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DEAR REVIEWER: E-JOURNAL DEAR READER: DEAR AUTHOR:
Nota técnica. Estimación del escurrimiento mensual en climas húmedos con base en modelos de regresión
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  • Daniel Francisco Campos-Aranda
La modelación matemática de la relación precipitaciónescurrimiento (RPE) es indispensable debido a la escasez de datos tanto espacial como temporal. El establecimiento de la RPE en cuencas sin aforos es un ejemplo de la ausencia de datos en sitios de interés, y la estimación del registro futuro debido a cambios hidrológicos en la cuenca, inducidos o naturales, es un ejemplo de datos no factibles de medir. En ambos casos, contar con un modelo de la RPE regional permitirá realizar las evaluaciones necesarias. Para la estimación del volumen escurrido mensual, el modelo más simple que se puede establecer es la regresión polinomial mensual, la cual puede modelar una RPE lineal o curva. Además, tal planteamiento puede incluir el retraso mensual del escurrimiento, al promediar la precipitación antecedente. En este estudio se ajustó el modelo de regresión mensual a los datos conjuntos de precipitación y escurrimiento de las estaciones hidrométricas Tancuilín y El Cardón, de la Región Hidrológica 26 Parcial (Bajo Río Pánuco), con registros de 33 y 37 años, respectivamente. Se encontró que es posible regionalizar los coeficientes mensuales de los modelos de regresión con base en su coeficiente de escurrimiento promedio. Los contrastes realizados muestran que los modelos de regresión regionalizados permiten una excelente estimación del escurrimiento mensual, pues reproducen fielmente sus valores promedio mensuales y conducen a una buena aproximación de su dispersión, en cuencas pequeñas y medianas de climas húmedos.
Palabras clave: regresión lineal, coeficiente de correlación lineal, factor de transporte, coeficiente de escurrimiento promedio mensual, parámetros estadísticos, intervalo de confianza de la predicción, coeficiente de determinación de la predicción.
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Regreso a Dublín: ¿gestionan las comunidades tradicionales el agua como recurso económico?
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  • José Antonio Batista-Medina
La idea del agua como bien económico no es nueva, pero se ha extendido desde la Conferencia de Dublín (1992). ¿Cuál es el significado del agua como recurso económico? Podemos identificar dos acercamientos o interpretaciones. La primera considera que el agua es un input (un input productivo), como otros, en un sistema económico. En este sentido, el agua debe tener precio o debe ser transferida mediante las instituciones de mercado. Esas herramientas económicas llevarán a un uso eficiente o, en otras palabras, al uso más beneficioso. Así pues, el agua se convierte en una mercancía. La segunda interpretación es menos estrecha en su sentido económico. El agua como recurso económico significa que es escasa y debe ser gestionada cuidadosamente para alcanzar los objetivos establecidos en una sociedad concreta. Tratar el agua como un recurso económico no implica el uso de un conjunto específico de herramientas económicas. Los precios, los mercados, la propiedad privada, etcétera, son herramientas en una caja de herramientas; pero hay otras, otros medios para gestionar el agua de una manera social, económica y ecológicamente sostenible. Aplicaremos esta segunda interpretación al análisis de la gestión del agua en las comunidades tradicionales. En este sentido, intentaremos responder a la siguiente cuestión: ¿gestionan estas comunidades el agua como recurso económico? La investigación en ciencias sociales sobre la gestión de sistemas de riego de pequeño tamaño muestra que tratan el agua en general como un recurso económico, esto es, como un recurso escaso. Esos sistemas de riego tradicionales han funcionado generalmente bien en términos sociales, económicos y ecológicos; pero la política y la ciencia modernas del agua han ignorado esos sistemas, transformándolos o destruyéndolos por la aplicación de conceptos, criterios y herramientas universales. Concluimos que estas organizaciones e instituciones tradicionales e indígenas tienen muchas lecciones que enseñar en el tratamiento y gestión del agua, y deben ser apoyadas y protegidas.
Palabras clave: agua, agua como bien económico, sistemas de riego tradicionales e indígenas, gestión sostenible, gestión integrada de los recursos hídricos, cultura del agua.
