En el presente trabajo de tesis se desarrolla un balance hídrico de la laguna Parón, localizada en la provincia de Huaylas, departamento de Ancash. Esta laguna se encuentra en el Parque Nacional Huascarán (Área Natural Protegida) y en la cuenca hidrográfica del río Santa. La laguna Parón tiene un origen de tipo glaciar, por ese motivo se toma en consideración aspectos de los glaciares. Así mismo, al conocerse estudios realizados en la Cordillera Blanca que indican que el calentamiento global afecta directamente a las lagunas de origen glaciar, como es el caso de la laguna Parón, se consideró a este factor en el balance hídrico. Para incluir los aspectos antes mencionados, se decide plantear el balance hídrico en tres escenarios de aprovechamiento. El primer escenario, denominado “escenario actual 2010”, situado en el año 2010, en este se realiza un balance hídrico mes a mes; el segundo, denominado “escenario 2030”, situado en el año 2030, en el que se realiza un balance hídrico anual, finalmente, el tercer escenario se denomina “escenario 2090”, situado en el año 2090, en el que se realiza un balance hídrico mes a mes. Los tres escenarios se desarrollan en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Se ha considerado a la micro cuenca Parón como el área aportante a la laguna del mismo nombre. Los parámetros considerados en el balance hídrico fueron: La precipitación sobre la laguna, la escorrentía (diferenciada como escorrentía glaciar y escorrentía no glaciar) y la evaporación sobre la laguna. Se presenta el balance hídrico de la laguna Parón como propuesta para el aprovechamiento sostenible de sus recursos hídricos en el contexto actual del calentamiento global. Es importante resaltar que el presente trabajo ha sido compartido con la población local, a través de talleres de capacitación en los que se trataron conceptos como ciclo hidrológico, cuenca hidrográfica, balance hídrico, calentamiento global, entre otros.

En la presente tesis se desarrolla el Estudio y Diseño preliminar para la Minicentral Hidroeléctrica de Carampoma Ubicada en la Cuenca Alta del Río Rímac, la cual se localiza en el distrito del mismo nombre, provincia de Huarochirí, departamento de Lima. Asimismo, la minicentral se ubica en la subcuenca del río Shuncha, dentro de la subcuenca del río Santa Eulalia, parte alta de la cuenca del río Rímac. Inicialmente, se realizó un estudio del mercado energético con fuentes obtenidas del Organismo Supervisor de la Inversión de la Energía y Minería (OSINERGMIN), para analizar la tendencia de la demanda energética futura en el Perú. Luego, se realizó el estudio de disponibilidad hídrica en la subcuenca del río Shuncha. Sin embargo, dado que no se encontró ninguna estación hidrométrica o pluviométrica dentro de la subcuenca del río Shuncha, se empleó el método de la transmisión hidrológica con el fin de obtener un registro de caudales medios mensuales del río Shuncha, a partir de los caudales medidos por la estación hidrométrica Sheque. Adicionalmente, se consideró el aporte de las lagunas Huamparcocha, Huachuguacocha, Rondan y Mancacoto (información proporcionada por Edegel), pues los caudales obtenidos de la estación Sheque eran naturalizados. También se consideró el criterio del caudal ecológico propuesto por la Autoridad Nacional del Agua (ANA). A partir de los criterios anteriormente indicados, fue posible elaborar la curva de duración de caudales para la determinación de posibles caudales de diseño, de acuerdo a la tendencia gráfica y de valores teóricos de persistencia. Por otro lado, se determinó el emplazamiento de las obras típicas para la minicentral, de acuerdo con las características geológicas y topográficas de la zona del proyecto. Asimismo, se realizó una evaluación económica con la finalidad de determinar la rentabilidad y evaluar la viabilidad del proyecto. Para tal efecto, se calculó el costo total de la minicentral a partir de distintos caudales tentativos de diseño. Para determinar el costo de las obras civiles, suministros y obras electromecánicas, se emplearon curvas paramétricas. Además, con la finalidad de adjudicar energía al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), la minicentral se analizó según los lineamientos del OSINERGMIN para la subasta de suministro de electricidad con Recursos Energéticos Renovables (RER). Como resultado de la evaluación económica, se obtuvo la mayor rentabilidad para el caudal de diseño de 1.38m³/s, con lo cual se genera una potencia de 5.74 MW. Las características principales de la minicentral contemplan la toma de agua en el río Shuncha, además del sistema de conducción de agua desde la captación Carhuac hasta las turbinas en la casa de máquinas (canal de conducción y tubería forzada de acero en superficie). Asimismo, la casa de máquinas en superficie, la subestación elevadora a 22.9 kV, la línea de transmisión de 22.9 kV hasta el punto de conexión al SEIN en la subestación San Mateo de Luz del Sur y las rutas de acceso permanentes al proyecto. Por último, se realizó el predimensionamiento de las obras típicas para la minicentral y el esquema del diseño preliminar del proyecto desarrollado.

