Diagnóstico del estado actual y proyectado a un período de diseño para la red de acueducto de la zona urbana del municipio de Madrid Cundinamarca

83 p.

Estudio y diagnóstico de la red de alcantarillado sanitario y pluvial para el proceso de densificación de un sector del Centro de Bogotá

82 p.

Alternativas para el manejo de aguas pluviales en medios urbanos. Estudio de caso : implementación y manejo de los canales pluviales en las cuencas del Salitre y Tintal en el marco del proceso de recuperación Río Bogotá 2000- 2014

Los canales pluviales han cobrado vital importancia para el manejo ambiental de las ciudades, al hacer parte del sistema hídrico, brindar servicios ambientales y facilitar el drenaje de las aguas lluvias, principalmente. Sin embargo, se quiere trascender la visión ingenieril de ser estructuras encargadas exclusivamente del transporte de aguas lluvias. El objetivo de esta investigación es analizar las políticas y las acciones implementadas en el manejo de estos canales en Bogotá desde el 2000 hasta el 2014, para revisar las intervenciones realizadas con la finalidad de proponer alternativas que además permitan cumplir con lo ordenado en la sentencia del Consejo de Estado, sobre la recuperación del Río Bogotá. El resultado de este estudio evidenció que aunque no se han llevado a cabo las acciones críticas de adecuación de los canales se ha avanzado en el fortalecimiento institucional y la coordinación inter sectorial para el desarrollo de acciones de gestión integrales. Al final se plantea algunas acciones para el manejo de los canales entre las que se destacan (i) ser integrales y en coordinación con programas ambientales, de espacio público y de gestión del riesgo; (ii) ser coherentes con los nuevos sistemas de gestión de las aguas urbanas; y (iii) fomentar la apropiación ciudadana de los elementos hídricos.

Conductividad hidráulica en diferentes suelos en el departamento de Boaco

La erosión del suelo y los factores que en ella influyen han sido estudiados a nivel mundial, en Nicaragua la necesidad de reconocer la influencia e impacto de los factores que interviene en el proceso de erosión es de gran necesidad, tanto para la generación de tecnología propia para condiciones tropicales que permita la reducción del proceso de erosión y el aprovechamiento del agua. Así como, el análisis de las inadecuadas medidas y manejo de protección de los recursos suelo y agua que se implementan en la actualidad. La conductividad hidráulica es un factor importante que determina el movimiento del agua en el suelo, estrechando una íntima relación con el escurrimiento superficial. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de la metodología del infiltrómetro de tensión de minidiscos, comparado con el infiltrómetro de doble cilindro para determinar la conductividad hidráulica (K) en condiciones de laderas en los municipios de Boaco y Santa Lucia. La obtención de conductividad hidráulica no saturada se realizo por medio de dos metodologías Ankenyet al; (1991) y Zhang (1997). La conductividad hidráulica a saturación se obtuvo mediante el infiltrómetro de doble cilindro utilizando la ecuación de Reynolds (2002). Los diversos valores obtenidos, remarcan el carácter variable de este parámetro. El doble cilindro presentó valores bajos si se comparan con los datos de la tensión más cercana a saturación. Los datos de conductividad generados por las ecuaciones de Ankeny y Zhang presentaron diferencias ya que los primeros fueron en promedio dos veces mayor. El método infiltrómetro de tensión de mini disco resulta ser más práctico en términos de su facilidad, tiempo, número de operarios, número de repeticiones, consumo de agua especialmente en zonas de difícil acceso y sobre todo que las pruebas son realizadas en condiciones naturales del suelo lo cual permite mayor confiabilidad del método.

