Comparación de criterios de engrosamiento del flujo para la simulación de avalanchas en casos colombianos de estudio

En este documento se presentan los resultados de una comparación de diferentes criterios de engrosamiento inicial del flujo para la simulación de flujos hiperconcentrados con fines de calibración de dos eventos de referencia con información de campo ocurridos en Colombia. Los criterios aquí empleados corresponden a los métodos de: O’Brien y Julien, al método de Takahashi, orientados a estimar el caudal total (de agua y sedimentos) de un flujo hiperconcentrado; y el tercer método corresponde a la aplicación de un método antiguo propuesto por García Nájera denominado ecuación de transporte con arrastre, los tres métodos integrados a la simulación con el modelo hidráulico Hec-Ras. De igual forma se empleó el modelo FLO-2D para la modelación de las concentraciones de los mismos eventos de referencia, y comparar los resultados obtenidos con ambos enfoques. Los casos de referencia considerados ocurrieron el 6 y 7 de junio del 2009 en el río Combeima en la zona de la bocatoma del acueducto de Ibagué y el 17 de noviembre de 1988 en la Q. La Negra en el municipio de Útica, de los cuales se conoce y las profundidades del flujo alcanzadas por el flujo. Los resultados sugieren que es posible simular un flujo hiperconcentrado como si fuese un flujo de agua clara, siempre y cuando se afecte el caudal (la porción líquida de la mezcla agua – sedimento) en función de la concentración volumétrica de sedimentos (engrosamiento), y modificando, consecuentemente el coeficiente de rugosidad del flujo.Abstract. In this paper is presented the results compare different bulking factors for initial flow generation of hyperconcentrated flows through simulation purposes two events calibration reference with field information. The criteria used here are O'Brien - Julien, and Takahashi method, both development to estimate the total flow rate of a hyperconcentrated flow; and third method was proposed by Garcia Najera called “ecuación de transporte con arrastre”. These three methods are integrated with a hydraulic model like Hec-Ras is. Likewise, the FLO-2D model for modeling the same both reference events was used and the results obtained with both hydraulic models were compared. Reference cases were occurring employees: 6 and June 7, 2009 in the Combeima River in the area of the intake of the aqueduct of Ibague and the November 17, 1988 in Q. black in the town of Utica. Sediment volume concentration was calibrated for each bulking method. The results suggest that it is possible to simulate a hyper-concentrated flow as if a stream of clear, always water and when the flow rate affects the liquid flow (the liquid portion of the mixture water - sediment) as a function of volumetric sediment concentration and modifying the Flow roughness coefficient.Maestrí

Evaluación de zonas de amenaza por avenidas torrenciales utilizando metodologías cualitativas. Caso de aplicación a la quebrada Doña María

En este artículo se presenta la aplicación de una metodología para la evaluación de zonas de amenaza por avenidas torrenciales, implementada en la cuenca de la quebrada Doña María. Para esta evaluación de amenazas se utilizaron sistemas de información geográfica y la técnica de los residuos ponderados, para evaluar el peso relativo que tenían diferentes factores como la topografía, la pendiente, la geología y geomorfología, la red de drenaje acumulada, la distancia a los cauces y el índice de Melton para cada una de las microcuencas. Los resultados obtenidos permitieron identificar que las microcuencas que mayor amenaza presentaron fueron la Arenala, la Tablaza, la Limona y la Manguala. Se verificó la amenaza obtenida mediante reconocimientos de campo y mediante comparación con los resultados de modelaciones hidráulicas para un caudal de período de retorno de 100 años incrementado en un 40%

Solución numérica de flujos de material desagregado : método penalizado de multidominios espectrales

Con base en la teoría de aguas someras, este trabajo presenta la modelación numérica de flujos de material desagregado. Esta teoría se basa en la mecánica de medios continuos, perspectiva Euleriana, con la que se tiene un conjunto de ecuaciones, una de masa y dos de momentum. Los términos fuente contienen las fuerzas de los sólidos y el fluido encargados de la disipación de la energía. Para relacionar los esfuerzos verticales y horizontales de los sólidos se utiliza un coeficiente lateral de tierras regularizado, con el fin de mantener la estabilidad en la solución. Para la discretización espacial se utilizó un método de precisión de alto orden llamado método penalizado de multidominios espectrales. Esta técnica se basa en el método de colocación aplicado a múltiples subdominios rectangulares. La conexión entre subdominios se realiza mediante un término de penalización que asegura la estabilidad de la solución mediante la imposición de una continuidad débil en las interfaces de subdominio. Para conservar en orden de precisión se utilizó un método de Runge-Kutta de preservación de estabilidad fuerte. Debido a la presencia de oscilaciones de Gibbs es necesario utilizar un filtro espectral. El caso de estudio es una avalancha granular, básicamente una mezcla de sólidos y aire que desciende por un canal rectangular de pendiente variable. Los resultados numéricos se validan con mediciones experimentales dadas por Denlinger e Iverson (2001). Los resultados predicen de forma adecuada el experimento y otras simulaciones numéricas.Magíster en HidrosistemasMaestrí

Metodología para la evaluación de riesgo por flujo de detritos detonados por lluvia

Se emplean sistemas de información geográfica para evaluar las zonas susceptibles a generar flujo de detritos, mediante el método de relación de frecuencias y considerando como factores detonantes la pendiente, litología, cobertura, curvatura y espesor del estrato superficial. La amenaza en zona de la cuenca se evalúa a través de umbrales de lluvia detonante y el mapa de susceptibilidad. Con los resultados de la simulación en flo-2d se realiza el mapa de amenaza en función de la intensidad del evento y la frecuencia de ocurrencia. La vulnerabilidad se determinó a partir de los índices de Exposición y de Resistencia. El Riesgo de las edificaciones se plantea como una función de la amenaza, vulnerabilidad y el costo asociado al elemento expuesto.Geographical information systems are used to assess susceptible areas to generate debris flow, by the method of frequency ratio and detonating considering factors such as slope, lithology, coverage, curvature and thickness of the surface layer. The threat basin area is evaluated through thresholds trigger rain and susceptibility map. With simulation results the hazard map based on the intensity of the event and the occurrence frequency is performed. The vulnerability was determined from the indices of exposure and resistance, which are indicative of the degree of exposure of buildings and threatening behavior before the event. Risk of buildings is presented as a function of threat, vulnerability and the associated cost to the exposed element.Magíster en Ingeniería CivilMaestrí

Determinación de zonas suceptibles a movimientos en masa por factores condicionantes y desencadenantes en la parroquia Lloa, del cantón Quito de la provincia de Pichincha

The Lloa parish is located in the canton Quito, in the province of Pichincha; this area is been intervened by natural threats such as mass movements, earthquakes, high precipitations and volcanic, also it is in a process of development of anthropogenic threats. For the present investigation were used field methods, as the general characterization of the study area, likewise cabinet work was performed, first with the request for information to different institutions responsible to create information at local and national level (Security Secretariat and Governance in the Municipality of Quito, Environment Secretariat, CLIRSEN, IGM, CONSULTGEO). Likewise with the information obtained was proceeded to a process of topology, update and in some cases the creation of new information (morphometric units). With these basic coverages and with the help of ARCGis and ENVI programs, is proceeded to calculate and weights of conditioning factors (Sm morphometry, Sl lithology, vegetation cover) and triggers (Ts Seismicity, Tp precipitation), the same that helped us to identify susceptibles areas (SD) and threat (Hd) in the Lloa parish through calculations investigated for this type of susceptibility. Has been reclassified the susceptibility map and threat in 5 categories: low, medium, moderate, high and very high, deducting that this phenomenon in the study area has an average occurrence probability.La Parroquia Lloa se encuentra ubicada en el cantón Quito, en la provincia de Pichincha; esta área se halla intervenida por amenazas naturales como movimientos en masa, sismos, altas precipitaciones y volcánica, además está en proceso de desarrollo de amenazas antrópicas. Para la presente investigación se utilizó métodos de campo, como la caracterización general del área de estudio; así mismo se realizó trabajo en gabinete, primeramente con el pedido de información a las diferentes instituciones que se encargan de crear información a nivel local y nacional (Secretaría de Seguridad y Gobernabilidad del Municipio de Quito, Secretaría de Ambiente, CLIRSEN, IGM, CONSULTGEO). Así mismo con la información obtenida se le procedió a efectuar un proceso de topología, actualización y en algunos casos la creación de nueva información (Unidades morfométricas). Con estas coberturas base y con la ayuda de los programas ARCGis y ENVI, se procedió al cálculo y ponderaciones de los factores condicionantes (morfometria Sm, litológico Sl, cobertura vegetal Sc) y desencadenantes (sismisidad Ts, precipitación Tp), los mismos que nos permitieron identificar zonas susceptibles (SD) y de amenaza (Hd) en la parroquia Lloa a través de cálculos investigados para este tipo de susceptibilidad. Se ha reclasificado al mapa de susceptibilidad y de amenaza en 5 categorías: baja, media, moderada, alta y muy alta; deduciendo que este fenómeno en el área de estudio tiene una probabilidad de ocurrencia media

