1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Diseño hidráulico de tragantes mediante el uso de modelo numérico(2020) Céspedes Fallas, Otto Aaróm; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoEn este proyecto se desarrolla un modelo numérico que permite evaluar la eficiencia de los tragantes a partir de las ecuaciones de flujo espacialmente variado. El objetivo del proyecto es determinar el dimensionamiento mínimo de la reja del tragante que permita captar el flujo generado por una tormenta de diseño según la normativa nacional aplicable, a partir de un modelo numérico que considere las características energéticas del flujo y físicas del entorno. El proyecto se desarrolla a partir de una extensa revisión de información bibliográfica sobre flujo espacialmente variado, eficiencia de tragantes, modelos numéricos y programación. Para el desarrollo del proyecto se elabora un programa informático en lenguaje C#, con el cual se determina el efecto que tiene en la eficiencia del tragante el aumento de la pendiente longitudinal del cordón y caño. La validación de los datos se realiza mediante la comparación con valores que se tienen de ejemplos teóricos y de datos de laboratorio de proyectos similares. Como ejemplo de cálculo se utiliza una zona característica del centro de la ciudad de San José para determinar el caudal generado por una precipitación de diseño de acuerdo con los valores de intensidad que se indican en la tesis del Ing. Rafael Murillo Muñoz. Como resultado principal se tiene que la eficiencia del tragante depende directamente de la capacidad del cordón de confinar el flujo para que este impacte frontalmente la reja, ya que la capacidad de captación frontal es mayor que la lateral. Se espera que el programa generado funcione de base para futuros proyectos que amplíen el análisis de la captación en tragantes a partir de ecuaciones teóricas, así como para diseño y análisis de sistemas pluviales.Item Caracterización de la respuesta hidrológica de la cuenca del río Abangares, debido a eventos de precipitación(2019) Méndez Corrales, Fabián; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoEl proyecto, consiste en caracterizar la respuesta hidrológica de la cuenca del río Abangares, debido a eventos de precipitación generados en la parte media y en la parte alta de la cuenca, a partir de la caracterización física y climática de la cuenca, así como del uso de la teoría del hidrograma unitario, con variantes que consideran distribuciones espaciales y temporales de precipitación no uniformes. A partir de los datos de precipitación se obtienen parámetros como la distribución espacial y temporal de la precipitación, que son utilizados para generar los casos de agrupación de los hidrogramas unitarios y la generación de los hidrogramas unitarios característicos. A partir de los datos de caudal, se obtienen los hidrogramas unitarios para una misma duración que al ser agrupados, se obtienen hidrogramas unitarios característicos para distintos casos. Se obtuvo para cada uno de los casos generados a partir de la distribución espacial y temporal de la precipitación, los hidrogramas unitarios característicos, que representan los grupos específicos de clasificación de los hidrogramas unitarios. Adicionalmente, se obtuvo valores de coeficientes de escorrentía para variaciones en las áreas de influencia de los eventos de precipitación. Se obtuvieron valores referentes a los tiempos de desfase observados y calculados para la cuenca, tiempo base de los hidrogramas unitarios y tiempo al pico del hidrograma unitario. Por otra parte, se hacen recomendaciones de los posibles sitios de ubicación de nuevas estaciones fluviográficas y meteorológicas.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 Elaboración del mapa en riesgo de inundación para la quebrada Pichardo ubicada en el cantón de Upala, Alajuela, producto del huracán Otto(2019) Poltronieri Rojas, Hugo; Oreamuno Vega, RafaelEl objetivo del presente proyecto final de graduación consiste en elaborar un mapa en riesgo de inundación para la quebrada Pichardo ubicada en el cantón de Upala, Alajuela, producto del paso del huracán Otto por la zona norte del país. A partir de los registros meteorológicos de este evento a finales de noviembre del 2016 y de las características físicas de la zona en estudio, se realiza la estimación del caudal máximo instantáneo y del hidrograma de creciente. Con base en lo anterior, se realiza el mapa en riesgo de inundación. Esta información será útil para la Comisión Nacional de Prevención de Riesgos y Atención de Emergencias y más específicamente para la Municipalidad de Upala, que podrá ajustar la reconstrucción del cantón de acuerdo a los resultados obtenidos en este proyecto.Item Modelos de balance hídrico a diferentes escalas temporales y su aplicación en cuencas hidrográficas de Costa Rica(2012) Calderón Arce, Paula Andrea; Porras Velázquez, José PabloLa importancia del presente trabajo estriba principalmente en la definición de las condiciones de aplicabilidad de modelos de balance hídrico en cuencas hidrográficas de Costa Rica, en la evaluación del efecto de la escala temporal sobre los mismos y en la definición de los factores y parámetros necesarios para la adecuada representación del balance hídrico de una cuenca. Se evaluaron diferentes algoritmos de análisis de balance hídrico a escala anual y mensual. Para la escala anual se consideraron dos modelos mientras que para la escala mensual se evaluaron 7 algoritmos basados en el balance hídrico mensual de Thornthwaite, los cuales consideran, con diferentes parámetros, la interacción de los almacenamientos en la zona radicular y la zona freática. Estos modelos se aplicaron a tres cuencas con medición, ubicadas en las regiones montañosas de las cordilleras Central y de Talamanca en Costa Rica: las cuencas de los ríos Toro, Chirripó Pacífico y Grande de Orosi. La calibración de los modelos se realizó mediante la comparación de la escorrentía media mensual observada (caudales medidos a la salida de las cuencas) y la estimada por medio de la aplicación de los diferentes modelos, a partir de datos medios de precipitación y evapotranspiración de las cuencas. El proceso de calibración y posterior validación permitieron definir valores para los parámetros de los modelos que se pueden considerar como característicos de cada una de las cuencas analizadas. Estos valores guardan coherencia con las características de geología, tipos de suelo y coberturas de suelo de cada cuenca, por lo que los resultados obtenidos se consideran adecuados y representativos. Algunos de los algoritmos de balances hídricos empleados generaron resultados bastante positivos en lo que a simulación del régimen de escorrentía se refiere, por lo que se recomiendan para su aplicación en cuencas ...Item Diagnóstico de las alcantarillas en el primer tramo de la Ruta Nacional No. 1, Autopista General Cañas, y el análisis hidráulico para los puntos críticos(2015) Martínez Esquivel, Mauricio José,; Serrano Pacheco, AlbertoSe propone determinar si la capacidad hidráulica de las dos alcantarillas analizadas en la autopista General Cañas, en los pasos del Río Bermúdez y de la Quebrada Seca, es suficiente para los caudales generados a partir de los eventos extremos de precipitación. Estos eventos se aproximan a partir de bases de datos históricos de valores máximos anuales de precipitación. En caso de que su capacidad sea insuficiente, en este trabajo se propone una solución. Los eventos extremos de precipitación aproximados se distribuyeron espacial y temporalmente para generar los caudales con los que se revisa la capacidad de las alcantarillas. Las cuencas analizadas no cuentan con estaciones medidoras de caudales por lo que se deben generar hidrogramas sintéticos asociados a los eventos de precipitación aproximados. Con la información anterior se ha elaborado un modelo hidrológico, de donde se obtienen los caudales utilizados en el análisis hidráulico. Basado en los modelos hidrológico e hidráulico realizados, se concluye que de las alcantarillas en estudio, la que se ubica en Río Bermúdez tiene capacidad hidráulica suficiente pero aguas arriba existe una estructura que afecta las velocidades del agua causando daños en los taludes; para Quebrada Seca se determina que la alcantarilla no cuenta con capacidad suficiente. A partir de estos resultados se plantean posibles soluciones que se pueden implementar, tales como estructuras de protección para los taludes o sustitución de las alcantarillas actuales.Item Disminución de la escorrentía superficial debido a variaciones en el uso del suelo(1999) Cervantes Cordero, Renán Alexander; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoEl objetivo principal de este proyecto es cuantificar los cambios en las estimaciones de la escorrentía superficial, en la Cuenca del Río Grande de Térraba, causados por cambios en el uso del suelo. Para lograrlo, la metodología empleada consistió en dividir la cuenca en polígonos, o elementos de área, con características similares. Estas características son: tipo de suelo, cobertura o uso del mismo y pendiente. Luego, a cada polígono se le asignó un coeficiente de escorrentía mediante la utilización de un Sistema de Información Geográfica. Como uno de los principales resultados, se logra dar una metodología para definir cuales deben ser las áreas prioritarias a la hora de proponer medidas de recuperación en la cuenca, tendientes a mejorar el comportamiento hidrológico de la misma en el aspecto de reducción de inundaciones. Además se dieron opciones para el manejo y uso adecuado de la cuenca, identificando zonas que provocan mayor variación en el coeficiente de escorrentía. Si estas disposiciones se llegan a poner en práctica en la cuenca, los principales beneficios obtenidos serán: la disniinución de la frecuencia de inundaciones, la reducción de los daños causados por eventos de gran magnitud y la conservación de los suelos.