Análisis comparativo de técnicas de estimación de avenidas de diseño

[ES] Las avenidas extremas definidas tanto por su gasto de pico y su volumen total son de vital importancia para el diseño de los aprovechamientos hidráulicos, especialmente para las obras de control. En este trabajo se realiza un análisis comparativo de algunas técnicas utilizadas para estimar avenidas de diseño, desde la Mayoración de la avenida más adversa registrada, hasta una técnica de probabilidad multivariada, en la que las principales componentes de los hidrogramas registrados son modelados a través de una distribución de probabilidad bivariada. Estas técnicas se aplicaron en la estimación de avenidas de diseño en cuencas ubicadas en el Noroeste de México. De la comparación de resultados se concluye que la técnica multivariada representa la mejor alternativa para la estimación de avenidas de diseño.Rivera Trejo, F.; Escalante Sandoval, C. (1999). Análisis comparativo de técnicas de estimación de avenidas de diseño. Ingeniería del Agua. 6(1):49-54. https://doi.org/10.4995/ia.1999.2776495461Domínguez M. R., O. Fuentes y V. Franco. (1980) Manual de Diseño de Obras Civiles. Hidrotecnia. Capítulo. A.1.10. Avenidas de Diseño. Comisión Federal de Electricidad. México.Escalante C. (1998a) Multivariate Estimation of Extreme Flood Hydrographs, Hydrological Science and Technology Journal 14(1-4):1-10.Escalante C. (1998b). Multivariate Extreme Value Distribution with Mixed Gumbel Marginals, Journal of the AmericanWater Resources Association 34(2):321-333.Gumbel, E. J. (1960) Multivariate Extremal Distributions, Bull. Internat. Statics. Inst. 39(2):471-475Hiemstra, L. A. y D. M. Francis. (1979) The Runoff Hydrograph Theory and Application for Flood Predictions, Water Resources Commission. Pretoria. Sudáfrica.Kite, G.W. (1988) Frequency and Risk Analyses in Hydrology. Water Resources Publications, pp. 187-188.NERC. (1975) Estimation of Flood Volumes over Different Durations, Flood Studies Report, Hydrological Studies, Natural Environment Research Council, Vol. 1. United Kingdom.Peagram S. y P. Deacon (1992) Extreme Flood Hydrographs of chosen Probability (South Africa), Proceedings of the International Symposium on Dams and Extreme Floods, International Commission of Large Dams. Spanish National Committee, Granada.Raynal, J. A. (1985) Bivariate Extreme Value Distributions applied to Flood Frequency Analysis. Ph.D. Dissertation, Colorado State University, USA. 237 p.Raynal, J. A. y C. Escalante. (1992) FLODRO: Flood and Drought Computer Package. Hydrology and Water Resources Education, Training and Mangment. Water Resources Publications, USA. pp. 87-94.Rivera F. (1997) Estimación Conjunta de Gasto Pico y Volumen Total de Avenidas, Tesis de Maestría DEPFI-UNAM. México. 198 p.Vázquez C. T. (1995) Procedimiento Sistemático para el Cálculo de la Avenida y Diseño en Presas con gran Regulación: Desarrollo y Validación, Tesis de Maestría DEPFI-UNAM. México. 119 p

Evaluación de criterios de selección de modelos probabilísticos: validación con series de valores máximos simulados

Se realizó un estudio de Monte Carlo para determinar la validez del empleo de la prueba del error estándar de ajuste como criterio de selección en el análisis de frecuencias. Dicho estadístico se comparó con los estadísticos de prueba de Kolmogorov-Smirnov, Cramer-Von Mises y AndersonDarling. Las distribuciones elegidas para el propósito de comparar estos estadísticos fueron la gamma, Weibull, Gumbel, log-normal y log-logística. Los resultados obtenidos recomiendan el uso de muestras con tamaño de por lo menos n = 50 para tener un buen desempeño de las pruebas de Anderson-Darling y error estándar de ajuste. El empleo de las pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Cramer-Von Mises no es del todo recomendable en hidrología, ya que para obtener un desempeño aceptable se necesitan muestras más grandes de las que normalmente se tienen en esta disciplina

