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En la zona centro-sur de Chile, el río Renegado, durante la época de estiaje presenta un comportamiento irregular, con tramos secos y de alto caudal, intercalados a lo largo del río al mismo tiempo. Este estudio tiene por objetivo identificar interacciones entre aguas superficiales y subterráneas que permitan explicar dicho comportamiento. Mediante una campaña de medición de caudal a lo largo del río, un análisis de las condiciones geológicas de la cuenca y el uso de un modelo numérico de flujo de agua subterránea, se describen y representan las interacciones entre el nivel freático y el río. Como resultado, se identifica que la combinación particular de topografía y geología dada por la naturaleza volcánica de la cuenca lleva al río a ganar y perder aguas superficiales a lo largo de éste. Se recomienda analizar la interacción de agua superficial y subterránea para abordar estudios de diseño hidrológico y la gestión del agua en sistemas volcánicos con características similares.

La urbanización altera los procesos hidrológicos naturales en una cuenca, a través del reemplazo de la red de drenaje natural compuesta por esteros, quebradas por otra de calles y colectores de aguas lluvia. Desde mediados de los años 90 existe un nuevo concepto para concebir el drenaje urbano llamado SUDS (sustainable urban drainage systems) o “drenaje urbano sustentable”; en Chile se encuentran evidencias de este nuevo enfoque a partir de 1996. El documento recopila los principales tópicos que aún debe investigar Chile dentro del campo del drenaje urbano, así como su avance institucional, normativo, técnico, proyectos de investigación y construcción relevantes, en materia SUDS. La investigación se realizó a través de una revisión de leyes, normas, documentos científicos y técnicos publicados. Chile ha efectuado investigación científica, y ha ejecutado proyectos públicos y privados en drenaje urbano sustentable. La investigación se ha orientado principalmente en algunas medidas de control del agua lluvia, en la fuente y los proyectos realizados en algunos parques públicos y condominios. Se observa que los principales tópicos de investigación a potenciar son la calidad del agua lluvia, implementación de medidas no estructurales, análisis del desempeño de algunas medidas SUDS a escala domiciliaria, y de ciudad, a la realidad climática nacional, a través de modelación hidrológica e hidráulica; la desagregación temporal, espacial de la precipitación diaria, elaboración de planes de conservación y rehabilitación de los cauces urbanos.

Novoa, V., Rojas, O., Arumí, J. L., Ulloa, C., Urrutia, R., & Rudolph, A. (marzo-abril, 2016). Variabilidad de la huella hídrica del cultivo de cereales, río Cachapoal, Chile. Tecnología y Ciencias del Agua, 7(2), 35-50. Se evaluaron los efectos de la variabilidad climática en el consumo de agua para la producción agrícola de cereales, a través del cálculo de la huella hídrica, metodología que consideró tres escenarios de precipitación: (a) año húmedo, (b) año normal y (c) año seco, y bajo dos condiciones de rendimiento (constante y disminución de 20%, proyectando el efecto de cambio climático), en tres secciones de la cuenca del río Cachapoal. Además, se calculó el agua virtual y la productividad aparente del agua para evidenciar el efecto de la variabilidad climática en la productividad del consumo del agua en el cultivo de cereales. El análisis de percentiles determinó que el año 2005 correspondió a húmedo, 2006 a normal y 2007 a seco. La huella hídrica de los cereales, bajo un rendimiento constante, fue mayor en el año húmedo con 1 064 m3 /ton; en cambio, con una disminución del rendimiento, fue mayor en el año seco (1 633.9 m3 /ton). Para ambas condiciones, la mayor huella hídrica azul se estimó en un año seco y la mayor huella hídrica verde en un año húmedo. Sin embargo, no se observaron diferencias entre las secciones de la cuenca. En un año húmedo se habría exportado la mayor cantidad de agua virtual con 14 325 000 m3 /año, y se habría producido la menor productividad aparente del agua, 92.8 $/m3 , información fundamental para determinar sistemas agrícolas sustentables.

La disponibilidad de agua en zonas de clima mediterráneo alcanza niveles críticos durante la temporada estival, que se caracteriza por escasez de precipitaciones y alta demanda de agua, por lo que el caudal base de los ríos es principalmente generado por deshielo o por la liberación de aguas subterránea. Este artículo presenta la caracterización de dos grupos de manantiales que producen el caudal base en la parte alta de río Diguillín, ubicado en la Cordillera Andina de la Región del Biobío, Chile (36.9° S). Un grupo está ubicado en la cabecera del río, en el Valle de Aguas Calientes, y el otro está ubicado en un sector denominado Agua Bonita. Se caracterizaron ambos grupos de manantiales, identificando los sistemas hidrogeológicos que drenan y el origen de la recarga de agua, considerando para ello información geológica y geomorfológica del lugar, así como las características químicas e isotópicas de muestras de aguas de ríos, manantiales y de precipitación. Los manantiales del Valle de Aguas Calientes aportan aproximadamente 2.5 m3/s desde un sistema acuífero ubicado al interior del Volcán Chillán; los manantiales de Agua Bonita aportan unos 4.5 m3/s desde un sistema de rocas fracturadas recargado por filtraciones de aguas lluvia en el valle del estero Renegado.

