Propuesta de actualización de la determinación de caudales disponibles para dilución en cuencas sin control fluviométrico en Chile

Abstract

El caudal de dilución corresponde al máximo flujo de un contaminante que puede ser descargado a un cuerpo receptor para no dañar su calidad ambiental. El procedimiento que existe hoy en día para determinar los caudales disponibles para dilución en el cuerpo receptor, en una cuenca sin control fluviométrico, considera como base una curva de duración regional determinada en la década de 1990 y exige la medición de caudales en el mes de mínimos caudales para verificar si el valor estimado es o no apropiado. El presente trabajo de título realizado consiste en la elaboración de una metodología para determinar los caudales disponibles para dilución en cuencas sin control fluviométrico en Chile, específicamente en la región Metropolitana y de Valparaíso, que mejore el método actual definido por la Dirección General de Aguas (DGA) del Ministerio de Obras Públicas en el año 2004. El objetivo general es proponer un procedimiento para definir estos caudales en cuencas sin control fluviométrico, a partir de los antecedentes disponibles en cuencas hidrológicamente similares. Para ello se definieron las cuencas de la zona de estudio, llevadas a régimen natural, para luego considerar dos cuencas de distinto régimen hidrológico sin control fluviométrico y, a partir de las características de éstas, se identificaron las cuencas homogéneas mediante parámetros como la precipitación media anual, pendiente, orientación, área de la cuenca, entre otras. Consecutivamente, utilizando las cuencas hidrológicamente similares y teniendo en consideración los años con datos completos en común, se estimaron los caudales medios anuales de las cuencas objetivo con transposición por área y precipitación, inverso a la distancia y regresión múltiple, cuyos resultados arrojaron estimaciones con menos de 20% de error, con la excepción del método transposición por área de la segunda cuenca más cercana a la cuenca objetivo que no debe ser considerado debido a la lejanía de éstas. Con los caudales obtenidos se adimensionalizaron las curvas de duración construidas con el método del período total de las cuencas homogéneas para luego ponderar las con mayor similitud entre las cuencas homogéneas y de esta manera tener una curva de duración única para las cuencas consideradas sin información fluviométrica multiplicando por los caudales medios anuales obtenidos con todos los métodos. En este punto se compara las curvas de duración estimadas con los métodos de estimación de caudales con las observadas y resultaron pequeñas diferencias entre éstas. A continuación, se calculó el caudal de dilución asociado al 95% de probabilidad de excedencia, donde los métodos de mayor precisión arrojaron un error entre 0 y 5%. Además, a partir de las cuencas homogéneas con mayor similitud a cada cuenca objetivo se definió un intervalo de confianza a partir del año más seco y húmedo de dicha cuenca seleccionada. Por último, a modo de ejemplo, se llevaron los caudales de dilución estimados de una de las cuencas objetivo a régimen intervenido proponiendo una metodología para realizarlo.