Modelación hidrológica distribuida apoyada en radares meteorológicos

En América Latina, la modernización de los sistemas meteorológicos alentará el uso de modelos hidrológicos distribuidos con fines de pronóstico y alerta temprana. En este sentido, los instrumentos de percepción remota como los radares y satélites meteorológicos cobran mayor importancia como elementos básicos en la generación de datos para la simulación hidrometeorológica. En una primera etapa en este proceso de desarrollo el radar es pieza clave por su capacidad de detectar la distribución espacial de la lluvia a niveles de resolución ideales para modelos hidrológicos. Con esta perspectiva, en este trabajo se presenta el desarrollo de un esquema de simulación hidrológica basado en el modelo distribuido del hidrograma unitario de Clark modificado, alimentado con datos de radar. En el artículo se consideran los conceptos que sustentan el modelo y se ejemplifica su implementación, calibración y validación a través de un caso de estudio en una cuenca experimental. Los resultados muestran la capacidad del modelo distribuido basado en datos de radar para reproducir el hidrograma de escurrimiento tanto en su volumen como en el valor del escurrimiento pico. La simulación muestra que el valor del tiempo de retraso de la tormenta, comparado contra el tiempo pico del escurrimiento, abre una ventana de oportunidad para la toma de decisiones y la mitigación de riesgos, la salvaguarda de las vidas humanas y sus bienes. De lo anterior se concluye que la modelación hidrológica distribuida basada en datos de radar tiene amplias posibilidad de aplicación, principalmente en la implementación de sistemas de alerta temprana, en complemento a una red suficiente de monitoreo en tierra

Inspección de cauces: guía de reconocimiento en campo

Los estudios fluviales inician por lo general con visitas de inspección en campo, con el objetivo de recabar información que ayude a la realización del trabajo. Sin embargo, en muchas ocasiones, estas visitas se deben repetir debido a que los datos no eran suficientes, fueron de mala calidad, no se tenían las herramientas adecuadas para recopilarlos o algunos se omitieron por no tener claro qué recopilar. En la práctica, el incremento en el número de visitas no es deseable; por un lado, implica mayores costos y, por el otro, existen factores externos que lo hacen imposible (por ejemplo, el acceso se ha modificado o ya no se tienen las condiciones que se deseaban analizar). En este trabajo se propone una guía metodológica de reconocimiento en campo para estudios fluviales e hidráulicos que permita asegurar la mayor cantidad de información tanto en cantidad como en calidad posible en una sola visita. Se muestra un ejemplo de aplicación de la guía en un tramo de 10 km sobre el río Hondo, ubicado a las orillas de la ciudad de Chetumal, Quintana Roo, México. La guía, por sí misma, no hace clasificaciones o evaluaciones del cauce, pero aporta los elementos necesarios para alcanzar estos objetivos. Se considera que esta guía será de utilidad para ingenieros, técnicos y estudiosos de los ríos que deseen iniciarse en estudios de campo, o para dependencias como la Conagua, la CFE, los gobiernos estatales y federal, así como universidades e institutos involucrados en el mantenimiento, conservación, evaluación y manejo de cauces

4to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

Este volumen acoge la memoria académica de la Cuarta edición del Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2017, desarrollado entre el 29 de noviembre y el 1 de diciembre de 2017 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana (UPS) en su sede de Guayaquil. El Congreso ofreció un espacio para la presentación, difusión e intercambio de importantes investigaciones nacionales e internacionales ante la comunidad universitaria que se dio cita en el encuentro. El uso de herramientas tecnológicas para la gestión de los trabajos de investigación como la plataforma Open Conference Systems y la web de presentación del Congreso http://citis.blog.ups.edu.ec/, hicieron de CITIS 2017 un verdadero referente entre los congresos que se desarrollaron en el país. La preocupación de nuestra Universidad, de presentar espacios que ayuden a generar nuevos y mejores cambios en la dimensión humana y social de nuestro entorno, hace que se persiga en cada edición del evento la presentación de trabajos con calidad creciente en cuanto a su producción científica. Quienes estuvimos al frente de la organización, dejamos plasmado en estas memorias académicas el intenso y prolífico trabajo de los días de realización del Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad al alcance de todos y todas

Hydrodynamics and measurement of natural currents in a plain river using acoustic Doppler equipment