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Optimización en el diseño de lagunas de estabilización con programación no lineal
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  • Facundo Cortés-Martínez
  • Alejandro Treviño-Cansino
  • María Aracelia Alcorta-García
  • Agustín Sáenz-López
  • José Luis González-Barrios
El estudio presenta un modelo matemático de optimización para el diseño de sistemas lagunares integrado por dos lagunas: facultativa y de maduración. El modelo tiene como función objetivo el costo y considera cuatro variables de decisión: tiempo de retención hidráulico y número de mamparas para cada uno de los estanques. Se consideran como restricciones los coliformes fecales y la materia orgánica. Dicho modelo resultó ser no lineal, ya que las relaciones entre las variables no son proporcionales. Se diseñó un sistema lagunar utilizando la metodología tradicional adoptada por la Comisión Nacional del Agua para México, luego se aplicó el modelo matemático. Se lleva a cabo una comparación de los resultados, los cuales indican una reducción del tiempo de retención de 14.16% y una disminución del costo de 12.04%. El resultado anterior es importante, ya que la principal desventaja de estos sistemas es el requerimiento de terreno. Se incluye, además, el análisis de sensibilidad de la función objetivo y las restricciones consideradas. El citado análisis es sensible a la variación de los parámetros. Ambos estudios cumplen perfectamente con las condiciones de calidad del agua tratada que indica la normatividad para el vertido a los cuerpos receptores. Se recomienda llevar a cabo otros estudios de optimización, considerando diferentes configuraciones.
Palabras clave: sistemas lagunares, coliformes fecales, tiempo de retención, materia orgánica, costo de construcción, modelo matemático de optimización.
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Salinidad cuantitativa y cualitativa del sistema hidrográfico Santa María-Río Verde, México
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  • David Vinicio Carrera-Villacrés
  • Tania Crisanto-Perrazo
  • Héctor Ortega-Escobar
  • Jazmín Ramírez-García
  • David Espinosa-Victoria
  • Carlos Ramírez-Ayala
  • Víctor Ruiz-Vera
  • Martha Velázquez-Machuca
  • Edgar Sánchez-Bernal

La investigación se desarrolló en el sistema hidrográfico Santa María-Río Verde, con el objetivo de conocer la evolución y salinidad de las aguas de riego  tanto cuantitativa, expresada como conductividad eléctrica, como cualitativa, calculada mediante la relación de adsorción de sodio y magnesio, para posteriormente predecir sus efectos sobre los suelos y cultivos. La investigación fue no experimental transversal descriptiva, con el muestreo a juicio en 69 estaciones, muestreadas desde el invierno de 2009, y primavera y otoño de 2010. Se determinaron 10 mediciones en cada muestra de agua: cationes, aniones, pH y conductividad eléctrica (CE). Se siguió el modelo basado en la alcalinidad para determinar la vía evolutiva que toman las aguas, y se comprobó con un experimento de reconcentración de sales por evaporación. Se calculó el índice de saturación (IS) y las modificaciones de la relación de adsorción de sodio (RAS); éstas fueron, RAS y RASaj El sistema hidrográfico Santa María-Río Verde, de acuerdo con la salinidad cuantitativa, se clasificó en su mayoría de ríos como alta y muy altamente salinas; la salinidad cualitativa más crítica fue la magnésica, en comparación con la sódica, a pesar de que la calcita precipitará. La evolución de las aguas fueron de sulfatadas cálcicas a sulfatadas magnésicas y sódicas. Existe la tendencia a que aumente la concentración y cambie la tipología de la salinidad de las aguas del sistema hidrográfico Santa MaríaRío Verde, afectando los suelos y cultivos.
Palabras clave: sódica, magnésica, evolución de las aguas, geoestadística.
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Superficie de respuesta aplicada al tratamiento de aguas residuales acoplando DSA y fotocatálisis
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  • Eloy Isarain-Chávez
  • Saray Ramírez-Martínez
  • María Maldonado-Vega
  • Juliette Lambert
  • Juan M. Peralta-Hernández
  • Ulises Morales-Ortiz
Este estudio empleó el análisis de superficie de respuesta basado en un diseño compuesto central para evaluar una celda electrolítica de flujo tipo filtro prensa, acoplada a un concentrador parabólico compuesto solar, los cuales se usaron para llevar a cabo el tratamiento de 20 l de agua residual doméstica de 742 a 756 mg l-1 en demanda química de oxígeno, y de 248 a 253 mg l-1 en carbono orgánico total. Los ánodos usados en la celda electrolítica fueron de IrPbO, IrSnO y RuPbO, recubiertos mediante la técnica de los cloruros metálicos sobre placas de Ti y activados por descomposición térmica. El concentrador parabólico compuesto solar posee un área de 1 m2, la cual fue expuesta por cuatro horas por día, recibiendo una radiación promedio de 889 Watts m-2. La degradación de los contaminantes se vio favorecida con la adición de TiO2 a concentraciones de 100 a 150 mg l-1, con efectos poco significativos al cambiar la concentración de 0.02 a 0.06 M de Na2SO4 del electrolito soporte. Los ensayos de la degradación fueron seguidos por el análisis del carbono orgánico total, con porcentajes de degradación de 5 a 30% al final del tratamiento, al aplicar intensidades de corriente de 10 a 30 A, con consumos energéticos desde 6 hasta 74 kW m-3.
