Causas que originan el declive global del agua

ADRIAN PEDROZO ACUÑA (2022, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2022-02

Sin importar el tipo de clima bajo el que nos encontremos en el planeta, árido o húmedo, estudios publicados recientemente a partir de información proveniente de satélites y estaciones de monitoreo en tierra han detectado un declive importante en el almacenamiento terrestre de agua (superficial y subterráneo), el cual es más grave en zonas áridas. Estas zonas cubren más del 40% de la superficie terrestre y, tal como lo demostró Schimel (2010), desempeñan un papel preponderante en el secuestro de carbono a escala global. Por otro lado, estas zonas tienen un gran estrés hídrico (Huang et al., 2016) y presentan una alta vulnerabilidad ambiental y económica, al mismo tiempo que son el hogar de un tercio de la población del planeta (UNEP, 2011). Famiglietti (2004) dio cuenta de que en estos climas se presentan la mayor parte de los puntos críticos de declive en el almacenamiento de agua, utilizando para ello datos de la misión satelital GRACE de la Agencia Espacial Norteamericana (NASA). Este declive en la cantidad de agua en ríos y lagos, glaciares, suelo, bosques y acuíferos tiene efectos no solo en la salud de los ecosistemas sino en la estabilidad socioeconómica de las localidades que sufren este fenómeno (Cosgrove y Loucks, 2015, Gleeson et al., 2012).

Escasez de agua Estrés hídrico Vulnerabilidad hídrica Zona árida INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo de un sistema piloto de aprovechamiento de agua residual tratada para cría de peces de ornato, con descarga cero

LUCIANO SANDOVAL YOVAL (2011, [Documento de trabajo])

Tabla de contenido: Antecedentes: Filtración; filtración en múltiples etapas; tezontle en Morelos; acuicultura – Justificación – Objetivos – Metodología – Resultados: Sistema de filtración; especies de peces en tanques de monitoreo; determinación de parámetros de control del sistema de filtración – Análisis de resultados – Conclusiones – Recomendaciones.

Antecedentes: Filtración; filtración en múltiples etapas; tezontle en Morelos; acuicultura – Justificación – Objetivos – Metodología – Resultados: Sistema de filtración; especies de peces en tanques de monitoreo; determinación de parámetros de control del sistema de filtración – Análisis de resultados – Conclusiones – Recomendaciones.

Tratamiento de aguas residuales Filtración Peces de ornato Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Mejoras de eficiencia hidráulica en vertedores con canal de descarga libre en presas: propuesta metodológica

MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS WALDO OJEDA BUSTAMANTE CARLOS DIAZ DELGADO (2015, [Artículo])

Se presenta una propuesta de alternativa de diseño y de mejoras de la eficiencia hidráulica, al sustituir la estructura del cimacio por un vertedor tipo laberinto. Esta propuesta adopta las bases del diseño de vertedores de “pico de pato”. Como caso de estudio, se aplicó para el vertedor de la presa “El Ejidatario”, ubicada en Sombrerete, Zacatecas, México. Los resultados muestran que con la instalación del vertedor “pico de pato” se aumentó la longitud de vertido 5.67 veces en relación con la proporcionada con el cimacio; asimismo, se reduce la carga vertedora en 62.5%, al pasar de una carga de 80 a 30 cm y se incrementa en un 12% la capacidad del embalse con la misma altura del NAME. Además, se comparó la eficiencia hidráulica del “pico de pato” respecto al vertedor “tecla de piano” para la misma longitud de vertido y condiciones de instalación, siendo mayor en 208%. Se recomienda en la instalación del nuevo vertedor utilizar el mismo sitio del cimacio, sólo adecuando la entrada al tanque amortiguador y conservando la salida del canal de descarga. Se concluye recomendar un vertedor “pico de pato” en donde las condiciones físicas o de estudio se requiera, ya que, al aumentar la eficiencia hidráulica del vertedor para este caso, aumenta la capacidad del embalse y, por lo tanto, la vida de servicio.

