Cerrando el círculo urbano del agua

Jennifer Alexis Bañuelos Díaz (2021, [Artículo])

DOI: 10.24850/b-imta-perspectivas-2021-15

El crecimiento demográfico, la urbanización, la industrialización, la deforestación, la sobreutilización de productos químicos en todos los ámbitos de la sociedad y el utilizar los cuerpos de agua para desechar los residuos han provocado que los contaminantes sean cada vez más complejos y puedan estar directamente relacionados con la salud humana. En el caso de los metales, se tiene además que son bioacumulables en la cadena trófica, lo que representa un riesgo latente para la salud. Esto se traduce en un aumento de los costos de tratamiento para la potabilización del agua. En el mundo se tienen varios ejemplos de agua residual recuperada y no solo tratada para su reúso, sino llevada a nivel potable. En México debemos tender a este tipo de soluciones, sobre todo porque la escasez de agua en varias regiones del país es apremiante; sin embargo, la solución de este problema es multivariable, e involucra la protección de las cuencas, la mejora de las leyes y normas, así como la vigilancia de aplicación y efectividad de estas, entre otros. Por ejemplo, no existe una regulación específica de contaminantes emergentes ni de microplásticos, no hay diagnósticos del número, la concentración y el efecto de estos contaminantes en la fauna y flora del agua dulce, ni de los riesgos a la salud humana por el uso y consumo de estas aguas, ni la infraestructura ni técnicas analíticas suficientes a nivel laboratorio para poder cuantificar este tipo de contaminantes.

Contaminación del agua Uso de aguas residuales Reutilización del agua Política hídrica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Efectos del cambio climático en los recursos hídricos en México : volumen IV : adaptación al cambio climático

Polioptro Martinez-Austria CARLOS PATIÑO GOMEZ (2012, [Libro])

Tabla de contenido: Prólogo - Gobernanza en el sector hídrico: políticas públicas y propuestas de adaptación en el sector social -- Adaptación en la calidad del agua ante el cambio climático -- Identificación y evaluación de medidas de adaptación en el sector hídrico -- Adaptación de la agricultura de riego ante el cambio climático.

Prólogo - Gobernanza en el sector hídrico: políticas públicas y propuestas de adaptación en el sector social -- Adaptación en la calidad del agua ante el cambio climático -- Identificación y evaluación de medidas de adaptación en el sector hídrico -- Adaptación de la agricultura de riego ante el cambio climático.

Cambio climático Gobernanza del agua Calidad del agua Vulnerabilidad hídrica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Evaluación de indicadores de calidad y funcionalidad en islas de recursos, de mezquite (Prosopis articulata) y cardón (Pachycereus pringlei) en una zona restaurada de Baja California Sur

Geovanna Zárate Camargo (2024, [Tesis de maestría])

"Las temperaturas extremas, radiación solar intensa, vientos fuertes, humedad limitada y la baja fertilidad de los suelos desérticos dificultan la recuperación de zonas degradadas en zonas áridas. Uno de los fenómenos naturales más importantes de revegetación en zonas áridas son las islas de recursos, conformadas por algunos tipos de plantas que actúan como nodrizas, las cuales, bajo su dosel, desarrollan un microhábitat favorable para el establecimiento de otras especies que trabajan en conjunto con una larga comunidad de microorganismos que se encuentran en el suelo. Entre las plantas nodriza que se observan con más frecuencia en el Desierto de Sonora, se encuentran las especies del género Prosopis. Las islas de recursos conformadas por mezquites han demostrado tener un efecto positivo como planta nodriza en zonas áridas. Las contribuciones del mezquite son el aumento del contenido de N en el suelo, temperaturas moderadas en el suelo y la superficie, altos niveles de humedad, mayor actividad microbiana, entre otros aspectos que hacen posible los efectos de las islas de recursos. En este estudio se evaluaron diferentes indicadores de calidad de suelo en islas de recursos establecidas hace 19 años, como parte de un proyecto de revegetación de suelos degradados, distintivo del Desierto Sonorense. El objetivo de este estudio fue determinar si existe un gradiente con respecto a la distancia y profundidad, en la actividad microbiana y enzimática presente en suelos de islas de recursos, resultado de la interacción de mezquite amargo (Prosopis articulata), como planta nodriza y cardón (Pachycereus pringlei), como planta objetivo. Los resultados demostraron que existe un aumento la actividad enzimática y carbono asociado a biomasa microbiana del suelo perteneciente a estas islas, con mayores resultados en zonas próximas a la planta nodriza que en zonas sin su influencia, también se encontró un aumento en la capa superficial del suelo mostrando mayores valores en los indicadores de calidad y funcionalidad bajo el dosel de las islas de recursos. Lo anterior sugiere que el uso de estas islas de recursos es una potencial alternativa en la restauración de suelos degradados, favoreciendo el ciclaje de nutrientes en suelos degradados."

