Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Mejoras al método usual de diseño hidráulico de alcantarillas

Se obtienen fórmulas matemáticas para computarizar el cálculo de la velocidad y el tirante efectivos en el análisis hidráulico de alcantarillas con sección transversal circular para sistemas de drenaje. Se analizan tablas y gráficos de la metodología tradicional que, mediante un tratamiento, derivan en las ecuaciones aquí propuestas. Las fórmulas se obtuvieron usando métodos matemáticos de ajuste de curvas y, para su validación, se compararon resultados procedentes de la metodología usual contra los calculados mediante las ecuaciones propuestas, encontrándolos totalmente confiables. Las ecuaciones logradas son de gran valor al integrarlas en un programa de computación, permitiendo automatizar el diseño sin consultar manuales para establecer el valor de las variables de cálculo con precisión y rapidez.

Mathematical formulas are obtained to computerize the calculation of effective velocity and depth in the hydraulic analysis of sewers with circular cross section for drainage systems. Tables and graphics of traditional methodology are analyzed, which after some treatment, derive into equations proposed here. The formulas were obtained using mathematical methods of curve fitting and for their validation the results achieved with the usual methodology were compared to those computed by the proposed equations and found to be totally reliable. The equations are of great value when integrated into a computer program, allowing automatic design without handbook consulting to establish accurate values to the variables involved.

Protección del tramo de costa «La Guardia La Restinga» en Venezuela. 1: : Caracterización

En el tramo costero «La Guardia La Restinga» se está produciendo una acelerada erosión de la playa, producto de eventos ambientales y la acción del hombre, lo cual repercute negativamente en la situación socio-económica de la zona. Para darle solución a esta problemática se propone un conjunto de obras de ingeniería, que requieren de un grupo numeroso de datos, lo cuales se relacionan en este trabajo.

In the coastal sector of «La Guardia La Restinga» an accelerated erosion of the beach is ocurring due to meteorological events and anthropic works. This produces damage to the social and economical situation of the zone. To obtain a solution to this problem a set of engineering works has been proposed which require gathering numerous data. These data are shown and related in the present work.

Protección del tramo de costa «La Guardia La Restinga» en Venezuela. 2: : Dinámica Costera

En el tramo costero «La Guardia La Restinga» se está produciendo una acelerada erosión de la playa. En aras de mitigar este fenómeno se realiza el estudio del comportamiento para condiciones normales y extremas del oleaje, las corrientes en la zona y el transporte de sedimentos, teniendo en cuenta los datos aportados por las autoridades ambientales de Venezuela.

In the coastal sector of «La Guardia La Restinga», an accelerated erosion of the beach is produced. In order to mitigate it, a study about wave, current and sediment transport for calm and extreme conditions is done, take into account the data set from Venezuelan environmental authorities.

Protección del tramo de costa «La Guardia La Restinga» en Venezuela. 3:: Soluciones

Una vez que se ha analizado en trabajos anteriores el comportamiento del oleaje, las corrientes y el transporte de sedimentos en el tramo costero «La Guardia La Restinga», en el cual se está produciendo una acelerada erosión de la playa, se plantean un grupo de acciones costeras para satisfacer las demandas realizadas por el Ministerio del Ambiente de este territorio. Las modificaciones en cuanto a la dinámica costera ocasionadas por estas obras son descritas en este trabajo.

Behaviour of wave, current and sediment transport in coastal sector of «La Guardia La Restinga» was analysed in former papers. In this coastal sector an accelerated erosion of the beach is being produced. In order to mitigate it, a group of coastal actions have been indicated taking into account the requirements of Ministerio del Ambiente for this land. Modifications in coastal dynamics as a consequence of these works are described in this paper.

Selección de potencias nominales y tensiones de motores eléctricos acompañantes de bombas

La selección errónea de las potencias en el eje de los motores de inducción que se compran actualmente para accionar las bombas y también la selección incorrecta de sus tensiones nominales de utilización, puede conducir a problemas prácticos insospechados durante el bombeo en instalaciones rurales alejadas. A partir del estudio realizado en el presente trabajo se proponen medidas para erradicar los problemas que se presentan en dichos motores conectados en lugares distantes de las subestaciones de transmisión del sistema electroenergético nacional.

Wrong selection of full-load power of induction motors which are being purchased at present to drive water pumps and also an incorrect selection of their nominal performance voltage can lead to unexpected practical problems during pumping in far rural pumping stations. A thorough study is presented in this paper leading to a set of proposed measures in order to eliminate those problems which can frequently arise in motors connected in places which are distant from transmission substations of the national electropower system.

Herramientas estadísticas para el manejo de recursos hidráulicos subterráneos

Las series mensuales de seis pozos de monitoreo de las aguas subterráneas del tramo hidrogeológico MI-5, de la provincia de Matanzas, Cuba, fueron analizadas por varias técnicas estadísticas, usando el software STATISTICA. Fueron determinadas las ecuaciones de regresión de mayor ajuste entre los pozos; se identificaron cinco tipos de tendencia, siendo la lineal y la de paso las más comunes. El efecto de memoria y el tiempo de regulación del acuífero fueron determinados mediante el análisis de la estacionalidad, a través de la función de autocorrelación, definiéndose cuatro tipos de sistemas de flujos en el acuífero. La periodicidad de las series fue estudiada a través del análisis espectral definiendo las frecuencias de monitoreo. La interpretación de los resultados identificó un mal manejo de los recursos hídricos subterráneos en el período 2003-2005.