Seguridad en presas Vertedores de descarga libre Vertedor pico de pato INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria

Methodological analysis of the spatial distribution of rainfall and the average daily stimation

MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS WALDO OJEDA BUSTAMANTE CARLOS DIAZ DELGADO KHALIDOU MAMADOU BA (2011, [Artículo])

El objetivo del trabajo consistió en mostrar un análisis metodológico geoestadístico, para generar un patrón espacial de la lluvia, asociado a la precipitación media diaria. Caracterizar y conocer la distribución espacial de la precipitación, también conocida como “campo de tormenta” y asociarla a un modelo de distribución o sustituirla por una precipitación media por métodos convencionales, es un reto importante en estudios de las ciencias del agua. La metodología propuesta requiere de la construcción de un variograma, elaborado por un ajuste de datos experimentales de un campo de tormenta, que sirva como base para generar la distribución espacial de la lluvia con la aplicación del método geoestadístico del “krigeado”.

Agricultura Agua de lluvia Predicción INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Métodos para calcular capacidades de embalse

LESLIE SKERTCHLY MOLINA (1989, [Artículo])

En México, el cálculo de la capacidad de embalse es un problema al que no se ha dado la debida importancia. Tradicionalmente, se han empleado dos métodos: el de la curva masa y el de modelos de simulación; usando, en ambos casos, los registros de escurrimientos disponibles. En este artículo se describen, comentan y ejemplifican algunos otros métodos de aplicación sencilla y efectiva, que permiten el empleo tanto de los registros históricos de escurrimientos como los generados en forma sintética, ampliando la longitud de los originales. Se presenta una evaluación de los métodos descritos y se hacen comparaciones entre ellos, relativas a su eficiencia y a la información que producen. Por último, se desarrollan otras técnicas basadas en las descritas, que permiten no sólo calcular la capacidad de embalse, sino que proveen más información útil para el diseño de sistemas

de aprovechamientos hidráulicos.

Capacidad de embalse Aprovechamiento hidráulico Modelos estocásticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

La sobreexplotación de acuíferos: camino seguro hacia la quiebra hídrica

ADRIAN PEDROZO ACUÑA (2021, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-48

El acceso seguro al agua representa una de las inminentes crisis que ya se avizoran a la luz del cambio climático. Esto es especialmente cierto en zonas áridas y semiáridas del mundo, donde la escasez de agua superficial hace del agua subterránea la columna vertebral de la seguridad hídrica y alimentaria. Uno de los casos más emblemáticos que ejemplifican esta situación es el del abasto de agua en Irán, en donde 60% del volumen de agua que se consume tiene un origen subterráneo. Esto se debe a las condiciones naturalmente áridas de esta región, lo que ha redundado en una sistemática extracción de agua del subsuelo por los famosos acueductos subterráneos conocidos como qanats, que sirven para transferir agua del subsuelo a la superficie utilizando a la gravedad como fuerza motriz. En conjunto, la extracción de agua para proveer bienestar a más de 80 millones de habitantes y regar 5.9 millones de hectáreas de tierras agrícolas pusieron sobre los acuíferos de este país una gran cantidad de presión. Aunado a lo anterior, cambios en el clima, así como en la intensidad y frecuencia de las sequías, resultan en una amplificación de la escasez hídrica del país durante el siglo XXI. En promedio, más de la mitad de la capacidad de almacenamiento instalada en las presas iraníes permaneció vacía durante el periodo de 2003 a 2017, lo que obligó a las autoridades a depender aún más del agua subterránea. De esta forma, no es casualidad que Irán se encuentre entre los países con la mayor tasa de agotamiento de acuíferos en el mundo, junto con Estados Unidos, Arabia Saudita y Canadá.

Sobreexplotación de acuíferos Escasez de agua Estrés hídrico INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estimación hídrica teórica de plantas en zonas urbanas: estudio de caso "Vertical Farm"

Jorge Flores Velazquez JUAN MANUEL ANGELES HERNANDEZ (2018, [Ítem publicado en memoria de congreso])

La gestión integrada de recursos hídricos es un proceso que promueve la gestión y el desarrollo coordinados del agua, el suelo” y demás recursos para potenciar su uso “sin comprometer la sostenibilidad de los ecosistemas vitales”. En la zona metropolitana de la ciudad de México habitan más de 22 millones de una población apostada en aproximadamente 8000 km2, lo que implica una densidad de habitantes de las más altas del mundo que ha ido absorbiendo la zona rural por la urbana. Frente a ello, se han puesto en marcha tecnologías disruptivas con el fin de atender la transformación del sector. Pero, además, implica gestión del recurso mediante tratamiento de aguas residuales, reciclaje del agua, cosecha de lluvia y de gestión de la demanda. En este trabajo se expone la viabilidad en la implantación de estas tecnologías, sus ventajas y requerimientos desde el punto de vista hídrico.

