Departamento de Ingeniería Ambiental - Tesis Pregradohttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/66822024-03-29T12:54:24Z2024-03-29T12:54:24ZModelación de la calidad del agua en una subcuenca del río Biobío como una herramienta para un plan de descontaminación.Huanquiao Millapinda, Diego Guillermohttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/119352024-03-27T06:02:49Z2023-01-01T00:00:00ZModelación de la calidad del agua en una subcuenca del río Biobío como una herramienta para un plan de descontaminación.
Huanquiao Millapinda, Diego Guillermo
En las últimas décadas se ha registrado un incremento demográfico y desarrollo industrial, lo que ha ocasionado una fuerte presión en las fuentes de agua dulce, disminuyendo en ~20% la disponibilidad hídrica anual por persona, y alterando las condiciones físicas, químicas y biológicas de los diversos cuerpos de agua. Por parte de la industria agrícola, influye fuertemente en la disponibilidad hídrica por la gran extracción de agua que requiere, y en la calidad del agua por el uso de agroquímicos y la liberación de contaminantes, principalmente por fuentes difusas, causando el aumento de eutrofización y decadencia en los hábitats de fauna acuática.
Se utilizó el modelo hidrológico SWAT (Soil and water assesment tools) para la modelación de caudales y nutrientes para el periodo de 2003 – 2019 en la cuenca del río Duqueco, una de las principales subcuencas de la cuenca río Biobío, el cual posee mayormente plantaciones forestales (41,14%), bosque nativo (29,50%) y terreno agrícola (21,35%), y sus niveles de calidad están determinados por la norma secundaria de la región del Biobío (DS N°9/2015). Además, se modeló un escenario con reemplazo total de terreno agrícola por bosque nativo y otro escenario con reemplazo de 50% de plantación forestal por bosque nativo, para la estimación de cargas medias anuales de nitrógeno y fósforo total.
El modelo logró predecir bien los caudales, de buena forma nitrógeno total y aceptabilidad regular fósforo total, por lo que se pudo cuantificar los nutrientes y diferenciar el aporte por fuentes puntuales y difusas, determinando un aporte dominante en la cuenca por fuentes difusas, con carga media anual de 92,4% de nitrógeno total y 84,7% de fósforo total.
Además, se determinó que el reemplazo total de terreno agrícola por bosque nativo reduce la carga media anual en -14,56 [ton/año] y aumenta la carga media anual de fósforo total en +2,78 [ton/año]. Y un escenario con reemplazo de 50% de plantaciones forestal por bosque nativo disminuye la carga media de nitrógeno total en -4,55 [ton/año], y aumentan las de fósforo total en +4,47 [ton/año], lo que indica que disminuir la superficie de terreno agrícola o forestal en la cuenca Duqueco presentaría una posible tendencia de disminución de nitrógeno total.
Tesis presentada para optar al grado de Ingeniero Ambiental.
2023-01-01T00:00:00ZPropuesta de áreas de conservación para especies de peces en peligro en la cuenca del río Biobío.Vega Ibáñez, Paulina Andreahttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/119282024-03-27T06:03:00Z2021-01-01T00:00:00ZPropuesta de áreas de conservación para especies de peces en peligro en la cuenca del río Biobío.
Vega Ibáñez, Paulina Andrea
La cuenca del río Biobío se destaca por presentar la mayor riqueza de peces en Chile con 18 especies nativas, y a su vez, un alto grado de endemismo, alcanzado un 83%. No obstante, se ha registrado una disminución en la abundancia de especies nativas como resultado de los efectos sinérgicos y acumulativos de los múltiples estresores en la cuenca, como, por ejemplo, la actividad hidroeléctrica, el cambio uso de suelo, contaminación puntual y difusa, y la introducción de especies exóticas. En este sentido, genera especial preocupación la conservación de las especies Percilia irwini (Carmelita de Concepción), Diplomystes nahuelbutaensis (Tollo) y Bullockia maldonadoi (Bagrecito). Estas especies endémicas de Chile se encuentran En Peligro y, sumado a esto, presentan una distribución acotada a dos o tres cuencas hidrográficas en el país. Considerando la degradación de la ictiofauna en la cuenca del río Biobío y las continuas presiones antrópicas sobre el ecosistema fluvial, el presente estudio plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Existen áreas en la cuenca que, bajo su protección, permitan la conservación de poblaciones de Diplomystes nahuelbutaensis, Percilia irwini y Bullockia maldonadoi?
