Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Wave Field in Havana bay for different climatic scenarios

El trabajo presenta un estudio del campo de oleaje para diferentes escenarios en la bahía de la Habana, Cuba. Se realiza el análisis para diferentes condiciones climáticas y períodos de retorno de eventos extremos, incluyendo la sobre-elevación del mar debido al cambio climático. Los resultados del trabajo serán de gran utilidad para el diseño de las futuras obras que se ejecutarán en la bahía de La Habana. La simulación de los diferentes escenarios se lleva a cabo mediante la aplicación del modelo matemático SWAN, establecido sobre una malla de cómputo curvilínea que permite una mejor representación de las variaciones en la línea de costa.

This work presents a study of the wave field for different scenarios in Havana bay, Cuba. The analysis is carriedout for different climatic conditions and return periods of extreme events, including sea uprise due to climatic change. The results of this work will be of great help for the design of future works that will be executed in Havana bay. The simulation of the different scenarios is performed by means of the application of the mathematical model SWAN, which has been set over a curvilinear computational mesh which allows a better representation of variations in the coast line.

Tropical storms classification according to their associated rainfall:(1) state of the art

La alta frecuencia conque Cuba es azotada por tormentas tropicales ha llevado a que la población cubana siga las informaciones que emite el departamento de pronósticos del Instituto de Meteorología junto con las orientaciones del Estado Mayor Nacional de la Defensa Civil, con el fin de planificar las medidas de protección que permitan mitigar los desastres. Dichas informaciones se refieren básicamente a la intensidad de los vientos, pero acerca de las lluvias y sus consecuentes inundaciones la información es muy pobre. Los autores del presente trabajo presentan, en su primera parte, una apretada síntesis de la situación que tiene el estado del arte sobre este importante tema. El tema será ampliado en la segunda parte.

The high frequency of tropical storms in Cuba has made Cuban people to follow informations released by the forecast department of the Instituto de Meteorología(Meteorological Institute) together with instructions emitted by the Estado Mayor Nacional de Defensa Civil (Civil Defense National Headquarters), with the purpose of planning relevant protection measures aimmed at disaster mitigation. These informations deal mainly with wind intensity among others but very little is said about rainfall amounts and their consequent flooding danger. The authors of this paper are herein presenting, as a first part, a very short synthesis of the state of the art situation of this important subject. The subject will be treated subsequently in the second part.

Tropical storms classification according to their associated rainfall: (2) results

La alta frecuencia con que Cuba es azotada por tormentas tropicales hace que la población cubana siga las informaciones del departamento de pronósticos del Instituto de Meteorología junto con las orientaciones del Estado Mayor Nacional de la Defensa Civil, que planifican medidas de protección para mitigar los desastres. Dichas informaciones abordan básicamente la intensidad de los vientos, pero acerca de las lluvias y sus consecuentes inundaciones, la información es muy pobre. Los autores del presente trabajo ofrecen un primer acercamiento a una escala de clasificación de las tormentas tropicales atendiendo a las lluvias asociadas, considerando solo variables de lluvia propiamente, quedando otras variables que inciden en la magnitud de las inundaciones, como las vinculadas al suelo, su uso y otras, para análisis posteriores que permitirán obtener mejores criterios de clasificación.

The high frequency of tropical storms in Cuba has made Cuban people to follow informations released by the forecast department of the Instituto de Meteorología (Meteorology Institute) together with instructions emitted by the Estado Mayor Nacional de Defensa Civil (Civil Defense National Headquarters), with the purpose of planning relevant protection measures aimmed at disaster mitigation. These informations deal mainly with wind intensity among others but very little is said about rainfall amounts and their consequent flooding danger. The authors of this paper present a first approach to a classification scale of tropical storms according to their associated rainfall considering only rainfall-related variables. Other important variables, such as soil properties, soil use, etc. are left aside for later analysis which in a near future will allow better classification criteria.

Wind-blown transport capacity of sand toward dunes in Los Taínos, Varadero, Cuba

En el presente trabajo se caracteriza la playa de Los Taínos, ubicada en Varadero, teniendo en cuenta las características del grano de su arena, del viento incidente y su orientación. De forma tal se hbizoque se pudieran determinar por varias expresiones el comportamiento mensual y anual de la capacidad de transporte eólico de arena. La selección del año tipo respecto a los datos de viento fue un paso importante que se tomó en cuenta, mediante el cual se establecen las direcciones que más afectan a este tramo de costa. También, el transporte de arena hacia las dunas fue determinado para toda el área de estudio.

In this work Los Taínos beach, in Varadero, is characterized taking into account sand grain patterns, incident wind andits directions. It was made in such a way that monthly and annual behaviour of wind sediment transport capacity can be determine dapplying several mathematical expressions. Selection of the design year with respect to wind data was an important step, which establishes main directions of attack for this coastal segment. Also, wind-blown transport toward dunes for all the study area was determined.

The Birth of Theoretical Hydrodynamics

El presente trabajo analiza los contextos en los cuales se desarrolló el nacimiento de la Hidrodinámica Teórica y los aportes de sus principales exponentes en el siglo XVIII. Se discute acerca del origen de uno de los principios más importantes de esta rama de la Mecánica de los Fluidos: el teorema de Bernoulli. Además, se reflexiona sobre los progresos científicos ocurridos en los siglos XVI y XVII, en particular los aportes de Isaac Newton. Define los aspectos fundamentales de la vida de los cuatro fundadores de esta disciplina científica: L. Euler, D. Bernoulli, J. L. D´Alembert y A. Clairaut.

