Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Planning of water resources needed in the first irrigation of rice

La planificación detallada y precisa de los recursos hidráulicos necesarios en el primer riego del arroz, es un tema pendiente en los sistemas de riego de este cultivo. En respuesta a esa necesidad, este trabajo propone una metodología basada en la integración de un procedimiento de diseño hidráulico del riego en terrazas arroceras y un Sistema de Información Geográfico (SIG). Los parámetros para la planificación de los recursos hidráulicos se obtienen a partir de operaciones algebraicas entre mapas y mediante de la cuantificación detallada de los recursos necesarios para cada campo. Como estudio de caso fue aplicado el procedimiento en un grupo de campos arroceros, su aplicación permitió obtener los volúmenes y caudales necesarios para el primer riego del arroz, y a partir de estos, evaluar la funcionalidad del sistema de riego existente.

Detailed planning of water resources needed for the first irrigation of rice is a pending subject in the updating process of irrigation systems for this crop. To answer this need, the present work introduces a methodology based on the integration of a procedure for irrigation design in rice terraces along with a geographic information system (GIS). Parameters for water resources planning are obtained from algebraic operations between maps and the detailed quantification and resources needed for each field. Its application to a group of rice fields allowed to obtain necessary water volumes and discharges for the first irrigation of rice and, from these, to evaluate functionality of the existing irrigation system.

Influence of the estimation method on Manning coefficient in natural channels

La n de Manning es una de las formas de expresar la cantidad de resistencia al movimiento del agua en cauces, naturales o artificiales. Este coeficiente de resistencia al flujo es muy variable porque depende de una serie factores como la vegetación, irregularidad, obstrucciones, nivel, caudal, régimen de circulación, entre otros. En el presente trabajo se calcula y se estima la n de Manning, empleando diferentes métodos que aparecen en la literatura, aplicando cada uno en una sección transversal del río Yanuncay en la ciudad de Cuenca, Ecuador. Al final se realiza un análisis de los valores obtenidos y se concluye sobre los mismos.

Manning's n is one of the ways to express the amount of resistance to water movement in natural or artificial channels. This coefficient of resistance to flow is very variable because it depends on a series of factors such as vegetation, irregularity, obstructions, level, discharge, flow regime, among others. In the present work Manning´s n is calculated and estimated using different methods that appear in the literature, applying each one in a cross section of the river Yanuncay in the city of Cuenca, Ecuador. At the end, an analysis of the obtained values is made and conclusions are given about them.

Storm surgemodeling in Cienfuegos bay in Cuba

El objetivo del presente trabajo es comprender el efecto generador de surgenciaque tienen los huracanes sobre la bahía de Cienfuegos a partir de la modelación numérica. Se utiliza el modelo ADCIRC, que es forzado por 13 componentes de marea en la frontera externa y un campo de viento generado por un modelo paramétrico. Fueron simulados tres casos de estudio: el huracán Lili 1996, el Michelle 2001 y el Dennis 2005. La sobre elevación del nivel del mar por surgencia y marea varía entre 0,80 y 1,80 m y se corresponde con las escasas observaciones que se tienen en el sitio. La trayectoria e intensidad de los huracanes son factores determinantes de la surgencia en la bahía de Cienfuegos, ambos son proporcionales al valor de la sobre elevación.

The purpose of the present work is to understand the effect of hurricanes in generatingastorm surge over Cienfuegos bay using numerical modeling. The numerical code ADCIRC is used which is forced by 13 tidal components at the open boundary and a wind field generated by a parametric model. Three case studies were simulated: hurricane Lili 1996, hurricane Michelle 2001 and hurricane Dennis 2005. The simulated surge and sea level rise fields vary between 0,80 and 1,80 m and are in agreement with the few observations that have been made at the site. The trajectory and intensity of the hurricanes are determining factors in the characteristics of the surge in Cienfuegosbay. Both factors are proportional to the value of the water elevation in the bay.

