Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Design of reinforced concrete tanks with glass fiber reinforced polymer bars

RESUMEN Muchos de los depósitos existentes en Cuba superan sus años de vida útil y presentan un elevado grado de deterioro dado fundamentalmente por la fisuración y la corrosión de la armadura de acero. Varias soluciones se han dado a través de los años para evitar la corrosión, pero ninguna ha corregido el problema, concluyéndose que lo ideal es sustituir el acero por un material no corrosivo como son los polímeros reforzados con fibras (PRF). El presente trabajo propone el diseño de las paredes de dos depósitos casos de estudio, empleando barras de PRF como refuerzo del hormigón. Los resultados demuestran que aun cuando el diseño exige mayor área de PRF que un diseño similar con acero, para controlar la fisuración, el empleo de estas barras es una solución factible en términos de durabilidad y vida útil de la estructura.

ABSTRACT Many of the existing deposits in Cuba exceed their years of useful life and show a high degree of deterioration mainly due to the cracking and corrosion of the steel reinforcement. Several solutions have been given over the years to prevent corrosion, but none have solved the problem, concluding that the ideal is to replace steel with a non-corrosive material such as fiber reinforced polymers (FRP). This paper proposes the design of the walls of two case studies, using FRP bars as concrete reinforcement. The results show that even when the design requires a greater amount of FRP bars than in a similar design with steel, to cracking control, the use of these bars is a feasible solution in terms of durability and useful life of the structure.

Sizing reservoirs to rainwater harvesting in houses

RESUMEN El presente trabajo tiene como principal objetivo evaluar el comportamiento de varios métodos de referencia internacional para la determinación del volumen de un depósito para la captación de agua de lluvia. Para ello se tomó un caso de estudio de una vivienda en La Habana, lugar de donde se extrajo los datos pluviométricos, así como también se estableció que el consumo estuviera destinado a descarga de inodoros, el lavado de vajilla y riego de jardín. Los resultados mostraron similitud en los valores. Se llevó a cabo un análisis de sensibilidad para tres variables que arrojó cómo el área de captación es la variable más determinante, así como la condición para el uso de uno de los métodos.

ABSTRACT The mean objective of this work is evaluate the behavior of many international use methods to determine reservoir volume for rainwater harvesting. For this, a house in Havana was selected, the pluviometry data correspond to this country and the water consume was destinated to toilet demand, washing dishes and drop garden. Results show similar values. A sensitive analysis was done for three variables and the most important is capitation area, the condition to use one of these method also was found.

Life Task and its projection in the Hydraulic Research Center in Cuba

RESUMEN El Plan de Estado para el Enfrentamiento al Cambio Climático en la República de Cuba, Tarea Vida, constituye la más novel de las legislaciones vigentes en materia ambiental. Investigaciones recientes develan la importancia del agua como desafíos de sostenibilidad; la gestión integrada de los recursos hídricos; y el enfrentamiento a la sequía operacional, entre otras. Ello motivó a la autora a valorar el impacto de la Tarea Vida en las investigaciones realizadas por los grupos del Centro de Investigaciones Hidráulicas, lo que permitió apreciar, que en su generalidad se dirigieron al enfrentamiento al cambio climático, el fomento de una cultura encaminada hacia el ahorro de agua, al fortalecimiento de los sistemas de monitoreo, vigilancia y alerta temprana para la evaluación sistemática de los diferentes objetos de dicho Plan.

ABSTRACT The State Plan for Confronting Climate Change in the Republic of Cuba, Life Task, constitutes the most novel of the current legislation on environmental matters. Recent research reveals the importance of water as sustainability challenges; the integrated management of water resources; and the confrontation with the operational drought, among others. This motivated the author to assess the impact of the Life Task in the investigations carried out by the groups of the Hydraulic Research Center, which she would appreciate, which in general were aimed at confronting climate change, the promotion of a culture aimed at saving water, strengthening the monitoring, surveillance and early warning systems for the systematic evaluation of the different objects of said Plan.