The monthly groundwater level time series of six monitoring boreholes of groundwater sector named MI-5, from Matanzas province, Cuba, were analysed applying several statistics techniques by using software STATISTICA. The best regression equations were determined for each monitoring station. Five types of trends were determined of which the step and linear trends were the most common. The memory effect and the regulation time of the aquifer were examined by means of seasonal analysis using the autocorrelation function; this analysis defined four types of aquifer flow systems. The seasonal patterns of the time series were examined by means of spectral analysis and the monitoring frequencies were defined. The general results showed a wrong management of the groundwater resources for the period 2003-2005.

Ensayos de carga y modelación en una obra hidrotécnica

En el presente trabajo se abordan las experiencias en la utilización de la modelación matemática y la realización de pruebas de carga en estructuras hidrotécnicas. Para ello se exponen los resultados obtenidos en pruebas de carga en la cortina de un muelle en la zona occidental de Cuba, evaluando las deformaciones horizontales y verticales que se producen en la misma. Se establecen comparaciones entre los métodos teóricos de cálculo de las deformaciones y modelos matemáticos basados en el Método de los Elementos Finitos. Finalmente se comprueba la coincidencia entre el modelo numérico y los resultados de la prueba de carga a escala real demostrando que las deformaciones en el muelle objeto de estudio no ponen en peligro el funcionamiento del mismo bajo la acción de un nuevo sistema de carga.

This paper describes an experience in the use of mathematical models and load tests on hydrotechnical structures. The results obtained from the load test performed on the sheet pile of a dock, located in the eastern part of Cuba, are presented. Horizontal and vertical deformations were measured. A comparison is made between the theoretical methods for deformation calculation and the mathematical methods based on the finite-element method. Finally, the coincidence of results obtained from the numerical model and those of a real-scale load test is proved, thus showing that deformations could not become a risk if the dock is subject to a new load system.

Aplicación de modelo para gestión ambiental de aguas subterráneas en la cuenca Holguín

La gestión ambiental de las aguas subterráneas, en los diferentes contextos geográficos a través del tiempo, se ha focalizado de forma puntual a la protección de las fuentes de abasto contra la contaminación y el agotamiento, sin considerar suficientemente la incidencia de la cuenca hidrográfica. Con el objetivo de suplir estas insuficiencias, se diseñó el modelo GAIAS, para la gestión ambiental integral de las aguas subterráneas, cuya validación se complementa con su implementación en la cuenca Holguín como caso de estudio, obteniéndose resultados positivos, que se revelan a través del índice de sostenibilidad ambiental del agua en la cuenca (ISAAC), calculados sobre la base de las observaciones de los indicadores ambientales de estado, presión y respuesta, en correspondencia con las funciones hidrológica, ambiental y socioeconómica propias de la cuenca.

Environmental management of groundwater in different geographical contexts along time, have been pointly focused to the protection of supply sources against contamination and exhaustion without enough consideration to the influence of its hydrographical basin. With the objective of overcoming these inadequacies GAIAS model was designed for the integral environmental management of groundwater. Its validation is supplemented with its implementation in Holguín basin as a case study, obtaining positive results that are revealed through the index of environmental sustainability of the water in the basin (ISAAC), calculated on the basis of observations of the environmental indicators of state, pressure and response, in correspondence with the hydrological, environmental and socioeconomic functions of the basin.

Sistema para control y gestión de redes de agua potable de dos localidades de México

En este trabajo se describe un proyecto que desarrolló un sistema de información geográfica (SIG) para la administración de la información espacial y no espacial, relacionada con la operación de una red de distribución de agua potable, la cual permitirá gestionar, evaluar y distribuir agua de buena calidad, además de automatizar el sistema para poder implementar y desarrollar en un futuro mecanismos que permitan tenerlo a la vanguardia tecnológica. Este SIG fue aplicado a dos unidades habitacionales de Tehuacán, Puebla, México, en el cual por medio de herramientas computacionales se permite al usuario visualizar y efectuar operaciones con la información de la base de datos generada del SIG. Los cálculos hidráulicos fueron realizados por medio del software Epanet, obteniéndose resultados confiables y un buen diseño del sistema.

In this work a project is described to develope a geographical information system (GIS) for spatial and non-spatial information management as related with the operation of a potable water distribution network. This allows to manage, evaluate and distribute potable water of good quality as well as the automatization of the system in order to implement and develop procedures in the near future to reach the technological vanguard. This GIS was applied in two housing units of the Tehuacan city, Puebla State, Mexico, in which computational tools allows the user to visualize and carry out operations with the information of the data base generated by GIS. Hydraulic calculations were realized through EPANET software, which provided reliable results and a good system design.