Evaluación del suministro de agua de la red hidráulica del parque de ciencias Estelí Mar - Estelí, 2008

El estudio surge como respuesta a la escasa información sobre abastecimientos de agua cuando se utilizan pozos y equipos de bombeo, además tiene la finalidad de generar los elementos necesarios al parque de ciencias Estelimar e interesa dos en este tipo de investigación para que pueda aprovecharse sosteniblemente el recurso agua, usar eficientemente el equipo de bombeo al mismo tiempo reducir los costos de energía que se generan con el abastecimiento de agua en estas condiciones. Los objetivos de la investigación fueron: caracterizar el acuífero existente, describir las red hidráulica, conocer el punto de operación de la bomba así mismo de terminar los costos de energía generados en el abastecimiento de los deposito demandantes. Para caracterizar el acuífero existente se realizó una prueba de bombeo a caudal constante en el pozo Estelimar que comprendió 7 horas de extracción y 8 de recuperación también se analizó el perfil estratigráfico de un pozo situado a 100m del sitio en estudio. La red hidráulica se describió con el apoyo de un mapa elaborado por técnicos de Estelimar acompañados de observaciones directas en las instalaciones de la red. En el caso del punto de operación de la bomba fue necesario aforar todas las salidas hacia los de pósitos demandantes, mediciones de voltaje e intensidad de corriente y un levantamiento topográfico por taquimetría. Los costo de energía fueron determinados utilizando además de las descarga de agua obtenidas del aforo las capacidades de cada depósito. Finalmente se concluye que el acuífero afectado por el pozo estelimar presenta características de semiconfinado estimándose su transmisividad en 423.36 m2/día, el nivel estático registrado fue de 26.60m produciéndose un rebajamiento de 27.30m, se identificaron tres codos de 90º, seis tee, tres válvulas de compuertas y un codo de 45º, la tubería de succión es de hierro y el de descarga PVC, ambos de 2 pulg de diámetro, el punto en que opera la bomba con un 63% de eficiencia es de 1.03l/s venciendo una carga de trabajo de 45.50m, los costos de energía registrados para los meses de abril,mayo, junio y julio del 2008 están alrededor de C$8233.54 (Còrdobas).

Conductividad hidráulica en diferentes suelos del Municipio de San José de los Remates, Boaco 2009

La conductividad hidráulica es un factor importante que determina el movimiento del agua en el suelo, estrechando una íntima relación con el escurrimiento superficial. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de la metodología del infiltrómetro de tensión deminidiscos, comparado con el infiltrómetro de doble cilindro para determinar la conductividad hidráulica (K) en condiciones de laderas en el municipio de san José de los Remates, Boaco. La obtención de conductividad hidráulica no saturada se realizo por medio de dos metodologías Ankenyet al; (1991) y Zhang (1997). La conductividad hidráulica a saturación se obtuvo mediante el infiltrómetro de doble cilindro utilizando la ecuación de Reynolds (2002). Los diversos valores obtenidos, remarcan el carácter variable de este parámetro. El doble cilindro presentó valores más altos al compararse con los datos de la tensión más cercana a saturación debido a que es un suelo franco arcilloso. Los datos de conductividad generados por las ecuaciones de Ankeny y Zhang presentaron diferencias ya que los primeros fueron en promedio mayor. El método infiltrómetro de tensión de minidisco resulta ser más práctico en términos de su facilidad, tiempo, número de operarios, número de repeticiones, consumo de agua especialmente en zonas de difícil acceso, ambos se realizaron en condiciones naturales del suelo (Campo) lo cual permite mayor confiabilidad del método.

Evaluación de la conductividad hidráulica del suelo en un sistema agroforestal café (Coffea arábica, en CENECOOP, Masaya, Nicaragua, 2014)

