Ingeniería Hidráulica y Ambiental

Proposal of a methodology for the efficient management of water in irrigable areas of Cuba

RESUMEN La eficiencia de los sistemas de riego constituye un tema prioritario para la mayoría de los países del mundo y Cuba no está exenta de esta problemática. Uno de los problemas que afectan a las áreas bajo riego en la agricultura cubana es la baja eficiencia durante el manejo del agua, por esta razón, no es suficiente continuar implantando novedosas tecnologías en las instalaciones agrícolas, este esfuerzo debe complementarse con un nivel adecuado de utilización eficiente del agua y la energía, que garantice la conservación de estos importantes recursos. En este contexto, la presente propuesta metodológica pretende contribuir a mejorar la gestión eficiente del agua de riego en las Empresas Agropecuarias cubanas, mediante el empleo de herramientas y procedimientos basados en la investigación científica e innovación, utilizados a nivel internacional.

ABSTRACT The efficiency of irrigation systems is a priority issue for most countries in the world and Cuba is not exempt from this problem. One of the problems that affects the areas under irrigation in Cuban agriculture is the low efficiency during water management, for this reason, it is not enough to continue implementing new technologies in agricultural facilities, this effort must be complemented with an adequate level of efficient use of water and energy, which guarantees the conservation of these important resources. In this context, this methodological proposal aims to contribute to improving the efficient management of irrigation water in Cuban Agricultural Companies, through the use of tools and procedures based on scientific research and innovation, used internationally.

Distribution of heavy metals in water, sediments and fish of the Carrizal River, Ecuador

RESUMEN Esta investigación pretende analizar la distribución de metales pesados (Pb, Cd y Cu) en agua, sedimentos y peces del río Carrizal, Manabí - Ecuador. Se establecieron 21 estaciones de monitoreo para agua y sedimento. Además, se extrajeron muestras de tejido hepático, branquial y muscular de Hoplias microlepis, Aequidens rivulatus y Oreochromis niloticus; el contenido de metales pesados se determinó mediante espectrofotometría de absorción atómica. El Pb en agua y sedimentos fue de 0,41 mg/L y 0,03 mg/kg, respectivamente. En branquias de Hoplias microlepis (0,181 mg/kg) y en músculos de Aequidens rivulatus (0,149 mg/kg) se obtuvieron los mayores niveles de Pb. Las especies ictícolas presentaron niveles no detectables de Cd o Cu. El nivel de Pb en agua superficial supera el límite establecido; evidenciándose una distribución y posible biomagnificación de este metal.

ABSTRACT This research aims to analyze the distribution of heavy metals (Pb, Cd and Cu) in water, sediments and fish from the Carrizal River, Manabí - Ecuador. 21 monitoring stations for water and sediment were carried out. In addition, liver, gill, and muscle tissue samples of Hoplias microlepis, Aequidens rivulatus, and Oreochromis niloticus were extracted; heavy metal content is determined by atomic absorption spectrophotometry. The Pb in water and sediments was 0,41 mg/L and 0,03 mg/kg, respectively. In gills of Hoplias microlepis (0,181 mg/kg) and in muscles of Aequidens rivulatus (0,149 mg/kg), the highest levels of Pb were found. The fish species presented undetectable levels of Cd or Cu. The level of Pb in surface water exceeds the established limit; evidencing a distribution and possible biomagnification of this metal.

Secondary sedimentation in biological wastewater treatment

RESUMEN En los tratamientos biológicos convencionales de aguas residuales co-existen procesos biológicos y físicos, tan importantes unos como los otros, de los que depende la eficiencia de depuración. Entre estos últimos están los sedimentadores secundarios. Son muchas las causas que pueden incidir en el funcionamiento inadecuado de los sedimentadores. El objetivo del trabajo es el análisis de algunas de ellas y su solución.

ABSTRACT In conventional biological wastewater treatments, biological and physical processes co-exist, one as important as the other, on which the purification efficiency depends. Among the latter secondary sedimentation can be mentioned. Malfunctioning of settlers, whatever be the cause, can have a significant impact on the expected efficiency of treatment.

Characterization of saltwater intrusion in Najasa subbasin, South Coast Basin of Camagüey, Cuba

RESUMEN La cuenca Costera Sur de Camagüey es un acuífero cársico abierto al mar donde se cuantifican los mayores volúmenes de agua subterránea de la provincia, pero se ha producido el deterioro de sus características de calidad debido al avance de la cuña salina, la subcuenca Najasa es la más afectada. En esta investigación se presenta la evolución hidrogeoquímica en superficie y profundidad, en la subcuenca Najasa, a partir del monitoreo sistemático de la hidrogeoquímica, mediante el uso de métodos hidroquímicos y estadísticos. Se logra cuantificar la proporción de agua de mar presente en las muestras analizadas, las reacciones que determinan su composición química y los cambios hidrogeoquímicos que provoca la intrusión salina.