"At desert, the high temperatures, intense solar radiation, strong winds, limited water, and low fertility, determine how challenging will be the recovery of degraded soils in arid lands. One of the most important natural phenomena of revegetation in arid lands are the “resource islands”, that consist of some trees or bushes acting as nurse plants, which under their canopy, develop a beneficial microhabitat for the establishment of other plant species the work with an extensive community of microorganisms found in the soil. Among the most common nurse plants observed in the Sonoran Desert, is the genus Prosopis. The resource islands formed with mesquite have shown positive effects as nurse plant in arid lands. The principal contributions of mesquite are the increase of N in the soil, moderate temperatures on soil and topsoil, high moisture levels, increased microbial activity, among other aspects that make possible the effect of resource islands. In this study, different quality indicators were evaluated in resource islands established 19 years ago, as part of a project for revegetation in degraded soils, distinctive from the Sonoran Desert. The aim of this research was to explore whether there is a correlation between distance, depth, microbial activity, and enzymatic activity in the soil surrounding resource islands formed by the interaction between mesquite amargo (Prosopis articulata) as the nurse plant and cardon (Pachycereus pringlei) as the objective plant. The results demonstrated that there is an increase in the enzymatic activity and microbial biomass carbon from the soil under the canopy of the resource islands, with higher results in zones near the nurse plant than zones without its influence, furthermore, there was found an increase in the topsoil showing higher values in the soil quality and functionality indicators under the canopy of the resource islands. The above indicates that the use of these resource islands is a potential alternative in the degraded soil restoration, supporting the nutrient cycling in degraded soils."

suelo, ecología, revegetación, actividad enzimática, ciclaje de nutrientes soil, ecology, revegetation, enzymatic activity, nutrient cycling CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA FERTILIDAD DEL SUELO FERTILIDAD DEL SUELO

Control óptimo de un sistema de presas: un enfoque de perturbaciones pequeñas a la solución de programación dinámica estocástica

JAIME COLLADO MOCTEZUMA (1993, [Artículo])

Un número importante de problemas hidrológicos prácticos, entre ellos la optimización de la operación de un sistema de presas, puede formularse mediante programación dinámica estocástica. Sin embargo, un método de solución factible no existe, excepto para problemas con estructura lineal-cuadrática o para sistemas con pocas variables de estado. Este artículo propone un método analítico-numérico a la solución del control óptimo estocástico de malla cerrada. La solución óptima está dada por el control determinístico más un término de corrección que toma en cuenta los efectos de la estocasticidad en una caracterización de segundos momentos. Se supone que dicho término es pequeño en comparación con el control determinístico y se obtiene una solución de perturbaciones pequeñas. Este método puede ser usado como una solución subóptima para problemas donde no es factible usar programación estocástica clásica. Comparaciones con métodos convencionales muestran que el método ofrece resultados muy cercanos al óptimo, incluso cuando la hipótesis de perturbaciones pequeñas es sólo aproximadamente satisfecha. Una ventaja atractiva del método propuesto es que no requiere discretización de las variables de estado ni de las de control, eludiendo el así llamado maleficio de la dimensionalidad.

Presas Modelos estocásticos Análisis numérico INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Attribute selection impact on linear and nonlinear regression models for crop yield prediction

JUAN FRAUSTO SOLIS WALDO OJEDA BUSTAMANTE (2014, [Artículo])

Efficient cropping requires yield estimation for each involved crop, where data-driven models are commonly applied. In recent years, some data-driven modeling technique comparisons have been made, looking for the best model to yield prediction. However, attributes are usually selected based on expertise assessment or in dimensionality reduction algorithms. A fairer comparison should include the best subset of features for each regression technique; an evaluation including several crops is preferred. This paper evaluates the most common data-driven modeling techniques applied to yield prediction, using a complete method to define the best attribute subset for each model. Multiple linear regression, stepwise linear regression, M5' regression trees, and artificial neural networks (ANN) were ranked. The models were built using real data of eight crops sowed in an irrigation module of Mexico. To validate the models, three accuracy metrics were used: the root relative square error (RRSE), relative mean absolute error (RMAE), and correlation factor (R). The results show that ANNs are more consistent in the best attribute subset composition between the learning and the training stages, obtaining the lowest average RRSE (86.04%), lowest average RMAE (8.75%), and the highest average correlation factor (0.63).

Cultivos alimenticios Predicción Modelos matemáticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Efectos de interacción suelo-estructura en edificios con planta baja blanda

LUCIANO ROBERTO FERNANDEZ SOLA JAVIER AVILES LOPEZ (2008, [Artículo])

Las estructuras con planta baja flexible son muy vulnerables a la acción de sismos. Esto es debido, principalmente, a la falta de rigidez y resistencia en el piso blando. Las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo del RCDF tratan el problema como una condición de irregularidad estructural, limitándose a reducir el factor de comportamiento sísmico que controla las resistencias de diseño. De esta forma se aumenta la capacidad de rigidez y resistencia de toda la estructura, pero no se corrige el contraste que existe entre el piso blando y el resto de los entrepisos. En este trabajo se desarrolló un modelo numérico para estimar la respuesta dinámica de estructuras con planta baja flexible desplantadas sobre suelo blando.

