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Eficiencia en la provisión de agua potable: un análisis de frontera estocástica
Entender que rol juegan los diversos factores que explican la eficiencia técnica resulta fundamental para establecer los marcos regulatorios y políticas enfocadas en mejorar los niveles de eficiencia, especialmente en la prestación de servicios públicos, como el suministro de agua potable. Este estudio tiene como objetivo calcular el nivel de eficiencia técnica orientada a los costos de los proveedores del servicio de agua potable del Ecuador y analizar sus determinantes. Para ello, se aplicó el método paramétrico análisis de frontera estocástica (SFA, por sus siglas en inglés) utilizando datos del año 2019 de la "Estadística de información ambiental económica en gobiernos autónomos descentralizados municipalesâ€ publicada por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC). Los resultados muestran que los proveedores de agua potable en Ecuador podrían ahorrar sus costos y, al mismo tiempo, mantener el nivel de producción de agua potable actual. Entre los factores que explican a la eficiencia se encuentra el nivel económico del cantón, la densidad de clientes, el nivel de fuentes de extracción de agua, y la necesidad de bombeo en la provisión del servicio. Finalmente, se sugiere que las políticas públicas de mejora de la eficiencia centradas en dichos factores se realicen promoviendo la cooperación e intercambio de experiencias entre los proveedores.
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Hydraulic performance optimization of triangular-arced asymmetric labyrinth weirs: Experimental analysis of discharge efficiency and geometric variations
This study examines the hydraulic performance of triangular-arced asymmetric labyrinth weirs with varying middle cycles, focusing on optimizing the discharge coefficient (Cd) under different geometric and hydraulic conditions. Experimental investigations were conducted in a flume with triangular-arced weirs featuring arc angles of 45°, 90°, and 135°. The results indicate that the highest Cd of 0.949 was achieved at a Froude number (Fr) of 1.64 and an arc angle of 90°, demonstrating optimal hydraulic performance. Wider intermediate cycles (R/W1 = 3.2) enhanced Cd to 0.949, while narrower cycles (R/W1 = 2.5) yielded a lower Cd of 0.633 due to increased turbulence and flow interference. The Q-Ht curves revealed that reducing the apex width (W1) increased upstream hydraulic head, enhancing discharge coefficient at low discharges but reducing hydraulic efficiency at higher discharges due to turbulence. These findings confirm that modifying intermediate cycles and optimizing arc angles can significantly improve hydraulic efficiency.
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Análisis experimental de la turbulencia y la erosión local en una pila de puente de sección cuadrada en un canal con una derivación a 90 grados
Un adecuado análisis de la socavación, transporte y sedimentación de partículas permite mitigar los efectos de erosión sobre las estructuras construidas sobre un cauce hídrico, tal como ocurre con los puentes. La presente investigación utilizó un canal de bifurcación de 90 grados, a escala de laboratorio, de 0.60 m de ancho y profundidad, de 6 m de longitud para el canal principal y 2.2 m para el canal secundario. En el centro de la bifurcación del canal se instaló una pila de sección cuadrada de lado igual a 0.10 m y alto de 0.90 m. La profundidad del sedimento en el canal es de 0.20 m, que reposa sobre 0.10 m de grava. Se utilizó un medidor ultrasónico de efecto Doppler (ADV) para determinar las velocidades instantáneas. La pila incrementó considerablemente la socavación aguas arriba de la estructura, determinando una máxima socavación de -0.182 m. Además, se observó que la velocidad instantánea en la dirección del flujo tiene valores máximos de 0.30 m/s cercanos a la velocidad media del flujo (0.33 m/s), lo que identifica cómo la pila alteró el patrón del flujo y creó zonas de alta turbulencia. Las velocidades turbulentas, en específico cerca del lecho del canal, llegan a tener picos de 0.10 m/s en . Aguas abajo, las tensiones de Reynolds, , cercanas a la pila, fueron máximas, entre 0.02 y 0.04 (m/s)2 para una altura de z = 0.08 m y decrecen a valores inferiores a 0.015 (m/s)2 para z = 0.11 m, lo que indica que la presencia de la pila genera un aumento en el transporte de sedimentos y contribuye a procesos erosivos intensos en su alrededor. Cerca del lecho del canal (z = 0.08 m), las escalas de longitud de Kolmogórov tuvieron valores reducidos entre 0.1 y 0.3 mm, lo que refleja la presencia de estructuras turbulentas de tamaño limitado y gran intensidad.
