Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Proposal for leachates treatment in a municipal solid waste landfill

La disposición de los residuos sólidos urbanos (RSU) en vertederos, genera lixiviados con alto poder contaminante, provocando severos impactos ambientales sobre las fuentes de abasto de aguas superficiales y subterráneas. Ninguno cuenta con sistemas de recolección y tratamiento. En el trabajo se realiza la evaluación físico-química de los lixiviados generados en el vertedero de Guanabacoa, la Habana, proponiéndose un sistema de tratamiento para el nuevo vertedero de la ciudad, garantizando con ello el cumpliendo las normativas establecidas. Este vertedero recibirá los RSU de una población de 334 226 habitantes, los cuales generan 189 ton/d de residuos sólidos. Se realizó un balance hidrológico para la estimación del flujo de lixiviados. La propuesta tecnológica contempla las siguientes etapas: tanque séptico, filtro anaerobio, laguna facultativa y laguna de maduración.

The disposal of the municipal solid wastes in landfills, results in the generation of leachates with high pollutant characteristics, which cause severe environmental impacts on the surface and underground sources of waters. In this work the physico-chemical evaluation of the leachates generated in the Guanabacoa landfill in Havana City was carried out, to propose a treatment system for a new landfill, facilitating a safe disposal to the environment, accomplishing the Cuban normative. The new landfill will be built for a population of 334 226 inhabitants, which generate an estimate of 189 ton/d of solid wastes. By means of the hydrological balance of the landfill the flow of leachate was estimated. The technological proposal includes the following stages: septic tank, anaerobic filter, facultative lagoon and maturation lagoon.

Environmental impact assessment of dredging project of Marina Periquillo key Las Brujas

Una evaluación de impacto ambiental efectiva de obras ingenieriles que se ejecuten en ecosistemas marinos costeros, que analice los riesgos potenciales en la etapa constructiva, a sabiendas que estas conllevarán acciones extremadamente impactantes, acorde con su funcionalidad ecológica, protectora y disipadora de la energía marina, posibilitará un desarrollo sostenible del proceso inversionista. En la investigación se presenta el proceso de evaluación del impacto ambiental del proyecto Dragado Marina Periquillo en cayo Las Brujas a partir de la metodología de Conesa. Como resultado las autoridades ambientales adoptaron medidas para prevenir, mitigar o corregir los principales impactos ambientales significativos identificados a lo largo de la fase de ejecución del proyecto.

An effective evaluation of environmental impact of engineering works running on coastal marine ecosystems that analyzes potential risks during the construction stage, knowing that these entail extreme impacts, according to their ecological functionality, protective and marine energy dissipating actions, will enable sustainable development of the investment process. In this research the environmental impact assessment process of the dredging project Periquillo Marinein key Las Brujas following the Conesa methodology is presented. As a result the environmental authorities took measures to prevent, mitigate or remedy the major significant environmental impacts identified during the implementation phase of the project.

Analysis of Fernandez and Torres`s method for wave transformation

Este trabajo le da continuidad a los estudios realizados del método de Fernández y Torres, como expresión empírica capaz de simular la transformacion del oleaje al interior de la zona de rompiente. Se demuestra cómo los coeficientes en ella representan la disipación de energía por rotura del oleaje y por fricción del fondo. Un grupo de pruebas son llevadas a cabo para analizar su comportamiento en función de la densidad de puntos en la distancia a la costa, de la irregularidad del perfil y de la turbulencia y fricción del fondo antes del punto de rotura del oleaje. También se analiza la posible relación que puede haber entre el Número de Iribarren y el exponente «n». En esta oportunidad, las pruebas fueron comprobadas con las mediciones de Horikawa y Kuo.

This work involves continuity with other works made with Fernandez and Torres's method which is an empirical expression able to simulate wave transformation within the surf zone. It is shown how coefficients in that zone represent energy dissipation due to wave breaking and bottom friction. A set of tests are made to analize its behaviour as a function of the density of points in the distance to the coast, of profile irregularity and of turbulence and bottom friction before the breaking point. The posible relationship betwen Irribarren number and the «n» exponent is analized. Tests were compared with measurements by Horikawa and Kuo.

