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Villanueva, J., Gómez, A., Cerano, J., Rosales, S., Estrada, J., Castruita, L. U., & Martínez, A. R. (mayo-junio, 2017). La variabilidad del caudal del río Acaponeta inferida mediante series de anillos de crecimiento en coníferas. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 55-74.A partir de una red de ocho cronologías de anchura de anillo con especies coníferas se integró una cronología regional para la cuenca alta del río Acaponeta (CR-Acaponeta), para reconstruir la variación del caudal medio (CM) de 1700 a 2013 (314 años). La calidad de fechado se verificó con Cofecha y la intercorrelación entre series fue de 0.47 a 0.72, indicando una señal común de crecimiento. La correlación entre cronologías individuales y la CR-Acaponeta varió de 0.32 a 0.87; se requirieron entre 7 y 17 árboles para alcanzar una señal expresada de población (EPS) de 0.85. Las series residuales correlacionadas con el CM fueron la de anillo total (RWIr) y de madera tardía (LWr). Mediante la transformación del CM a Log10 y a raíz cuadrada, y con el uso de la subrutina VERIFY de “Dendrochronology Program Library”, se obtuvieron ecuaciones de reconstrucción del CM enero-agosto (r = 0.74, p < 0.01) y agosto-octubre (r = 0.69, p < 0.01), a partir de RWIr y LWIr, respectivamente. La factibilidad de las ecuaciones para predecir en rangos fuera de los observados fue significativa, con valores de reducción de error de 0.479 y 0.465, respectivamente. La variación del CM enero-agosto se correlacionó con el fenómeno de El Niño, observándose una relación inversa y significativa (r = -0.632, p < 0.01, n = 121, 1876-1996) entre los índices RWIr y los índices de Oscilación del Sur (SOI) de invierno. La relación entre ambas variables se incrementó (r = -0.76, p < 0.01, n = 61) para eventos intensos de ENSO (El Niño Southern Oscillation). Los resultados indican que en los últimos 20 años, el volumen de escurrimiento disminuyó 10%, lo que se atribuye a acciones antropogénicas. Este trabajo muestra que es posible hacer reconstrucciones de los caudales con una red cronologías de anillos de crecimiento en el occidente de México y generar información útil para comprender la variación histórica de caudales medios, así como para mejorar la planeación y manejo de los recursos hídricos.

Perea-Moreno, A. J., Hernández-Escobedo, Q., AguileraUreña, M. J. (mayo-junio, 2017). Seguridad en el suministro del agua y energía limpia: una propuesta de proyecto para los regantes del río Torrox. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 151-158.El agua y la energía están íntimamente relacionadas y son de vital importancia para el desarrollo económico y social de una región, pues en la generación de electricidad se requiere agua, y en el tratamiento y transporte del agua es necesaria la electricidad. Se prevé que la demanda aumente de forma considerable, esperándose un incremento del 35% de la demanda de energía y 65% de la de agua para el año 2035. Por ello, se considera necesario estudiar la relación que existe entre ambas. Por otro lado, el consumo energético del sector agricultura y pesca en España se debe primordialmente a la maquinaria agrícola y a los sistemas de riego. Aunque representa el 3.5% de los consumos energéticos finales, presenta tendencia al crecimiento debido en gran medida a la evolución del regadío frente al secano y a la modernización de los sistemas de riego, que requieren mayor consumo de energía que los tradicionales. Este estudio aplica los conceptos de la conservación del agua, ahorro de energía y generación de electricidad con energía hidráulica. El análisis se ha aplicado al estudio del caso de la Comunidad de Regantes Río de Torrox (Torrox), representante de las comunidades de riego a gran escala en Málaga, España, y en similares áreas semiáridas con pronunciada orografía.

