aborda el tema del aprovechamiento de agua mediante un sistema de captación de aguas pluviales, la cual es un práctica poco utilizada, pero interesante tanto en el aspecto ambiental como en el aspecto económico. El sistema se basa en la captación del agua de lluvia a través de los techos, la cual se utilizará directamente en las viviendas como alternativa de ahorro para distintos usos. Se tiene como caso de estudio, la implementación de dicho sistema en viviendas residenciales de la sierra peruana. El lugar de estudio es la Nueva Ciudad de Morococha, ubicada en la provincia de Yauli, departamento de Junin, en la zona central del Perú. Se analizó la problemática de la captación de agua, los antecedentes históricos y la situación actual de sistemas de captación de agua de lluvia, con el fin de justificar la factibilidad del presente trabajo. Para ello, se procedió a identificar y delimitar la cuenca hidrográfica en la que se encuentra la ciudad, a través del software ArcGis, para posteriormente determinar las características geomorfológicas de la cuenca en estudio. Seguidamente, se realizó un tratamiento de los datos de precipitación, el completamiento de los mismos, análisis de consistencia, entre otros, lo cual permite realizar una cuantificación más certera de la cantidad de agua de lluvia utilizable que se conseguirá con el sistema de captación pluvial. Asimismo, se analizaron las condiciones de la zona de estudio, que incluye las dotaciones de las viviendas, los materiales a utilizar en el sistema de captación pluvial y las condiciones de la vivienda, como el área techada y el área libre disponible para colocar tanques de almacenamiento de agua. Finalmente, con el estudio realizado se obtuvo una capacidad de abastecimiento anual de 31.95m3, valor con el cual se analizaron las variables ambientales y sus beneficios para determinar la conveniencia del sistema de captación pluvial en la zona de estudio.

En la localidad de Acobamba existen fuentes de recursos hídricos que pueden ser utilizados para su aprovechamiento. El agua de lluvia es una de esas fuentes para abastecer de agua potable a la localidad y satisfacer las necesidades básicas de los pobladores. En los últimos años, la idea de abastecer de agua de lluvia a la población continuó en diferentes lugares del mundo. Por ejemplo, en Brasil se instaló un programa cuyo nombre fue “Un millón de cisternas” el cual consistió en aprovechar el agua de lluvia que son interceptados por los techos de las casas, para ser trasladados por las canaletas y después ser almacenados en reservorios semienterrados. En Singapur, la mayoría de los techos de los edificios de los apartamentos se utilizan para captar el agua de lluvia, lo cual es llevado a un pozo subterráneo para después extraer dicha agua. El objetivo principal de la tesis es establecer un sistema no convencional de captación de agua de lluvia para abastecer de agua potable a la población de Acobamba. Para ello, se calculó y se analizó la demanda de agua potable que requiere la población. Con el volumen de agua calculado se diseñó las dimensiones de los elementos que componen el sistema no convencional de captación de agua pluvial. Luego, se evaluó el grado de calidad de agua de lluvia que se presenta en la captación. Adicionalmente, se analizó el costo de construcción del sistema no convencional con respecto a otro sistema convencional. Por lo tanto, los resultados mostraron que se puede abastecer a la población con un volumen de agua igual a 9573.58 m3 por un periodo de 12 horas al día, con un costo de construcción igual a S/. 10,667,485.35, el cual es menor a la construcción de una bocatoma lateral y una calidad de agua inocua para el consumo humano.