El método de la curva número del Natural Resources Conservation Service de los Estados Unidos fue utilizado para estudiar el efecto del cambio de cobertura de suelo sobre la escorrentía directa en la cuenca del río Lirquén, Chile. Para calcular la curva número (CN) se utilizaron dos métodos: (1) la clasificación de tres imágenes LandSat de 1987, 2003 y 2009, en combinación con información de texturas de suelos y corrección por efectos de la pendiente, y (2) el uso del coeficiente de escorrentía proveniente de datos de caudal y precipitaciones diarias para los periodos 1985-1988, 2001-2004 y 2007-2010. Los resultados del primer método muestran que los valores de CN para los años 1987, 2003 y 2009 son de 51, 46 y 49, respectivamente, ya que existe una variación de superficie de praderas en estos años que va de 27.9 a 15 y 17.7%, respectivamente, y una variación de superficie de plantaciones adultas en los mismos años que va de 7.2 a 22.9 y 15.4%, respectivamente. Los resultados del segundo método muestran que los valores de curva número son mayores en el periodo 1985-1989 y menores en el periodo 2001-2004, ya que el volumen de escorrentía generada es menor en este periodo con respecto a los otros dos. Lo anterior se debe a una mayor superficie de plantaciones adulta que proporciona más capacidad de intercepción, una mayor tasa de evapotranspiración y un mayor almacenamiento de humedad en el suelo.

La variable estado para analizar los procesos de transporte de materia y energía en el suelo es la humedad, la cual responde de forma dinámica a la secuencia climática de los eventos de precipitación y evapotranspiración, y a su vez controla o modula variados procesos físicos, químicos y biológicos en la columna de suelo. Por otra parte, las propiedades físicas del suelo y de la vegetación determinan la dinámica espacio-temporal de la humedad, lo que a su vez influye en el transporte de solutos y materiales en y a través de los diferentes horizontes que lo integran. El presente trabajo presenta los resultados preliminares de un intensivo plan de monitoreo continuo de la humedad del suelo mediante sondas de capacitancia ECH2O en un predio bajo condiciones de riego controlado, con el objeto de analizar tanto la dinámica temporal de los procesos de recarga e infiltración como la generación de datos de calibración de alta resolución. El análisis conjunto del suelo y del contenido de humedad muestra que para el caso de estudio, la dinámica espacio-temporal de la humedad está fuertemente influenciada por la variabilidad espacial (en especial, la topografía, además de la conductividad hidráulica y compactación), así como por diferentes características de los eventos de precipitación y humedad antecedente que llevan a distintas respuestas en la infiltración. Finalmente, el uso de sensores de capacitancia con mediciones de alta resolución temporal, al igual que métodos gráficos, permiten un análisis cualitativo acerca de los procesos hidrológicos subyacentes.

Durante el verano del año 2008 se desarrolló un estudio para estimar las pérdidas de agua de riego del sistema Laja-Diguillín, Chile, que se producen por infiltración y evaporación en dos tramos de los ríos Polcura y Laja que son utilizados para conducir dichas aguas. Para evaluar las pérdidas por infiltración se utilizó un modelo de balance hídrico mensual que incluye, mediante ecuaciones específicas, los procesos de infiltración y evaporación en los tramos de río. Este modelo se parametrizó usando datos de velocidad de infiltración en el lecho del río, medidos durante una campaña de terreno, y se calibró usando datos históricos de caudales. Las pérdidas de conducción de las aguas de riego son del orden del 4.5 al 2.8% del caudal descargado al sistema.

Durante los últimos años se ha observado un cambio progresivo de las condiciones climáticas en el mundo, que ha tenido como consecuencia aumentos de la frecuencia y severidad de fenómenos, como inundaciones y sequías. Por lo anterior, es necesario contar con herramientas que permitan tomar decisiones de manera informada. Una forma de evaluar el efecto de un cambio en las precipitaciones y temperaturas respecto de la disponibilidad de agua de una cuenca es utilizar un modelo hidrológico distribuido, el cual, una vez calibrado y validado, es perturbado con cambios (% variación precipitación y Δ de cambio en la temperatura) obtenidos de distintos escenarios climáticos futuros. El objetivo de este trabajo consiste en cuantificar, a partir de simulaciones realizadas mediante un modelo matemático, la sensibilidad de la hidrología de dos subcuencas del río Biobío frente a un amplio set de plausibles escenarios de cambio climático. Además se analiza la amplitud en la respuesta del modelo hidrológico obtenido a partir de los distintos escenarios derivados directamente de diferentes modelos de circulación global (MCG), evaluándose también el impacto de usar variaciones de precipitación y temperatura obtenidas de un modelo de circulación Regional (MCR). Los resultados indican que, para la mayor parte de los escenarios de cambio climático modelados, se producirá una reducción en la magnitud de los caudales medios mensuales y anuales, siendo esta variación mayor en las épocas de primavera y verano. Estos resultados permiten realizar una primera interpretación cualitativa de los potenciales impactos del cambio climático en la disponibilidad de los recursos hídricos en la cuenca del río Biobío.