1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Determinación de las obras preliminares para la mitigación de los efectos de la escorrentía en la finca dos de la Universidad de Costa Rica(2019) Vargas Mora, Daniel Antonio; Serrano Pacheco, AlbertoSe tuvo como objetivo realizar un diseño preliminar de obras de drenaje para mitigar los efectos de la escorrentía provocada por la expansión en infraestructura de la Ciudad de la Investigación, mediante la agrupación estratégica de edificios y diferentes sistemas de amortiguamiento. La metodología consistió en procesar los datos de dos estaciones meteorológicas para obtener una ecuación que describiera la intensidad, duración y frecuencia de la precipitación. Sumado a esto, aislar las tormentas máximas de cada año para obtener el evento de diseño. Posteriormente, se elaboró un modelo computacional del sistema de alcantarillado pluvial de la zona de estudio, para evaluar su comportamiento hidráulico, e incluir en este las propuestas de obras de retención de la escorrentía. D.A.V.M. Respecto a los resultados obtenidos, se presentaron tres niveles de intervención: básico, intermedio y alto. Mediante la implementación de sistemas urbanos de drenaje sostenible fue posible lograr un comportamiento equivalente al que se tenía previo a la expansión de la impermeabilización en la zona de estudio. Dentro del sistema, fue posible cuantificar escorrentía, desfogue y retención para cada subcuenca y el sistema global. Adicionalmente se midió el rendimiento tanto de la red pluvial, como de las obras de amortiguamiento ya existentes.Item Análisis de la influencia de la cobertura vegetal en el comportamiento hidrológico de un techo verde extensivo(2018) Camacho Coto, Marlon Fabián; Serrano Pacheco, AlbertoLos techos verdes son un tipo de Sistema Urbano de Drenaje Sostenible (SUDS) denominado de control en el origen, cuyo fin es evitar la escorrentía superficial inmediata y recuperar, en cierta medida, la capacidad de infiltración original del terreno previo al cambio en el uso del suelo. Consisten en una serie de membranas que se colocan sobre la losa de la azotea de alguna edificación y que cumplen distintas funciones, como impermeabilizar la superficie de la losa, servir de barrera para las raíces de las plantas y drenar el agua que se infiltra en el medio de crecimiento sobre el que se siembra una cobertura vegetal. En nuestro país, no se han desarrollado investigaciones suficientes para contar con pautas de diseño acordes a las condiciones climáticas nacionales. Es por esta razón, que los techos verdes se diseñan utilizando guías internacionales creadas en países que, climáticamente, presentan grandes diferencias con Costa Rica, por lo que el desempeño de estos sistemas no es el mejor. Poca información se tiene acerca la influencia de la cobertura vegetal sobre el comportamiento hidrológico de un techo verde. En esta investigación, se construyó un modelo de 2 m2, sobre el cual se colocaron tres coberturas vegetales distintas: Ajillo ( Tulbaghia violacea), Manicillo ( Arachis pintoi) y Zacate Dulce ( Axonopus compressus). Todas las coberturas, así como el medio de cultivo desnudo, fueron sometidas a tres intensidades de precipitación distintas: 200 mm/h, 250 mm/h y 300 mm/h, para comparar las diferencias existentes en el tiempo de crecida promedio, caudal pico promedio y reducción en la humedad promedio del medio de cultivo que generó cada una de las coberturas. Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) de las diferencias obtenidas para determinar si podían considerarse significativas. Este análisis permitió determinar que el tipo de cobertura vegetal sí influye en el ...Item Análisis técnico-económico de tecnologías altermativas existentes aplicadas en la reutilización de aguas grises y pluviales(2009) Ugalde Elizondo, Karen; Mata Abdelnour, ErickEn los últimos años Costa Rica ha tenido un crecimiento económico producto de las actividades del sector construcción, lo que genera una mayor demanda de agua y por ende un aumento en la cantidad de aguas negras que contaminan las fuentes subterráneas. Algunas empresas promueven la reutilización de aguas grises o pluviales en viviendas, sin embargo, para muchos sectores del país este tema es desconocido o consideran que la utilización de estos equipos es costosa. Por esta razón, surgió la necesidad de realizar un análisis económico de la aplicación de tecnologías de reutilización de aguas grises y pluviales; considerando además, el aporte de estos sistemas al ambiente. Se realizó una investigación de sistemas en el país y el extranjero y posteriormente se elaboró el análisis solamente con uno de los equipos que reutilizan aguas grises y pluviales. Para establecer el ahorro por disminución del consumo de agua potable, se determinó el consumo de agua con tecnología y sin ella, utilizando como base una vivienda de tres personas; adicionalmente, se consideró el efecto del alza de los precios del agua y estimaron las tarifas para un período de 20 años. También se establecieron los costos de mantenimiento y operación del sistema, para ello se