Vulnerability to saline intrusion in the southern basin of the province of Ciego de Ávila

En esta investigación se realizó una evaluación de la vulnerabilidad a la intrusión salina y la contaminación del agua subterránea en el sector hidrogeológico CA-II-1 de la cuenca sur de Ciego de Ávila, empleando análisis geofísico, el índice IVIS para la estimación de la vulnerabilidad a la intrusión salina y la elaboración del mapa de riesgo a la contaminación en el acuífero. Los resultados demostraron que el índice de vulnerabilidad a la intrusión salina se encuentra entre 37 hasta 667, clasificados desde insignificante hasta alta. Se obtuvo una alta vulnerabilidad a la contaminación en la zona central del área. Se identificaron 258 focos de contaminación, donde 19 presentan contaminación elevada y 112 moderada. En el mapa se destaca la zona de alta vulnerabilidad y de mayor riesgo a la contaminación.

In this research, an evaluation of the vulnerability to saline intrusion and groundwater contamination in the hydrogeological sector CA-II-1 of the southern basin of Ciego de Avila was carried out, based on the geophysical analysis, the IVIS index for the estimation of vulnerability to saline intrusion and the mapping of areas at risk of contamination in the aquifer. The results showed that the vulnerability index to saline intrusion is between 37 and 667, classified from insignificant to high. A high vulnerability to pollution was obtained in the central zone of the area. In addition, 258 sources of contamination were identified, where 19 had high contamination and 112 moderate. The map highlights the area of high vulnerability and greater risk to pollution.

The integrated water resources management: a nowadays need

La gestión integrada de los recursos hídricos (GIRH) constituye el paradigma actual de la gestión del agua a nivel mundial, haciéndose explícito en políticas nacionales para la gestión del agua a nivel global. La gestión integral del recurso hídrico busca orientar el desarrollo de políticas públicas en materia de recursos hídricos, a través de una conciliación entre el desarrollo económico y social y la protección de los ecosistemas. Este concepto ha evolucionado pasando por diversas etapas de desarrollo; sin embargo, sigue pendiente la elaboración de una propuesta universalmente consensuada de definición y conceptualización. En este trabajo se presentan las principales líneas de acción en las cuales se trabaja a nivel internacional y en Cuba país para alcanzar las metas propuestas en este nuevo modelo de gestión del recurso agua.

The integrated water resources management (IWRM) constitutes the current paradigm of worldwide water administration, becoming explicit in national policies at global level. The integrated management of water resources looks for guiding the development of public policies regarding water resources, through conciliation between socio-economic development and protection of ecosystems. This concept has evolved running through various development stages; however, the elaboration of a universally consensual proposal of its definition and conceptualization keeps on unresolved. This paper presents the main lines of action which are being worked internationally and in Cuba to reach the goals proposed in this new model of water resource management.

Vulnerability to contamination in aquifer horizons in the south of western Cuba

El trabajo tiene como objetivo mostrar el procedimiento empleado para elaborar el mapa de vulnerabilidad a la contaminación de dos importantes horizontes acuíferos, constituidos por aguas de estrato cársicas, en la parte sur del occidente de Cuba. El método de cuantificación de la vulnerabilidad está basado en la conductividad eléctrica de las capas superficiales, a partir de indicadores deducidos por Kalinski, Röttger y otros autores. El mapa obtenido muestra que la vulnerabilidad a la contaminación es elevada en el extremo occidental de la región, mientras que para el acuífero principal, asociado con las calizas miocénicas de la formación Paso Real, la vulnerabilidad es mayormente media.

The objective of this work is to show the procedure used to develop the vulnerability map to the contamination of two important aquifer horizons, constituted by karstic stratum waters, in the southern western Cuba. The method of quantification of vulnerability is based on the electrical conductivity of the surface layers, through the use of indicators deduced by Kalinski, Röttger and others. The map shows that the vulnerability to pollution is high at the western end of the region, while for the main aquifer, associated with the Miocene limestones of the Paso Real formation, the vulnerability is mostly medium.