Agricultura urbana Riego Áreas verdes Gestión integrada de recursos hídricos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Inferencia de estructuras vorticosas del flujo que pasa alrededor de un obstáculo, mediante un modelo euleriano tridimensional

Cecia Millán-Barrera HERMILO RAMIREZ LEON (2001, [Artículo])

Hace más de cien años, se infirió la existencia de corrientes secundarias basándose en el hecho de que la velocidad máxima en canales se encuentra justo debajo de la superficie libre, y el de la variación cíclica de sólidos suspendidos en la dirección transversal de un canal. A pesar de su aparente debilidad, las corrientes secundarias juegan un papel esencial en la transferencia lateral de cantidad de movimiento, calor y masa en un canal, por tanto, su variación es tridimensional. Asimismo, son responsables en gran parte de las formas de fondo, en flujos con gran contenido de sedimentos suspendidos. En este artículo se presentan los resultados obtenidos con un modelo euleriano tridimensional que incluye la ecuación estadística de la vorticidad.

Vórtices Modelos tridimensionales Turbulencia INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Diseño de un Algoritmo de Detección de Impulsos y Muescas de Voltaje en Corriente Alterna para Análisis de Calidad de la Energía

Roberto Moreno-Sanchez (2012, [Tesis de maestría])

El contexto en que se desarrolla este trabajo de tesis está relacionado con los métodos

de medición de calidad de la energía eléctrica, los que se pueden dividir en métodos

de cálculo en estado estable y transitorios. Los métodos de estimación de estado estable

requieren más de 1 ciclo de red para proporcionar mediciones válidas. Los métodos

de estimación para transitorios como las ondeletas, morfologías matemáticas, redes

neuronales, etc. son generalmente métodos complicados que requieren sintonización de

parámetros, cierta experiencia del usuario y un procesamiento digital complejo, lo que

los hace poco viables para medidores portátiles.

En este trabajo de tesis se presentan dos métodos en el dominio del tiempo para

la detección y aislamiento de anomalías transitorias con duración menor a medio ciclo

de red, específicamente para impulsos y muescas de voltaje, en corriente alterna. Estas

propuestas están diseñadas con operaciones básicas que no requieren sintonización de

parámetros ni de conocimiento previo de la anomalía, lo que los hace atractivos para

programarse en Analizadores de Calidad de la Energía Eléctrica Portátiles (ACEEP).

La principal contribución de los métodos propuestos es que, por su simpleza inherente,

pueden detectar anomalías transitorias con las mismas muestras que se requieren para

mediciones en estado estable, lo que los hace útiles para estudios prolongados que

requieran de 8 días o más, con lo que puede obtenerse de manera simultánea un panorama completo en estado estable y transitorio del monitoreo de la calidad de la energía eléctrica.

Los métodos propuestos sólo requieren dos muestras para obtener datos válidos

y lograr el aislamiento con respecto a perturbaciones en estado estable tales como

distorsión armónica, sags, swells e incluso ruido. Se realizó la validación con simulaciones y con señales reales de laboratorio.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis espectral de consumo doméstico de agua potable

Felipe Arreguin ALVARO ALBERTO ALDAMA RODRIGUEZ Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA HECTOR ALEXIS ESPINOSA GAYOSSO (2009, [Artículo])

Una de las variables con mayor incertidumbre en su comportamiento dentro del análisis hidráulico de las redes de agua potable es el consumo de agua proveniente de los usuarios. Recientemente, se ha demostrado que el consumo en el ámbito domiciliario tiene un carácter estocástico y se han desarrollado diferentes metodologías que intentan representar esta variable. Sin embargo, no es posible definir con exactitud dos situaciones: 1) el grado de información que se pierde al muestrear la señal con cierto intervalo de registro y la posible presencia de enmascaramiento (aliasing); y 2) la frontera (rango) en el tiempo, en el cual pueden aplicarse estos procesos de agregación y desagregación temporal. El proceso basado en el análisis de Fourier se puede aplicar como herramienta de desagregación temporal y obtener el intervalo de registro óptimo de medición en campo. A partir de la metodología, se obtuvo que el rango de aplicación del esquema está entre los 240 y 1 segundos. En otras palabras, es posible medir con intervalo de registro hasta 240 segundos y recuperar información con intervalo de registro de un segundo. El método se validó con mediciones en campo de consumo doméstico realizadas en una ciudad mexicana.

Análisis espectral Consumo doméstico de agua Modelos estocásticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA