GENERALIDADES SOBRE LOS MATERIALES Y MÉTODOS EMPLEADOS

2.2.1. Obtención de la información primaria

Se obtuvieron informes técnicos, datos de archivos e información personal procedentes de las siguientes Instituciones: (1) Delegación Provincial de Recursos Hidráulicos (DPRH), (2) Dirección Provincial de Acueducto y Alcantarillado (DPAA), (3) Planta que Potabiliza el agua del embalse Paso Bonito, (4) Dirección Provincial de la Agricultura, (5) Instituto de Geografía Tropical, (6) Dirección Provincial de Planificación Física, (7) Delegación de Recursos Hidráulicos en Villa Clara, (8) trabajadores y funcionarios del Complejo Hidráulico Paso Bonito y (9) usuarios de la cuenca. Se realizó una revisión bibliográfica sobre el ciclo biogeoquímico de nutrientes, metales y patrones de distribución de otras variables físico-químicas del agua, a través de INTERNET y se obtuvieron artículos científicos de variadas zonas geográficas, mediante la solicitud personal a los autores.

En la Delegación Provincial de Recursos Hidráulicos se obtuvo información sobre: (1) los volúmenes de entradas y salidas de agua al embalse durante la etapa de estudio, (2) la localización geográfica de entradas y salidas, (3) una base de datos correspondiente a los componentes mayoritarios del agua, (4) la lluvia en las cuatro cuencas y (5) los informes técnicos relacionados con la calidad del agua embalsada. La base de datos de los componentes mayoritarios (Ca, Mg, Na+K, HCO3, SO4, Cl, conductividad eléctrica y dureza total) contiene mediciones mensuales en el punto de toma del embalse Paso Bonito durante la etapa 1986-2005. En la Delegación Provincial de Recursos Hidráulicos de Villa Clara se obtuvo un informe sobre la calidad del agua del embalse Hanabanilla durante la etapa 1990-1999. El informe incluye mediciones de nutrientes, metales y otras variables físico-químicas del agua, así como otras informaciones de interés sobre el embalse. Se obtuvieron además otras informaciones de interés sobre la cuenca del río Arimao localizada en esta provincia.

En la DPAA y en la Planta Potabilizadora se obtuvo información sobre: (1) las principales dificultades presentadas en el tratamiento, (2) las variaciones de la calidad del agua cruda observadas por percepción visual y (3) una base de datos de resultados de laboratorio. Esta base de datos incluyó mediciones mensuales de las concentraciones de Mn y OD durante la etapa 1991-2001.

La entrevista a funcionarios y trabajadores del Complejo Hidráulico Paso Bonito aportó información sobre: (1) la oscilación de los niveles del agua del embalse, (2) las variaciones en la calidad del agua embalsada en un ciclo anual, de acuerdo a la percepción visual de los trabajadores vinculados con el manejo del agua en el embalse, (3) los principales procesos desarrollados en la cuenca con influencia en los procesos erosivos y la calidad del agua en general, (4) los datos relacionados con mediciones del gastos de las corrientes que alimentan al embalse.

Se realizó un diagnóstico en la cuenca de alimentación que permitió definir los siguientes aspectos: (1) el uso y manejo del suelo, (2) el número de fuentes contaminantes en la cuenca y sus características, (3) la carga de nutrientes aportados desde la cuenca, además se adquirió información sobre la explotación de la Mina Carlota 50 años atrás mediante entrevistas a los usuarios más antiguos de la cuenca. Se obtuvo una foto satelital para tener una mejor visión panorámica sobre la forma del embalse, la localización de las entradas y salidas de agua, forma de su litoral entre otros.

2.2.2. Uso de la información primaria

Para diseñar los muestreos se consideraron los nexos y complejidades extraídos de la información primaria y el conocimiento extraído de la revisión bibliográfica. Esto permitió un diseño de investigación más acorde al funcionamiento de la cuenca y el embalse en relación a la calidad del agua.