Wastewater management in the enterprise sector in Cienfuegos

RESUMEN La contaminación ambiental es uno de los principales problemas ambientales. El objetivo fue evaluar el manejo de las aguas residuales en el sector empresarial de Cienfuegos y proponer soluciones para mitigar la contaminación. Se aplicó el procedimiento de los ocho pasos para la solución de un problema, complementado con metodologías y herramientas para los estudios técnicos. El manejo de las aguas residuales constituye un aspecto ambiental potencialmente impactante, sobre la contaminación ambiental de las aguas y suelo. Se propuso un plan de medidas técnico-organizativas y soluciones ingenieras, teniendo en cuenta opciones de Producción Más Limpia, para minimizar en las fuentes de origen la generación de la contaminación y reducir el consumo del recurso agua. Las medidas contribuirán a mejorar el desempeño ambiental de las organizaciones.

ABSTRACT Environmental pollution is one of the main environmental problems. The objective was to evaluate the management of wastewater in the enterprise sector of Cienfuegos and to propose solutions to mitigate the contamination. The eight-step procedure was applied for the solution of a problem, complemented with methodologies and tools for technical studies. The management of wastewater is a potentially significant environmental issue, in terms of environmental pollution of water and soil. A package of technical, organizational and engineering solutions was proposed, taking into account Cleaner Production options, to minimize the generation of pollution at source and reduce water consumption. The measures will contribute to improve the environmental performance of the organizations.

Influence of vegetation on hydraulic conductivity in three types of forest coverage

RESUMEN La conductividad hidráulica saturada (Ks) determina el movimiento subsuperficial del agua en el suelo en condiciones de saturación, resulta importante en la relación agua - suelo - planta, además permite evidenciar las alteraciones en los ecosistemas producto de cambio de coberturas. Se evaluó la incidencia de la vegetación en la Ks para las coberturas de bosque-natural (BN) dominado por “Weinmannia tomentosa” L.f., plantaciones de “Hesperocyparis lusitánica” y “Eucalyptus globulus”, de la cuenca del río San Cristóbal (Bogotá-Colombia). Se cuantificaron las variables densidad y cobertura de la vegetación arbórea y sotobosque, además de características físicas del suelo. Las coberturas presentaron diferentes tasas de infiltración (mm/h): 4,21 a 0,89; 8,06 a 1,50 y 1,84 a 0,72 respectivamente. No hay diferencias significativas de la vegetación arbórea que incida en la Ks, pero si el sotobosque.

ABSTRACT The saturated hydraulic conductivity (Ks) determines the movement of subsurface water in the soil under conditions of saturation, is important in the relation water - soil - plant, and also to reveal the alterations in the ecosystems product of change of coverage. We evaluated the incidence of the vegetation in the Ks for the coverage of forest-natural (BN) dominated by “Weinmannia tomentosa” L. f., plantations of “Hesperocyparis lusitanica” and “Eucalyptus globulus”, of the basin of the river San Cristóbal (Bogotá-Colombia). Quantified variables density and coverage of vegetation of trees and understory, in addition to soil physical characteristics. The coverages presented different infiltration rates (mm/h): 4,21 to 0,89; 8,06 1,50 and 1,84 to 0,72 respectively. There are no significant differences in the trees in the Ks, but if the understory

Evaluation of an artificial beach proposal for the Oasis sector, Varadero Beach. Cuba

RESUMEN La playa de Varadero es un polo turístico cubano conocido mundialmente por sus hermosas playas, en el sector Oasis para la mejora del sector de playa se ha diseñado un suministro de arena inicial, y para proteger el mismo se ha propuesto un sistema de protección compuesto por segmentos de rompeolas sumergidos. En el presente trabajo se presenta la evaluación de la propuesta para condiciones de clima marítimo extremo, aplicando un tren de modelos numéricos acoplados sobre mallas de alta resolución heterogéneas, ADCIRC + SWAN + XBeach. Se realiza un análisis de las variables hidrodinámica, del comportamiento morfológico del vertimiento de arena. Se demuestra que la solución propuesta no es efectiva para mantener la playa en condiciones de explotación turística.