Remoción de arsénico (III) en aguas subterráneas mediante residuos de naranja: eficiencia y modelos de adsorción en condiciones altoandinas
El presente estudio evalúa las isotermas de adsorción de arsénico (III) con la biomasa de los residuos de naranja (pepa, bagazo y cáscara) en condiciones altoandinas. Iniciando con la obtención de la biomasa de los residuos de la naranja y la determinación de As de una muestra de agua subterránea de la zona sur de la ciudad de Juliaca, Perú. Para los ensayos de adsorción se empleó el equipo de prueba de jarras (200 rpm en 2 horas), con un diseño estadístico experimental de 3A x 4B; factor A (residuos de naranja, A1 = cáscara, A2 = pepa y A3 = bagazo) y factor B (masa de residuos B1 = 2 g, B2 = 3 g, B3 = 4 g y B4 = 5 g), a un pH 5, en vasos precipitados de 500 ml. Para determinar la concentración de As (III) se empleó el método de dietilditiocarbamato de plata. Además, se hizo la caracterización de las biomasas mediante el análisis de composición química de espectrometría de fluorescencia de rayos X. Los resultados de caracterización de los bioadsorbentes presentan mayor cantidad de calcio y óxido de calcio. Las mejores biomasas de adsorción se dan con 5 g de biomasa para la pepa (98.10 %) y bagazo (97.89 %), y para la cáscara se presenta con 4 g (97.59 %). Los datos obtenidos se modelaron de acuerdo con las ecuaciones de las isotermas de Langmuir, Freundlich y Temkin. Los datos experimentales mostraron mayor ajuste con el modelo de Langmuir para las tres biomasas para el proceso de adsorción de As (III).
Diseño físico de un humedal subsuperficial de flujo horizontal utilizando el algoritmo NSGA-II
Este trabajo presenta el diseño físico de un humedal subsuperficial de flujo horizontal destinado al tratamiento de aguas residuales grises. El objetivo principal es optimizar la eficiencia de remoción de la demanda bioquímica de oxígeno mediante el uso del algoritmo NSGA-II, el cual es una técnica de optimización multiobjetivo. Se evalúan tres funciones objetivo: maximización de la eficiencia de remoción, maximización del caudal y minimización del volumen del humedal. Cuatro restricciones son definidas: eficiencia de remoción superior al 95 %, volumen físico menor a 1 000 m3, caudal superior a 10 m3/d y una relación largo-ancho entre 2 y 4. Las funciones objetivo y las restricciones dependen de seis variables de diseño: tiempo de retención hidráulica, ancho, longitud, profundidad del agua en el humedal, profundidad del humedal y pendiente. Al emplear el algoritmo genético de clasificación no dominada como optimizador evolutivo se utilizó una población junto con un número de generaciones de 100, 200 y 300 durante el proceso de optimización. El objetivo de la optimización multiobjetivo es proporcionar los mejores compromisos entre los objetivos, el cual se visualiza claramente en las superficies de Pareto generadas.
Valoración de índices de clorofila con datos Sentinel-2 en el embalse San Roque, Córdoba, Argentina
En este estudio se utilizaron índices específicos con productos de Sentinel-2, procesados con Google Earth Engine (GEE), para estimar la concentración de clorofila-a (Cl-a) en el embalse San Roque, Córdoba, Argentina. Los índices específicos evaluados fueron el índice de clorofila de diferencia normalizada (NDCI), índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), índice de clorofila en banda verde (GCI) e índice de clorofila en banda roja (RCl). El índice NDCI ha demostrado ser la mejor opción entre los cuatro índices específicos evaluados, al proporcionar un ajuste con coeficiente de determinación (R²) cercano a 0.8 y estadísticamente significativo respecto a valores medidos de Cl-a, y que representa de forma adecuada la dinámica espacial y temporal de los valores medidos de Cl-a. Aplicar este índice significaría mejoras en las herramientas de gestiones actuales para este importante cuerpo de agua provincial.
Remoción de sales de cobre por sodalitas recubiertas con hidróxidos doble laminares
Se sintetizaron zeolitas tipo sodalita a partir de silicio y aluminio posconsumo, las cuales se recubrieron con el hidróxido doble laminar (HDL) con una relación molar Mg2+ / Al3+ = 2, que se formaron por el método de coprecipitación a baja saturación. Las propiedades estructurales, morfológicas y texturales de la zeolita, el HDL y el material recubierto se determinaron mediante difracción de rayos X de muestras policristalinas (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de resonancia magnética nuclear 27Al (RMN) y medidas texturales. Los sólidos obtenidos se utilizaron para la eliminación de Cu2+, Cl-, NO3- y SO42- desde soluciones acuosas de Cu(NO3)2, CuCl2 y CuSO4, estudiando la capacidad de remoción por espectrometría de fluorescencia de rayos X (XFR) para Cu2+, Cl- y SO42-, y espectroscopía UV-Vis para el NO3-. Los resultados mostraron que la zeolita tipo sodalita recubierta con HDL fue capaz de hacer la captación simultánea de cationes y aniones como el Cu2+ en 9.26 mmol*g-1, Cl- en 9.34 mmol*g-1, SO42- en 8.82 mmol*g-1 y NO3- en 14.41 mmol*g-1. Estos resultados muestran que las zeolitas recubiertas con HDL se pueden usar para retener cationes y aniones dañinos para el medio ambiente, y representan una oportunidad para diseñar catalizadores
Sedimentación de embalses en Colombia: panorama y análisis de casos
En el presente trabajo se realiza una revisión exhaustiva del panorama actual de sedimentación de embalses en Colombia, se documentan las soluciones implementadas a la fecha y se analiza con el modelo Reservoir Conservation 2 (RESCON 2 Beta) del Banco Mundial la efectividad técnica a nivel de prefactibilidad de varias estrategias de gestión de sedimentación en el embalse del proyecto hidroeléctrico Porce II (uno de los casos críticos), el cual se localiza en el noroccidente de Colombia y presenta una pérdida de capacidad promedio de 2.09 Mm³/año. Los resultados muestran que, de no tomar acción, para el escenario de sedimentación más crítico (3.36 Mm³/año), en poco más de 40 años de operación se pierde el volumen útil o activo, y al cabo de 105 años se pierde el volumen total de almacenamiento; por otro lado, de tomar acción y aplicar la técnica del trasvase (by-pass) y el supuesto de que se alcanzara un cuasi equilibrio sedimentológico entre lo que ingresa al embalse y lo que se descarga aguas abajo de la presa se podría prolongar la vida útil del embalse. Se concluye que los embalses en Colombia son un recurso finito que debe gestionarse con especial cuidado para garantizar la seguridad energética de la nación.
Sensibilidad de índices de sequía dependiendo de la longitud de registros climatológicos
Entre los diversos estimadores de sequía propuestos a nivel mundial no existe suficiente evaluación sobre cuál de ellos presenta menor incertidumbre al aplicarse en una región. Algunos índices han sido utilizados en territorios con geomorfología y regímenes climáticos específicos, así como con cierta disponibilidad de información meteorológica. Generalmente se cuenta con series cronológicas cortas de las variables meteorológicas requeridas y se desconoce el error de estimación de la sequía asociada con esa longitud de series. Este trabajo presenta un proceso facilitador de la evaluación de la sensibilidad de los índices de sequía meteorológica en función de la información disponible. La sensibilidad se clasificó como excelente, buena, regular y mala de acuerdo con el error de estimación de los índices confrontado con series sintéticas de mil años. Las series sintéticas fueron generadas a partir de las características de la muestra real y funciones de distribución normal y gamma. Se identificó en los resultados que los índices CPI, PNI, RDI, SPI, SPEI y ZI son poco sensibles a la longitud de registros meteorológicos. En particular, SPEI deja de ser sensible a partir de longitudes de registro de 10 años; CPI, PNI, RDI, SPI y ZI, a partir de 20 años. EDI fue más sensible a la longitud de las series y se requirieron registros mayores a 30 años para mejorar su certeza. Por último, la fiabilidad de los índices fue mayor para series sintéticas diarias de P, Tmax y Tmin generadas con la función de distribución normal, así como en zonas con mayores P anuales.
Rendimiento y productividad del agua en cultivos de invierno bajo riego deficitario
El riego deficitario es una estrategia para incrementar la productividad del agua especialmente en las zonas áridas y semiáridas. Con el objetivo de evaluar el efecto del riego deficitario (60, 80 y 100 de la evapotranspiración, ET) sobre el rendimiento y la productividad del agua en cultivos de invierno, se estableció un trabajo de campo, para lo cual se utilizó un diseño experimental de parcelas divididas en bloques al azar con cuatro repeticiones. Los porcentajes de ET corresponden a la parcela principal (60, 80 y 100 %) bajo un sistema de riego por goteo y un testigo con riego por inundación los cultivos de invierno: cebada (Hordeum vulgare L.); canola (Brassica napus L.); triticale (X Triticosecale Wittmack); avena (Avena sativa L.), y cártamo (Carthamus tinctorius L.) como subparcelas. Los resultados muestran que el rendimiento de biomasa de las especies y la productividad del agua (PA) dependen del riego deficitario. Con la ET de 80 y 100 % se obtuvieron los mayores rendimientos de forraje verde y seco en la cebada, triticale y avena, respectivamente. La mayor productividad del agua corresponde a los tratamientos con 60 y 80 % de ET (4 y 3.75 kg m-3). El riego deficitario con el 60 % de ET permite mantener el potencial forrajero y la productividad del agua en los cultivos de invierno.
Metodologías y estudios en torres de enfriamiento húmedas a contraflujo con enfoque en la reducción de las pérdidas de agua por evaporación y arrastre
El presente trabajo muestra una comparativa de estudios realizados a torres de enfriamiento húmedas a contraflujo para sintetizar aportes, estudios y metodologías que permitan dar un contexto reciente al estado actual de la investigación en este campo. Este trabajo parte desde los fundamentos básicos en torres de enfriamiento, sus secciones de estudio y problemáticas a resolver, con un enfoque hacia el consumo de agua en los procesos evaporativos por transferencia de calor en gotas de agua para calcular las pérdidas de agua por evaporación y arrastre. Se revisan y discuten los fundamentos de torres de enfriamiento y aplicaciones generales, los métodos comunes de investigación en torres de enfriamiento utilizados, con énfasis en las características particulares según el tipo de estudio, ya sea desde el punto de vista de diseño de la torre de enfriamiento, las características que afectan su funcionamiento o desempeño, los fundamentos de análisis energético, las sugerencias en la realización de estudios numéricos y simulaciones por CFD, además de su validación correspondiente mediante estudios experimentales. La información recopilada en este trabajo proporciona una visión general y simplifica los avances esenciales en la reducción de las pérdidas por evaporación y arrastre en torres de enfriamiento a contraflujo, las características y tendencias en el desarrollo de modelos matemáticos computacionales y recomendaciones para llevar a cabo estudios teóricos y experimentales para comprender más ampliamente los mecanismos de transferencia de calor y masa.
