Caudal modular

1. Al hacer un balance hídrico de una cuenca, uno de los parámetros de salida es la evapotranspiración. Al respecto:

a) ¿De qué manera influye el cambio de uso de suelo respecto a los factores que afectan el proceso evapotranspirativo?

El cambio de uso de suelo puede implicar la remoción de vegetación o el cambio del tipo de vegetación dentro de la cuenca, por lo que puede influir en la relación transpiración-evaporación (dependiendo de la presencia o ausencia de vegetación) o en la tasa evapotranspirativa, dependiendo del tipo de vegetación existente.

B)

La ET es estimable y no medible para un determinado área (espacialmente), implica que se debe buscar algún método para que su estimación sea representativa de esta superficie ¿Cómo estimaría la ET  de manera que sea más representativa para un área (por ejemplo: cuenca)?

-Obtendría una cartografía de la cuenca.

 -Obtendría la evaporación de bandeja media mensual de la cuenca midiéndola en cada una de las estaciones meteorológicas de la cuenca y luego les aplicaría el coeficiente de corrección K_b, de modo de obtener la evapotranspiración potencial.

Opción 1) Una vez obtenida la evapotranspiración potencial en cada estación meteorológica de la cuenca, trazaría en la cartografía isolíneas de evapotranspiración por medio de interpolaciones, y con el área obtendría la evapotranspiración media mensual para toda la cuenca.

Opción 2) Con la evapotranspiración potencial, los coeficientes de cultivo y el área asociada a cada cultivo calcularía la evapotranspiración de cultivo para cada área de la cuenca.

(Se elige la opción 1 si no hablan de cultivos).

C)

¿Cómo un modelo podría ayudar a perfeccionar su propuesta anterior? (letra b) y cómo garantizaría que el resultado obtenido por la modelación es válido? (refiérase a las etapas de generación de un modelo).

Podría ayudar reduciendo el error en la estimación del trazado de las isolíneas (ajuste de las interpolaciones) o agilizando las estimaciones de evapotranspiración (determinándola de una manera precisa y eficiente). Para que sea válido al menos debo calibrar el modelo con datos históricos, y validarlo con otra serie de datos.

(Si la pregunta habla sobre cultivos, se elimina la parte de las isolíneas).

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Para realizar un aprovechamiento de aguas subterráneas a nivel de cuenca ¿Qué método emplearía para evaluar el recurso?, ¿Qué información requiere?

Determinación directa del caudal de la napa

Se requiere:

-Sondajes de prospección, para reconocer la potencia y extensión de los rellenos permeables que puedan existir.

-Curvas de nivel de escurrimiento subterráneo, para definir direcciones de flujo y gradiente hidráulico.

-Determinación de coeficientes de permeabilidad, mediante pruebas de agotamiento y/o  medición de la velocidad de escurrimiento subterráneo.

B) Balance hidrológico

Con datos anuales, se realiza para varios años para obtener un valor promedio. Se requiere:

-Definir hoya hidrográfica: superficie y % de usos de suelo.

-Escurrimientos superficiales: Una estación fluviométrica afluente y efluente, con registros continuos de n años.

-Precipitaciones: Plano de isoyetas en base a n pluviómetros con registros continuos durante n años.

-Evaporaciones: desde superficies de agua libre, nieve y suelo.

-Transpiración de las plantas.

-Eficiencia de uso: infiltración desde el riego

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La Conama le pide evaluar si otorgar nuevos derechos de aprovechamiento para extraer agua subterránea a través de un pozo en un predio Agrícola X, afectará la existencia de la tagüita del norte en el humedal ubicado en las cercanías de este predio, en la desembocadura del río Lluta. Por sus conocimientos como recursero, sabe que esta especie en peligro de extinción desarrolla parte de su vida en los humedales, y que a la menor disminución del nivel del agua en este, se produce una migración.

