Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Operational optimization of centralized air conditioned hydraulic networks in hotels

Se presenta una aplicación CAD que modela las redes hidráulicas empleadas en la climatización centralizada a flujo variable. Se toman los datos validados de la red de la aplicación CAD para insertarlos en otra aplicación informática desarrollada en Delphi y de manera similar se realiza la modelación hidráulica. En la aplicación Delphi se desarrolló un algoritmo que genera los códigos variables que facilitan la automatización del cambio de la topología de la red. De esta forma se pueden evaluar los efectos cambiantes de la ocupación del hotel en la potencia eléctrica requerida por la bomba. También se incorporó un algoritmo para determinar la velocidad de rotación más racional y una optimización combinatoria que incluye los métodos: exhaustivo simple, exhaustivo escalonado y algoritmo genético según la cantidad de variantes de ocupación.

A CAD application modeling the centralized air conditioned hydraulic network, with variable flow is presented. It takes the validated data from the net in the mentioned application and inserts it in another application, developed in Delphi software, to run the hydraulic model in a similar way. In the created Delphi application mentioned before, an algorithm was developed which generates the variable codes, facilitating the automation of the topology change of the hydraulic network. This way the changing effects of the hotel occupation on the electric power required by the pump can be evaluated. Also an algorithm is included to determine the more rational rotation speed and a combinatorial optimization which includes the methods: exhaustive simple, exhaustive staggered and genetic algorithm according to the number of occupation variants.

Water balance of the basin of Pijijiapan in Chiapas, Mexico

Con el objetivo de conocer la importancia de la Reserva de la Biosfera del Triunfo (REBITRI) como zona de recarga hídrica, se estimó el balance hídrico de la cuenca Pijijiapan ya que la parte alta de la misma se ubica dentro del polígono de la reserva. Se estimó una precipitación de 653,8 millones de m³ anuales, de la cual el 12 % escurre, el 64 % se evapotranspira y el 24 % se infiltra. El volumen de recarga hídrica neta potencial es 2,6 veces mayor dentro de la zona de la REBITRI que fuera de ella. Los resultados resaltan la importancia que tiene la REBITRI como zona de recarga hídrica y regulación de la erosión y riesgos de inundación en la parte baja de la cuenca.

With the objective of determining the influence as a recharge area over the Biosphere Reserve The Triumph (REBITRI), it was estimated the water balance of Pijijiapan river watershed since its high basin is included into the reserve polygon. It was estimated an annual rainfall of 653,8 millions of m³, 12% of which is runoff, 64% is evapotranspirated and 24% becomes infiltration. The potential recharge volume of the watershed is 2,6 higher at the area inside the REBITRI than outside. The results remark the role of the REBITRI as a water recharge zone, as well as its erosion and flood regulation effect in the watershed of Pijijiapan.

Water supply network divisionin to sectors for a better hydraulic efficiency

Se describe un proyecto cuyo objetivo fue realizar la sectorización de la red de agua potable del sector MHO-31 de la delegación Miguel Hidalgo de la ciudad de México, paramejorar la entrega, distribución y control de caudales,mediante, entre otros accesorios, la instalación de válvulas de seccionamiento y reguladoras de presión. Se utilizó el programa EPANET para realizar su análisis hidráulico. La calibración del modelo se efectuó en relación con las pérdidas de agua y el caudal, considerando datos medidos y el coeficiente del emisor. Se modeló la red con su alternativa de diseño, con las válvulas reguladoras de presión abiertas y posteriormente con las válvulas en operación.Con esto se logró recuperar un volumen por día de 14262, al reducirse las fugas de agua significativamente.

A projectis described with the objective of making a division into subsectorsof the drinking water network of MHO-31 sectorof Miguel Hidalgo delegation in Mexico city, in order to make a better delivery, distribution and control of water discharge, by using,among other accessories, the installation of pass valves and pressureregulation valves. EPANET software was used to perform its hydraulic analysis.The network model calibration was made with respectto water loss and water discharge, taking intoaccount measured data and the emittercoefficient. The network was modeled for its design alternative, with the pressures regulation valves open and later with this valves in operation.Thisallowed a recovery of a water volume of 14262per day, so the water fligths were reduced in a significant way.

First results of the current network of hydrometeorological monitoring in Cuenca, Ecuador

El monitoreo hidrometeorológico es básico para lograr un adecuado manejo y conservación de los recursos hídricos, así como para conocer el funcionamiento de sistemas de drenaje o para establecer un sistema de alerta temprana. En la ciudad de Cuenca existen algunas redes de monitoreo hidrometeorológico, siendo la más importante la de la Empresa Pública Municipal de Telecomunicaciones, Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento de Cuenca (ETAPA EP). En los últimos años se ejecutó un plan de modernización y mejoramiento de la red hidrometeorológica de ETAPA EP, que ha posibilitado que la mayoría de estaciones transmitan datos prácticamente en tiempo real con lo que se visualiza y analiza la información hidrometeorológica de forma instantánea permitiendo generar alertas para tomar precauciones ante posibles inundaciones.

The hydrometeorological monitoring is essential for proper management and conservation of water resources and to understand the functioning of drainage systems or to establish an early warning system. In the city of Cuenca there are some hydrometeorological monitoring networks, the Municipal Public Company of Telecommunications, Water, Sewerage and Sanitation of Cuenca (ETAPA EP) is the most important, as it has stations in the basins of four major rivers across the city. In recent years a modernization and improvement of the hydrometeorological network ETAPA EP has allowed most stations transmit information in nearly real time,allowinghydrometeorological information being displayed and analyzed instantly to generate alerts and take precautions against possible floods.

Functional characteristics of vitreous membranes used in biogas purification

La remoción de sulfuro de hidrógeno (H2S(g))presente en el biogás a partir de membranas vítreas, es un método que muestra resultados satisfactorios a escala de laboratorio.Para ello se emplean 10 membranas con diferentes masas de óxido de zinc (ZnO(s)) y diámetros de las partículas de carbón vegetal (Dpc). Es por ello que el objetivo del presente trabajo es realizar la caracterización funcional de las membranas vítreas empleadas en la purificación de biogás. Los resultados indican que la permeabilidad y la difusividad efectiva del H2S(g) en las membranas vítreas varía con respecto a su composición y características estructurales.Además, mediante el diagrama de Pareto se puede afirmar que tanto la masa de ZnO(s) como el Dpcy el flujo de operación (Qop) influyen significativamente en la remoción de H2S(g).

The removal of hydrogen sulfide (H2S(g)) present in the biogas using vitreous membranes, is a method that has satisfactory results at a laboratory scale. To thisend 10 membranes with different masses of zinc oxide (ZnO(s)) and particle diameters coal (Dpc) are applied. Therefore, the objective of this work is to perform the functional characterization of vitreous membranes used in the purification of biogas. The results indicate that the permeability and effectivediffusivity of H2S(g) in the vitreous membranes varie with respect to its composition and structural features. In addition, by Pareto diagram it can beshown that the mass of ZnO(s) as well asthe Dpc and the operation flow (Qop) significantly influence the removal of H2S(g).

Biofiltration of Cuban natural gas in organic support with active mud

El uso del gas natural cubano se afecta por su elevada concentración de H2S. De ahí, la búsqueda de nuevas opciones de tratamiento como los procesos biológicos y el uso de materias primas naturales, renovables y biodegradables para tales fines. Con el objetivo de evaluar la fibra de kenaf como material de empaque, en biofiltro escurrido con lodos activos, para la desulfuración del gas natural; se realizó la caracterización físico-química de la fibra así como pruebas hidrodinámicas. La efectividad se evaluó mediante el crecimiento microbiano y la eficiencia de remoción mayor del 80 %, para diferentes concentraciones de este contaminante. Los resultados demostraron que la fibra posee propiedades satisfactorias, lo que permite disponer de un medio de empaque eficiente para biofiltros de escurrimiento en la desulfuración de gas natural cubano.

The use of Cuban natural gas is affected by its high concentration of hydrogen sulfide. This leads to a search of new treatment options as biological processes and the use of natural, renewable and degradable resources to that end. In order to evaluate the kenaf fiber as a support material on a biotrickling filter with active mud, for the desulfurization of the natural gas, physico-chemical characterization of the fiber and hydrodynamic tests were performed. The effectiveness was evaluated by microbial growth and a removal efficiency greater than 80% for different concentrations of this contaminant. These results proved that the kenaf vegetal fiber possesses satisfactory properties thus making available an efficient material support in biotrickling filters for Cuban natural gas desulfuration.

