Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales

La determinación experimental in situ del escurrimiento superficial en cauces naturales (mediante aforos) en forma sistemática permite lograr una mayor eficiencia en la gestión del recurso hídrico en una cuenca determinada. Además, la determinación precisa de los caudales es relevante para el diseño sustentable de infraestructura hídrica (puentes, canalizaciones, etc.) debido en parte a que el sobredimensionamiento de las obras genera un impacto innecesario sobre el medio ambiente, además de que resulta antieconómico. Además, la subestimación de las obras a diseñar provoca fallos con resultados catastróficos con alto impacto sobre la sociedad y el medio ambiente, ya sea por la pérdida de vidas humanas como de bienes públicos y privados. En los últimos años se ha incrementado el instrumental disponible para la cuantificación experimental de caudales de agua superficial en cauces naturales con tecnología que permite caracterizar el flujo de agua con mayor resolución espacial y temporal. Específicamente, el empleo de la anemometría acústica basada en el efecto Doppler (que utiliza el principio físico del cambio de frecuencia ante el rebote acústico que produce una partícula transportada por el flujo) se ha tornado actualmente una práctica universal en hidráulica fluvial y está reemplazando a las metodologías convencionales como por ejemplo el uso de molinetes. El instrumento acústico utilizado comúnmente en el caso de mediciones en campo, es el ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Por otra parte desde hace algunos años se están desarrollando metodologías experimentales que permiten medir el campo de velocidades del flujo en manera instantánea y con alta resolución espacial mediante el procesamiento digital de imágenes. Dentro de estos métodos se destaca el de velocimetría por seguimiento de partículas PTV (Particle Tracking Velocimetry) de reciente aplicación a nivel mundial en mediciones de campo. Sobre esta base, se considera un desafío tecnológico la implementación en nuestra provincia de estas modernas tecnologías, ya validadas en el ámbito de la Universidad Nacional de Córdoba para la obtención precisa de registros de caudales en cauces naturales. Mediante este proyecto de transferencia de los resultados de investigación y comunicación pública de la ciencia, el grupo de Investigación del CETA - FCEFyN -UNC realizará un "Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales" que incluye los recientes avances observados en la temática. La Secretaría de Recursos Hídricos del Ministerio de Agua, Ambiente y Energía de la Provincia de Córdoba será beneficiada y se fortalecerá en una de sus principales funciones que es: "procurar el fortalecimiento de redes de mediciones o monitoreo sistemático a través de programas de cooperación técnica y presupuestaria con entidades provinciales y nacionales -públicas o privadas-, prestatarias de obras y servicios públicos y los usuarios del agua, manteniendo un sistema de información provincial sobre las variables meteorológicas y el recurso hídrico con el objeto de procesar su flujo en forma permanente".

Medição do transporte sólido por arrastamento através de sensores acústicos

A quantificação do material sólido transportado (transporte sólido) ao longo de um curso de água é extremamente importante nas mais variadas áreas da engenharia fluvial. O transporte sólido em rios de montanha dá-se maioritariamente por arrastamento no fundo, através de deslizamento, rolamento e saltação dos sedimentos. Ao longo dos tempos foram desenvolvidas várias fórmulas para estimar o transporte sólido por arrastamento, contudo, devido à complexidade dos processos de transporte de sedimentos, bem como a variabilidade espacial e temporal, a previsão de taxas de transporte não foi conseguida exclusivamente através de investigação teórica. Para obter um melhor conhecimento sobre os processos de transporte sólido por arrastamento em rios de montanha, torna-se necessário monitorizá-los com maior precisão possível. Com os avanços na electrónica, novos métodos tecnológicos foram desenvolvidos para resolver a problemática da quantificação do transporte sólido, em detrimento dos atuais métodos tradicionais, que se baseiam na recolha de amostras em campo, para posterior correlação. O objetivo principal da presente dissertação foi o desenvolvimento de um equipamento capaz de estimar/monitorizar continuamente o transporte sólido por arrastamento em rios de montanha, que utilizasse tecnologia de baixo custo. Este equipamento dispõe de um sensor piezolelétrico que realizará medições à vibração causada pelo embate dos sedimentos sobre uma chapa metálica. A energia do sinal resultante dos impactos reverterá em peso. A metodologia usada para a obtenção das medições foi a realização de ensaios laboratoriais, tendo sido dado especial destaque à influência da variação do caudal, bem como da forma dos sedimentos, na intensidade do sinal adquirido.