Balance hídrico en regiones cafeteras mediante el déficit de evaporación
La zonificación del área cafetera mexicana se realiza de forma geográfica, pero dada la diversidad climática de esta, dicha clasificación difícilmente capta la homogeneidad ambiental y no representa las condiciones adaptativas del cultivo. Con la evapotranspiración se pretende identificar la salida de humedad regional y, aunque es aceptada por la academia, es estimada y la calidad de la información generada depende de la capacidad predictiva del algoritmo o de la eficiencia del modelo empleados. Por ello, se propuso un indicador evaluativo del balance hídrico (BH) del área cafetera de Oaxaca, Puebla y Veracruz, con los periodos húmedos y secos definidos por su pluviosidad. Se colectaron datos mensuales de precipitación y evaporación del área estudiada (1921-2018), cuyo cociente se denominó “déficit de evaporación (DE)” (DE > 1.0: exceso, DE < 1.0: déficit). La estación húmeda (PH = junio: septiembre) y seca (PS = noviembre: abril) fueron delimitadas con PH; el mes más lluvioso anual se concretó con zonas con pluviosidad homogénea (PP6 = junio, PP7 = julio, PP8 = agosto, PP9 = septiembre); con el cálculo del DE y su modificación, el DEP1 (cociente del DE en PS vs. DE anual y su relación con el DE en enero) se delimitaron zonas con humedad homogénea, y se validó DEPH con la tendencia en PS y el cálculo del DE por mes y sitio específicos. DEP1 es un índice climático que detecta variaciones temporales y espaciales del BH de áreas cafeteras (R2 = 0.92), y contribuirá a gestionar los recursos hídricos y evaluar la adaptación ambiental del cultivo.
Monitoreo de cianobacterias como estrategia para el aseguramiento de la calidad del agua potable distribuida en el Área Metropolitana de San Salvador, El Salvador
El lago de Güija posee una superficie aproximada de 45 km2 y una profundidad máxima de 21 m en época seca; forma parte del complejo lagunar homónimo y su importancia como ecosistema fue reconocida en 2010 tras la obtención de su declaratoria como sitio Ramsar. Dada su ubicación geográfica, ejerce una influencia significativa en la calidad del agua de la cuenca alta del río Lempa, por lo que la vigilancia de las comunidades fitoplanctónicas y la relación de estas con diversos factores ambientales relacionados con sus proliferaciones es de suma importancia para garantizar la seguridad del agua y la salud pública de gran parte de los habitantes del Área Metropolitana de San Salvador (AMSS). En vista de lo anterior, desde febrero de 2021 hasta mayo de 2023 se realizaron muestreos mensuales en cinco puntos de monitoreo dentro del lago, y se determinó que en él las proliferaciones de cianobacterias están dominadas por los géneros Aphanizomenon, Cylindrospermopsis y Dolichospermum, los cuales se encuentran relacionados con el régimen de precipitación pluvial, altos valores de pH y la estratificación de la columna de agua, la cual ocurre entre abril y octubre de cada año.
Calculation of the blue water footprint in the pharmaceutical industry: Case of study for the production process of water for injections
Society and industry contribute directly and indirectly to the depletion and contamination of water resources. The water footprint is an indicator that measures the total volume of freshwater consumption, and direct or indirect contamination by producers or consumers. The methodology for its evaluation includes three types of footprints: blue, green, and gray. The first two express the volume of water consumed according to the source (aquifers or groundwater for the blue, and rainwater for the green), and the third is the volume contaminated in the production process. This article focused on the calculation of the Water Footprint for the production process of Water for Injections (WFI), in Ecar laboratories in Medellín, Colombia. A comparison is made between the previous conventional distillation system and the new thermocompression system. Additionally, a sensitivity analysis based on the influence of variation of the production efficiency of the new system on the blue water footprint, is presented. As conclusions, it was found that thanks to the reduction of water waste, there was a decrease of 76 % in the water footprint of the new system compared to the previous one. Besides, a higher sensitivity of the water footprint was found when smaller efficiencies of the thermocompression method were considered, evidencing the importance of performing periodical maintenance on the production equipment.
Implementación de un sistema de bombeo utilizando una turbina hidráulica sin consumo de energía eléctrica
Debido a la creciente demanda alimenticia en Colombia y el mundo es urgente mecanizar el campo e implementar nuevas tecnologías en el sector agrícola para mejorar la producción. El Centro Tecnológico de Ingeniería GEOMAAC implementó un sistema de bombeo con energía hidráulica en la finca La Esperanza (Rivera-Huila) para suplir la necesidad hídrica en épocas de estiaje. La bomba transporta 70 m³/día de agua a un reservorio a 32.32 metros de altura para su almacenamiento y distribución, lo que permite obtener suficiente forraje para la ganadería. Se compararon dos sistemas de bombeo: la bomba ZM Maxxi y una electrobomba convencional. Aunque la ZM Maxxi tiene un mayor costo de instalación, la electrobomba tiene un costo anual de consumo de energía eléctrica de 12 146 112 COP ($USD 2 958). El uso de la ZM Maxxi, que utiliza energía renovable, permite ahorrar este monto anualmente. Tras los estudios económicos y de diseño, se seleccionó la ZM Maxxi y se procedió a su instalación. La bomba entrega 68 570 litros de agua diarios, que benefician la parte alta de la finca y permiten recuperar la inversión a mediano plazo.