ABTRACT The Varadero beach is a tourism place one of the most famous in Cuba. For the Oasis sector has been design and artificial beach compose for several submerged breakwater parallel to the coast, and an initial sand supply project. It this paper is presented the evaluation of the project applying a train of numerical model coupling ADCIRC + SWAN + Xbeach. It was analyzed the hydrodynamics and wave variables. The morphological behavior of the initial nourishment was evaluated. The results of the study show the proposal is not effective, the losses of sand and the reshape of the beach for climate condition studied do not meet the tourism demands.

Impacts on the optional Virtual Hydraulics subject

RESUMEN La asignatura optativa Hidráulica virtual, tiene carácter práctico y vínculo con el ejercicio de la profesión. Las actividades que se presentan, se basan en la interacción con los instrumentos del laboratorio virtual MultiLab Virtual, para la simulación de procesos hidráulicos. Se logra obtener un registro de cuánto se ha usado, con la posibilidad de determinar en qué aspectos se debe dar mayor acompañamiento, para la asimilación de conceptos estudiados en Introducción a la Ingeniería Hidráulica. Se presenta en el trabajo los resultados del diagnóstico realizado al inicio y al final de la optativa, empleando como medio para la evaluación del conocimiento el diagnóstico pedagógico. Se evalúa el nivel de impacto de la asignatura, mediante la aplicación de un método de análisis DAFO, basado en una encuesta aplicada a los estudiantes.

ABSTRACT The optional Virtual Hydraulics course is practical and linked to the practice of the profession. The activities presented are based on the interaction with the instruments of the virtual laboratory MultiLab Virtual, for the simulation of hydraulic processes. It is possible to obtain a record of how much has been used, with the possibility of determining in which aspects more support should be given, for the assimilation of concepts studied in Introduction to Hydraulic Engineering. The results of the diagnosis made at the beginning and at the end of the elective are presented in the work, using pedagogical diagnosis as a means of evaluating knowledge. The impact level of the subject is evaluated, by applying a SWOT analysis method, based on a survey applied to students.

The groundwater component in the water balance in San Juan Cuban catchment

RESUMEN La cuenca San Juan la conforman las subcuencas San Agustín, Cañas y San Juan. El balance simple de la subcuenca San Agustín - Cañas, con un área de 267 km2, arrojó que para que exista el balance hiperanual de 428,6 hm3, la subcuenca debe tener un área adicional de unos 55 km2, la cual genere un aporte adicional de 30,5 hm3 a la escorrentía de la cuenca y se considera que corresponde a un aporte subterráneo significativo. Para comprobar esta hipótesis, se estimó la componente subterránea por diferentes métodos, concluyéndose que el aporte adicional está generado por la infiltración de las precipitaciones que ocurre en el área del polje y la zona cársica existente en la cuenca Aguacate al oeste de la subcuenca San Agustín - Cañas.

ABSTRACT The San Juan catchment is form up of San Agustín, Cañas and San Juan sub-catchment. The simple balance of San Agustín sub-catchment, with an area of 267 km2, showed that for the hipper-annual balance of 428,6 hm3 to exist, the sub-catchment must have an additional area of about 55 km2, which generates an additional contribution of 30,5 hm3 to runoff from the basin and is considered to correspond to a significant groundwater contribution. To verify this hypothesis, the groundwater component value was computed by different methods concluding that the additional contribution is given by the value of groundwater component, which is generated by the infiltration of rainfall that occurs in the polje area and the karst zone existent in Aguacate catchment at west of San Agustín - Cañas sub-catchment.