Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems

Mario Guadalupe González Pérez; Mirna Aideé Avilés Mis; Yefer Asprilla Lara

doi:10.14483/23448393.23786

Authors

Mario Guadalupe González Pérez Universidad de Guadalajara https://orcid.org/0000-0002-5457-5948
Mirna Aideé Avilés Mis Universidad de Guadalajara
Yefer Asprilla Lara Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Keywords:

entropy, water sustainability, hydrological systems, circular economy (en).

Keywords:

economía circular, entropía, sostenibilidad hídrica, sistemas hidrológicos (es).

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Abstract Authors Available Metrics References How to Cite

Abstract (en)

Context: Anthropogenic pressures have intensified entropy in urban hydrological systems, affecting water availability, quality, and long-term sustainability. However, entropy remains underutilized as an operational variable in water management studies.

Methodology: This study applies a multi-method approach integrating documentary analysis, fieldwork (n = 179), and geospatial modeling. Quantitative and qualitative indicators, including extraction/recharge ratios, contamination levels, and social perception, were systematically linked to the Entropy-Homeostasis-Negentropy (EHN) conceptual model.

Results: The findings reveal that the principal water sources of the Guadalajara Metropolitan Area (GMA) span entropy states from subcritical to hypercritical. Groundwater systems exhibit structural deficits, while social data indicate low adoption of water recycling practices due to infrastructural and institutional barriers.

Conclusions: This study operationalizes entropy as a measurable variable and demonstrates its direct relationship with water sustainability and security. The Entropy-Hydrological-Network (EHN) model constitutes a novel analytical framework for diagnosing system states and guiding policy-oriented interventions under circular economy principles.

Abstract (es)

Contexto: Las presiones antropogénicas han intensificado la entropía en los sistemas hidrológicos urbanos, afectando la disponibilidad, calidad y sostenibilidad del agua a largo plazo. Sin embargo, la entropía sigue estando subutilizada como variable operativa en los estudios de gestión del agua.

Metodología: Este estudio aplica un enfoque multimétodo que integra análisis documental, trabajo de campo (n = 179) y modelado geoespacial. Los indicadores cuantitativos y cualitativos, incluyendo las relaciones extracción/recarga, los niveles de contaminación y la percepción social, se vincularon sistemáticamente con el modelo conceptual Entropía-Homeostasis-Negentropía (EHN).

Resultados: Los hallazgos revelan que las principales fuentes de agua en el Área Metropolitana de Guadalajara (AMG) abarcan estados de entropía desde subcríticos hasta hipercríticos. Los sistemas de aguas subterráneas exhiben déficits estructurales, mientras que los datos sociales indican una baja adopción de prácticas de reciclaje de agua, debido a barreras infraestructurales e institucionales.

Conclusiones: Este estudio operacionaliza la entropía como una variable medible y demuestra su relación directa con la sostenibilidad y seguridad hídricas. El modelo EHN proporciona un marco analítico novedoso para diagnosticar los estados del sistema y guiar intervenciones orientadas a políticas públicas bajo los principios de la economía circular.

Author Biography

Mario Guadalupe González Pérez, Universidad de Guadalajara

INGENIERO CIVIL POR LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA, MAESTRO EN INGENIERÍA POR LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO, DOCTOR EN CIUDAD, TERRITORIO Y SUSTENTABILIDAD POR LA UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA-PROFESOR INVESTIGADOR EN EL CENTRO UNIVERSITARIO DE TONALÁ DE LA UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA.

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APA

González Pérez, M. G., Avilés Mis, M. A., and Asprilla Lara, Y. (2026). Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems. Ingeniería, 31(2), e23786. https://doi.org/10.14483/23448393.23786

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González Pérez, M.G. et al. 2026. Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems. Ingeniería. 31, 2 (Oct. 2026), e23786. DOI:https://doi.org/10.14483/23448393.23786.

ACS

(1)

González Pérez, M. G.; Avilés Mis, M. A.; Asprilla Lara, Y. Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems. Ing. 2026, 31, e23786.

ABNT

GONZÁLEZ PÉREZ, Mario Guadalupe; AVILÉS MIS, Mirna Aideé; ASPRILLA LARA, Yefer. Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems. Ingeniería, [S. l.], v. 31, n. 2, p. e23786, 2026. DOI: 10.14483/23448393.23786. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/23786. Acesso em: 21 oct. 2026.

Chicago

González Pérez, Mario Guadalupe, Mirna Aideé Avilés Mis, and Yefer Asprilla Lara. 2026. “Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems”. Ingeniería 31 (2):e23786. https://doi.org/10.14483/23448393.23786.

Harvard

González Pérez, M. G., Avilés Mis, M. A. and Asprilla Lara, Y. (2026) “Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems”, Ingeniería, 31(2), p. e23786. doi: 10.14483/23448393.23786.

IEEE

[1]

M. G. González Pérez, M. A. Avilés Mis, and Y. Asprilla Lara, “Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems”, Ing., vol. 31, no. 2, p. e23786, Oct. 2026.

MLA

González Pérez, Mario Guadalupe, et al. “Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems”. Ingeniería, vol. 31, no. 2, Oct. 2026, p. e23786, doi:10.14483/23448393.23786.

Turabian

González Pérez, Mario Guadalupe, Mirna Aideé Avilés Mis, and Yefer Asprilla Lara. “Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems”. Ingeniería 31, no. 2 (October 20, 2026): e23786. Accessed October 21, 2026. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/23786.

Vancouver

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González Pérez MG, Avilés Mis MA, Asprilla Lara Y. Application of a Multi-Method Approach to the Study of Entropy-Recycling Cycles in Sustainable Hydrological Systems. Ing. [Internet]. 2026 Oct. 20 [cited 2026 Oct. 21];31(2):e23786. Available from: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/23786