La norma de instalaciones sanitarias I.S. 010 (2006) no impide la instalación de elementos que puedan ahorrar energía y agua para el caso de agua caliente, solo presenta indicaciones con respecto al uso de los sistemas de agua, desagüe y de las conexiones a utilizar dentro de una edificación, así como las dimensiones y las herramientas adecuadas según el consumo para el cual se diseñará el edificio. Con base en estos datos mencionados, la investigación presentada tiene como núcleo la aplicación de elementos que permitan la recirculación del agua potable en una vivienda, de tal manera que se evite el desperdicio de agua, puesto que, en la actualidad, el mundo pasa por un grave problema con respecto a los recursos hidrológicos. Asimismo, según estudios realizados por la ONU y presentados por la BBC News: “el aumento de la población anual es cada vez mayor en el mundo y asimismo es un indicativo del aumento del consumo de agua y se prevé que para el año 2050 la mitad del mundo estaría pasando por una gran escasez de agua”. En la actualidad, el sistema de agua caliente en las edificaciones genera pérdidas de agua potable debido a que cuando se abre el grifo de agua, debe pasar un tiempo pronunciado para que el agua alcance el nivel de temperatura requerido por el consumidor. En consecuencia, se genera un desperdicio de agua fría, es así que se tiene planeado implementar este sistema, el cual permitirá ahorrar en agua potable y evitar futuras pérdidas, que medidos anualmente conforman una cantidad en metros cúbicos que no es despreciable. Para la aplicación de estos elementos se plantea presentar los beneficios que implicaría su instalación en edificaciones peruanas. Finalmente, se presenta la instalación de este sistema de recirculación de agua potable aplicable en agua caliente para una edificación denominada PROYECTO CUSCO, ubicada en la ciudad de Cusco, distrito de Wánchaq. En la que se presenta la distribución de este nuevo sistema en el proyecto y se cumple con los requisitos impuestos por la norma I.S. 010 (2006) correspondiente a instalaciones sanitarias del reglamento nacional de edificaciones. Como conclusión, se demuestra que es aplicable la utilización de sistemas de recirculación y que benefician no solo al consumidor sino también al planeta, teniendo más opciones de proteger nuestro entorno para las generaciones futuras.

