Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Editorial

Diámetro óptimo de conductoras de polietileno de alta densidad en sistemas de bombeo directo a la red

Resumen Se presenta una nueva metodología para calcular el diámetro económico de una conductora de polietileno de alta densidad (PEAD) de un sistema fuente por bombeo para suministro de agua con inyección directa a la red. La misma se basa en el concepto de Rango de Eficiencia Óptimo del Sistema de bombeo (REOS), de conjunto con nuevos conceptos, criterios y enfoques técnicos que se complementan para la obtención del diámetro óptimo de la conductora. Se incorporan en los análisis, la determinación de la presión nominal (PN) según las características de cada tramo del perfil de la tubería y sus respectivos diámetros interiores. El procedimiento propuesto tiene en cuenta otras variables que dependen del tipo de instalación, esquema de diseño y variación de la demanda horaria. El procedimiento se ilustra con la solución de un problema práctico.

Abstract A new methodology is presented for calculating the economic diameter of a high density polyethylene (HDPE) pipeline in a pumped source system for water supply with direct injection into the network. It is based on the concept of the Range of Optimal Efficiency of the Pumping System (REOS), together with new concepts, criteria and technical approaches that complement each other to obtain the optimal diameter of the pipeline. The determination of the nominal pressure (PN) according to the characteristics of each section of the pipe profile and their respective internal diameters are incorporated in the analyses. The proposed procedure takes into account other variables that depend on the type of installation, design scheme and variation in hourly demand. The procedure is illustrated with the solution of a practical problem.

Curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia de la Estación Meteorológica de Caibarién.

RESUMEN El paso constante de los años ha desactualizado las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) de la provincia de Villa Clara. En particular, el municipio de Caibarién carece de estas normativas, lo que conlleva a la utilización de las pautas establecidas en la norma cubana NC 1239:2018 para la ejecución de obras hidráulicas en la zona. Se lleva a cabo un estudio con el objetivo principal de desarrollar las curvas IDF asociadas a eventos lluviosos convectivos en dicha localidad, proponiendo además un procedimiento para su elaboración. Para lograrlo, se usan novedosas técnicas de ajuste a funciones de distribución y ecuaciones paramétricas y se obtienen como resultado nuevas curvas IDF para la estación meteorológica de Caibarién.

ABSTRACT The constant passage of time has rendered the Intensity-Duration-Frequency (IDF) curve maps for the province of Villa Clara outdated. Specifically, the municipality of Caibarién lacks them, so the ones outlined in the Cuban standard NC 1239:2018, are used to build hydraulic works in the area. A study is conducted with the primary objective of developing IDF curves associated with convective rainfall events in this locality, and proposes a procedure for elaborating such curves. To achieve this, novel techniques of fitting to distribution functions and parametric equations are used.

Análisis de Envolvente de Datos: herramienta para evaluar eficiencia en el regadío cubano.

RESUMEN Mejorar la eficiencia en la aplicación del agua de riego, debido a su escasez, es una cuestión que preocupa a todos los decisores del país pues no es posible seguir gestionando el preciado líquido con las pautas actuales. Estudiar la eficiencia de riego en la agricultura cubana como una combinación de recursos va a permitir conocer donde la aplicación del agua va a suponer un mayor beneficio, siempre en combinación con otros recursos empleados en el proceso de producción. En este contexto, resulta conveniente el empleo de técnicas no paramétricas como el análisis envolvente de datos, dado su flexibilidad y capacidad de manejar las particularidades productivas de las entidades. El análisis de los regadíos mediante DEA, permitirá evaluar donde la gestión del agua se realiza de una forma más eficiente.

ABSTRACT Improving efficiency in the application of irrigation water, due to its scarcity, is a matter of concern to all decision-makers in the country, since it is not possible to continue managing the precious liquid with current guidelines. Studying the efficiency of irrigation in Cuban agriculture as a combination of resources will allow us to know where the application of water will be of greater benefit, always in combination with other resources used in the production process. In this context, the use of non-parametric techniques such as data envelopment analysis is convenient, given its flexibility and ability to handle the productive characteristics of entities. The analysis of irrigation by means of DEA, will allow to evaluate where the management of the water is carried out in a more efficient way.

Acciones para la optimización del sistema de agua potable en Manglaralto, Ecuador.

RESUMEN Este trabajo fue realizado en las comunas Manglaralto, Montañita, Libertador Bolívar, Cadeate, San Antonio y Río Chico, parroquia Manglaralto, provincia de Santa Elena. El objetivo fue evaluar el estado actual del sistema de distribución de agua potable para la propuesta de acciones de mejora que permitan un funcionamiento adecuado hasta el año 2037. El proceso comprendió la revisión bibliográfíca, catastro, balance de masas (de acuerdo con la Normativa Ecuatoriana) y la toma de acciones de mejora. Los resultados mostraron que el sistema posee problemas de presión, configuración inadecuada, el volumen de los reservorios es inapropiado y el caudal bombeado en los pozos será insuficiente a partir del año 2026. Se concluye que para garantizar un servicio óptimo y confiable, es preciso asegurar la fuente de agua y la infraestructura hídrica.

ABSTRACT This work was carried out in the Manglaralto, Montañita, Libertador Bolívar, Cadeate, San Antonio and Río Chico communes, Manglaralto parish, Santa Elena province. The objective was to evaluate the current state of the drinking water distribution system for the proposed improvement actions that allow proper operation until the year 2037. The process included the review of the bibliography, cadaster, mass balance (according to Ecuadorian Regulations) and taking improvement actions. The results showed that the system has pressure problems, inadequate configuration, the volume of the reservoirs is inadequate and the flow pumped in the wells will be insufficient from the year 2037. It is concluded that to guarantee an optimal and reliable service, it is necessary to ensure the water source and water infrastructure.

Evaluación de algunas expresiones unificadas para el factor de fricción de Darcy-Weisbach

RESUMEN En el diseño de conducciones para el transporte de fluidos se emplean diferentes ecuaciones para determinar el factor de fricción en régimen laminar y turbulento, ahora bien, es posible que existan variaciones importantes de los diferentes parámetros inmersos en el fenómeno físico, que cambien significativamente el régimen de flujo laminar hacia turbulento o viceversa. Por lo anterior, resulta práctico contar con expresiones unificadas que sean aplicables sin importar el patrón del flujo. En este orden de ideas, a través del tiempo algunos investigadores han propuesto formulaciones para tal fin, sin embargo, resulta totalmente necesario validar, sobre todo, las ecuaciones modernas, con el objetivo de establecer la precisión y, por consiguiente, la confiabilidad de los resultados que cada expresión proporciona.

ABSTRACT In the design of pipelines for the transport of fluids, different equations are used to determine the friction factor in laminar and turbulent regimes. However, it is possible that there are important variations of the different parameters involved in the physical phenomenon, which significantly change the laminar flow regime to turbulent or vice versa. Therefore, it is practical to have unified expressions that are applicable regardless of the flow pattern. In this order of ideas, over time some researchers have proposed formulations for this purpose, however, it is absolutely necessary to validate, especially the modern equations, in order to establish the accuracy and, therefore, the reliability of the results that each expression provides.

Evaluación del impacto de las variables bioclimáticas en el consumo: Caso estudio Sector de Aguas de La Habana

RESUMEN Cada día aumenta la necesidad de gestionar de forma más eficiente los recursos naturales, entre estos el agua se mantiene como elemento primordial, por su importancia para la salud, actividad y desarrollo humanos. Garantizar la demanda a corto, mediano y largo plazo se ha convertido en un gran desafío para investigadores y gestores de agua en todo el planeta. En este trabajo se utiliza un modelo de series temporales para evaluar el impacto de las variables bioclimáticas en el consumo. Este modelo se aplica a diferentes horizontes de consumo histórico en un sector operado por Aguas de La Habana. Se comprueba el efecto novedoso que tienen estas variables bioclimáticas en la predicción de la demanda doméstica. Los resultados obtenidos aportan valores de r2 ajustada que oscilan entre 0,69 y 0,79.

ABSTRACT Every day it increases the necessity to negotiate in a more efficient way the natural resources, among these the water stays as primordial element, for its importance for the health, activity and development humans. To guarantee the demand to short, medium and I release term he/she has become a great challenge for investigators and agents of water in the whole planet. In this work a model of temporary series is used to evaluate the impact of the variable bioclimatic in the consumption. This model is applied to different horizons of historical consumption in a sector operated by Waters of Havana. It is proven the novel effect that you/they have these variable bioclimatic in the prediction of the domestic demand. The obtained results contribute securities of r2 squared that oscillate between 0,69 and 0,79.

Modelo en MatLab de centrales maremotérmicas de ciclo de Anderson. Primera aproximación

RESUMEN Una central maremotérmica es un sistema capaz de aprovechar los gradientes térmicos oceánicos para producir electricidad. Se trata de una máquina térmica en la que el agua superficial actúa como fuente de calor, mientras que el agua extraída de las profundidades actúa como refrigerante. El objetivo es modelar matemáticamente las centrales maremotérmicas de ciclo abierto o de Anderson emplazadas en la costa y conectadas al sistema eléctrico. Para esto se revisó la bibliografía relacionada con los componentes de esta central, se modeló matemáticamente cada componente, a partir del diagrama funcional propuesto por los autores de este trabajo, se obtuvo el modelo de dichas centrales en MatLab/Simulink, lo que permitió determinar para un escenario dado la potencia producida por el generador y la entrega de energía eléctrica al sistema eléctrico.

ABSTRACT A tidal thermal power plant is a system capable of using of ocean thermal gradients to produce electricity. It is a thermal machine in which surface water acts as a heat source, while water extracted from the depths acts as a coolant. The aim is to mathematically model the open cycle or Anderson tidal thermal power plants located on the coast and connected to the electrical system. For that, the bibliography related to the elements that make up this plant was reviewed, each component was mathematically modeled, from the functional diagram proposed by the authors, the model of these plants was obtained in MatLab/Simulink, which allowed to determine for a given scenario the power produced by the generator and the delivery of electrical energy to the electrical system.