Canto-Ríos, J., Martín-Domínguez, A., Pérez-Castrejón, S., Alcocer-Yamanaka, V., & Tzatchkov-Velitchko, G. (mayojunio, 2017). Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 111-126.La electrocoagulación es una opción en la remoción de contaminantes presentes en agua basada en el desgaste de electrodos para la formación in situ de un coagulante. En la eficiencia de este tipo de sistemas intervienen procesos fisicoquímicos, electroquímicos e hidráulicos. Diversos autores han estudiado esta tecnología desde los primeros dos enfoques, sin embargo, poco se conoce de la influencia de la hidráulica en la eficiencia del proceso. El presente trabajo se enfoca en el estudio de las pérdidas de carga totales en un reactor de electrocoagulación con flujo a presión y sección transversal anular simple y múltiple, donde esta última característica depende del arreglo de los electrodos. Se presenta el análisis de las pérdidas de carga por cortante y accesorios, las cuales se modelaron utilizando diferentes expresiones empíricas y se compararon con las mediciones realizadas a escala semipiloto. Como resultado del análisis se observó que la ecuación de Bahramir, Yovanovich y Culham (2006) asemeja las pérdidas reales en secciones anulares múltiples, mientras que la expresión propuesta por Davis describe mejor la sección anular simple. Estos resultados permitirán tener herramientas para diseñar reactores de electrocoagulación a escala real.

Pozo-Antonio, J. S., Puente, I., Lagüela, S., & Veiga, M. (mayo-junio, 2017). Tratamiento microbiano de aguas ácidas resultantes de la actividad minera: una revisión. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 75-91.La oxidación de minerales sulfurados presentes en los residuos de actividad minera de yacimientos polimetálicos con sulfuros, especialmente pirita u otros, como calcopirita o pirrotina, genera drenajes ácidos de mina (AMD, por sus siglas en inglés, acid mine drainage) ricos en elementos potencialmente tóxicos, que pueden contaminar a los cuerpos de agua vulnerables, ya sean superficiales o profundos. La oxidación de la pirita y, en menor grado, la de otros sulfuros, por la acción del aire y agua tiene lugar a través de dos tipos de mecanismos: uno de naturaleza inorgánica, debido al oxígeno molecular o al ion férrico; y otro con intervención biótica, fundamentalmente de bacterias oxidantes del azufre y del hierro. La necesidad de mitigar y prevenir la formación de AMD ha promovido el desarrollo de numerosas investigaciones sobre los mecanismos de oxidación y su prevención. Los resultados de las investigaciones han sido la base del desarrollo de tecnologías de prevención o control basadas en procedimientos físicos, químicos y biológicos; el uso de medidas microbiológicas es la menos dañina para el medio ambiente, dado que se trata de seres presentes en el mismo y que no conlleva la adición de agentes artificiales. El objetivo de esta revisión es examinar la documentación centrada en técnicas que actúan sobre los microrganismos oxidantes de Fe inhibiendo su actividad (técnicas preventivas) y en el empleo de microbios que reducen la acidez de los AMD ya generados (técnicas de remediación).

Segura-Castruita, M. A., & Ortiz-Solorio, C. A. (mayojunio, 2017). Modelación de la evapotranspiración potencial mensual a partir de temperaturas máximas-mínimas y altitud. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 93-110.La estimación de la evapotranspiración potencial (ETP) es importante en el uso del agua con aplicaciones agrícolas, ecológicas y otras actividades de planeación. La carencia de datos en estaciones meteorológicas (EM) de países en vías de desarrollo conduce a la búsqueda de modelos sencillos que permitan estimar la ETP. Los objetivos de este estudio fueron 1) relacionar las variables temperatura máxima (TX) y temperatura mínima (TN) mensuales, altitud (AL) y meses del año (ME), con resultados de ETP obtenidos con el modelo de Hargreaves y Samani (HS) en México, mediante regresiones lineales multivariadas, y 2) evaluar la precisión de los modelos obtenidos respecto a la ETP de HS y Penman (PN). Datos mensuales de 81 EM (972 datos) fueron utilizados para deducir la ETP mensual con el modelo HS. Los resultados se relacionaron con las variables TX, TN, AL y ME, para generar dos modelos de regresión lineal múltiple, a fin de calcular la ETP mensual, uno general (ETPg ) y otro para cada mes (ETPm), que se emplearon para determinar la ETP en 12 EM diferentes a las usadas inicialmente. Los resultados demostraron que los modelos ETPg y ETPm tienen un poder predictivo mayor que 75%; asimismo, el modelo ETPm tiene el menor error y estimó valores de evapotranspiración potencial similares a los que se obtienen con HS y PN. Por lo tanto, el modelo ETPm es un modelo sencillo que es aplicable para México sin utilizar la latitud ni la radiación.