ABSTRACT Coast Basin of Camagüey is an open karstic aquifer to the sea where is quantified the largest volumes of groundwater in the province, but there has been deterioration of their quality characteristics due to the advancement of the salt wedge, the Najasa subbasin is the most affected. This research presents the hydrogeochemical evolution in surface and depth, in the Najasa sub-basin, from the systematic monitoring of hydrogeochemistry, through the use of hydrochemical and statistical methods. It is possible to quantify the proportion of seawater present in the analyzed samples, the reactions that determine its chemical composition and the hydrogeochemical changes caused by saline intrusion.

Storm surges study during coastal flooding events in the southwestern coast of Cuba

RESUMEN En este trabajo se presenta un estudio de la surgencia al paso los ciclones tropicales Iván (2004) y Gustav (2008), eventos asociados a inundaciones costeras en la zona; aplicando Delft3D-FLOW con el objetivo de determinar su influencia en las sobrelevaciones totales del mar ocurridas. Se obtuvieron gráficos de elevación del mar debido a la surgencia en La Coloma, Playa Bailen, Cabo de San Antonio, Playa Bibijagua y en Carapachibey. Ante la ausencia de datos medidos, se validó comparando los resultados con estudios anteriores y modelando en otra zona, con presencia de estaciones de medición del nivel del mar, pero aplicando la misma metodología. Finalmente se concluyó que la aplicación del modelo bajo la metodología empleada, describió correctamente el fenómeno.

ABSTRACT This paper presents a study of the upwelling of tropical cyclones Iván (2004) and Gustav (2008), both associated with coastal flooding in the area. The Delft3D-FLOW model was applied in order to determine its influence on the total sea surges that occurred. Graphs of sea elevation due to upwelling were obtained at La Coloma, Playa Bailen, Cabo de San Antonio, Playa Bibijagua and Carapachibey. In the absence of measured data, it was validated by comparing the results with previous studies and modeling in another area, with the presence of sea level measurement stations, but applying the same methodology. Finally, it was concluded that the application of the model under the methodology used correctly described the phenomenon.

Study of the slope stability in the face of rapid drawdown processes in dams

RESUMEN En esta investigación se analiza el comportamiento del factor de seguridad del talud aguas arriba en presas de tierra, ante la variación de la velocidad del flujo transitorio asociado a fenómenos de desembalse rápido. Se presentan tres casos de estudio: La Ruda, Canasí y Jaruco, ubicadas en la provincia Mayabeque. Para la ejecución de los modelos se emplean las herramientas SEEP/W y SLOPE/W del programa GeoStudio 2018 y para la obtención del factor de seguridad se utiliza el método de Morgenstern-Price. El análisis se realiza para la curva característica estimada y para la curva de conductividad hidráulica resultante empleando el método de Fredlund & Xing. Los resultados muestran una reducción del factor de seguridad, cuya magnitud depende de la velocidad del flujo de agua transitorio para todos los casos analizados.

ABSTRACT The objective of the research is to analyze the behavior of the safety factor of the upstream slope in earth dams, given the variation in the speed of the transient flow associated with rapid release phenomena. Three case studies of earth dams are presented: La Ruda, Canasí and Jaruco, located in the Mayabeque province. For the execution of the models, the SEEP/W and SLOPE/W tools of the GeoStudio 2018 program are used and the Morgenstern-Price method is used to obtain the safety factor. The analysis is performed for the estimated characteristic curve and for the resulting hydraulic conductivity curve using the Fredlund & Xing method. The fundamental results show a reduction of the factor of safety associated with the speed of transient water flow for all the cases analyzed.

Obtaining similarities between events as support for decision making

RESUMEN Este artículo tiene como objetivo fundamental ofrecer una visión general del procedimiento para obtener similitudes entre eventos extremos para el apoyo a la toma de decisiones ante la ocurrencia de inundaciones, con la Plataforma modular integrada (PMI). También se muestran los resultados conseguidos en un estudio realizado en la cuenca del río Yanuncay en Ecuador.

ABSTRACT The main objective of this article is to offer an overview of the procedure to obtain similarities between extreme events to support decision-making in the event of floods, with the Integrated Modular Platform (PMI). The results obtained in a study carried out in the Yanuncay river basin in Ecuador are also shown.

Proportional Flowmeters: Options, Scope and Limitations

RESUMEN En Cuba, por la necesidad de medir los caudales que circulan por las conductoras de pequeño y gran diámetro y ante la imposibilidad, momentánea, de adquirir en los mercados internacionales soluciones de alta tecnología, se han comenzado a implementar soluciones basadas en los llamados flujómetros o caudalímetros proporcionales, como variante alternativa provisional para realizar estas mediciones. El presente trabajo es un resumen de los principales aspectos que deben tenerse presente en el momento de emprender el diseño y construcción de un flujómetro proporcional, haciendo énfasis en las potencialidades y debilidades de cada una de las soluciones que pueden implementarse para tales fines.

ABSTRACT In Cuba, due to the need to measure the flows that circulate through small and large diameter conductors and given the momentary impossibility of acquiring high-tech solutions in international markets, these solutions have begun to be implemented as a provisional alternative variant to carry out these measurements. This paper is a summary of the main aspects that must be kept in mind when undertaking the design and construction of a proportional flowmeter, emphasizing the potentialities and weaknesses of each of the solutions that can be implemented for such purposes.