Se debe realizar una evaluación a través de una prueba de agotamiento, específicamente una relación Depresión-Distancia al pozo de bombeo. Se debe ubicar un pozo de bombeo y otro pozo en el humedal y se debe medir la diferencia en los niveles de los 2 pozos para un mismo tiempo t. Si se muestra que la relación Depresión-Distancia es mayor a la distancia entre el pozo de bombeo y el humedal, significa que el bombeo afecta al nivel de agua del humedal, y por consecuencia, a la tagüita del norte, por lo que no se podrían otorgar DAA.

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¿Cómo un modelo puede ayudar a perfeccionar aquellos parámetros que el balance H, utiliza como datos de entrada?, ¿cómo podría decir que un modelo es válido?

a) Determinando de manera precisa y eficiente los componentes del ciclo hidrológico, reduciendo los errores de estimación de los diferentes parámetros (como pp media, ET media en una cuenca, etc).

b) Un modelo resulta válido si previamente ha sido calibrado con una serie de datos históricos, y validado con otra serie de datos.

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¿Cuáles son las etapas de un modelo hidrológico?, ¿cómo se mejora un modelo luego de una perturbación?

A) Identificación, Calibración, Validación y Límites de aplicación del modelo

B) Se debe volver a calibrar y validar en el proceso que se vio afectado

6. En una sección de un río existen 4 faenas mineras, de las cuales se sabe con precisión la cantidad y tipos de contaminantes que vierten. Aguas abajo, en la boca de salida de la subcuenca, se cuenta con una serie de datos completa de caudales medios diarios de 33 años, con lo cual se ha estimado el módulo del río en 100 m³/s.     Como aguas debajo de esta zona existe una bocatoma para la empresa de agua potable, es fundamental implementar las medidas necesarias para evitar que se superen los niveles máximos aceptados para Cu (Nch 409) en la entrega de agua a la población.
 

A)

Para esto se le solicita a Ud. estimar la probabilidad de tener que cortar el paso de agua a la ciudad por presentar niveles por sobre lo permitido, Explique cómo procedería usted para resolver esta solicitud.

También se considera importante saber en promedio cuántos días al año se podrían esperar niveles superiores a la norma ya que en estos casos la administración del agua a la ciudadanía será a partir de aguas subterráneas. Explique cómo desarrollaría la estimación.

Ya que se sabe la cantidad y tipo de contaminantes que se vierten, y asumiendo que no varían en el tiempo, la concentración de contaminante en el agua depende solo del caudal que lleve el río. Es por esto que se debe determinar el caudal necesario para mantener la concentración de contaminante por debajo de la norma (caudal mínimo necesario) y luego se debe calcular la Probabilidad de excedencia de dicho caudal, con una serie de valores extremos. Se deben escoger los caudales medios diarios más bajos de cada año (serie de máximos anuales) o los 33 menores caudales medios diarios (serie de excedencia anual).

Para saber la cantidad de días al año en que se esperan niveles superiores a la norma, se debe hacer una Curva de Duración de gastos medios diarios, y a partir del caudal mínimo necesario se calcula el % del tiempo en que dicho caudal ha sido igualado o excedido, luego se determina el % del tiempo en que dicho caudal no se supera (1-P(x)), y eso se pasa a días del año.

B)

Por otra parte, la junta de vecinos representante de la población que es abastecida con esta agua, ha presentado una demanda por contaminación provocada por las mineras. Usted, como asesor Profesional, después de realizar los estudios, llega a la conclusión de que la Empresa 2  (minera W) es la que produce mayores problemas de contaminación, a pesar de que las 3 empresas  (4 mineras) vierten la misma cantidad anual de RILES. ¿Cómo logró llegar a dicha conclusión? (explique sus razones (2) que le permiten hacer ese análisis).

A pesar de que las 3 empresas vierten la misma cantidad de RILes anualmente, no se sabe su distribución en el tiempo, por lo que la minera W puede verter sus RILes en menor tiempo que las otras, y poseer una mayor concentración de éstos.

Otra razón puede ser que la minera W vierte sus RILes cuando el Caudal del río es menor que el caudal que hay cuando vierten las otras.

7. Críticas al caudal ecológico

No es retroactivo a derechos otorgados antes de establecerlo. No puede superar el 20% del caudal medio anual, independiente de los requerimientos de la flora y fauna involucradas.

Está hecho a partir de criterios hidrológicos y no ecológicos. No considera la calidad de agua, solo la cantidad.

USAR IFIM

8. Cuando en una cuenca se produce un crecimiento de la zona urbana se generan una serie de modificaciones en el comportamiento hidrológico natural, al respecto.

A) ¿Qué procesos hidrológicos son los que se ven alterados por la urbe y cómo?

Dada la impermeabilización del suelo por pavimentación, se ve alterada la infiltración (aumentando la escorrentía superficial) y la evaporación. También por la reducción de vegetación cambian las tasas de evapotranspiración.

B) ¿Qué efectos hidrológicos se podrían generar y por qué?

Se podrían generar crecidas de gran magnitud y mayor velocidad de flujo, ya que se reducen las tasas de infiltración, aumentando la escorrentía superficial, y debido a la canalización de los cauces.

Se ve alterado el patrón de drenaje, la recarga de acuíferos (percolación) 

C) ¿Cuáles son los posibles impactos que se asocian a estos efectos hidrológicos?

Inundaciones, taponamiento de las redes de alcantarillado y de evacuación de aguas lluvias y servidas, deslizamientos de terreno y derrumbes en zonas de pendiente o quebradas. Esto deja a una gran cantidad de personas damnificadas, afectando generalmente a la gente más pobre, produciendo gastos de millones de pesos por ayudas y reparaciones.

9. a) Como experto en temas de aguas, se le solicita asesorar a una empresa para acceder a las acciones de agua necesarias para su funcionamiento, extracción que haría desde un río. Explique cómo procedería y señale que requisitos se deben verificar para poder obtener finalmente el derecho sobre esa agua.

Se debe hacer una solicitud de DAA a la DGA, en donde se debe especificar cuanto Q se planea extraer, en qué punto se haría la extracción y el tipo de DAA que se está solicitando y presentar los antecedentes legales de quien lo solicita. Los requisitos para solicitar un DAA son: ser legalmente precedente, que no se perjudique a otros usuarios y que haya disponibilidad del recurso. Si no hay disponibilidad, se debe recurrir al Mercado de Aguas, en donde se compran, venden y arriendan DAA. 

b) En Mayo del 2008, entró en funcionamiento la primera generadora de energía limpia (ley de generación eléctrica), la cual se emplaza a los pies del embalse Puclaro y utiliza sus aguas que son almacenadas para riego. ¿Qué tipos de derecho de aprovechamiento de aguas están presentes en esta situación, a qué usos se encuentran asociados y de qué manera estos podrían entrar en conflicto?
Derechos Consuntivos para el riego y Derechos no Consuntivos para la Hidroeléctrica. Estos podrían entrar en conflicto si alguno de los 2 no cumple con sus DAA, o si la Hidroeléctrica no restituye el agua en el punto o momento acordado.

10. Con respecto a los derechos de agua:

A)   Indique los tipos de DAA

Consuntivo – no consuntivo

Permanente – eventual

Continuo – discontinuo – alternado entre varias personas

B)   Señale los tipos de organizaciones de usuarios de agua (OUA)

-Juntas de vigilancia (JV): Cauces Naturales

-Comunidades de agua (CA): Cauces Artificiales, donde participa más de un usuario.

-Asociación de canalistas (AC): Cauces Artificiales, mayor grado de organización, personalidad jurídica y debe estar suscrito el 100% de los usuarios.

C)    Explique el procedimiento de solicitud de DAA

a) Solicitud a la DGA (indicando cuánto Q, de donde se extraerá, tipo de derecho y antecedentes legales de quien lo pide)

B) Publicación (en diario oficial y local)

C) Oposiciones (si hay pasa a remate, se estudia si afecta a terceros)

D) Resolución DGA (visto bueno o no)

E) Inscripción en el CBR (al igual que cualquier propiedad privada)

F) Inclusión en el catastro público de aguas (ir a la DGA a dejar “constancia”)

11. ¿Qué tipos de DAA se piden para los usos productivos más comunes?

Minería: Consuntivo

Riego: Consuntivo

Generación de energía: No consuntivo