This paper aims to analyze not only the context in which the birth of Theoretical Hydrodynamics took place but also its XVIII- century main exponents´ contributions. The origin of one of the most important principles of this branch of Fluid Mechanics: Bernoulli´s theorem is discussed. Also considerations are made on the scientific progress ocurring during the XVI and XVII centuries, making emphasis on Isaac Newton´s contributions. The paper defines the most important aspects of the life of the four founding fathers of this science: L. Euler, D. Bernoulli, J. L.D´Alembert and A. Clairaut.

Contaminant dispersion at Tumaque basin between Lara and Yaracuy in Venezuela

El modelo WASP 7.4 se ejecutó en la cuenca Tumaque (estados Lara y Yaracuy, Venezuela) para evaluar la dispersión de contaminantes. La caracterización geográfica de la cuenca se realizó considerando fuentes puntuales y difusas para los puntos de muestreo, apoyados en Google Earth. Se realizó una caracterización fisicoquímica y microbiológica de las aguas. Para el modelo hidrodinámico, se dividió el cuerpo de agua en doce celdas, se calibró y se utilizaron como trazadores los sólidos totales disueltos y el cloruro. La diferencia entre el valor determinado y el predicho es del 6% para el punto de control Entrada al Eneal cuando se usan sólidos disueltos como trazador.

The WASP 7.4 model was applied to the Tumaque basin (Lara and Yaracuy states, Venezuela), to evaluate contaminant dispersion. The geographical characterization of the basin was made considering spot and diffuse sources for sampling points with the aid of Google Earth. Physical, chemical and biological characterization of the waters was carried out. For the hydrodinamic model, the water body was divided into 12 cells. The calibration was performed using two tracers: total dissolved solids and chlorides. The differences between determined and predicted values was 6% when dissolved solids is used as a tracer for the control point at Entrada al Eneal.

Regionalization of area reduction factors in a watershed of Falcón state in Venezuela

Para la cuenca del río Coro (600, 369 km²) se construyeron las relaciones Altura-Área-Duración (A-A-D) y con ellas el modelo regional del factor de reducción por área (FRA) el cual varía entre 0,43 y 0,63 para duraciones de tormenta entre 3 y 24 horas. Los resultados obtenidos evidencian marcadas diferencias entre las magnitudes estimadas del FRA con un modelo general y el regionalizado, así como respecto a valores estimados en otras regiones, lo que demuestra que los (FRA) son de carácter regional. La estimación de precipitaciones de diseño a partir de los (FRA) del modelo regionalizado, evidencia que el empleo de esta metodología permite reducir en más de un 43% la magnitud de tales eventos.

For Coro river basin (600, 369 km2) relationships Height-Area-Duration (DAH) were constructed and from them the regional model of the area reduction factor (ARF) which varies between 0,43 and 0,63 for storm durations from 3 to 24 hours. The results show marked differences between the magnitudes of (ARF) estimated with a general model and with the regionalized one, also with respect to values estimated in other regions, demonstrating that the (ARF) values are regional. The estimation of design rainfall from the (ARF), with the regionalized model, evidences that the use of this methodology reduces by more than 43% the magnitude of such events.

MODFLOW and AQÜIMPE: two approximations to reality

En este artículo se realiza un análisis comparativo entre algunos de los resultados que ofrecen dos sistemas de modelación de aguas subterráneas: MODFLOW y AQÜIMPE. Con vista a que los modeladores puedan utilizar en un caso de estudio las herramientas y capacidades de simulación de ambos modelos, se presentan varias estrategias de modelación que contribuyen a la similitud de los resultados de ambos sistemas, constituyendo uno de los resultados más notables del trabajo. Para el análisis comparativo se realiza la modelación matemática de un caso de estudio didáctico mediante ambos sistemas y posteriormente se modela el acuífero de Cuentas Claras (provincia Granma, Cuba) con el objetivo de analizar el comportamiento de ambos modelos ante un caso real en donde existen varias zonas de propiedades y de infiltración.

This article makes a comparative analysis between the results offered by two groundwater modeling softwares, such as MODFLOW and AQÜIMPE. To facilitate modelers the use in a case study the simulation tools and capabilities of both models, several modeling strategies are presented that contribute to the similarity of results of both systems. These strategies are one of the most remarkable results of this work. For comparative analysis, mathematical modeling of a teaching case studyis performed using both systems and then the real Cuentas Claras aquifer is modeled (Granma province, Cuba) in order to follow the behavior of both models in a real case where several areas of infiltration and properties are considered.

Building the digital elevation model of an urban zone for hydrological simulation

En el presente artículo se discute el procedimiento empleado y los resultados alcanzados en la construcción del modelo digital de elevaciones (MDE) correspondiente al barrio Marzal, de la ciudad de Luanda, Angola, a partir de datos provenientes de diversas fuentes y escalas, de manera que se cumpla con los requisitos que exigen los modelos de simulación, adecuados para el estudio de los procesos hidrológicos en un ambiente urbano. Se utilizaron datos del Plan Director de Saneamiento de la ciudad, el estudio topográfico realizado por la Unidad Técnica de Gestión y Saneamiento de Luanda, la carta topográfica 1:25000 del sector y una imagen satelital de la ciudad. El (MDE) adecuado para la simulación hidrológica se elaboró utilizando herramientas de modelación espacial del ámbito de la Geomática.

The applied procedure and the achieved results in building a digital elevation model (DEM) corresponding to Marzal neighborhood, Luanda, Angola, according to the requirements of hydrological modeling for the study of hydrological processes in an urban environment are presented and discussed in this paper. The data used came from different sources and scales. Data from the Director Plan, detailed surveying, topographic maps with a scale of 1:25000, and satellite images were employed. The adequate (DEM) for hydrological simulation was created using spatial modeling tools from Geomatics domain.