Potencial de riesgo a la salud por consumo de agua contaminada con cromo en Zimapán, Hidalgo, México
El presente estudio estimó el potencial de riesgo a la salud asociado con la ingesta crónica de cromo (Cr) en agua potable de Zimapán, Hidalgo. Se llevó a cabo el monitoreo de Cr previo y posterior al sistema de potabilización. Para estimar el potencial de riesgo a la salud por consumo de agua con Cr a nivel poblacional, se calculó la ingesta crónica diaria (CDI), el cociente de peligro (HQ), el riesgo de desarrollo de cáncer individual para toda la vida (LCRi) y la incidencia de cáncer (IC) por cada sector poblacional. Se detectó la presencia de Cr tanto en el monitoreo previo y posterior al sistema de potabilización, con una concentración de 0.1 mg/l. Los valores de HQ para los grupos poblacionales de niños, adolescentes y adultos mayores son mayores a 1, esto indica que 17 488 individuos ubicados en estos grupos poblacionales son susceptibles a desarrollar afectaciones a la salud no relacionadas con el cáncer. Asimismo, el LCRi asociado con la exposición a concentraciones de Cr reportadas estimó la probabilidad de desarrollo de cáncer individual en grupos susceptibles como niños, adolescentes y adultos mayores por la ingesta continua y prolongada de agua proveniente del sistema de potabilización.
Técnicas actuales de optimización de generación de energía en hidroturbinas: una revisión
Se abordan las técnicas de optimización para la generación de energía en hidroturbinas con un enfoque en algunos de los métodos metaheurísticos y el método de generación de entropía local. Entre los métodos metaheurísticos se incluyen los que se basan en las aplicaciones del algoritmo genético, el enjambre de partículas y recocido simulado, entre otros. Se discuten las ventajas y desventajas de cada método, y se analiza su rendimiento en diferentes estudios en contraste con el método de generación de entropía local con el objetivo de determinar cuál método resulta el más apropiado para su utilización en una metodología de diseño.
Evaluación de pesos de los factores del método DRASTIC en el acuífero del Valle Central de Cochabamba, Bolivia
En el valle central de Cochabamba se ha evaluado la vulnerabilidad a la contaminación de aguas subterráneas analizando los pesos de los factores del método DRASTIC, utilizando herramientas SIG. Se analizaron cuatro escenarios para identificar los factores más críticos y se evidencia que su influencia y vulnerabilidad varían según las características de la zona. Al noroeste se identificó vulnerabilidad de media alta a alta debido a sus condiciones favorables para la recarga. En la zona central-este, la vulnerabilidad es de baja a media baja, influenciada por una capa confinante que proporciona una protección natural al acuífero. La zona sur está influenciada por bajas pendientes, deposición de sedimentos finos y recarga baja. En las áreas urbanas se presenta vulnerabilidad de muy baja a baja. En cambio, en el extremo sur, la vulnerabilidad varía de media baja a media alta por las actividades agrícolas aledañas al río Rocha. De forma general, los parámetros más influyentes fueron la profundidad del agua subterránea (D), el impacto en la zona vadosa (I), la recarga (R), la geología del acuífero (A), la conductividad hidráulica (C) y el tipo de suelo (S), con pesos de 5, 5, 4, 3, 3 y 3, respectivamente, y en menor medida, la topografía (T), con un peso de 2. Se recomienda priorizar el noroeste y el extremo sur de la zona para elaborar estudios y planes de gestión participativos, así como aplicar el esquema propuesto en valles fluvio-lacustres.
Demanda de agua para uso doméstico en Oaxaca, México
Oaxaca es una de las 32 entidades federativas de los Estados Unidos Mexicanos y cuenta con 570 municipios. La precipitación promedio para el estado de Oaxaca durante el periodo 1990-2023 fue de 1 372.3 milímetros. La entidad, para 2021, contaba con 1 125 892 viviendas particulares de las cuales 1 008 978 disponían de agua entubada, pero solo 793 915 se abastecían del servicio público. El objetivo de la investigación fue calcular la elasticidad-precio, la elasticidad-ingreso y la elasticidad-precipitación de la demanda de agua para uso doméstico; para ello, se estimó un modelo en su forma recíproca logarítmica por medio de mínimos cuadrados ordinarios; se estimó que la elasticidad-precio fue -0.467; la de ingreso, 0.0000002, y la de precipitación de 0.128, los cuales concuerdan, en términos generales, con estudios similares realizados para otras entidades federativas de México, para todo el país y para algunos países de habla hispana.