La presente investigación se realizó con el objetivo de evaluar el movimiento del agua dentro del perfil de suelo mediante el uso del infiltrometro minidisk así como evaluar el comportamiento de la infiltración y la conductividad hidráulica en un sistema agroforestal de café bajo sombra el cual tiene un suelo de textura entre franco a franco limoso, también el efecto que tiene la porosidad y la presencia de raíces en las propiedades antes mencionadas.El estudio se realizó en el municipio de Masatepe, departamento de Masaya en el Centro de Estudio del Cooperativismo (CENECOOP), el experimento original evalúa 14 tratamientos distribuidos en un diseño de parcelas divididas, debido a las características propias de las variables en estudio no se siguió dicho diseño.Se encontró que la cantidad de poros a diferentes profundidades no muestran grandes diferencias respecto a la cantidad en cada uno de los espesores según el conteo realizado por dm2 en los 9 perfiles bajo estudio los cuales se encontraban bajo combinaciones de árboles de sobra tales como Simarouba Glauca y Tabebuia Rosea (acetuno y roble) y manejo de insumos convencional intensivo (CI) y orgánico intensivo (OI). Para conocer el comportamiento de la infiltración se realizaron 9 graficos donde se evidencio que los poros influyeron significativamente facilitando la fluidez del agua pero en los puntos donde los mejores resultados se obtuvieron en los perfiles 1, 2, 3, y 7. A continuación con los datos obtenidos en campo se calculó la conductividad hidráulica a través de los métodos en evaluación propuestos por Zhang (1997) y Ankeny (1991) obteniendo como resultado que el método de Zhang es el más apegado a la realidad del terreno por tomar en cuenta la sorptividad del suelo que es un parámetro de suelo que significa la entrada del agua en el suelo por efecto del potencial matrico del mismo sin que tenga efecto la gravedad. Es notable una tendencia en relación a la K y la infiltración que a mayor tensión ejercida por el dispositivo antes mencionado mayores son los valores resultantes, dando como resultado un aumento en los valores de K en promedio de dos décimas en el método de Zhang respecto a Ankeny donde encontramos los valores más elevados fue en los perfiles 4,5, 6 y 7. Estadísticamente se observó que la desviación estándar y el coeficiente de variación en los valores de Ankeny están en los rangos aceptables en comparación con los de Zhang ya que en esta metodología además de la sorptividad del suelo se toman también los factores texturales del suelo. Palabras claves:conductividad hidráulica, infiltración, porosidad, sorptividad y raices.

Proyecto de un parque eólico para la alimentación de las bombas de la central hidráulica de Belesar (Lugo).

[ES]El proyecto consiste en el estudio de las necesidades energéticas de las bombas de una central hidráulica y la construcción de un parque eólico para satisfacer dichas necesidades. Para ello será necesario llevar a cabo un estudio del área y así encontrar el lugar más adecuado para ubicar los aerogeneradores, teniendo en cuenta la frecuencia, velocidad y dirección de los vientos predominantes del lugar. Después habrá que estudiar el mercado y elegir el aerogenerador adecuado para las condiciones del lugar y del viento, atendiendo también a otras cuestiones de relevancia. Se estudiará, además, la posibilidad de inyectar un posible exceso de electricidad a la red general. Una vez hecho esto, habrá que calcular el coste del proyecto.

Los retos de la ingeniería de regadíos y la soberanía alimentaria

Uno de los mayores retos a los que se enfrenta la ingeniería agraria es el asegurar el suministro de alimentos en años venideros. Las previsiones hacia el año 2050 son de más de 9000 millones de habitantes, lo que supone, según la FAO, incrementar la producción actual de alimentos entre un 50% y un 70%, y las necesidades de agua en un 30%. La vida surge y se mueve entorno al agua, lo que la convierte en uno de los elementos más preciados de la Tierra. En este trabajo se presentan los retos a los que se enfrenta la producción de alimentos desde el punto de vista de la ingeniería de regadíos y la gestión del agua en la agricultura así como la manera de afrontarlos. El regadío se presenta como herramienta para superar estos retos. Uno de los principales problemas a los que se enfrentan los nuevos regadíos es la competencia creciente por el agua para el abastecimiento de poblaciones, la producción industrial, el sector servicios y la producción energética. La posibilidad de producir alimentos suficientes minimizando el uso del agua pasa por una mejora en su gestión mediante el desarrollo científico y tecnológico del riego, sin olvidar los aspectos económicos, sociales y de trabajo consiguiendo así un regadío más eficaz. El objetivo final de gestión del agricultor es maximizar la transpiración de agua, ya que está directamente relacionada con la producción, y minimizar la evaporación y la escorrentía relacionadas con la eficiencia del riego. El incremento de la superficie regada aparece como una clara solución al problema de la seguridad alimentaria ya que permite cubrir las necesidades de alimentación sin incrementar la superficie cultivada. No se debe sin embargo olvidar que para un correcto uso del agua se requiere una política hidráulica y de gestión en la unidad de cuenca.