Para llevar a cabo este estudio se utilizaron 47 estaciones de muestreo distribuidas entre los ríos Biobío, Laja, Lirquén, Huequecura, Mininco, Queuco, Quillaileo, Quilme y Rucúe, las cuales presentaron al menos una de las especies objetivo. Se describió la composición y estructura comunitaria de la ictiofauna en el área de estudio mediante análisis multivariados no paramétricos. Se encontró que la especie P. irwini se distribuye de manera abundante en todas las estaciones de muestreo, pero B. maldonadoi y D. nahuelbutaensis no se distribuyen en los mismos sitios, con algunas excepciones. Debido a la complejidad de proponer sitios que presentaran las tres especies, se priorizó la selección de estaciones con las combinaciones de P. irwini con B. maldonadoi y P. irwini con D. nahuelbutaensis. De esta manera se seleccionaron 10 estaciones distribuidas en los ríos Huequecura, Queuco, Quillaileo y Quilme, las cuales presentaron las mayores abundancias y frecuencias de ocurrencia para las especies objetivo. Adicionalmente, se seleccionaron 6 estaciones en tramos de los ríos Biobío y Laja como propuesta de sitios de manejo para las especies objetivo.
Posteriormente, se analizó la viabilidad de proteger los tributarios identificados y la subcuenca asociada, considerando aspectos sociales como derechos de aprovechamiento de aguas, proyectos ingresados al SEIA, uso de suelo y presencia de comunidades indígenas. En este sentido, las subcuencas de los ríos Queuco y Huequecura (sistema fluvial Huequecura y Quillaileo) resultaron ser las más apropiadas para proponer como áreas de conservación. No se consideró adecuado proponer la subcuenca del río Quilme debido a que actualmente se encuentra aprobado y en fase de construcción el proyecto “Central Hidroeléctrica Rucalhue”, el cual afectará directamente dos de los cuatro sitios prioritarios identificados en el río Quilme.
Este trabajo da cuenta de la urgencia de tomar medidas para la protección y conservación de las poblaciones de P. irwini, B. maldonadoi y D. nahuelbutaensis que aún persisten en la cuenca del río Biobío. Particularmente las poblaciones presentes en las subcuencas propuestas como áreas de conservación continúan siendo amenazadas por proyectos hidroeléctricos, trasvase de aguas y especies exóticas invasoras. Debido a esto, y con la finalidad de mejorar los esfuerzos de conservación, se considera necesario implementar medidas de manejo como, por ejemplo, planes de seguimiento, estudios genéticos, translocación basada en evidencia genética, restauración de hábitats fluviales y disminución y/o erradicación de especies exóticas invasoras.
Tesis para optar al título de Ingeniero/a Ambiental
2021-01-01T00:00:00ZHuella hídrica de la cuenca del lago Lleu-Lleu, para evaluación de la sostenibilidad ambiental.Muñoz González, Reinaldohttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/118932024-03-20T06:02:47Z2019-01-01T00:00:00ZHuella hídrica de la cuenca del lago Lleu-Lleu, para evaluación de la sostenibilidad ambiental.
Muñoz González, Reinaldo
El consumo de agua a nivel mundial ha aumentado de forma significativa en el último siglo, registrándose un consumo de agua superior a los 4.000 km3 en el año 2010. Este consumo de agua ha generado distintos escenarios de estrés hídrico, que a menudo son más estacionales que anuales.
Chile no es la excepción a este escenario. En las regiones de Ñuble y Biobío el índice de sequía se ha intensificado debido a la disminución de las precipitaciones, el aumento de temperaturas y el aumento de incendios forestales. Las proyecciones climáticas futuras no auguran un buen escenario, ya que hacia el 2060 las temperaturas promedio y máximas continuarían aumentando y las precipitaciones disminuyendo.
Es en este contexto que se ha masificado el cultivo de plantaciones forestales, superando los 2 millones de hectáreas en el 2020, concentrándose el 75% de estos cultivos en las regiones de Maule, Ñuble, Biobío y la Araucanía.