El problema de la escasez de agua es un desafío significativo para la industria minera peruana. Aunque Perú es un país con una gran cantidad de recursos hídricos, la distribución geográfica y la variabilidad climática hacen que algunas áreas sufran de escasez. La minería es una parte significativa de la economía peruana y es la actividad que menos consume agua en el país. La gran minería requiere ciertas cantidades de agua para los diversos procesos, como la extracción, el procesamiento y la transformación de minerales. Esto puede poner una presión considerable sobre los recursos hídricos locales, especialmente en regiones donde ya existe escasez de agua. Este trabajo de investigación presenta un marco teórico para el entendimiento del manejo y almacenamiento de relaves mineros, optimización y gestión del agua, últimas tecnologías de equipos mineros-metalúrgicos y conceptos económicos para evaluación y comparación de alternativas. Así mismo, detalla las tecnologías que usan algunas empresas mineras, que operan en Perú, para optimizar la recuperación de agua en el proceso de manejo y disposición de sus relaves. Los equipos implementados de cada empresa son descritos y comparados bajo aspectos técnicos y económicos; con la finalidad de analizar y seleccionar el que mejor performance, eficiencia y menor costo de capital y operativo genere. Como conclusión de estas evaluaciones, se determina que el espesador de lamas presenta menor CAPEX, pero mayor OPEX, y mayor VAN que el filtro de relave, pero menor que el filtro banda presentado. Finalmente, para la alternativa seleccionada, se detallará el impacto que generó cuando se implementó en la unidad minera donde se encuentra instalada. / The problem of water scarcity is a significant challenge for the Peruvian mining industry. Although Peru is a country with a large amount of water resources, the geographical distribution and climatic variability lead to water scarcity in some areas. Mining is a significant part of the Peruvian economy and is the least water consuming activity in the country. Mining requires certain amounts of water for various processes such as extraction, processing, and mineral transformation. This can exert considerable pressure on local water resources, especially in regions already experiencing water scarcity. This research work presents a theoretical framework for understanding the management and storage of mining tailings, optimization and water management, the latest technologies in mining-metallurgical equipment, and economic concepts for the evaluation and comparison of alternatives. It also details the technologies used by some Peruvian mining companies to optimize water recovery in the handling and disposal of their tailings. The implemented equipment of each company will be described and compared in technical and economic aspects, with the aim of analyzing and selecting the one that generates the best performance, efficiency, and lower capital and operating costs. As a conclusion of these evaluations, It is determined that the thickener has lower CAPEX, but higher OPEX, and higher VAN than the filter press, but lower than the band filter. Finally, about the selected alternative, the impact it generated when implemented in the mining unit where is installed will be detailed.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / Esta memoria revisa el desarrollo de las intervenciones administrativas orientadas a la protección de caudales mínimos desde la década de 1980 hasta el presente, y critica de la suficiencia o idoneidad de las mismas en el contexto jurídico y político ambiental, especialmente tratándose del denominado Caudal Ecológico Mínimo. La investigación se desarrolla a través del estudio de diversos textos doctrinarios, leyes, reglamentos y minutas, y recurre a un método deductivo, de tipo dogmático jurídico. Entre otras indicaciones sobre la dirección en que debieran orientarse los esfuerzos regulatorios en el ramo, se concluye que, cuando por razones de interés público o de conservación del patrimonio ambiental sea necesario reducir el volumen máximo de extracciones en un cauce o sección del mismo, todos los derechos existentes en él deberían ser reducidos en la medida que corresponda, a través de Planes de Manejo, complementarios a los caudales ecológicos en vigor, por resultar estos insuficientes para la consecución de tales objetivos