Proyecto de evaluación de un yacimiento de gas mediante fracturación hidráulica

En este proyecto se evalúa la posibilidad de mejorar la producción de gas en un yacimiento en el que las reservas son todavía suficientes para ser explotadas. Para realizar esta evaluación se estudia en primer lugar la cantidad de gas que se extrae sin ningún método de mejoramiento de producción, y después se evalúa la cantidad de gas que se extraería si se aplicase el método de estimulación de yacimientos llamado fracturación hidráulica mediante unos ensayos de calibración que se han realizado en uno de los pozos que hay en el yacimiento de gas. Finalmente se hace una comparación económica de cómo mejoraría la producción de gas cuando el yacimiento no está estimulado y cuando lo está. Además, se aprovecha también para hacer una sucinta revisión de la base teórica de la fracturación hidráulica y de la ingeniería de yacimientos, así como un breve estudio de impacto ambiental de la fracturación. ABSTRACT This project is trying to assess the possibility to improve the gas production of a reservoir in which there are still enough reserves to be exploited. To do that, it is necessary to evaluate the quantity of gas that is producing without any type of stimulation method and then assess how the production will grow if a stimulation method called hydraulic fracturing is applied though some calibration tests, subsequently compare how much the incomes will be increased in case of application of the stimulation method. In addition, some of the basis and concepts of reservoir stimulation and reservoir engineering are reviewed in order to understand the project. Finally, a brief environmental impact is also assessed.

La hidráulica kárstica como aplicación de la hidrodinámica general. Estudio del flujo en un terreno yesífero fisurado

Se pretende plantear y desarrollar algunas de las leyes clásicas de hidrodinámica introduciendo las características que permiten su aplicación al flujo subterráneo en general y a la hidráulica kárstica en particular. Se estudia la consideración de si el movimiento del agua subterránea en el karst se puede definir como flujo a través de conductos individuales o como un medio continuo con huecos saturados en una matriz sólida. Los trabajos de Hagen (1839) y Poiseuille (1846), junto con los de Darcy (1856) configuran la referencia básica para este estudio (in Crespo, 2006). A ellos puede añadirse también las aportaciones de Couette y Chezy (Rouse, 1951) para flujo libre sobre superficies rocosas. Se presentan varios casos en los que las leyes del movimiento laminar unidireccional ofrecen soluciones que pueden ser válidas para la definición de los parámetros fundamentales del flujo del agua en el subsuelo.

Simulación hidráulica de un tramo del río Tinguiririca (Chile): aplicación al diseño de la restauración fluvial

En el marco de SERELAREFA (Semillas REd LAtina Recuperación Ecosistemas Fluviales y Acuáticos) se ha propuesto el "Corredor fluvial río Tinguiririca". Esta iniciativa persigue llegar a definir una franja de territorio donde se le permita al río expresar su dinámica natural , pero controlándola con intervenciones de ingeniería integradas en el paisaje de manera que permita un desarrollo económico más seguro en las zonas aledañas y contar con los servicios ambientales brindados por un ecosistema en buen estado. Esta comunicación presenta la problemática del río Tinguiririca y la simulación hidráulica de un tramo del mismo río en la localidad de San Fernando en el marco del diseño del Corredor Fluvial Tinguririca. Se realizó un levantamiento topográfico de detalle del tramo y se simularon caudales crecientes en 2D con Infoworks ICM.

Aplicación de la técnica de inyección del terreno por fracturación hidráulica a las cimentaciones de puentes en circunstancias de especial dificultad