Estructuras flexibles Sismos Modelos matemáticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo y evaluación de un modelo de la onda cinemática aplicado al riego en melgas y su comparación con el modelo hidrológico

Development and evaluation of a kinematic wave model applied to border irrigation and comparison with the hydrologic model

Juan Manuel Angeles LUIS RENDON PIMENTEL OSCAR LUIS PALACIOS VELEZ RAFAEL ACOSTA HERNANDEZ (1998, [Artículo])

Durante la aplicación del agua de riego a los cultivos, en ciertos casos el agua debe suspenderse antes de que el frente de avance llegue al final de la melga, para así logar una mejor eficiencia de aplicación. Esta situación del escurrimiento superficial se presenta bien con la ecuación de la onda cinemática, que consiste en la simplificación de loas ecuaciones de Saint Venant. Se diseñó un programa de computadora que resuelve numéricamente la ecuación de la onda cinemática. El transporte del agua en el suelo se representó con la ecuación de infiltración propuesta por Green y Ampt. El modelo fue calibrado y evaluado con respecto a resultados de pruebas de riego aplicadas en un cultivo de trigo (Triticum aestivum L.) En la evaluación del modelo se obtuvo un cuadrado medio del error (CME) de 1.24 minutos para la fase de avance y de 0.68 para la recesión. Al comparar el modelo hidrológico con los datos de campo, el CME fue de 0.86 y de 1.04 minutos para el modelo de la onda cinemática y el hidrológico, respectivamente.

Riego por melgas Onda cinemática Modelos hidrológicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

The Mexican environmental flow standard: scope, application and implementation

MARIA ANTONIETA GOMEZ BALANDRA MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2014, [Artículo])

With the implementation of the Official Mexican Standard NOM-011-CONAGUA-2000, the water balance of 730 basins has been calculated and its water availability agreement is published. This rule points out to allocate water for the environment only as an annual volume since methods for estimating environmental flows were not standardized in the country. In this paper, an analysis of the environmental flow standard and examples of the suggested hydrological methods are presented. For its implementation, some steps are taking place, mainly establishing environmental water reserves and building capacities. In addition, environmental allocations are becoming a common practice for all water projects, as well as setting limits to hydrological alterations by hydroelectric dams. The standard promotes the use of technical integration tools to analyze the responses of ecosystems to changes in the flow regime and adaptive management under different scenarios of water use. Although the main steps have been taken, its implementation as mandatory rule will take time.

Flujos ambientales Modelos hidrológicos Normas técnicas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Diseño de riego por melgas empleando las ecuaciones de Saint-Venant, y Green y Ampt

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ (2015, [Artículo])

Se presenta un método de diseño de riego por melgas basado en la aplicación de un modelo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant, para describir el flujo del agua sobre el suelo, y la ecuación de Green y Ampt, para representar el flujo del agua en el suelo. La principal ventaja del modelo presentado es el poco tiempo de cómputo que requiere para su aplicación, en comparación con el necesario para ejecutar un modelo hidrodinámico completo reportado en la literatura, mismo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant para el flujo del agua sobre el suelo, acopladas internamente con la ecuación de Richards, que permite modelar el flujo del agua en el suelo.

Riego por inundación controlada Modelos matemáticos Gasto óptimo CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Solución en diferencias finitas de la ecuación de Boussinesq con porosidad drenable variable y condición de radiación fractal en la frontera

Finite difference solution of the Boussinesq equation with variable drainable porosity and fractal radiation boundary condition

CARLOS ALBERTO CHAVEZ GARCIA CARLOS FUENTES RUIZ MANUEL ZAVALA TREJO FELIPE ZATARAIN MENDOZA (2010, [Artículo])

El drenaje subterráneo es utilizado para eliminar excedentes de agua en la zona radical y suelos salinos para lixiviar las sales. La dinámica del agua es estudiada con la ecuación de Boussinesq, sus soluciones analíticas son obtenidas asumiendo que la transmisibilidad del acuífero y la porosidad de drenable son constantes y que la superficie libre se abate de manera instantánea sobre los drenes. La solución en el caso general requiere de soluciones numéricas. Se ha mostrado que la condición de frontera en los drenes es una condición de radiación fractal y la porosidad drenable es variable y relacionada con la curva de retención de humedad, y ha sido resuelta con el método del elemento finito, que en un esquema unidimensional puede hacerse equivalente al método de diferencias finitas. Aquí se propone una solución en diferencias finitas de la ecuación diferencial considerando la porosidad drenable variable y la condición de radiación fractal.

Drenaje agrícola Hidrodinámica Modelos matemáticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA