Ingeniería Civil
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Item Estimación de la producción de sedimentos por erosión hídrica laminar en la cuenca del río Abangares(2021) Matarrita Segura, Edwin Alberto; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoEn presente proyecto de investigación ofrece una recopilación sobre la teoría de la producción de sedimentos por erosión hídrica, sus características, naturaleza y procesos. Se detallan las características, alcances, metodologías y formas de estimar la erosión hídrica de tipo laminar, por medio del uso de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos en su versión revisada, o RUSLE por sus siglas en inglés. Se especifican las características de cada una de sus variables y los métodos de cálculo para estimar cada una de ellas. Adicionalmente, se muestran las características del modelo InVEST para la evaluación de servicios ecosistémicos, particularmente su módulo SDR para la cuantificación de la producción de sedimentos por erosión hídrica laminar. Se describen sus ventajas y desventajas, los insumos requeridos por el modelo y como estimarlos para su correcta implementación. Además, se presenta una evaluación de la condición actual de la erosión en la cuenca del río Abangares, por medio de la cual se definen las zonas de mayor vulnerabilidad, la cuantificación de los volúmenes potenciales de sedimentos y se realiza la clasificación de la vulnerabilidad a la erosión de las distintas áreas de drenaje que componen la cuenca. Además, se plantea un análisis de sensibilidad para conocer el efecto sobre la producción de sedimentos en la cuenca, de implementar diferentes prácticas de conservación de suelo y evaluar la eficacia de retención de sedimentos de cada una, respecto a la condición actual. Finalmente se analizó el efecto de la implementación conjunta de estas prácticas, para evaluar la posible reducción en la pérdida de suelos y su efecto en la cuenca del río Abangares para ofrecer recomendaciones de aplicación.Item Determinación del esfuerzo cortante crítico para la iniciación del transporte de sedimentos en canales con fondos de grava(2020) Oviedo Lorío, Bianca Jeannette; Murillo Muñoz, Rafael EduardoEl transporte de sedimentos es un tema de alta relevancia debido a que puede llegar a condicionar tanto el diseño como el mantenimiento de ciertas obras hidráulicas. A pesar de que se han realizado múltiples investigaciones con respecto al tema, existe gran variabilidad en los resultados que se han obtenido, especialmente en cuanto a la determinación del esfuerzo cortante que provoca la iniciación del transporte en materiales gruesos, con tamaños a partir de las gravas. En el presente trabajo se realizó la caracterización física de tres materiales de distinto tamaño uniforme y se llevaron a cabo ensayos de observación de la iniciación del transporte en los que se identificaron las condiciones de tirante, caudal y pendiente de fondo en el estado crítico. A partir de esto, se determinó el valor de esfuerzo cortante crítico, parámetro de Shields, velocidad de corte y número de Reynolds granular, los cuales se contrastaron contra resultados obtenidos por otros autores. El material utilizado corresponde mayoritariamente a basaltos, con densidades relativas entre 2,37 y 2,39. Se trata de granos de forma compacta, angulosos y con bordes afilados. Se determinó que el esfuerzo cortante crítico de los tres diámetros ensayados varía entre 1,02 Pa y 4,01 Pa para pendientes de fondo entre 0,2% y 1,0%, mientras el número de Reynolds granular se encuentra entre 136 y 427. Estos resultados difieren de los resultados de Shields en 1936 y de Yalin y Karahan en 1979, sin embargo, se encontraron similitudes con los hallazgos de Aguirre, Olivero y Moncada (2000).Item Análisis de sensibilidad de estabilidad de taludes sujetos a erosión fluvial(2012) González Bolaños, Alejandro; Baltodano Goulding, Rafael StaceEl objetivo de este trabajo consiste en analizar qué tan significativa es la variación de diferentes parámetros relativos a la erosión fluvial y/o a la estabilidad de taludes, sobre la tasa de erosión y, consecuentemente, la estabilidad del talud. Entre los parámetros a analizar, se encuentran el diámetro medio de partícula, peso específico y contenido de finos del suelo, pendiente inicial y altura del talud, pendiente longitudinal y reducciones rápidas en el nivel de la línea superficial de flujo del río y discretización horizontal de la malla computacional. Por medio de modelos computacionales, se simula el proceso erosivo sobre un talud y, posteriormente, se analiza su estabilidad. Esto se hace para múltiples casos, variando uno de los parámetros indicados anteriormente a la vez (dejando los demás constantes), para luego, realizar el análisis de sensibilidad de estas variables sobre el factor de seguridad del talud. Como resultado, se obtendrán valores numéricos que permitirán cuantificar la importancia de las distintas variables sobre la tasa de erosión y la estabilidad del talud.