La información primaria tuvo importancia relevante en el análisis de los resultados obtenidos.

2.2.3. Diseño de muestreo

Los datos necesarios para la identificación del patrón de distribución de las variables temperatura, OD, Eh, pH, el ciclo de nutrientes (N y P), el ciclo de metales (Fe y Mn) y otras informaciones de interés se obtuvieron mediante 7 muestreos. El laboratorio del Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos realizó estos muestreos y ensayos al embalse Paso Bonito durante los años 2006 y 2007. Se realizaron 5 muestreos en el punto de toma de los embalses Avilés, Abreus y El Salto durante el 2008 y 2009 para conocer su estado trófico. En ambas etapas de muestreo se seleccionaron los meses

de mayores diferencias de temperaturas con el objetivo de poder describir los comienzos y finales de los procesos de mezcla y estratificación térmica. Desde el punto de vista espacial se seleccionó el punto de toma, según lo planteado por Chapman (1996). Los detalles sobre el muestreo en la columna de agua en el embalse Paso Bonito y los ensayos realizados en cada embalse se exponen en el acápite de materiales y métodos a partir del Capítulo 3.

2.2.4. Evaluación de los resultados

Para evaluar los resultados se realizó una integración del conocimiento obtenido desde la obtención primaria de la información, hasta la interpretación de los resultados del tratamiento estadístico de los datos.

2.2.4.1. Evaluación de la incidencia de otros procesos sobre la calidad del agua

Los procesos de estratificación y mezcla del embalse se evaluaron mediante las medidas de la temperatura en la columna de agua del embalse (Capítulo 1). Para demostrar la influencia de otros factores sobre estos procesos se consideró la entrada y salida del agua al embalse Paso Bonito, y el valor medio del tiempo de residencia que se obtuvo mediante el cociente del volumen de agua almacenada por el flujo de salida (Foy, 1992; Sivadier, Thebault, & Salencon, 1994; Straskraba, Dostálková, Hejzlar, & Vyhnálek, 1995) (Capítulo 2).

En el cálculo del índice de estado trófico (IET) se consideró el carácter tropical de los embalses cubanos, por lo que el calculó se realizó mediante el índice de Carlson (Carlson, 1977), modificado por Toledo, Talarico, Chinez, & Agudo (1983). Más detalles se exponen en el Capítulo 7.

El nutriente limitante se determinó mediante el criterio de Morris & Lewis (1988), más detalles en el Capítulo 4 y 6.

El proceso de meteorización de las rocas en la cuenca y su influencia sobre la composición química del agua embalsada se evaluó según el modelo de Gibbs (Gibbs, 1970), el diagrama triangular y las relaciones iónicas, más detalles se presentan en los Capítulos 6 y 7.

2.2.4.2. Tratamiento estadístico de los datos

La evaluación de los datos se realizó mediante el paquete estadístico SPSS en su versión 15. Incluyó los siguientes análisis: (1) estadísticos descriptivos, (2) análisis exploratorio de los datos, (3) normalidad de los datos para los análisis que requieren este tipo de distribución, (4) correlaciones entre variables; Pearson para los datos con distribución normal y Spearman para los que no se distribuyeron normalmente, (5) comparación de medias, (6) análisis de componentes principales, (7) análisis de regresión lineal múltiple para la obtención de modelos empíricos, (8) análisis de varianza (ANOVA), (9) análisis de tendencia. Para eliminar el componente estacional de las variables se calculó la tendencia según Mann-Kendall (Kendall, 1975; Mann, 1945) modificado (Mann-Kendall estacional). El paquete estadístico Statgraphic se usó para el estudio de la estacionalidad de las variables físico-químicas. En estas evaluaciones se analizó el periodograma y el correlograma. El cálculo de los índices estacionales se realizó mediante un modelo aditivo. Más detalle sobre todo el tratamiento estadístico a partir del Capítulo 3.