Ramos-Arzola, L. C., Cabrera-Estupiñán, E., Molina-Pérez, D., Hernández-Valdés, A. O., & Marón-Domínguez, D. E. (mayo-junio, 2017). Modelo para la optimización del costo de operación de un campo de pozos en acuíferos. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 39-53.El componente de mayor costo en la producción de agua subterránea en un sistema de suministro (una vez que los pozos están construidos) es el bombeo de agua desde los pozos. En la presente contribución se propone un nuevo módulo en MADA (modelo de administración de acuíferos), que se basa en la inclusión de un modelo de simulaciónoptimización para la minimización del costo de operación en acuíferos. La propuesta utiliza un modelo de simulación bidimensional del flujo del agua subterránea (AQÜIMPE) basado en el método de los elementos finitos. Se emplea el enfoque matriz respuesta para vincular AQÜIMPE con un problema de programación cuadrática, que se resuelve empleando la función quadprog del asistente matemático MATLAB. Se aplica el modelo en la administración de la explotación del acuífero Cuenca Sur y se obtiene una política de explotación que permite un 15% de ahorro del costo de bombeo en relación con el costo de la explotación real del año 2007. Además, el patrón de explotación obtenido satisface un conjunto de restricciones de demanda, de niveles en el acuífero y de capacidad instalada en cada pozo de explotación.

Aragón-Hernández, J. L., & Bladé, E. (mayo-junio, 2017). Modelación numérica de flujo mixto en conductos cerrados con esquemas en volúmenes finitos. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 127-142.En este trabajo se presenta un modelo numérico para la simulación de flujo mixto (flujo en lámina libre y flujo en presión) en conductos cerrados a través de las ecuaciones de Saint Venant en una dimensión para flujo en lámina libre y con el método de la ranura de Preissmann para considerar el flujo en presión. Para la resolución de las ecuaciones se emplea el método de los volúmenes finitos con un esquema de alta resolución. El esquema utilizado es el método de Godunov con el Riemann solver de Roe de primer orden de precisión, más unas correcciones de segundo orden para obtener el esquema de alta resolución WAF-TVD. El flujo mixto es un fenómeno bastante común en colectores pluviales, túneles, tuberías de obras de toma de instalaciones hidroeléctricas, llenado/vaciado de tuberías, colectores de almacenamiento, etcétera. La entrada en carga en los conductos se puede generar desde el extremo aguas abajo, desde el extremo aguas arriba y por ambos extremos simultáneamente, siendo la primera la más común y, por lo tanto, la evaluada en este trabajo. Para demostrar la actuación del modelo, éste se aplica a un caso de referencia y a dos ensayos de laboratorio existentes en la literatura técnica. Los resultados obtenidos muestran que el modelo numérico es capaz de reproducir los experimentos con buena precisión. Con ello se demuestra que el modelo es idóneo para simular flujo en lámina libre en régimen lento, rápido y transcrítico (de lento a rápido y de rápido a lento), y flujo mixto.

Campos-Díaz, K. E., & Alvarez-Cruz, J. L. (May-June, 2017). A proposal of a hydrodynamic model to low Reynolds numbers in a liquid-solid inverse fluidized bed reactor. Water Technology and Sciences (in Spanish), 8(3), 143-150.This paper examines the fundamental characteristics of an inverse liquid- solid inverse fluidized bed reactor. In this reactor, many experiments were performed using three sizes of polypropylene spherical solids, lighter than water, with different diameters (4.00, 4.16 and 4.18 mm) and of densities ranging from 808 to 867 kg/m3 , these were fluidized by continuous liquid phase flow. Various bed heights were obtained at different flowrates from 0.95 to 9.5 (L min-1). A predictive model is developed for the hydrodynamic behavior, such as height and solid holdups (bed porosity), this model was derived from the balance of forces acting on a single particle and the set of particles found in the fluidized bed; uses process parameters, such as reactor dimensions, particle properties, and liquid flowrates as input variables, this model also includes the inertial drag coefficient which allow extended a non-spherical particles. This model has several advantages when compared with previously reported. Among them, advantages such as standard deviation values ≤0.9% between experimental and calculated bed porosity, the bed porosity can be expressed in terms of the Reynolds and Archimedes numbers and this model estimate bed porosity in a range of Reynolds number from 5.5 to 200 which has not been studied in an inverse fluidized bed reactors.