Las cabeceras de cuenca son territorios hidrosociales cuyos aspectos sociales, económicos y ambientales están en constante dinámica y sinergia. La política pública sobre estos territorios surgió como respuesta a la política económica que prioriza la actividad minera. Esto estuvo acompañado de una serie de manifestaciones, como la formación de movimientos sociales, la búsqueda de protección de las cabeceras de cuenca mediante el uso de normas legales, y su incorporación en los planes de gobierno de los partidos políticos, entre otros. La construcción de la política pública sobre las cabeceras de cuenca no ha sido un proceso lineal, sino que se ha caracterizado por avances y retrocesos definidos por luchas de poder entre los actores involucrados. La presente tesis aborda como caso de estudio el proceso de definición de la política pública sobre la cabecera de cuenca y la elaboración de la Ley de Cabecera de Cuenca, así como su aprobación en el Congreso de la República en el periodo 2016-2017. Muestra la lucha por el control de la definición de estos territorios y describe cómo se inició este proceso a partir de una propuesta de ley construida participativamente, que consideraba este territorio como dinámico y sinérgico. Sin embargo, durante el proceso de negociación del proyecto de Ley sobre Cabeceras de Cuenca, en un Congreso conformado por partidos políticos y movimientos sociales débiles, el proceso se redujo a la lucha por el control técnico entre dos congresistas con posiciones opuestas. El poder se expresó aquí en la búsqueda de definir los territorios hidrosociales de cabecera de cuenca mediante controles político-técnicos y políticos normativos, que pretendían definir estos territorios de manera polarizada: ya sea como áreas intangibles o como territorios que priorizan la actividad económica, como la minería. Esta polarización excluye la gestión de estos territorios desde las actividades de las poblaciones locales y comunidades, que se encuentran en situación de vulnerabilidad debido al impacto del cambio climático. Por ello, es importante volver a poner en el centro un debate abierto sobre la política pública de las cabeceras de cuencas en el país. / The basin headwaters are hydrosocial territories whose social, economic and environmental aspects are in constant dynamics and synergy. Public policy on these territories emerged as a response to the economic policy that prioritizes mining activity. This was accompanied by a series of demonstrations, such as the formation of social movements, the search for protection of basin headwaters through the use of legal regulations, and their incorporation into the government plans of political parties, among others. The construction of public policy on basin headwaters has not been a linear process but has been characterized by advances and setbacks defined by power struggles between the actors involved. This thesis addresses as a case study the process of defining public policy on the basin headwaters and the preparation of the Basin Headwaters Law, as well as its approval in the Congress of the Republic in the period 2016-2017. It shows the fight for control of the definition of these territories and describes how this process began from a participatory proposed law, which considered this territory as dynamic and synergistic. However, during the negotiation process of the Bill on Cuenca Headwaters, in a Congress made up of weak political parties and social movements, the process was reduced to the fight for technical control between two congressmen with opposite positions. Power was expressed here in the search to define the hydrosocial territories of the basin head through political-technical and normative political controls, which sought to define these territories in a polarized manner: either as intangible areas or as territories that prioritize economic activity, such as mining. This polarization excludes the management of these territories from the activities of local populations and communities, which are in a vulnerable situation due to the impact of climate change. For this reason, it is important to put at the center an open debate once again on the public policy of the headwaters of basins in the country.

Ingeniero Civil / El presente trabajo de tesis consiste en el estudio del impacto del cambio climático en la disponibilidad del recurso hídrico en la cuenca de Pangal en Pangal, ubicada en la VI Región. Por medio del modelo semidistribuido WEAP se modeló hidrológicamente, además por medio de un módulo acoplado se modeló glaciológicamente la cuenca a escala diaria, para luego realizar proyecciones de caudales para los años 2045-2075, se utilizarán los dos escenarios extremos de los cuatro creados y presentados en el quinto y último reporte del IPCC el año 2011, denominados RCP8.5 y RCP2.6 que corresponden al más desfavorable y al más conservador respectivamente. El objetivo principal de la tesis es estimar la variación del recurso hídrico en la cuenca de Pangal en Pangal. Para esto se usará un módulo de glaciares que se acopló al WEAP y se manipularán variables meteorológicas que se han tomado en terreno en la cuenca ubicada al norte próxima a la cuenca en estudio que ha sido monitoreada con varias estaciones a partir del 2004. Para llevar a cabo el objetivo se analizarán los antecedentes que existen sobre cambio climático, modelación hidrológica, glaciológica y de nieve. Luego, se dará paso a calibrar el modelo sin glaciares y a continuación se calibrarán los parámetros del módulo de glaciares, que dicho sea de paso, son el motor principal de la tesis. Se escogerán los nuevos escenarios de cambio climático llamados RCP o vías de concentración representativas, propuestos por Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) el año 2011. Se seleccionarán las dos forzantes radiativos extremos para así poder analizar todo el espectro generado por el modelo a seleccionar. Finalmente se analizarán los datos logrados por la modelación y se concluirá sobre la disponibilidad hídrica de la cuenca. La modelación dará como resultado las curvas de variación estacional con probabilidades de excedencia y la disponibilidad del recurso hídrico en general. Los resultados permitirán realizar decisiones sobre el futuro hídrico de la cuenca.