Geólogo / Se desarrolla un modelo hidrogeológico conceptual del Sistema Hídrico Parinacota- Cotacotani, ubicado en el altiplano de la XV Región de Arica y Parinacota, en el extremo norte de Chile. Se presenta información hidrogeológica e hidroquímica del área en estudio, tanto superficial como subterránea. La XV Región de Arica y Parinacota se caracteriza por ser una zona de extrema aridez. La distribución temporal de las lluvias en el altiplano responde al régimen de precipitaciones provenientes del invierno altiplánico, por tanto los caudales de los cursos superficiales son mayores entre los meses de diciembre a marzo. Se calculó la precipitación media anual en las cuencas y subcuencas de estudio para el periodo 1984- 2013. La evapotranspiración es la componente de salida más importante del sistema hídrico de la cuenca. El río Lauca muestra un régimen pluvial. La salida del sistema por flujo superficial corresponde al caudal promedio anual aforado en la salida de la cuenca. El caudal promedio anual es de 400 L/s en la estación de aforo Río Desaguadero en Cotacotani, 160 L/s en la estación Río Lauca en Estancia el Lago, 764 L/s en la estación Canal Lauca en Sifón nº 1. Este caudal es utilizado mayoritariamente para riego de bofedales y uso doméstico. Desde el punto de vista geológico, la cuenca hidrográfica del río Lauca se enclava en una cuenca tectónica sedimentaria tipo antepaís en la zona central del orógeno andino. Esta cuenca se encuentra controlada por sistemas estructurales y movimientos tectónicos. La geología estructural existente define y condiciona la formación y geometría de los cuerpos acuíferos. Asimismo, la litología presente afecta y marca la hidroquímica del agua que transita por los acuíferos. En la cuenca de estudio se han identificado 4 unidades hidrogeológicas: La UH1 son acuíferos en depósitos sedimentarios, la unidad UH2 corresponde con los acuíferos en roca muy fracturada, la UH3 es un acuitardo de porosidad primaria y la unidad UH4 es un acuitardo en roca fracturada. La UH5 es una roca casi impermeable. En el sector Parinacota-Cotacotani, la unidad acuífera principal es la UH1. A partir de la prospección geofísica realizada se observa una zona no saturada en las partes más altas de hasta 50 m de espesor, no obstante no se detectó el basamento en la zona central de este sector, implicando que el acuífero UH1 presenta al menos un espesor de 300 m. En la parte occidental y sur del sector existe la ignimbrita Lauca (UH4) que semiconfina la parte inferior de UH1 causando así la formación de un acuífero inferior semiconfinado que se extiende también aguas abajo hacia el sector del Lauca Alto. Hidroquímicamente se ha observado que en la cuenca del río Lauca las aguas son de composición bicarbonatada. Esto evidencia una escasa evolución química del agua subterránea, mostrando un bajo contenido salino y un predominio mayoritario del ión bicarbonato. Por lo tanto, se puede concluir que las aguas subterráneas del área de estudio son relativamente jóvenes. Se analizó la conexión hidráulica entre la cuenca del lago Chungará con la cuenca del río Lauca. A partir de este análisis se pudo concluir que existe un gradiente hidráulico entre las lagunas que permite que el agua circule desde la cuenca del lago Chungará hacia el Lauca. La conexión hidráulica entre la cuenca del lago Chungará con la cuenca del río Lauca por el sector de las lagunas de Cotacotani ha sido apoyada por la respuesta de resistividades eléctricas que muestra el perfil TEM llevado a cabo en la prospección geofísica.

Durante los últimos veinte años, la frontera agrícola del valle del Chira (Piura, Perú) se ha expandido considerablemente y, en paralelo, atraviesa por recurrentes episodios de escasez hídrica. Ambos aspectos que hoy caracterizan el valle son, en parte, producto del incentivo a la agroindustria en valles costeños y de las reformas en las políticas hídricas que rigen en el país. Así, los usuarios agrarios –que componen un grupo heterogéneo compuesto por pequeños y medianos agricultores, así como empresas agrícolas– desarrollan una serie de estrategias para acceder al agua de uso agrario en una cuenca con un río declarado como agotado. A partir del caso de la Comisión Miguel Checa, en el ámbito del valle del Chira, y con el empleo de una metodología cualitativa, se identifica que las estrategias desarrolladas por los usuarios son: inversión para el control de la infraestructura, autodefinición del derecho de agua, traslocación del derecho de agua, redes de soporte, organización alterna para el control interno y manifestaciones colectivas. El desarrollo de estas estrategias da cuenta de que la institucionalidad de la gestión del agua de uso agrario en el Perú es híbrida y plurilegal, ya que presenta una estructura compuesta por tres campos reguladores (campo de instituciones administrativas públicas de agua, de organizaciones de usuarios y local o de micro-sistemas de riego) que se hallan interconectados y en ocasiones entran en conflicto por la definición del acceso al agua en términos de derecho de uso; no obstante, ninguno de estos campos supera su estado de fragilidad y tampoco viabiliza cabalmente la