Evaluación de zonas de amenaza por avenidas torrenciales utilizando metodologías cualitativas. Caso de aplicación a la quebrada Doña María

En este artículo se presenta la aplicación de una metodología para la evaluación de zonas de amenaza por avenidas torrenciales, implementada en la cuenca de la quebrada Doña María. Para esta evaluación de amenazas se utilizaron sistemas de información geográfica y la técnica de los residuos ponderados, para evaluar el peso relativo que tenían diferentes factores como la topografía, la pendiente, la geología y geomorfología, la red de drenaje acumulada, la distancia a los cauces y el índice de Melton para cada una de las microcuencas. Los resultados obtenidos permitieron identificar que las microcuencas que mayor amenaza presentaron fueron la Arenala, la Tablaza, la Limona y la Manguala. Se verificó la amenaza obtenida mediante reconocimientos de campo y mediante comparación con los resultados de modelaciones hidráulicas para un caudal de período de retorno de 100 años incrementado en un 40%

Caoba y los cazadores de datos en EAFIT

Explorar el big data para tomar mejores decisiones en empresas y el Estado es uno de los objetivos del Centro de Excelencia Caoba que se especializa en extraer información valiosa de los datos a gran escala para analizarlos y generar valor agregado para múltiples usos. Para el coordinador del Centro de Excelencia Caoba, durante los cinco años en que se ha establecido la plataforma se han generado distintas soluciones mediante la investigación aplicada, consultoría, formación y transferencia de conocimiento en estos campos, contribuyendo a la competitividad del país

Caracterización hidrológica de 10 puntos de monitoreo del Río Cauca en su cuenca baja

Trabajo de InvestigaciónEl contenido de este trabajo está encaminado a La caracterización de los 10 puntos de monitoreo seleccionados en la cuenca baja del Río Cauca. Mediante un software de análisis de frecuencia se analizan los registros históricos para determinar los umbrales tanto para inundaciones como sequias. Adicional se determinan los tiempos de reacción para las poblaciones más vulnerables cerca a dichos puntosINTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. DETERMINACIÓN DE UMBRALES 3. CONCLUSIONES 4. RECOMENDACIONES 5. BIBLIOGRAFÍA 6. ANEXOSPregradoIngeniero Civi

La vida en cuestión de segundos propuesta de optimización de la distribución de ayuda humanitaria ante una posible erupción del volcán Cotopaxi en el Cantón Rumiñahui"

The “Valle de los Chillos”, valley located at the Southeast of the metropolitan district of Quito, is one of the key points that would be affected in case of a Cotopaxi Volcano eruption. Plus, a disorganized increase of the population density has significantly increased the vulnerability and insecurity of citizens facing this threat. For this reason, this investigation’s goal is to design an efficient evacuation plan based on a mathematical model in order to safeguard the integrity of the Rumiñahui’s canton population in case of an volcano emergency, which will include: 1) determining the number of individuals affected, 2) opening shelters and distribution centers with pre-positioned inventory of aid packages. For this purpose, based on simulations using geographic information systems (GIS), it was determined which areas will be the most affected; information that served as input for the Integer Linear Programming Model used to minimize the total time required to evacuate people and the total cost of logistics rescue operation. For this, it’s necessary to open shelters and distribution centers to transport aid packages from the distribution centers to the shelters.El Valle de los Chillos, ubicado al Suroriente del Distrito Metropolitano de Quito, es uno de los puntos que más se vería afectado en caso de una posible erupción del volcán Cotopaxi. Sumado a esto, el desordenado aumento de su densidad poblacional ha incrementado notablemente la vulnerabilidad e inseguridad de las personas frente a esta amenaza. Por tanto, el objetivo de esta investigación es diseñar un plan eficiente de evacuación basado en un modelo matemático que permita salvaguardar la integridad de la población del cantón Rumiñahui en caso de una emergencia por la erupción del volcán, el mismo que incluye: 1) la determinación de la cantidad de individuos afectados, 2) la apertura de albergues y centros de distribución con un inventario pre posicionado de paquetes de ayuda humanitaria. Para esto, se pudo determinar cuáles serían las zonas de mayor afectación, en base a simulaciones realizadas mediante sistemas de información geográfica (SIG). Esta información se tomó como entrada para realizar un Modelo de Programación Lineal Entera Mixta multi-criterio, el mismo que sirvió para minimizar el tiempo total requerido para evacuar a las personas y el costo de la operación logística del rescate, para lo cual, se tiene que abrir albergues y centros de distribución, al igual que transportar los paquetes de ayuda