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.

Aplicaciones del lidar en la restauración fluvial: Simulación hidráulica y empleo de ric-dar en el estudio geomorfológico y de vegetación de ribera.

Hoy en día los nuevos desarrollos en teledetección permiten la mejora de la caracterización y gestión del entorno fluvial. Especial relevancia muestra el escaneo laser aerotransportado. Este sistema es conocido como LiDAR (Light Detection and Ranging) y desde sus orígenes ha mejorado de manera excepcional sus resultados tanto en la precisión espacial de los puntos obtenidos, su post-procesado como su clasificación. Todo ello con una reducción de los costes, ahora asumible para ser incorporado en los proyectos de restauración fluvial. Sin embargo, no ha sido hasta fechas recientes cuando han comenzado a aparecer referencias en este sentido. Dando continuidad a esta línea de investigación, en este trabajo se presenta el resumen de los avances en relación al papel que puede presentar la tecnología LiDAR en un proyecto de restauración fluvial.

Caracterização hidráulica, hidrológica e de transporte sólido do evento de 20 de fevereiro de 2010 na Ribeira de João Gomes - Ilha da Madeira

O presente trabalho surge em resultado do evento de 20 de Fevereiro de 2010, com o objectivo de caracterizar a bacia hidrográfica da Ribeira de João Gomes, nas suas vertentes hidráulicas, hidrológicas e de transporte sólido. Inicialmente este trabalho relata as condições climáticas, geológicas e hidrológicas da ilha da Madeira, inclusive nos recursos hídricos e nas situações hidrológicas extremas. Em seguida é apresentado uma breve cronologia dos eventos aluviais presentes na ilha da Madeira desde o início do século XVIII. Foram efectuados trabalhos de campo com o intuito de elaborar uma caracterização morfológica, conhecer a geometria do corredor fluvial, proceder à localização das zonas inundadas, zonas com deposição de material sólido e identificar as zonas com danos. Através da informação recolhida dos trabalhos de campo, foi possível alcançar estimativas de valores de caudais líquidos e velocidades de escoamento na zona canalizada a jusante da Ribeira de João Gomes. Posteriormente através do modelo digital do terreno foi elaborada a delimitação da bacia hidrográfica e a determinação da sua rede de drenagem, procedendo à hierarquização da rede de drenagem, determinação dos declives da bacia e calcular as características geométricas e da rede de drenagem da bacia hidrográfica. São apresentadas algumas medidas estruturais utilizadas em bacia hidrográficas de forma a proteger as zonas urbanas e minimizar os efeitos provocados por evento aluviais.

Caracterización de variables geoespaciales mediante teledetección multiespectral y su integración en la modelización hidráulica de la cuenca del río Tinguiririca (Chile)