La implantación de una gran obra de paso facilita en multitud de ocasiones la vida de aquellos que aprovechen las ventajas que ofrece esta estructura. Sin embargo, el camino que lleva a su construcción supone importantes y tortuosos retos cuando el terreno de cimentación presenta condiciones geotécnicas no compatibles con las grandes cargas que el viaducto necesita transmitirle para su buen funcionamiento. El trabajo que desarrolla esta Tesis Doctoral proporciona una herramienta eficaz y económica, por lo reducido de su extensión y medios, que permite allanar el camino que acomete la construcción de una estructura de tal envergadura. Mediante el análisis de la problemática del terreno y de las distintas soluciones de cimentación empleadas en la actualidad, se conduce al lector hacia una técnica de cimentación innovadora que combina la técnica del micropilotaje, para la canalización de las cargas estructurales, junto a la técnica de la inyección de fracturación hidráulica, que mejorará el terreno de implantación de los micropilotes, conformando así un medio capaz de recibir y transmitir grandes cargas en cualquier tipo de terreno. La técnica ya empleada del micropilotaje, por su trabajo esencialmente axil, requiere, aunque sin problema, la constitución de sistemas de fuerzas que equilibren el sistema de cargas provenientes del viaducto. Pero su capacidad resistente viene condicionada por el terreno circundante. Cuando la roca rodea el micropilote, su empleo se realiza sin problema y sin necesidad de mejorar el terreno. Pero sin terreno consistente, el empleo de inyecciones de fracturación hidráulica a través de los propios micropilotes, no sólo mejorará la capacidad resistente de los micropilotes, aumentando la inercia necesaria cuando las cargas son de origen sísmico o estructural ferroviario, sino que resolverá y eliminará los problemas de estabilidad que presentan las laderas que frecuentemente deben recibir las cargas de la obra de paso. Tras recoger el análisis ya realizado en el Trabajo de Investigación, donde se justificaba la alta capacidad resistente de un micropilote con terreno circundante mejorado por la inyección, en la actual Tesis se emplean modelos matemáticos sobre un caso real de viaducto sometido a un gran sismo e implantado en una enorme quebrada (500 m) de Colombia, sujeta a lluvias torrenciales y en la zona de mayor sismicidad del país. Con ello se comprueba la estabilización que se alcanza en el terreno de cimentación con el empleo de esta técnica de transmisión de carga y mejora del terreno. De esta forma se completa un ciclo que justifica las bondades de esta combinación de técnicas de cimentación, pero se abren las puertas a nuevos entornos de aplicación, como edificios antiguos de cualquier tipo que requieran recalces, y no sólo en la implantación de grandes obras de paso. ABSTRACT The establishment of a large bridge represents, in many cases, a better life for those who can take profit of the advantages provided by that structure. Nevertheless, the process of building this structure has to overcome important and difficult circumstances whenever the geotechnical conditions of the bridge site are not adequate to carry the large loads transmitted by the bridge structure. This study develops a method both effective and economical, due to the extension and means necessary for its application, which allows to solve properly the foundation of a structure of that importance. Considering the geotechnical problems inherent to the bridge site, along with the different foundation solutions that are presently used and their limitations, the study leads the reader to an innovative technique which combines the micropile system, for transmission of the structural loads of the bridge, with the technique of hydraulic fracture grouting for improvement of the ground around the micropiles, allowing to both stabilizing and transmitting large loads in any kind of ground. It is well known that the micropiles work axially, and this condition requires an adequate distribution of those units, in order to properly absorb the load system introduced by the viaduct. The resistance of the bridge foundation is, in any case, provided by the ground. When rock is encountered, the micropiles have been successfully used without improving the ground. However, as it is shown in this study, by using the micropiles as sleeve-pipes for hydraulic fracture grouting, not only the micropile resistance can be improved in any ground, but it is possible to develop grouted “solids” in the ground, whose inertia allows to absorb actions of structural and seismic origin. Additionally, as it is shown and analyzed in the Thesis, the ground improvement can give an adequate safety factor to the slopes frequently encountered in bridge sites. In order to properly justify those advantages of combining micropiles with ground improvement through fracture grouting around the micropiles, mathematical models have been developed and applied to a real case of a cable-stayed bridge installed on a very large ravine (500 m) in Colombia, located in the highest seismic zone of the country, and subject to torrential rains. The results of this numerical analysis show the high safety condition provided by the ground improvement to the viaduct site. In conclusion, the Thesis shows the important improvement that can be provided by the combination of micropiles and soil improvement, through fracture grouting, to the problem of founding bridges. However, it can be understood that this technique could be applied successfully to underpinning buildings, specially old buildings of any type, apart from its use in bridge foundations.

