Ingeniería del Agua

Explorando la respuesta hidrodinámica de un río altamente perturbado por erupciones volcánicas: el Río Blanco, Chaitén (Chile)

Bruno Mazzorana — 2023-04-28

En este trabajo se exploró la respuesta hidrodinámica del Río Blanco ante flujos trifásicos (agua, sedimento y madera), en un contexto de perturbación volcánica. La escasa información hidrológica dificulta el uso de métodos tradicionales, por lo que se definió una alternativa metodológica para determinar la peligrosidad de inundaciones a través de modelos numéricos (Iber) y el diseño de escenarios. Los resultados mostraron que el caudal necesario para el desborde del río varía entre 850 y 950 m³/s para flujos monofásicos (solo agua), mientras que para los flujos trifásicos el caudal fue mucho menor (entre 700 y 800 m³/s). Además, se observaron diferencias significativas en el área inundada entre los escenarios con distintas rugosidades y proporción de sedimento y madera en el flujo. Los resultados evidencian la gran complejidad y sensibilidad del sistema fluvial del Río Blanco.

Implementación de un sistema de alerta temprana integral contra las inundaciones urbanas y desbordamientos de sistemas de saneamiento: el Proyecto LIFE BAETULO

Montse Martínez Puentes — 2023-04-28

LIFE BAETULO (www.life-BAETULO.eu) ha sido un proyecto piloto de adaptación al cambio climático liderado por AQUATEC y con presupuesto de 1.2 millones de euros, financiado por la Comisión Europea en el marco del programa LIFE Climate Action. El objetivo del proyecto ha sido el desarrollo y la implementación de un sistema de Alerta Temprana Integral Multirriesgo en la ciudad de Badalona para reducir la exposición y la vulnerabilidad de los ciudadanos frente a los eventos climáticos. La duración de LIFE BAETULO ha sido de dos años y medio (Julio 2020 - Diciembre 2022). Tanto la fase de desarrollo como de implementación han contado con la participación de diferentes entidades como el Ayuntamiento de Badalona, el Área Metropolitana de Barcelona y Aigües de Barcelona, también socios del proyecto. Los principales peligros climáticos que permite gestionar el sistema de alerta integral son las inundaciones pluviales urbanas, los desbordamientos del sistema de saneamiento (DSS) (estas dos amenazas principalmente tratadas en este artículo), los temporales marítimos, las olas de calor y de frío, las nevadas, los temporales de viento, los incendios forestales y los episodios de contaminación atmosférica. El proyecto ha proporcionado un sistema capaz de detectar de manera temprana dichos eventuales peligros climáticos y ayudar en la gestión de eventos de crisis asociados a su ocurrencia. Como colofón al proyecto se ha desarrollado también una aplicación móvil como canal de comunicación del sistema con la ciudadanía, operadores y otros actores locales involucrados. BAETULO adopta un enfoque multirriesgo, en contraste con las soluciones sectoriales clásicas que se enfocan en un solo peligro a la vez. Este artículo describe los objetivos del proyecto, la arquitectura de la solución, la metodología de validación y los beneficios para la ciudad de Badalona.

Radio máximo de la zona saturada en superficie bajo riego por goteo a caudal constante. Modelos analítico y empírico

Ángel del Vigo — 2023-04-28

En publicaciones previas se presentó un modelo numérico con capacidad para estudiar patrones de filtración bajo condiciones de riego por goteo. Las pruebas realizadas concluyeron que el modelo es robusto y eficiente con independencia de las características del suelo. Paralelamente, se presentó un modelo analítico simplificado para condiciones de contorno asumibles en el riego por goteo superficial, que describe la evolución del bulbo con el tiempo y en función del caudal aplicado, en base a cuatro parámetros del suelo: conductividad hidráulica en saturación, tensión en el frente, y los contenidos de humedad inicial y en saturación del suelo. A partir de simulaciones para suelos caracterizados con funciones del tipo Gardner, Clapp y Hornberger y van Genuchten-Mualem, se ha obtenido un conjunto de tres ecuaciones empíricas que describen el radio máximo de la zona saturada en superficie, a caudal aplicado constante, para cada uno de estos tres esquemas de caracterización. A través del modelo analítico simplificado se ha llegado a una expresión en régimen estacionario que relaciona el radio máximo de la zona saturada con el caudal aplicado y los parámetros del suelo. En este trabajo se presentan las ecuaciones empíricas obtenidas por simulación, y el modelo analítico simplificado, así como una comparativa de estos dos modelos con el modelo analítico de Wooding, el cual, describe las mismas características del riego.

«Créditos de agua», una contribución para asegurar la disponibilidad de recursos hídricos en España

Jordi Molist Gazapo — 2023-04-28

La disponibilidad de agua en España se enfrenta a grandes retos. A una situación de escasez que ya es acusada en algunas cuencas, se unen la obligación de alcanzar unos objetivos ambientales exigentes y la esperable disminución de aportaciones a causa del cambio climático. Ante estos desafíos, los instrumentos de que dispone la administración hidráulica son limitados. En este trabajo se propone un nuevo instrumento económico que actuaría como una “red de seguridad” del resto de políticas del agua. Se trata de un esquema de línea base y crédito, que no se ha aplicado hasta ahora a la gestión cuantitativa del agua. Consiste en una reducción progresiva, global y homogénea de todas las asignaciones de agua, acompañada de un mecanismo de flexibilidad: un mercado voluntario de compraventa de volúmenes no captados (los “créditos de agua”). Este mercado vehicularía las inversiones hacia las acciones de ahorro o generación más eficientes. Este “comercio de ahorros” sería sustancialmente distinto a un “comercio de derechos” y se diseñaría para prevenir en origen los riesgos de externalidades negativas, tanto sociales como ambientales.

Retornos de la inversión en la conservación de cuencas tropicales incluyendo la emisión de bonos de carbono

Óscar D. Álvarez-Villa — 2023-04-28

Se presenta un análisis de retorno de la inversión por la implementación de proyectos de conservación por parte de la Corporación VivoCuenca, Fondo de Agua que opera en la cuenca del río Chinchiná, Colombia, la cual abastece la ciudad de Manizales. Este análisis consiste en el planteamiento de un catálogo de escenarios de Soluciones Basadas en la Naturaleza (SbN) que propenden por mejorar los servicios ecosistémicos de retención de sedimentos, secuestro de carbono y regulación hídrica. Para cada conjunto de SbN propuestos se evalúa su viabilidad financiera mediante un análisis de retorno de inversión, el cual engloba el balance de los costos de operación, los costos de implementación de las SbN, costos evitados y co-beneficios. En este caso se consideran los ahorros potenciales por disminución de sedimentos tratados debido a la implementación de las SbN y co-beneficios asociados a la venta de bonos de carbono. Dada la escasez de información, las variables físicas requeridas para los balances financieros (caudales sólidos y líquidos, biomasa y emisiones de CO₂ evitadas) se obtienen mediante la implementación de modelos distribuidos de los ciclos del agua y del carbono. Los resultados muestran que el caso de negocio es viable únicamente si se considera la emisión y venta de bonos de carbono por efecto del secuestro de CO₂ en las SbN propuestas.