Modelling the impact of snowmelt in flows in the Mansfield Hollow Lake Watershed in Connecticut, USA
Storm runoff predictions are essential for minimizing flood hazards and increasing resilience to extreme weather events. In this study, an analysis was conducted to simulate snowmelt runoff in the Mansfield Hollow Lake Watershed, which is a tributary of the Thames River watershed in Connecticut, New England. The United States Army Corp of Engineers (USACE) model HEC-HMS was applied to simulate snowmelt runoff during the winter-spring of 2010 and 2019. The Mansfield Hollow Lake Watershed is composed of three main tributaries, namely the Fenton, Mount Hope, and Natchaug rivers. These runoff simulations and the watershed response to snowmelt are crucial for evaluating the potential impacts of watershed management decisions, particularly during high-flow periods. The HEC-HMS model was calibrated during the 2010 event and validated for the 2019 events. The study found that for the snow storms during 2010 and 2019 events, HEC-HMS model provided highly accurate predictions of snowmelt runoff with R-squared and, Nash-Sutcliffe correlation values exceeding 0.76. These findings highlight the efficacy of HEC-HMS model for simulating snowmelt runoff and demonstrate the utility of such model in predicting and managing flood risks. The results of this study provide valuable insights into the potential impacts of snowmelt runoff and will inform future watershed management decisions in the Mansfield Hollow Lake Watershed and similar regions.
Movilización y participación ciudadana en la defensa del río Santa Catarina en Nuevo León, México
En los últimos años, la gestión de los recursos hídricos ha detonado un mayor involucramiento político de diversos actores que buscan democratizar las decisiones de gobierno. Este artículo tiene el objetivo de describir los factores y mecanismos de movilización y participación ciudadana impulsados por el movimiento socioambiental #UnRíoEnElRío desde julio hasta diciembre de 2023 en torno a la deforestación del río Santa Catarina, en Nuevo León, México. Se utilizó la teoría del proceso político y el concepto de participación ciudadana, y metodológicamente se desarrolló un caso de estudio, una entrevista grupal, observación participante y revisión bibliográfica para saturar de información las variables de acuerdo con esta teoría y concepto, así como a la escalera de participación y el Acuerdo de Escazú. Los resultados muestran que la movilización y participación ciudadana iniciaron a partir de una amenaza ambiental, derivada del daño ecológico al río, mientras que las oportunidades políticas existieron especialmente a causa del conflicto político entre las élites del gobierno estatal. Los principales espacios de participación ciudadana fueron tanto informales ―protesta, petición change.org, activismo digital, el festival "Río Festâ€― como mecanismos formales ―solicitud de audiencia pública, solicitud de petición y amparo legal (los cuales fueron los de mayor nivel de participación)―. El caso expone cómo se puede favorecer la democratización y gobernanza de los recursos hídricos desde la sociedad civil, y que es fundamental que las autoridades de gobierno promuevan procesos participativos proactivos, para lograr políticas públicas legítimas, eficaces e integrales.
Caracterización hidroambiental de cuencas en la Reserva Parque Costero del Sur, Argentina
A pesar de existir una relativa homogeneidad en diferentes características de la región pampeana, el tipo de suelo podría determinar los usos posibles en cada zona, con impactos variables en la hidrología, la química del agua, la morfología de los cursos y la biodiversidad. En las reservas de biosfera resulta fundamental generar conocimiento que ayude a comprender la relación entre las actividades productivas desarrolladas y el estado de los ecosistemas. El objetivo de este trabajo es caracterizar las cuencas hidrográficas dentro de la reserva Parque Costero del Sur, a fin de aportar al desarrollo de una interpretación conceptual del funcionamiento hidrológico en este territorio. Se estudiaron tres arroyos ―Buñirigo, Juan Blanco y Villoldo― con diferentes grados de intervención antrópica. Para ello se caracterizaron morfométricamente sus cuencas, se generaron mapas de uso del suelo y se realizaron balances hídricos. Se llevaron a cabo dos campañas de muestreo de agua superficial, y análisis de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos. La diferencia en la concentración de estos parámetros entre campañas resultó significativa. En todos los casos, los valores de conductividad eléctrica (CE), turbidez y demanda química de oxígeno (DQO) fueron mayores durante el periodo de déficit y los de fósforo reactivo soluble (PRS) durante el periodo de exceso hídrico. En cambio, la asociación con la distribución espacial de los sitios de muestreo no reveló tendencias claras. Esta investigación podría resultar útil para la toma de decisiones relacionadas con la gestión del recurso hídrico, ya que ciertos parámetros exceden los límites establecidos localmente.
Evaluación de escenarios en la validación de datos de precipitación del satélite GPM con estaciones meteorológicas para uso en emergencias ambientales
Después de una emergencia ambiental relacionada con las lluvias, conocer las precipitaciones ocurridas en la zona de la emergencia en esas horas o día ayuda a determinar si se trató de un evento climático excepcional o regular. Dicha información permite evaluar la responsabilidad de una organización en el contexto de la fiscalización ambiental por parte del gobierno. Este trabajo permitirá obtener de una manera correcta los valores de precipitaciones del satélite GPM (Global Precipitation Measurement), que brinda datos con resolución de 0.1° equivalente a 10 km aproximadamente, y periodicidad de 30 minutos, mediante una plataforma Web Open Access. Con fines educativos en la investigación, se exhiben tres escenarios de descarga de datos del satélite GPM, dos de estos escenarios presentan omisiones que resultan en inexactitudes, mientras que el tercer escenario se ejecuta de manera precisa. Los datos satelitales se procesaron a través del software ArcGis con lo que se obtuvo el valor de las precipitaciones y se realizó una correlación lineal para compararlos con los valores de precipitación de las estaciones meteorológicas convencionales del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI) en las mismas ubicaciones geográficas y en el mismo día, con lo que se logró un valor de correlación de Spearman de 0.4, 0.5 y 0.6 para el primero, segundo y tercer escenario, respectivamente. Esto indica que el uso de los valores obtenidos del satélite GPM en un día puede ser confiable cuando es descargado de manera precisa y es recomendable su uso cuando se tengan zonas de estudio que están a una distancia mayor de 10 km de una estación meteorológica.