Vulnerability to contamination of North aquifer in Ciego de Ávila province

La cartografía de la vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos forma parte de las estrategias de protección de la calidad de las aguas subterráneas que drenan hacia el Gran Humedal del Norte de Ciego de Ávila desde la cuenca geológica Morón. Determinar el grado de vulnerabilidad a la contaminación por el método DRASTIC fue el objetivo de este trabajo que muestra que el 87,9 % del acuífero se valora de alta y muy alta vulnerabilidad, lo que indica la exposición de las aguas subterráneas a la contaminación procedente fundamentalmente del vertimiento de residuales con deficiente o ningún tratamiento, constituyendo este resultado, una herramienta en el proceso de toma de decisiones concernientes a la protección y el manejo de los recursos hídricos y en los planes de ordenamiento ambiental territorial.

The cartography of the vulnerability to contamination of the aquifers is part of the strategies of protection of the quality of groundwaters draining toward the Great Swamp of the North of Ciego of Ávila from the Moron geological basin. To determine the vulnerability degree to contamination by means of the DRASTIC method was the objective of this work. It shows that 87,9% of the aquifer is valued as of high and very high vulnerability, which indicates the exposition of the groundwaters to contamination coming mainly from disposal of residual wastes with deficient or no treatment. This result is a convenient tool in the decision-making process concerning the protection and managing of water resources and in planning of territorial environmental classification.

Treatment of wastes from biomass used in electricity production

El objetivo es encontrar una ruta de aproximación al tratamiento de los condensados de residuos tóxicos, obtenidos durante los procesos de generación eléctrica a partir de biomasa, que permita transformarlos en aguas residuales. Se han llevado a cabo dos desarrollos experimentales mediante la utilización de un reactor. Durante el primero se aplicaron potenciales sin seguir una ruta definida, para de manera eléctrica ir calibrando el sistema mediante observación de respuestas. En el segundo, en base a las observaciones eléctricas realizadas durante el primero, se fueron aplicando potenciales. La ruta de aproximación ha resultado ser apta para el tratamiento de los condensados, si bien dada la agresividad del residuo, es necesario emplear un reactor que permita alcanzar y mantener los potenciales de electro-oxidación necesarios y combinarlo con un reactor de electrocoagulación.

The main objective of this study is to find an approach for the treatment of toxic waste condensates obtained during the generation of electricity from biomass that would transform them into wastewater. Two experimental conditions have been performed using a reactor. During the first condition, potentials were applied without following a defined path to electrically calibrate the system by observing responses. In the second experimental condition and based on these previous electrical observations, the potentials were applied. This technical approach has proven suitable for condensate treatment. However, given the aggressiveness of the residue, it is necessary to use a reactor which allows reaching and maintaining the necessary electro-oxidation potential and to combine it with an electrocoagulation reactor.

Uncertainty in hydrological modeling and planning of waterworks in Mexico

Los resultados que arrojan los modelos hidrológicos utilizados actualmente en la planeación de obras hidráulicas en México no han favorecido la disminución de los efectos generados por los fenómenos meteorológicos relativos a la lluvia y el escurrimiento en los núcleos poblacionales. La escasa información de medición de caudales; dato imprescindible en la determinación de la certeza de los resultados y parámetro primordial en la toma de decisiones en materia de diseño, construcción y operación de proyectos de infraestructura pluvial o sanitaria, motiva la utilización de instrumentos tecnológicos que asemejen con mayor precisión el comportamiento hídrico real, a través de la aplicación de modelos que integren la variabilidad espacial y temporal de la lluvia, cuyos resultados favorezcan las dinámicas económicas sociales y ambientales en los centros urbanos.

The results obtained from hydrological models used currently in planning of hydraulic works in Mexico have not favoured the reduction of the effects generated by meteorological phenomena related to rainfall and runoff in population centers. The limited information in flow measurements, essential in determining the accuracy of the results and primary parameter in making decisions about design, construction and operation of stormwater or wastewater infrastructure projects, motivates the use of technological tools that resemble more closely the behavior of real water. Therefore the need for application of models that integrate the spatial and temporal variability of rainfall to produce results enhancing socio-economical and environmental dynamics in urban centers.