Water erosion at hotel Ancon beach, Sancti Spiritus, Cuba

El propósito del trabajo fue evaluar la contribución del drenaje pluvial del hotel Ancón sobre la erosión de su sector de playa y proponer un plan de medidas correctivas para su mitigación. Se diseñó un procedimiento basado en ocho pasos en la solución de un problema, complementado con metodologías y herramientas específicas. Se demostró que predomina el origen hídrico de la erosión, con manifestaciones de arroyamiento del tipo cárcavas. La erosividad de la lluvia, potenciada por deficiencias técnicas y organizativas en el sistema de drenaje pluvial, así como la influencia de la erosionabilidad del terreno y de los elementos construidos, incrementan los caudales y las velocidades de flujo. Se diseñó un plan de medidas correctivas para mitigar la erosión, basado en soluciones de ingeniería hidráulica y costera.

The purpose of this work was to assess the contribution of the storm drainage system of the Ancon hotel over the erosion of its beach sector and to propose a plan of corrective measures for their mitigation. A procedure based on the eight steps in the solution of a problem was designed, complemented with specific methodologies and tools. The water origin of the erosion was predominating, with manifestations of the gully erosion type. Rain erosive power, enhanced by technical and organizational deficiencies in the storm drainage system, as well as the influence of the erodibility of the land and constructed elements, increases flow and velocity rates. A corrective action plan to mitigate erosion based on hydraulic and coastal engineering solutions was designed.

Analytical deduction of the characteristic curves of rotodynamic pumps in series

En este artículo se presenta una metodología para la determinación de los coeficientes de la expresión matemática de cada una de las curvas características resultantes de colocar bombas rotodinámicas iguales en serie, partiendo de conocer las de una de ellas. La metodología propuesta está basada en la relación directa que existe entre las áreas bajo las curvas (polinomios) de una bomba y la correspondiente al caso en cuestión (n bombas en serie). Por esta razón, el procedimiento se ha denominado Método de las Áreas. El objetivo de la misma es determinar los coeficientes de las curvas características resultantes de la combinación de bombas rotodinámicas en serie, así como proporcionar una herramienta para conocer el procedimiento de obtención de dichos coeficientes característicos.

This paper presents a methodology for the determination of the coefficients of the mathematical expression of each of the characteristic curves resulting from the placement of rotodynamic pumps in series, starting from knowing the curves of one of them. The proposed methodology is based on the direct relationship that exists between the areas under the curves (polynomials) of a pump and the one corresponding to the case in question (n pumps in series). For this reason, the procedure has been called the Area Method. The aim of this procedure is to determine the coefficients of the characteristic curves resulting from the combination of rotodynamic pumps in series, as well as to provide a tool for knowing the method of obtaining of such characteristic coefficients.

Analytical deduction of the characteristic curves of rotodynamic pumps in parallel

En este artículo se presenta una metodología para la determinación de los coeficientes de la expresión matemática de cada una de las curvas características resultantes de colocar bombas rotodinámicas iguales en paralelo, partiendo de conocer las de una de ellas. La metodología propuesta, denominada Método de las Áreas, está basada en la relación directa que existe entre las áreas bajo las curvas (polinomios) de una bomba y la correspondiente al caso en cuestión (n bombas en paralelo). El objetivo de la misma es determinar los coeficientes de las curvas características resultantes de la combinación de bombas rotodinámicas en paralelo, así como proporcionar una herramienta para conocer el procedimiento de obtención de dichos coeficientes característicos.

This paper presents a methodology for the determination of the coefficients of the mathematical expression of each of the characteristic curves resulting from placing rotodynamic pumps in parallel, starting from knowing the curves of one of them. The proposed methodology, called Area Method, is based on the direct relationship between the areas under the curves (polynomials) of a pump and the one corresponding to the case in question (n parallel pumps). The aim of the paper is to determine the coefficients of the characteristic curves resulting from the combination of rotodynamic pumps in parallel, as well as to provide a tool for knowing the method of obtaining such characteristic coefficients.