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Efectividad De Los Programas De Estimulación De Precipitaciones En La Cuenca Del Río Cachapoal

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Efectividad De Los Programas De Estimulación De Precipitaciones En La Cuenca Del Río Cachapoal PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL EFECTIVIDAD DE LOS PROGRAMAS DE ESTIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL HUGO ALFREDO GLORIA VARGAS Memoria para optar al Título de INGENIERO CIVIL Profesor Guía: JACKELLINE GONZÁLEZ BLANDÓN 2011 ii A mi familia, polola y amigos por haberme acompañado y apoyado en este camino. iii AGRADECIMIENTOS Esta investigación fue supervisada y apoyada por la profesora guía Jackelline González. Le agradezco su excelente apoyo, cooperación y disposición. Sus comentarios, correcciones y sugerencias a través de este tiempo fueron de utilidad y ayuda para haber concluido este trabajo de la mejor manera posible. También quiero agradecer a la profesora coreferente Alexandra Jacquin, por sus acotaciones, sugerencias y direcciones para desarrollar de mejor manera esta investigación. A su vez quiero agradecer a todo el Departamento de Ingeniería Civil de la PUCV, en especial a los profesores por su apoyo incondicional. También a todos mis compañeros de estudio, por su ayuda y amistad a través de todos estos años, especialmente a mi círculo más cercano. Quiero agradecer a Robert Hilliard de la Junta de Vigilancia del río Cachapoal Primera Sección por ser el motivador de este trabajo y a Miguel Martínez de la empresa Asesorías y Servicios Hídricos y Meteorológicos Hidromet S.A. por prestarme todo el apoyo e información requerida para este estudio. A todos ellos, Muchas gracias por todo. iv ÍNDICE GENERAL RESUMEN………………………………………………………………………………......…xii ABSTRACT……………………………………………………………………………..……..xiii 1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1 2. OBJETIVOS ............................................................................................................. 3 2.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................. 3 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 3 3. CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA .................................................................. 4 3.1. SISTEMA FÍSICO NATURAL ....................................................................... 5 3.1.1. Geología y volcanismo ...................................................................... 5 3.1.2. Hidrogeología .................................................................................... 6 3.1.3. Geomorfología .................................................................................. 7 3.1.4. Clima ................................................................................................. 8 3.1.5. Suelos ............................................................................................... 9 3.2. FLORA Y FAUNA ....................................................................................... 10 3.2.1. Flora ................................................................................................ 10 3.2.2. Fauna .............................................................................................. 10 3.3. SISTEMAS HUMANOS .............................................................................. 11 3.3.1. Asentamientos humanos ................................................................ 11 3.3.2. Actividades económicas ................................................................. 12 3.4. USO DEL SUELO ....................................................................................... 13 3.4.1. Uso agrícola .................................................................................... 13 3.4.2. Uso forestal ..................................................................................... 14 3.4.3. Uso urbano ...................................................................................... 14 3.4.4. Uso minero ...................................................................................... 15 3.4.5. Áreas bajo protección oficial ........................................................... 15 v 3.5. USO DEL AGUA ......................................................................................... 15 3.5.1. Usos extractivos .............................................................................. 16 3.5.2. Biodiversidad ................................................................................... 19 3.5.3. Administración de las aguas del río Cachapoal y sus afluentes.... 20 4. ESTIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES ............................................................ 22 4.1. FUNDAMENTOS DE LA ESTIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES ....... 24 4.2. IMPLEMENTACIÓN Y OPERATIVIDAD DE LA RED DE GENERADORES TERRESTRES ............................................................................................ 27 4.3. EXPERIENCIAS REALIZADAS EN CHILE Y EL MUNDO ........................ 29 4.3.1. Programas de estimulación de precipitaciones en la cuenca del río Cachapoal ....................................................................................... 32 4.4. METODOLOGÍAS PARA LA EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LOS PROGRAMAS DE ESTIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES ................. 36 4.4.1. Análisis gráfico de comportamiento histórico ................................. 38 4.4.2. Análisis de correlación - regresión ................................................. 39 5. EVALUACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE ESTIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL .......................... 41 5.1. INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA Y FLUVIOMÉTRICA ......................... 41 5.1.1. Análisis de las precipitaciones mensuales ..................................... 45 5.1.2. Análisis de los caudales medios mensuales .................................. 47 5.2. EVALUACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE ESTIMULACIÓN A TRAVÉS DEL ANÁLISIS GRÁFICO DE COMPORTAMIENTO HISTÓRICO .......... 51 5.2.1. Evaluación del comportamiento histórico de las precipitaciones registradas en la estación Sewell respecto a las de la estación San José de Maipo Subcomisaría ......................................................... 51 5.2.2. Evaluación del comportamiento histórico del caudal del río Cachapoal y Pangal respecto al caudal del río Tinguiririca ........... 54 vi 5.2.3. Evaluación del comportamiento histórico del caudal del río Cachapoal y Pangal respecto al caudal del río Maipo ................... 59 5.3. EVALUACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE ESTIMULACIÓN A TRAVÉS DEl ANÁLISIS DE CORRELACIÓN - REGRESIÓN .................................. 64 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................................... 66 7. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS ................................................................... 69 8. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 71 ANEXO A: ANÁLISIS DE EFECTIVIDAD REALIZADO POR HIDROMET PARA LOS PROGRAMAS DE ESTIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ANEXO B: PRECIPITACIÓN ANUAL Y CAUDAL PROMEDIO ANUAL DE LAS ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS Y FLUVIOMÉTRICAS DEL ÁREA OBJETIVO Y CONTROL vii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3-1: Cuenca hidrográfica del río Cachapoal (Universidad de Concepción, 2005). ............................................................................................................................................ 4 Figura 3-2: Mapa geológico de la cuenca del río Cachapoal (Sernageomin, 2003). ....... 6 Figura 3-3: Características hidrogeológicas de la cuenca del río Cachapoal (DGA, 1989). ................................................................................................................................. 7 Figura 3-4: Precipitaciones medias mensuales registradas en la estación meteorológica de Coya (Universidad de Chile, 1999). .............................................................................. 9 Figura 3-5: Evolución del uso extractivo del agua en m3/s (Universidad de Chile, 2008). .......................................................................................................................................... 19 Figura 3-6: Secciones administrativas del río Cachapoal (Universidad de Concepción, 2005). ............................................................................................................................... 20 Figura 4-1: Cantidad de precipitación v/s tiempo (Hidromet, 1998). .............................. 23 Figura 4-2: Formación de una gota de lluvia con un núcleo de condensación de yoduro de plata (Hidromet, 1998). ............................................................................................... 24 Figura 4-3: Congelación de una partícula de agua sobreenfriada (Hidromet, 1998). .... 25 Figura 4-4: Métodos de introducción del nucleante en la nubosidad (Hidromet, 1998). 26 Figura 4-5: Países donde se realizan programas de estimulación de precipitaciones (Hidromet, 2011a). ........................................................................................................... 30 Figura 4-6: Ubicación generadores terrestres programas de estimulación en la cuenca del río Cachapoal (adaptada de Google Earth)............................................................... 33 Figura 4-7: Partes que componen un generador terrestre de yoduro de plata (Hidromet, 1998). ............................................................................................................................... 34 Figura 4-8: Generador terrestre de yoduro de plata dispuesto en terreno (Hidromet, 1998). ..............................................................................................................................
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