Modelización hidráulica del Passeig de Gràcia mediante InfoWoks ICM para la optimización de la disposición de imbornales

En febrero de 2014, BCASA (Barcelona Cicle de l'Aigua, S.A.) realizó un estudio del drenaje del Passeig de Gràcia de Barcelona mediante el modelo matemático InfoWorks ICM. El objetivo era el análisis de riesgos y la aplicación de medidas correctivas para minimizar estos, con la intensificación del drenaje en puntos estratégicos. Se obtuvieron resultados de afecciones en situación inicial y proyectada. En este modelo matemático se incluyeron tanto los elementos subterráneos de recogida del agua de lluvia (conductos, pozos y sumideros), como todas las superficies (calzadas, aceras, jardines...) por los que circula la precipitación hasta los imbornales.

Análisis de Riesgos y recomendaciones para la aplicación de la técnica de Fracturación Hidráulica.

Como es bien sabido, actualmente la Unión Europea pasa por un momento de crisis energética y en concreto España tiene el problema de su gran dependencia energética de otros países, al mismo tiempo que el consumo de gas natural ha aumentado. El hecho de que Estados Unidos se haya autoabastecido energéticamente gracias al gas de esquisto extraído por fracturación hidráulica, hace que en Europa y consecuentemente en España, se vea esta técnica de forma favorable dado que reduciría esta dependencia energética. Pero en contra, la fracturación hidráulica ha dado lugar en Estados Unidos a una serie de accidentes cuyas consecuencias han tenido impacto en el medio ambiente y esto ha provocado un gran debate social a cerca de las consecuencias medioambientales de la extracción de gas de esquisto. Es inevitable, que al igual que ocurre con la extracción de hidrocarburos convencionales, también durante la extracción de hidrocarburos no convencionales existan unos riesgos asociados. Este Trabajo Fin de Máster se engloba dentro de un proyecto titulado “Seguridad en un proyecto de gas de esquisto” concretamente en la convocatoria de 2014 de “Proyectos I+D+I, del Programa Estatal de Investigación y Desarrollo e Innovación orientado a los retos de la sociedad”, por el Ministerio de Economía y Competitividad. Se ha realizado un estudio de incidentes ocurridos en Estados Unidos que es donde más experiencia hay en la práctica de la técnica de la fracturación hidráulica y una vez conocidas sus causas y el tipo de impacto se ha asignado las probabilidades de que ocurran y en qué fase del proyecto de extracción de gas de esquisto es más probable que tengan lugar. Las principales preocupaciones en relación con el medio ambiente que se plantean respecto a la explotación del gas no convencional mediante la técnica de la fracturación hidráulica son: contaminación de los acuíferos (bien sea por el fluido de fracturación empleado o por el metano); consumo de agua necesaria durante la fracturación hidráulica; el tratamiento, control y posible radiactividad de las aguas de retorno; sismicidad inducida por la fracturación hidráulica y contaminación atmosférica por emisiones incontroladas, especialmente metano. Con el objetivo de controlar, prevenir o mitigar los riesgos que conlleva el desarrollo de estas prácticas, la Unión Europea estableció la Recomendación (2014/70/UE), de 22 de enero de 2014. Del mismo modo, debido al incremento del número de permisos de investigación de esta técnica que se solicitaron en España, las actividades de fracturación hidráulica se regularon en el artículo 9.5 de la Ley 17/2013 del Sector de Hidrocarburos y por la Ley 21/2013 de Evaluación de Impacto Ambiental. Consecuentemente se han propuesto en este trabajo una serie de recomendaciones para minimizar los incidentes que pudiesen ocurrir en España provocados por esta técnica. Las más destacadas son: correcto diseño del pozo, realización de estudios hidrológicos y redes de control, reducción del consumo de agua mediante reutilización de las aguas de retorno y de producción después de que se traten en plantas de tratamiento de aguas residuales, utilización de equipos de medida de sustancias químicas en la planta, monitorización sísmica en tiempo real 3D del pozo, así como planes de vigilancia de tipo semáforo para reducir la sismicidad inducida por la aplicación de la técnica.