La tesis presenta una aplicación de modelos que evalúan algunos parámetros de calidad del agua, como demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y oxígeno disuelto (OD), asociados con descargas de aguas residuales así como la dispersión de sustancias conservativas en cauces de aguas superficiales para su posterior aplicación en un sistema hidro-fisiográfico. El efecto de transporte y dispersión de varios derrames puntuales de contaminantes conservativos en aguas superficiales, se simuló mediante la integral de convolución que resuelve la ecuación de advección-dispersión unidimensional, y sólo requiere una discretización del paso de tiempo, en tanto que la integral queda resuelta con respecto a la distancia de recorrido superficial en la dirección longitudinal del flujo (el método reportado por la literatura sólo se aplica a una descarga puntual). En cuanto a la variación de DBO y OD a una distancia dada en los cauces de aguas superficiales, para esto se utilizó el modelo de Streeter-Phelps, estimándose el índice de calidad del agua (ICA) en función del DBO, de acuerdo con límites establecidos por la CONAGUA. Otro modelo aplicado para la variación de los contaminantes no conservativos en un cauce fue el de Thomann. Los algoritmos de estos modelos se codificaron en VisualBasic©, versión 6.0, y se aplicaron a segmentos de cauce en partes de morfología y flujo relativamente constantes, incluyendo la mezcla de dos corrientes, para iniciar un nuevo segmento en cada punto de descarga, y así aplicarse secuencialmente a una serie de tramos comprendidos entre fuentes o cursos de agua tributarios. La evaluación en campo se hizo en el canal de riego de la presa San Pedro, localizada en Huimilpan, Querétaro. Con la aplicación de la integral de convolución discretizada para simular las curvas de dispersión con respecto a las mediciones realizadas en un cauce tras la adición de cantidades controladas de cloruro de sodio, se obtuvieron resultados similares (correlación de 0.967), verificando la bondad del método con la ventaja de que se puede aplicar a varias descargas puntuales a través del tiempo para generar sus curvas de dispersión de solutos, así como las interrelaciones entre ellas. Los modelos de Streeter-Phelps y Thomann dieron resultados esperados, con las limitaciones del caso.