Ingeniería del Agua

La recuperación de energía como medida de la resiliencia en sistemas de distribución de agua con consumos dependientes de la presión

E. Duvan Cubides-Castro — 2025-01-30

En el análisis de Sistemas de Distribución de Agua (SDA) pueden encontrarse distintas metodologías para la determinación de la Energía que es Potencialmente Recuperable (EPR); sin embargo, éstas suelen aplicarse a redes de distribución que no consideran pérdidas en la red, y cuyo control se realiza configurando los dispositivos instalados y determinando los valores potenciales de recuperación de energía considerando determinados criterios de servicio. En cuanto al análisis en cada nodo de la red asociado a los Consumos Dependientes de la Presión (CDP), existen todavía muchas incógnitas, en particular la variabilidad del caudal en la red en función de la energía recuperable y cómo ésta, puede afectar a otros nodos de la red, tanto en la distribución del caudal como en la presión, dicha variabilidad depende de la particularidad de cada SDA. La Energía Recuperable (ER) en los SDA es uno de los aspectos relevantes de la gestión de los recursos hídricos, ya que estos sistemas requieren una elevada energía para cumplir las condiciones mínimas de servicio. Muchos de estos sistemas tienen puntos en los que las presiones de suministro son superiores a las mínimas requeridas suponiendo un exceso de energía suministrada. Este exceso de energía puede considerarse como EPR, ahora bien, para el caso de CDP, dicha EPR en cada nodo puede variar al mismo tiempo varía el caudal y la presión. Este trabajo presenta la aplicación de una metodología para analizar la posible cantidad de EPR máxima considerando la topología y conectividad de los nodos y líneas de la red en los SDA con CDP (caudal y presión variable por configuraciones en la red). La aplicación del método se realiza en diferentes casos de estudio para validar y obtener un indicador de resiliencia para cada una de las redes analizadas, permitiendo estimar la EPR máxima.

Variación espacial y temporal del Índice de calidad del agua en la estratificación térmica del lago de Zirahuén, Michoacán, México

Rosalva Mendoza-Ramírez — 2025-01-30

Se analizaron las variaciones espaciales y temporales del índice de calidad del agua en las tres capas de estratificación térmica en un cuerpo de agua endorreico de Michoacán, México. Se utilizaron dos métodos, el primero es el desarrollado por la Fundación Nacional de Saneamiento de los Estados Unidos de América, que usa nueve variables, físicas, químicas y bacteriológicas, para la estimación del índice. El segundo usa tres parámetros que son recomendados por la Comisión Nacional del Agua en México. El conjunto de datos analizado es una base de datos pública con información de los años 2012 a 2019 en cuatro sitios de muestreo. Los resultados mostraron que la calidad del agua del lago es buena y que en los meses en los que se rompe la estratificación térmica la calidad del agua en el lago es ligeramente mejor que la registrada en los meses de estratificación térmica.

Actualización de patrones sedimentológicos en cuencas andinas

Iván Campos-Herrera — 2025-01-30

El régimen sedimentológico de una cuenca es de sumo interés debido a la relación que tiene la producción de sedimentos con el desarrollo y aprovechamiento de recursos naturales dentro de una cuenca hidrográfica. En Chile, la Dirección General de Aguas (DGA) realiza el control de la concentración sedimentométrica y caudal líquido (entre más variables hidrometeorológicas) en toda la extensión del territorio nacional. Con esta información se han actualizado algunas de las expresiones de cuencas de alta montaña, llamadas patrones sedimentológicos y estudiadas por Bzdigian y López-Alvarado hasta 1985, que relacionan el caudal sólido (GS) con el líquido (Q). Para ello, mediante el método de mínimos cuadrados, se han obtenido los parámetros A y B que definen el gasto sólido en función de las características hidrometeorológicas y morfológicas de la cuenca según la expresión GS=A·Q^B. Los resultados muestran cambios en el comportamiento sedimentológico, con un aumento del caudal sólido en las cuencas centrales durante el periodo de deshielo. Por otra parte, debido al desarrollo de embalses, se observa una disminución del caudal sólido en las cuencas donde se presentan este tipo de obras. Sobre este mismo tipo de estructuras, se evalúan las expresiones realizadas en la aplicación de aterramiento de embalses.

Microplásticos en SUDS maduros: evaluación del almacenamiento en suelo y su vínculo con plásticos de mayor tamaño

Darío Calzadilla-Cabrera — 2025-01-30

El presente trabajo analiza la acumulación de microplásticos (MPs) en Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) maduros en Xàtiva, Valencia, con el objetivo de evaluar su capacidad de retención en el suelo y su relación con plásticos de mayor tamaño (MAPs). Se realizaron muestreos en tres secciones de dos cunetas vegetadas, donde se identificaron un total de 3500 MPs y 1200 MAPs, evidenciando una concentración media de 150 MPs por kg de suelo. Se observaron variaciones en la concentración de MPs entre los puntos de muestreo, indicando un rango de 120 a 185 MPs por kg. Esta variabilidad se relaciona con la presencia de MAPs, sugiriendo que los SUDS son efectivos en la retención de plásticos de diferentes tamaños. Las conclusiones indican que los SUDS son efectivos en la acumulación de MPs y MAPs, subrayando la relevancia de esta retención para la gestión de la contaminación plástica en entornos urbanos.

Presiones antropogénicas en la Fisicoquímica del Socioecosistema Lagunar de Nuxco, Guerrero, México

José Angel Vences-Martínez — 2025-01-30

El presente estudio evaluó el estado fisicoquímico de la Laguna de Nuxco, Guerrero, México, y su relación con actividades antropogénicas circundantes (agropecuarias y urbanización). Se colectaron cinco muestras mensualmente durante un año, a una profundidad de 15-30 cm. Se determinaron 5 parámetros in situ y 7 en laboratorio. La laguna es catalogada como contaminada basado en los datos de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO₅) y Demanda Química de Oxígeno (DQO). Asimismo, se encontró una alta concentración de nutrientes como Nitrógeno amoniacal (0.63 mg/L), Nitratos (0.15 mg/L) y Nitritos (21.64 mg/L), los cuales rebasan los límites máximos permisibles del Acuerdo CE-CCA-001/89, lo que sugiere contaminación debido a la descarga de aguas residuales, el arrastre de plaguicidas y fertilizantes utilizados en la agricultura, así como por actividades de ganadería y acuacultura. La Laguna de Nuxco tiene una dinámica en su fisicoquímica influenciada significativamente por diversos factores antropogénicos, lo que sugiere la necesidad de estrategias de manejo integral.