proyectaron los precios de la electricidad. Al aplicar las metodologías del análisis financiero, se comprobó que de seguir las tendencias actuales en la fijación de precios del agua, no resulta rentable invertir en las tecnologías de reutilización del agua como las presentadas en esta investigación. Por esta razón se proponen razonamientos alternativos para justificar el uso de estas tecnologías. Estos razonamientos alternos se relacionan, ya sea con incentivos del gobierno a individuos que decidan instalar este tipo de sistemas; o con preocupaciones propias del usuario que lo lleven a buscar protegerse de los crecientes racionamientos ...Item Diseño de un sistema de captación y aprovechamiento de agua pluvial en el relleno sanitario de Río Azul como alternativa en usos operacionales del relleno(2012) Amador Zamora, Eduardo; Vidal Rivera, PaolaSe evalúa la factibilidad del uso de un sistema de captación y aprovechamiento de agua pluvial en el relleno sanitario de Río Azul. Se estudia principalmente, la posibilidad de aminorar la demanda del riego de caminos y del zacate durante la época seca con agua captada durante la época lluviosa. También se extiende el análisis al aprovechamiento en otros usos operacionales del relleno. Partiendo de la información del sitio, se estimaron las demandas para los diferentes usos operacionales. La demanda del riego de zacate fue excesivamente grande por lo que el proyecto se enfocó en la demanda del riego de caminos (segunda demanda más importante). Se eligió un sitio de embalse buscando satisfacer de la mejor manera los requisitos de almacenamiento. Para el sitio elegido se realizó un análisis del potencial de captación; considerando los datos de lluvia disponibles y la utilización de las obras existentes de evacuación de pluviales como estructura de captación. Con el embalse definido se diseño el sistema de aprovechamiento el cual consiste en una red de riego por aspersión para los caminos del relleno. El diseño de la red implica además el diseño de los tanques de distribución, el sistema de bombeo, los diámetros de la red y análisis de presiones en la red. Se realizó un análisis financiero con los costos de inversión inicial y operación de las obras diseñadas para así compararlas con los costos de las soluciones actuales a las demandas de agua en época seca (riego con camiones cisterna). El proyecto demostró ser factible.Item Caracterización hidráulica de las alcantarillas de alivio, mediante el uso de un modelo físico(2015) Alpízar Alfaro, German; Murillo Muñoz, Rafael EduardoUna alcantarilla de alivio es una obra de drenaje en carreteras que se clasifica como desagüe transversal, ya que el agua que trasporta cruza la carretera. Se diferencia de las alcantarillas comunes y de los puentes en que estas no se construyen para cruzar quebradas ni ríos. Las alcantarillas de alivio transportan el agua que acumula una cuneta, pasándola por debajo de la carretera, aliviando o vaciando así la cuneta para que ésta no sobrepase su capacidad. Para realizar este vaciado el agua cae desde la cuneta a un cabezal de entrada donde se direcciona el agua para que cambie su dirección en 90° y entre en la alcantarilla por donde el agua cruza la calle. El fin de esta investigación es describir el comportamiento que tiene el agua dentro de una alcantarilla de alivio y para esto se recurre a modelar físicamente la estructura. El modelaje surge como necesidad para describir el comportamiento del flujo, ya que con la teoría existente no es posible acertar con la descripción cualitativa y cuantitativa del flujo dentro de la alcantarilla. Como resultado principal de la investigación se obtuvo una curva de desempeño para la alcantarilla de alivio, así también se obtuvieron coeficientes de descarga para la alcantarilla, una descripción cualitativa del comportamiento del agua dentro de la estructura y una distribución de las presiones que se dan a largo de la alcantarilla en función del caudal que transite.Item Análisis y mejoramiento del sistema de evacuación de aguas pluviales para el distrito de Cot de Oreamuno de Cartago(2015) Miranda Matarrita, Juan Diego; Serrano Pacheco, AlbertoSe propone diseñar hidráulicamente las estructuras de un sistema de evacuación de aguas pluviales para el distrito de Cot, y comparar la metodología de diseño clásica en flujo uniforme contra el análisis en flujo no permanente mediante el modelo numérico Storm Water Management Model (SWMM). El proceso de diseño de las redes de drenaje se hizo utilizando el método racional y dimensionamiento de colectores en flujo uniforme para luego ser analizado en la condición de flujo no permanente mediante el programa SWMM. El proceso de diseño mediante flujo uniforme, utilizando como modelo de precipitación- escorrentía el método racional, y su posterior análisis en flujo no permanente para 10 y 25 años de periodo de retorno, utilizando el modelo numérico SWMM, permitió la disminución de los diámetros de los colectores diseñados inicialmente, con lo cual se hicieron dos mejoras para el diseño inicial, una para 10 años de periodo de retorno y otra para 25 años.