Importancia biofísica y económica del servicio ecosistémico de regulación de inundaciones sobre el sector agrícola: cuenca Ameca-Mascota, Jalisco, y Cuenca Jamapa, Veracruz
El servicio ecosistémico (SE) de regulación de inundaciones es un beneficio que se obtiene de la capacidad de los ecosistemas para retener agua y disminuir la velocidad de las corrientes que se forman durante y después de un evento de precipitación. Este servicio se puede evaluar desde los puntos de vista biofísico y económico. En ambos casos, la valoración busca dimensionar el impacto de las inundaciones en términos físicos y monetarios sobre el bienestar de la sociedad. En ese sentido, el presente trabajo evaluó este SE bajo dos escenarios de precipitación (máxima registrada en un día con y sin evento hidrometeorológico extremo) sobre el sector agrícola para dos cuencas en México. En Ameca-Mascota, se inundarían entre 231 y 557 km2, lo cual afectaría entre 120 y 332 km2 de cultivos. En Jamapa, se inundarían entre 926 y 1 370 km2, que afectaría entre 481 y 548 km² de cultivos y pastizales. En términos económicos, las inundaciones originarían pérdidas anuales en la producción entre USD$8.3 millones y USD$67 millones, y entre USD$11 millones y USD$88 para dichas cuencas, respectivamente. Los resultados de este tipo de estudios tanto biofísicos como económicos son un insumo valioso para fortalecer el manejo de las cuencas mediante la implementación de acciones de conservación y usos sostenibles de los servicios ecosistémicos.
El saneamiento desde una perspectiva histórica. Desafíos y oportunidades
La presente contribución tiene como objetivo presentar algunos temas clave que se destacan en la literatura sobre el desarrollo del saneamiento y los retos para acceder a dicho servicio en zonas rurales; la alternativa de saneamiento ecológico es una opción que si bien presenta desafíos puede constituirse en una iniciativa para avanzar en la cobertura de dicho servicio. En primer lugar, se pretende dar cuenta de cómo fueron evolucionando las soluciones de saneamiento a nivel mundial, al responder a situaciones concretas de asociaciones con enfermedades. Después se retoman algunos de los estudios que se han desarrollado y se parte de dos conceptos considerados nodales para abordar el acceso a este servicio básico: centralización y descentralización. Finalmente, se plantea la relevancia de impulsar el saneamiento ecológico y se identifican algunos desafíos para avanzar en la universalidad del acceso a dicho servicio, para cumplir con el Objetivo 6 de la Agenda 2030 de Desarrollo Sostenible.
Modelling flood map during Alex hurricane: Simulation enforced by multisensory precipitation in the city of Monterrey, Mexico
Alex hurricane was one of the most intense tropical cyclones in the North Atlantic that caused fatalities and loses in the Northeast of Mexico due to the flash floods. Flood hazard mapping is a vital tool to assess inundation areas, which can be simulated using hydraulic and hydrologic models. This study describes the modelling of a flood event during Alex hurricane in the Santa Catarina River Watershed, Northeast of Mexico, applying HEC-HMS and two dimensional (2D) HEC-RAS models forced with Multi Radar Multi Sensor-Quantitative Precipitation Estimation (MRMS-QPE). A HEC-HMS model was developed forced by (MRMS-QPE) as input to simulate discharges along the Santa Catarina River. The simulated discharges were introduced as border conditions along the mainstream of the Santa Catarina River inside a HEC-RAS 2D model to simulate a flood map along the mainstream of the Santa Catrina River. The observed against the simulated peak discharges achieved a r2 of 0.97 and a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.97. The observed against the simulated accumulated discharges achieved a r2 of 0.99 and a Nash-Sutcliffe coefficient of 1.0. The observed against the simulated stages achieved a r2 of 0.74 and, a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.68. The use of HEC-HMS and HEC-RAS 2D models coupled with MRMS-QPE shows that these models are user friendly to setup, the model has stability and the capacity to simulate flood maps along the whole mainstream of the Santa Catarina River with good results.