Flow discharge and hydrodynamic field measurements are essential data for understanding aquatic ecosystems. The objective of this study was to compare the use of three Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs) in measuring flow discharge and hydrodynamics in the Carrizal River located in southeastern Mexico. The evaluated ADCPs operate on frequencies of 2 000 kHz, 1 500 kHz and 600 kHz. The measurements were carried out in a 100-m-wide cross section, five times each for each ADCP, within an estimated time of 5 min. The obtained data were: 1) flow velocity components; 2) depth; 3) transversal distance between each vector; 4) total distance of the cross section and; 5) geographic position of each vector. Tecplot® graphics were made with the collected information. The results showed that velocity magnitudes were low in bank areas, while high in the center. For a 5-m depth range, the 2 000-kHz ADCP keeps a more homogenous velocity distribution in comparison with the other equipment. The results showed that discharge measurements varied by no more than 5% among ADCPs. It is concluded that the most important variable in choosing an ADCP for a hydrodynamic study is its operating frequency.El aforo de corrientes y el mapeo de campos de velocidad, es información esencial para el entendimiento de los ecosistemas acuáticos. El objetivo del estudio fue comparar tres perfiladores acústicos Doppler, también conocidos como ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), en el río Carrizal localizado en el Sureste mexicano. Los equipos ADCP evaluados operan en frecuencias de 2 000 kHz, 1 500 kHz y 600 kHz. La medición se efectuó en una sección transversal de 100 m de ancho, realizando cinco recorridos con cada equipo con una duración aproximada de 5 min. Se registró información de: 1) componentes de velocidad del flujo, 2) profundidad, 3) distancia transversal entre cada vector, 4) distancia total de la sección transversal y 5) posición geográfica de cada vector. Con la información obtenida se elaboraron gráficas en Tecplot®. Los resultados muestran que las magnitudes de velocidad fueron bajas en la zona de márgenes, mientras que las altas en el centro de la sección. Para un rango de profundidad de 5 m, el ADCP de 2 000 kHz tuvo una distribución de velocidad más detallada al compararla con los otros dos equipos. Los gastos medidos con cada equipo no variaron en más de un 5%. La generación del campo de velocidades, es la variable más importante al seleccionar un ADCP es su frecuencia de operación

Confluence satellite image classification

A confluence is defined as a meeting point where two or more rivers merge to become the source for a new river. This river merge adjusts its geometric parameters depending of the characteristics of its confluent rivers, particularly wide and intersection angle. Based on this idea and supported by the availability of satellite images, in this paper we classificated 43 confluences located in Tabasco, Mexico. We considered the geometry (plan view) and the intersection angle as a key elements, and applied multivariate statistical analysys to did the clasification. Results shown three groups: I. Similarity between the width of the three rivers and intersection angle less than 80°; II. Similarity between the width of the three rivers and intersection angle between 80° and 160°; and group III. Similarity between the width of the main river (the largest confluence river) and the river merge, intersection angle less than 100°. Once this classification was done, next step is to do both hydraulic and sedimentological studies, to understand the integral behavior of the confluences and verify that the proposed classification, not only have geometrical similarities, but its hydraulic and sedimentological operation are also similar. Due to difficulty to study many confluences, the best way is to chosee the representative and analyze it. Here we proposed an alternative to do it, that can be useful for scientist, enginnerings and students interested in to study confluences

Reuso de desechos de conchas de ostión «crassostrea virginica». para la obtención de un material como aglomerante de mortero a partir de tratamientos de molienda y calcinación

En la actualidad las conchas de ostión "Crassostrea virginica", explotadas comercialmente en Tabasco, representan un problema de contaminación. Debido a que las personas después de consumir la parte comestible del ostión, desechan en las calles o en lugares públicos e incluso en los rellenos sanitarios las conchas, provocando mal aspecto al lugar, mala higiene y propagación de plagas. Por lo anterior, mediante esta investigación se pretende dar una solución a este problema de contaminación y reciclar este desecho para obtener un material con fines ambientales para la construcción. Las conchas fueron recolectadas y seleccionadas en diversos tamaños y sometidas a tratamientos de molienda en grueso con fracturación manual y molienda en seco en un molino de bolas. Posteriormente, estas conchas de ostión fueron tratadas térmicamente para calcinar a 500, 700, 800, 900 y 1000°C. Los polvos obtenidos con los dos tratamientos fueron separados con una mesa vibratoria para realizar el análisis granulométrico. Y mediante el análisis por difracción de rayos X (DRX), se encontró que los polvos están compuestos de CaO, CaOH y CaCO3. Mediante estos resultados, se propone la factibilidad de la utilización de este desecho de conchas de ostión como un material aglomerante para fabricación de mortero utilizado en la construcción

Compilación de Proyectos de Investigacion de 1984-2002

Instituto Politecnico Nacional. UPIICS