seguridad hídrica de los usuarios. / During the last twenty years, the agricultural frontier of the Chira valley (Piura, Peru) has expanded considerably and, in parallel, is suffering from recurrent episodes of water scarcity. Both aspects that today characterize the valley are, in part, product of the incentive to the agribusiness in coastal valleys and the reforms in water policies that govern in the country. Thus, agricultural users - who make up a heterogeneous group composed of small and medium farmers, as well as agricultural companies - develop a series of strategies to access water for agricultural use in a watershed with a river declared as depleted. Since the case of the Miguel Checa Commission, in the Chira Valley area, and using a qualitative methodology, the strategies identified are investment for infrastructure control, self-definition of the right to Water, translocation of water law, support networks, alternate organization for internal control and collective manifestations. The development of these strategies shows that the institutionality of water management for agricultural use in Peru is hybrid and plurilegal, since it is composed of three regulatory fields (public water administrative institutions, user organizations And local or micro-irrigation systems) that coexist, intersect, and sometimes conflict with each other on the definition of access to water in terms of rights. Nevertheless, none of these fields exceeds its fragility neither does it fully enable the water security of the users. / Tesis

Memoria (para optar al grado de licenciado en ciencias jurídicas y sociales)

Ingeniero Civil / La agricultura constituye una de las principales actividades económicas en la región de Arica y Parinacota. El Valle de Azapa alberga el área agrícola más importante de la región con cerca de 3.000 [ha] cultivadas, y como ocurre en todo el norte del país, el factor limitante para el desarrollo de dicha actividad es el recurso hídrico. En diferentes estudios el déficit hídrico se ha estimado entre 250 y 500 [l/s], y a raíz de aquello se han observado descensos continuos de los niveles de los pozos por periodos de hasta 20 años. El objetivo de este trabajo fue realizar una caracterización de la cuenca del río San José para determinar el potencial de implementar un sistema de recarga artificial de acuíferos en el Valle de Azapa, como alternativa para mitigar el déficit hídrico de la zona. Luego de analizar preliminarmente los antecedentes, tanto de metodologías de recarga existentes como las características propias del valle, se determinó que la infiltración de las aguas del río San José mediante lagunas de infiltración, y la recarga de las aguas residuales de Arica mediante pozos serían alternativas factibles de implementar en este caso. Se estimó la disponibilidad hídrica del río San José en base a la estadística de caudales diarios de las estaciones de monitoreo Ausipar y San José en Bocatoma Azapa. Se encontró que considerar un caudal de diseño de 0,6 [m3/s] sería razonable, lo cual permitiría infiltrar en promedio 2,45 [hm3] anualmente y se requerirían 15,9 [ha] para hacerlo mediante lagunas. Sin embargo, se requiere una importante remoción sedimentos para evitar problemas de colmatación y existe el riesgo de contaminar el acuífero con arsénico por sus elevadas concentraciones en el agua superficial. Las aguas residuales presentan una disponibilidad de 864 [l/s] y para infiltrarlas requieren tratamiento terciario y elevar el caudal hasta el punto de inyección. Se identificaron dos sectores de adecuada permeabilidad para la recarga: uno en la parte baja del Valle entre los kilómetros 5 y 12 del Camino Azapa con un potencial de almacenamiento de 6,2 [hm3] y otro en la parte alta entre los kilómetros 18 y 30 con un potencial para almacenar 18,5 [hm3]. Así, un buen lugar de emplazamiento para la infiltración por lagunas sería entorno al kilómetro 30 cercano a la Bocatoma Azapa, mientras que la infiltración por pozos sería recomendable emplazarla entorno al kilómetro 12. La infiltración por pozos asoma como la alternativa más recomendable por el mayor caudal que podría ser recargado y el alto grado de seguridad respecto de su disponibilidad, a diferencia de la infiltración por lagunas donde sería necesario remover el arsénico y los sedimentos que arrastra el río San José, la disponibilidad de terreno es limitada, no hay certeza respecto de la disponibilidad de agua y las crecidas del río constituyen un riesgo importante para las obras hidráulicas. Finalmente cabe destacar que para implementar un proyecto de este tipo se requiere mejorar de manera importante tanto la cantidad como la calidad de la información de caudales y aumentar la cobertura de monitoreo de la calidad química de las aguas subterráneas.