Este proyecto tiene como objetivo ampliar, mediante la caracterización espectral y multitemporal por técnicas de teledetección y medidas in situ, el estudio del corredor fluvial para el río Tinguiririca en Chile. Consiste en estudiar la cobertura del terreno, evaluar su dinámica de cambio e identificar zonas de acumulación de materiales de alteración hidrotermal arcillosos y óxidos de hierro, presentes en la cuenca durante las últimas tres décadas que puedan explicar su evolución temporal. Se pretenden obtener nuevas variables geoespaciales que ayuden a comprender las posibles causas de variación del cauce, elaborando cartografía para una posterior fase de investigación mediante modelización hidráulica que vaya dirigida a paliar el impacto de las riadas periódicas. Para ello, se han empleado, tratado y explotado imágenes de los sensores remotos TM, ETM+, OLI y TIRS tomadas en un período comprendido entre 1993 y 2014, que se han contrastado con perfiles batimétricos, datos GPS, supervisión y muestreo tomados sobre el terreno. Se ha realizado así mismo, un estudio prospectivo de caso sobre cómo afectarían las variables obtenidas por teledetección a la modelización hidráulica, en particular, la rugosidad, proponiendo un marco metodológico global de integración de las tres técnicas: sistemas de información geográfica, teledetección y modelización hidráulica. ABSTRACT This project aims to develop the study of Tinguiririca River corridor in Chile, through spectral characterization and multitemporal remote sensing and other measurements. This involves studying the land cover, its dynamic changes and identifies clayey materials and iron oxides accumulations of hydrothermal alteration, present in the basin during the last three decades to explain their evolution. It aims to obtain new geospatial variables in order to understand the possible causes of channel variation, developing mapping to a later research stage using hydraulic modeling so as to mitigate the impact of periodic floods. In this way, it has used processed and exploited images of TM, ETM +, OLI and TIRS remote sensing, taken in a period between 1993 and 2014 which it has been compared with bathymetric profiles, GPS, monitoring and sampling data collected in the field . It has done a prospective study about the variables obtained condition on hydraulic modeling, roughness in particular, proposing IX a complete methodological framework about the integration of the three techniques: geographic information systems, remote sensing and modeling hydraulics

Análisis transversal de los contenidos docentes del área de hidráulica en el grado de ingeniería civil

La adecuación de los contenidos propuestos a ANECA para el grado de ingeniería civil ha sido un reto logrado por el profesorado gracias a los conocimientos y a la experiencia adquirida en titulaciones que ahora son a extinguir (Ingeniería técnica de Obras públicas e Ingeniería de Caminos). A lo largo de estos inicios del grado, se han ampliado los contenidos impartidos en laboratorio con la adquisición de varios equipos y se ha profundizado en la utilización de las herramientas de simulación hidráulica más empleados en la actualidad tanto desde la óptica urbana como la fluvial. Por todo ello, el equipo docente se ha centrado en el desarrollo y detalle de nuevos contenidos y enfoques aportados por los primeros alumnos que han cursado la especialidad de hidráulica en el grado de ingeniería civil. Y es que se pretende recabar información de los egresados (así como del resto de profesorado y colaboradores del área) como principal fuente de información para la adecuación de los contenidos teóricos y prácticos impartidos en el área. Asimismo, se pueden incorporar parte de estos contenidos a las nuevas asignaturas del máster en Ingeniería de Caminos cuya impartición comienza el próximo curso 2015/2016.

Incisión fluvial del río Darro durante el periodo 1890-2010 en el sector urbano de Granada (Alambra-Valparaíso, España) determinada a partir de fotografías históricas

En este trabajo se calcula la tasa media de incisión fluvial del río Darro (Granada, España) durante el periodo 1890-2010 en su tramo urbano (sector Alhambra-Valparaíso). Para ello se han utilizado fotografías históricas en las que aparece dicho río, a partir de las cuales se ha podido determinar la posición del cauce en el momento en el que se realizaron las fotografías. La comparación con los escenarios actuales de tales imágenes ha permitido determinar la diferencia de altura del cauce a través de medidas de cotas absolutas realizadas mediante teodolito. Esta metodología ha permitido estimar de modo cuantitativo un índice de encajamiento vertical medio del río de 1,05 cm/año para el periodo histórico considerado.