Palabras clave: ánodos dimensionalmente estables, aguas residuales domésticas, concentrador parabólico compuesto, fotocatálisis, oxidación anódica, óxido de titanio.
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Evaluación de fuentes de materia orgánica fecal como inóculo en la producción de metano
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  • Olivia García-Galindo
  • Aurelio Pedroza-Sandoval
  • José Antonio Chávez-Rivero
  • Ricardo Trejo-Calzada
  • Ignacio Sánchez-Cohen
Las energías alternativas están tomando auge ante los altos costos de los hidrocarburos fósiles y el impacto ambiental. El objetivo de este estudio fue determinar la mejor fuente de materia orgánica fecal como inóculo inicial a diferentes temperaturas en la producción de metano. Se establecieron reactores Batch de 1 000 ml en condiciones in vitro, a los cuales se les adicionó materia orgánica fecal y una solución microbiana como inóculo inicial. Se usó un diseño en bloques al azar con tres repeticiones. Se evaluaron cuatro fuentes de materia orgánica: humano, vaca, cerdo, cabra, más las combinaciones dobles posibles; cada tratamiento se sometió a temperaturas de 3, 37 y 50 °C. El pH con ligera tendencia hacia la acidez propició una mayor demanda química de oxígeno (DQO) y, por ende, mayor producción de metano. De acuerdo con la DQO, las fuentes orgánicas de cerdo y la combinación de cabra y cerdo fueron los mejores tratamientos (P < 0.05) en la producción de metano, principalmente a una temperatura de 37 °C. En una segunda fase de escalamiento del mejor tratamiento identificado en la fase in vitro, mediante uso de un reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket, por sus siglas en inglés), el pH se estabilizó hacia el valor neutro, con ligera tendencia al final hacia la acidez, haciendo más eficiente la remoción de la materia orgánica y, por tanto, la producción de metano.
Palabras clave: energía alternativa, gas metano, biogás, impacto ambiental.
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Remoción de mercurio, cromo y plomo por humedales artificiales inoculados con cepas tolerantes
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  • Leonel E. Amábilis-Sosa
  • Christina Siebe
  • Gabriela Moeller-Chávez
  • María del Carmen Durán-Domínguez-De-Bazúa
En la presente investigación se evaluó el desempeño de humedales artificiales a escala de laboratorio, inoculados con cepas tolerantes a metales pesados. Estos sistemas fueron comparados con humedales artificiales con las mismas características constructivas y de operación, pero con bacterias convencionales que, naturalmente, se encuentran presentes en la rizosfera de los reactores. Ambos tipos de reactores fueron evaluados considerando la remoción de mercurio, plomo y cromo en solución durante 151 días de operación. A partir del día 100, los sistemas inoculados con bacterias tolerantes presentaron estabilidad en el porcentaje de remoción alrededor de 50% de Hg, 57% de Pb y 45% de Cr. Por su parte, los reactores con bacterias convencionales, a pesar de remover cierto porcentaje de metales pesados, fueron reduciendo su eficiencia en función de los días de operación, además de que no llegaron a presentar valores estables.
Palabras clave: bacterias rizosféricas, cepas tolerantes, humedales artificiales, metales pesados.
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NEWS AND EVENTS
January 8th, 2010

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The 24th Latin American Congress on Hydraulics will take place in Punta del Este, Uruguay, November 21 through 25, 2010. The event is organized by the Institute of Fluid Mechanics and Environmental Engineering (IMFIA) of the Engineering Division of the University of the Republic of Uruguay.

 

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