The functions and uses of water resources in the Great Wetland North of Ciego de Avila

Las funciones y los usos de los recursos hídricos en el Gran Humedal del norte de Ciego de Ávila han variado a lo largo de los años en correspondencia con las modificaciones realizadas por el hombre sobre el régimen natural de las aguas y el desarrollo socio económico del territorio. Es por eso que el objetivo de este trabajo ha sido mostrar las circunstancias actuales que presenta el humedal, principalmente si se relacionan con los objetivos por los cuales se insertaron las obras hidrotécnicas, el mantenimiento de las características ecológicas y el buen desarrollo de la biodiversidad existente, dependiendo en gran medida de un óptimo manejo de los recursos hídricos en el territorio.

The functions and uses of water resources in the Great Wetland North of Ciego de Avila have varied over the years in line with the changes made by man on the natural water regime and socio-economic development of the territory. Therefore, the aim of this study has been to show the present circumstances existing in the wetland, especially as they relate to the objectives for which the hydraulic structures were built, the maintenance of ecological characteristics and the proper development of its biodiversity, depending largely on an optimal management of water resources in the territory.

Analysis of water budget in the Sierra de los Órganos basins

La evaluación de los recursos hídricos de una cuenca o sistema de cuencas se puede hacer cuantificando los distintos componentes del balance hídrico. Con el objetivo de determinar con precisión la disponibilidad de agua superficial en los ríos de las cuencas forestales Mantua, Cuyaguateje y San Juan y Martínez, se utilizó un método de balance hídrico propuesto por Lvovitch en 1959. Se emplearon mediciones de lluvia y escurrimiento, realizadas in situ, durante un período de 23 años, mostrando una tendencia a incrementarse los procesos de transpiración sobre los escurrimientos. Solo 38% de la precipitación anual se convierte en escurrimiento en Mantua y Cuyaguateje y hasta 42% en San Juan y Martínez. En la época de seca los porcentajes de escurrimiento son 27,3%, 26,4% y 32% respectivamente.

Water resources assessment in a basin or basin system can be made by quantifying the different components of the water budget. In order to accurately establish the surface water availability in the forest basin rivers of Mantua, Cuyaguateje and San Juan y Martínez, the method of hydrological budget proposed by Lvovitch in 1959 was applied. Rainfall and runoff data in situ measurements were used during a period of 23 years. The records showed a tendency to increase transpiration over runoff processes. Only 38% of the annual precipitation turns into runoff in Mantua and Cuyaguateje rivers and up to 42% in San Juan y Martínez river. In the dry season runoff percentages are 27, 3 %, 26, 4% and 32% respectively.

Hydrological simulation results in two sub-basins of Zaza basin

El estudio del proceso lluvia - escurrimiento es imprescindible para el pronóstico de inundaciones y la puesta en marcha de los sistemas de alerta temprana. El presente estudio recoge un procedimiento que puede ser empleado en la modelación hidrológica de eventos extremos máximos de escurrimiento. El caso de estudio es la cuenca del río Zaza, donde se encuentra uno de los mayores embalses de Cuba. En el proceso de calibración-validación de los parámetros, se logró obtener un modelo que representa el proceso lluvia escurrimiento en las dos subcuencas aforadas de esta zona (Paso Ventura y Yayabo), produciéndose errores en la estimación del caudal máximo menores que 16%. La modelación se realizó con el software de simulación hidrológica HEC-HMS.

The study of the rainfall - runoff process is essential for flood forecasting and implementation of early warning systems. This study reports a method that can be used in hydrological modeling of runoff extreme maximums. The case study is the Zazariver basin, where the largest reservoir in Cuba is located. In the process of calibration-validation of parameters, it was possible to obtain a model that represents the rainfall-runoff process in the two gauged sub-basins in this area (Paso Ventura and Yayabo), causing errors in the estimation of the maximum flow rate less than 16%. The model was implemented using the hydrological simulation software HEC-HMS.