Aburto-Medina, A., Ortiz, I., & Hernández, E. (mayo-junio, 2017). Prevalencia de Enterobacteriaceae y monitoreo de contaminantes en sedimentos del río Atoyac. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 27-37.Se identificó la comunidad bacteriana en sedimentos del río Atoyac por medio de biblioteca  genómica de clones. Encontramos una baja diversidad bacteriana, ya que la familia  Enterobacteriaceae, específicamente especies de Shigella, Escherichia fergusonii y E. coli dominan la comunidad bacteriana, lo cual es consistente con los valores obtenidos de coliformes totales por número más probable (NMP). No se encontraron los genes que codifican para toxinas Shiga (stx1 y stx2). Alcanos (C11-C16), ésteres, ácidos orgánicos, fenoles y ftalatos clasificados como potenciales disruptores endócrinos también fueron detectados en los sedimentos y la presencia de  coprostanol indica contaminación fecal. Las concentraciones de elementos decrecieron de la siguiente manera: Ca > Fe > K > Ti > Sr > Ba > Mn > Zr > Zn > Cu > Rb, mientras que As, Mo y Pb estuvieron por debajo del límite de detección. Todos los elementos, excepto el Cu, no sobrepasan los límites de la  Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA, 1977). Este estudio demuestra la dominancia de Enterobacteriaceae y la baja diversidad bacteriana con la habilidad de degradar contaminantes orgánicos en los sedimentos del río en un área previa a la presa Ávila Camacho, cuyas aguas son usadas para irrigar cultivos en tierras arriba.

Buendía-Espinoza, J. C., Pérez-Rodríguez, P., González- Camacho, J. M., Pérez-Elizalde, S., Exebio-García, A., Rosengaus-Moshinsky, M., & Peña, M. (julio-agosto, 2017). Identificación de cambios en la ciclogénesis del Atlántico Norte mediante un modelo de mezclas Gaussianas. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(4), 5-18.Varios modelos climáticos sugieren que la frecuencia e intensidad de los ciclones tropicales ambiarán a finales del siglo XXI, como consecuencia del calentamiento global. Existen diferentes reportes científicos sobre el calentamiento global y su relación con la intensidad de los ciclones tropicales. Sin embargo, poco se ha investigado sobre el impacto del calentamiento global sobre la ciclogénesis en las diferentes cuencas oceánicas. En este trabajo se estima el número de regiones ciclogénicas y sus centroides en la cuenca oceánica del Atlántico Norte entre los periodos 1951- 1975 versus 1976-2013 y 1951-1989 versus 1990-2013 mediante un modelo estadístico de mezclas finitas Gaussianas, para identificar si existen cambios significativos debidos al cambio climático. En el presente estudio, los cambios de un intervalo a otro se le atribuirán al cambio climático. La estimación de los parámetros de la función de densidad de probabilidades (fdp) de los componentes de las mezclas se hizo a través del algoritmo esperanza-maximización (EM). Las fdp se compararon mediante la distancia de Bhattacharyya y se estimó el percentil 95 a través de la técnica de remuestreo paramétrico. Los resultados obtenidos muestran que solamente hay dos regiones ciclogénicas en los dos intervalos de estudio, es decir, no hubo cambio en el número de regiones de un periodo a otro. Un segundo resultado es que existen diferencias estadísticamente significativas en la ubicación de los centroides de las regiones de génesis estimadas, sugiriendo un impacto debido al cambio climático de acuerdo con los datos analizados.