La noria fluvial en la provincia de Córdoba. Historia y tecnología

La noria fluvial ha sido utilizada desde hace siglos en la provincia de Córdoba para elevar agua de los ríos y regar las huertas establecidas en sus inmediaciones. La mayoría de ellas estaba situada en los ríos Genil, Guadajoz y Guadalquivir, y muchas de esas norias se han mantenido en uso hasta el siglo XX. La primera parte del trabajo se dedica a reunir los diversos testimonios históricos que nos informan sobre el uso de las norias fluviales en Córdoba: lugares de emplazamiento, períodos de actividad, finalidad de uso. La segunda parte analiza los rasgos técnicos de las norias a través del estudio de dos modelos diferentes: la noria de piezas de madera, de tradición medieval, algunos de cuyos ejemplares se han conservado en lugares como Palma del Río y Castro del Río hasta los años setenta del presente siglo; y la noria con elementos de hierro fundido, de diseño más moderno, muy utilizada desde mediados del siglo XIX y de la que todavía se conserva algún ejemplar, como la situada en el curso del río Genil cerca de la aldea de Jauja (Lucena).

Characterization of alluvial formation by stochastic modelling of paleo-fluvial processes: The concept and method

Modelling fluvial processes is an effective way to reproduce basin evolution and to recreate riverbed morphology. However, due to the complexity of alluvial environments, deterministic modelling of fluvial processes is often impossible. To address the related uncertainties, we derive a stochastic fluvial process model on the basis of the convective Exner equation that uses the statistics (mean and variance) of river velocity as input parameters. These statistics allow for quantifying the uncertainty in riverbed topography, river discharge and position of the river channel. In order to couple the velocity statistics and the fluvial process model, the perturbation method is employed with a non-stationary spectral approach to develop the Exner equation as two separate equations: the first one is the mean equation, which yields the mean sediment thickness, and the second one is the perturbation equation, which yields the variance of sediment thickness. The resulting solutions offer an effective tool to characterize alluvial aquifers resulting from fluvial processes, which allows incorporating the stochasticity of the paleoflow velocity.

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.

Dieta de la nutria (Lutra lutra) en un tramo fluvial : variación estacional.

Se estudió la dieta de la nutria (Lutra lutra Linnaeus 1758) mediante análisis de restos fecales, en un tramo del río Nela (Burgos), un afluente del Ebro, durante tres distintas épocas de un año (Octubre, Diciembre y Abril). La presencia de cada presa se expresó en porcentaje de peso seco con respecto al total. Se comprobó que la dieta de la nutria se compone principalmente de cangrejo señal Pacifastacus leniusculus Dana, 1852 (88,99 ± 21,52%), seguida por peces (8,23 ± 21,15%), siendo las demás presas (insectos, anfibios, moluscos y materia vegetal) poco importantes, por lo que la mayor parte de la investigación se centró en estos dos tipos de presas. Se encontraron diferencias significativas en la composición de la dieta en octubre (Cangrejo: 97,2 ± 3,72%; Pez: 0,94 ± 2,88%), diciembre (Cangrejo: 67,68 ± 32,13%; Pez: 27,03 ± 33,77%) y abril (Cangrejo: 97,25 ± 3,62%; Pez: 1,06 ± 1,38%), siendo diciembre la época en la que mayor diversidad presentó su dieta. Las estimaciones de número de cangrejos ingeridos fueron apoyadas por un análisis de las piezas reconocibles de los mismos, para estimar el número mínimo de individuos presentes en un excremento. Por otro lado, se estimaron, a partir de medidas de arcos faríngeos, cleitros y opérculos encontrados en los excrementos, la longitud y el peso estimados de los peces que componían su dieta, como Parachondrostoma miegii (Steindachner, 1866), Gobio gobio Linnaeus, 1758 y Luciobarbus graellsii (Steindachner, 1866), Phoxinus phoxinus Linnaeus, 1758 y Alburnus alburnus Linnaeus, 1758, siendo estos dos últimos las especies dominantes en las muestras de peces (P. phoxinus: 52,3%, N= 45; A. alburnus: 32,5%).