El cambio climático generará impactos tanto en la disponibilidad como en el aprovechamiento del recurso hídrico. Chile es vulnerable a estos impactos y es previsible que esta situación tenga consecuencias negativas tanto para las actividades productivas como para el medio ambiente. Para ello, la gestión hídrica deberá adaptarse a nuevas, inciertas y cambiantes condiciones climáticas. Los impactos serán distintos en cada cuenca e incluso podrán diferir entre zonas al interior de éstas, también variarán según el sector de uso. Esto justifica que los análisis se enfoquen en casos delimitados a una cuenca o sección de ésta y a un sector usuario determinado, y que consideren las proyecciones climáticas, vulnerabilidad, características de aprovechamiento y percepciones de los actores involucrados. De esta forma, el objetivo planteado en el presente estudio es analizar los desafíos de la adaptación en el marco de la gestión hídrica frente al cambio climático, usando como caso de estudio el sector agricultura de riego en la tercera sección de la cuenca del río Maipo, comuna de Melipilla. Se utilizó una metodología de investigación cualitativa con un enfoque exploratorio-analítico, desde la mirada de sistemas complejos, en la cual se distinguen dos etapas. La primera, se alimentó con información secundaria de una revisión bibliográfica y datos primarios de entrevistas indagatorias a expertos. En la segunda fase, se levantó información en un trabajo de campo, con entrevistas semiestructuradas a usuarios de agua y funcionarios públicos. Con estos elementos, se analizó la vulnerabilidad del sector con el fin de identificar barreras existentes para la adaptación. Luego se planteó y evaluó una lista de opciones de adaptación, para finalmente desarrollar en forma tentativa una propuesta de política pública que consideró experiencias comparadas de otros países. El río Maipo es la principal fuente de agua de la región Metropolitana y la gran cantidad de usos no agrícolas presentes lo diferencia de otras cuencas del país. Este hecho, unido al surgimiento de competencias y conflictos entre los diferentes usos y usuarios, complejiza aún más la gestión para el sector riego. En la tercera sección, los principales problemas detectados en las organizaciones de usuarios se asocian a deficiencias en aspectos legales, baja participación interna, pocas capacidades técnicas, insuficiente conocimiento del entorno institucional y legal, infraestructura precaria y contaminación del agua. En esta sección, los derechos de agua dependen de flujos de retorno originados en la parte superior de la cuenca que, según se espera, disminuirán en el futuro. Este inminente problema no está contemplado en el marco legal vigente y no tiene vías claras de solución, algo que se ve agravado por la ausencia de una acción estatal de planificación hídrica. Las opciones de adaptación analizadas están dirigidas a fortalecer las organizaciones de usuarios; crear herramientas de capacitación y sensibilización a los impactos de cambio climático para usuarios y funcionarios públicos; incorporar la adaptación a los instrumentos de fomento y focalizar los fondos destinados a estos objetivos; mejorar canales de información meteorológica, de recomendación de cultivos por temporada y de programas de apoyo estatal; establecer mejoras en las labores de vigilancia, control y resolución de conflictos, y en los instrumentos para enfrentar eventos extremos como sequías; elaborar planes para mejoramiento de la infraestructura y aumento de la seguridad hídrica; perfeccionar los mecanismos de participación de usuarios dentro de sus organizaciones y en el sistema estatal de planificación; y crear una institucionalidad en el ámbito de cuencas con funciones de coordinación interinstitucional, sectorial y de planificación hídrica. La propuesta final de política pública, va orientada a mejorar los mecanismos de representación interna de las organizaciones de usuarios, para generar un entorno legal e institucional que incentive a los titulares de derechos de aprovechamiento a una mayor participación. Esto permitirá mejorar la representatividad de los acuerdos internos y otorgarle una mayor legitimidad a la toma de decisiones que llevan a cabo. Esta propuesta incorpora como criterios regidores, la flexibilidad en las reglas y la autonomía organizacional, pero también resalta el rol planificador insustituible que deberá reformular el Estado.