Los bosques en general y las plantaciones forestales en particular involucran una mayor cantidad de agua en la evapotranspiración., lo que provoca una disminución en la escorrentía, acentuándose este escenario en los meses de mayores temperaturas.
Según la información entregada por CONAF (2015), en la cuenca del lago Lleu-Lleu, las plantaciones forestales superan el 50% del suelo de la cuenca, lo que, sumado al escenario climático, se hace imperativo un estudio de huella hídrica para determinar si se está superando el consumo del total de agua disponible, lo que provocaría una violación del caudal mínimo ecológico, caudal mínimo necesario para preservar la biodiversidad del ecosistema.
Se evaluó la huella hídrica de la cuenca del lago Lleu-Lleu de forma mensual, durante el año 2019 y su sostenibilidad ambiental, llegando a consumir casi el 90% del total de agua disponible en un mes del período evaluado. Las plantaciones forestales de Eucalyptus Glóbulus y Pinus Radiata presentaron la mayor tasa evapotranspirativa a diferencia de la vegetación nativa de la cuenca.
Si bien la cuenca del lago Lleu-Lleu no presentó ningún cuadro de insostenibilidad hídrica, las proyecciones climáticas futuras indican que el estudio de huella hídrica (no solo de la cuenca en evaluación), debería ser constante para identificar zonas críticas que estén más propensas a presentar escenarios de insostenibilidad ambiental.
Tesis para optar al grado de Ingeniero/a Ambiental
2019-01-01T00:00:00ZEvaluación de un sistema híbrido de energía renovable eólico/fotovoltaico para el abastecimiento eléctrico del Servicio Sanitario Rural de Pehuén, comuna de Lebu.Fernández Mardones, Isidora Belénhttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/118022024-01-26T06:03:02Z2023-01-01T00:00:00ZEvaluación de un sistema híbrido de energía renovable eólico/fotovoltaico para el abastecimiento eléctrico del Servicio Sanitario Rural de Pehuén, comuna de Lebu.
Fernández Mardones, Isidora Belén
Los Servicios Sanitarios Rurales desempeñan un papel fundamental en la provisión de agua potable y saneamiento en las localidades rurales del país. Es crucial que estos servicios garanticen un acceso seguro y continuo al agua potable y saneamiento. El Servicio Sanitario Rural de Pehuén comenzó a operar en 1980 y en la actualidad abastece a más de 500 familias que residen en la localidad de Pehuén, ubicada en la comuna de Arauco. La Ley 20998, promulgada en 2016, regula los servicios sanitarios rurales y exhorta a los Servicios Sanitarios Rurales a incluir la expansión del sistema en su planificación, al mismo tiempo que brinda herramientas para acceder a financiamiento. La implementación de equipos generadores de energía renovable para abastecer de energía eléctrica los procesos sanitarios puede ofrecer diversas ventajas, como aumentar la autonomía y reducir los costos operacionales. En el caso de estudio del Servicio Sanitario Rural de Pehuén, se evaluó cuál es el sistema híbrido de energía renovable óptimo para abastecer los procesos del servicio, priorizando la consecución de una mayor autonomía del sistema. Esta evaluación se llevó a cabo utilizando el software HOMER Energy, el cual es un software de optimización híbrida de múltiples fuentes de energía. El año 2022, el Servicio Sanitario Rural de Pehuén consumió 167.318kWh de energía eléctrica, lo cual tuvo un costo de $25.453.620 de pesos. Se obtuvo como resultado óptimo considerando variables económicas y de autonomía, un sistema de ERNC que combina 3 turbinas eólicas de 20kW de potencia y 3 paneles solares de 7,2kW de potencia, el cuál alcanza un 80,9% de autonomía, autonomía que reduce en directa proporción el gasto en energía eléctrica a la red. Este sistema óptimo permite obtener beneficios de venta de excedente de energía a compañías eléctricas. Las energías renovables pueden utilizarse a pequeña y mediana escala, tanto a nivel doméstico como comunitario, como es el caso del Servicio Sanitario Rural de Pehuén, el cual es un servicio comunitario. La implementación de un sistema de producción de energía renovable para abastecer el servicio sanitario tiene un impacto directo en los usuarios, mejorando las condiciones de acceso para toda la comunidad.
Tesis para optar al título de Ingeniera Ambiental.
2023-01-01T00:00:00Z