Potential pollution load in hydrogeological sector in Ciego de Avila

Las aguas subterráneas presentan una permanente amenaza de contaminación ocasionada por acciones antrópicas, tales como el desarrollo urbano o las actividades industriales, mineras o agrícolas, constituyendo esto un riesgo para el ecosistema y la salud si se considera al recurso subterráneo como proveedor de agua para consumo humano. Es por ello que, en este estudio, se aplicó el método POSH, herramienta que permitió identificar las fuentes contaminantes enmarcadas en el sector hidrogeológico CA-I-5, las actividades que más inciden con fuentes contaminantes de interés para la protección del acuífero unido a la clasificación y estimación de la carga contaminante al subsuelo; aspectos que constituyen un paso fundamental en los programas de evaluación de peligro de contaminación y protección de la calidad de las aguas subterráneas en la provincia avileña.

Groundwaters are subjected to a continuous threat of pollution from anthropogenic action, such as urban development, agricultural, industrial, mining activities and others which constitutes a risk to the ecosystem and even human health if considered the underground water resource as a supplier for human consumption. That is why in this study the POSH method was applied, a tool which identifies pollution sources framed in the hydrogeological sector CA-I-5, the activities that most influence with polluting sources of interest for the protection of the aquifer together with the classification and estimation of subsurface contaminant load, both of which are a key step in risk assessment programs of pollution and protecting the quality of groundwater in Ciego de Avila province.

Relationship between strain rate and unsaturated permeability for earth dams

Las limitaciones de la Mecánica de Suelos tradicional son evidentes cuando se necesita explicar las deformaciones en suelos no saturados, es por ello que en este trabajo se presenta la obtención de la variación del tiempo de consolidación cuando varía la permeabilidad del suelo debido a cambios en el grado de saturación, empleándose en el análisis el modelo de Rojasy Alanís para la obtención de la velocidad de deformación y los modelos de Van Genuchteny Fredlundpara la obtención de la curva de conductividad hidráulica en el suelo no saturado de la formación Capdevila, a partir de la curva de retención, tomando como caso de estudio una presa de tierra de 22m de altura.

The limitations of traditional Soil Mechanics are evident when you need to explain the deformation in unsaturated soils. That is why in this paper is presented how to obtain the time variation of consolidation when soil permeability varies due to changes in the degree of saturation. In the analysis Rojas and Alanísmodel is applied to obtain the strain rate and Van Genuchtenand Fredlundmodels are applied to obtain the hydraulic conductivity curve in the Capdevila formation unsaturated soil sample, starting from the retention curve. The case study presented is a 22m highearth dam.

Water quality of Ariguanabo river according to physico-chemical indices and bioindicators

El índice de calidad de las aguas superficiales y el basado en la tolerancia de los macroinvertebrados arrojaron resultados muy similares caracterizando las aguas desde contaminadas hasta muy contaminadas para todos los puntos de muestreo del río Ariguanabo. Se destacan las bajas concentraciones de oxígeno disuelto provocadas por un alto nivel de estancamiento de la corriente, crecimiento desmedido de la vegetación acuática y una menor actividad fotosintética producto del alto grado de cubrimiento del bosque de galería. Aparecen valores de DQO y coliformes fecales fuera de norma, debido a la gran cantidad de aportes de aguas residuales, con altas concentraciones de materia orgánica de origen doméstico y porcino. En la fauna macroinvertebrada existe un predominio de familias con alta tolerancia a la contaminación fundamentalmente del orden Molusca.

The index of surface water quality and the one based on macroinvertebrates tolerance yielded very similar results characterizing the waters as polluted to heavily polluted for all sampling points of Ariguanabo river. Low dissolved oxygen concentrations are observed caused by high level of stagnation of the current, excessive growth of aquatic vegetation and less photosynthetic activity because of the high degree of coverage of gallery forest. Chemical oxygen demand and fecal coliform values are beyond standards due to the large amount of input wastewater with high concentrations of organic matter of domestic and porcine origin. In the macroinvertebrate fauna there is a predominance of families with high tolerance to contamination mainly from Molusca order.