La contribución hídrica del glaciar y la dinámica de los procesos glaciológicos-hidrológicos de la cuenca. Caso Yanamarey, Cordillera Blanca, Perú
La cuenca con presencia glaciar en los Andes tropicales presenta continuo derretimiento, como efecto del cambio climático, lo que influencia en la generación de escorrentía y en los procesos hidrológicos. El estudio se realizó entre los años 2013 y 2020 en la microcuenca Yanamarey (Cordillera Blanca, Perú), utilizando las imágenes de satélite y modelización hidro-glaciológica, aplicando los modelos semidistribuidos GSM y SOCONT, para estimar procesos glaciológicos e hidrológicos distribuidos por bandas de altitud. En este periodo, en el glaciar se determinaron en promedio 0.27 km2 de superficie y 1.65 hm3 de volumen; la contribución hídrica promedio en la microcuenca es de 93 l/s, distribuidos de la siguiente forma: 8 % de hielo, un 15 % de nieve, un 27 % de agua subterránea y un 50 % de precipitación (directa). Además, los caudales de hielo y nieve presentan una tendencia negativa anual de 0.5 y 0.7 l/año, respectivamente. Produciendo al final de siete años en: a) proceso glaciológico, la fusión de hielo de 14 m debajo de la altitud de 4 800 msnm, la acumulación de nieve de 12.7 m encima de la altitud de 5 000 msnm; b) proceso hidrológico (zona no glaciar), en suelo limpio, el agua acumulada se infiltra de 118 m (0.19 cm/h) y agua superficial acumulada de 34 m (0.06 cm/h). Los valores estimados de la contribución hídrica y la variación de disponibilidad anual de la masa glaciar por altitudes dan una idea de los procesos hídricos que ocurren en cabecera de cuenca y de la importancia de sus efectos para la vida útil de los glaciares.
Perfil de susceptibilidad antimicrobiana de enterobacterias hidrotransmisibles aisladas en río Guamote, Chimborazo
La presencia de enterobacterias de transmisión hídrica en el río Guamote, Ecuador, indica un riesgo para la manifestación de infecciones gastrointestinales debido a que este recurso es frecuentemente utilizado en la zona para el riego de cultivos, así como para la ganadería. Estos microorganismos, además, pueden ocasionar problemas en el tratamiento farmacológico por los mecanismos de resistencia a los antimicrobianos que poseen. El objetivo de esta investigación fue identificar bacterias de importancia clínica a partir de muestras de agua y de productos de la industria agrícola que son cultivados en las zonas aledañas al río Guamote, a fin de determinar su perfil de susceptibilidad a los antimicrobianos. Se muestrearon seis estaciones del río Guamote y se obtuvieron 35 cepas bacterianas de importancia clínica. Se obtuvieron muestras de agua y productos agrícolas de las estaciones Chipo Grande, Chipo Chico, Guamote, Rondador Molino (Chakrawasi), Copatillo (Rondan) y Puente de Guaniche. Las muestras se sometieron a cultivo (agar Sangre, agar MacConkey y agar CLED) y antibiograma (Kirby Bauer). Los resultados demostraron la presencia de Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Citrobacter diversus, Citrobacter amalonaticus, Citrobacter freundii, Proteus mirabilis, Enterobacter cloacae, Aeromonas sp., Pseudomonas aeruginosa. Se evidenció la presencia de farmacorresistencia a quinolonas, penicilinas, cefalosporinas y monobactámicos. En conclusión, se demuestra que el agua de riego del río Guamote es un factor de riesgo en la transmisión de enterobacterias por ser utilizada como fuente de riego en la agricultura.
Municipal model evaluation for providing drinking water and sanitation services in a developing country
In this study, models for the provision of drinking water and sanitation services, were evaluated for the San Joaquin Municipality, Carabobo State, Venezuela, represented in the Municipal Autonomous Institute of Water of San Joaquin (IAGUASANJO, in Spanish) through three management indexes proposed in an integrated manner for drinking water and sanitation, a model index for the provision of drinking water services and model index for the provision of sanitation services. IAGUASANJO has oriented 65 % of the activities towards the provision of sanitation services and 35 % of the actions for the provision of the drinking water service in the period 2019-2023.
Model index for the provision of sanitation services
model index for the provision of drinking water services
San Joaquin Municipal Autonomous Institute
Modelo de gestión comunitaria de agua en Toluca: una aproximación táctica e integrada
El presente trabajo propone un modelo de gestión comunitaria de agua que ayude a resolver de forma integrada los problemas prioritarios (económicos, técnico-operativos y sociopolíticos) que padecen los comités de agua potable ―de origen antiguo― del municipio de Toluca. Este artículo se realizó con investigación documental y análisis de gabinete fundado en los enfoques teóricos de gobernanza, socio-histórico, bienes comunes, gestión comunitaria, cogestión y gestión integrada de los recursos hídricos; también se consideraron los indicadores clave obtenidos por Anzurez-Valencia, Romero-Contreras, & Díaz-Delgado (2025) a través de la metodología de planeación estratégica participativa con enfoque integrado, y la evidencia empírica de trabajo de campo y participativo. Resultó un modelo híbrido de gestión comunitaria de agua acorde con las características específicas de Toluca y las necesidades prioritarias de sus comunidades originarias (históricas, culturales, sociales, políticas, administrativas y normativas), acompañado de estrategias de gobernanza colaborativa (asociatividad), opciones para obtener el reconocimiento legal e instrumentos normativos (manual, reglamento, guía). El modelo sirve a los actores que prestan servicios de agua e instrumentan políticas públicas, para que entiendan el proceder comunitario, funcionamiento, organización social, contexto, visión del agua. Se concluyó que la Asamblea General del Pueblo es el elemento fundamental para garantizar el éxito del modelo, pues su importancia y valor no se limita a la toma de decisiones en las comunidades, sino a su funcionamiento a través de la participación activa, el compromiso continuo, la confianza, la voluntad de cambio y el consenso comunitario.