1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Estructura forestal y reserva de carbono de la Finca Experimental Interdisciplinaria de Modelos Agroecológicos (FEIMA)(2019) Quesada Chacón, Aldo; Rojas Alvarado, Carlos AlonsoLa presente investigación documentó diferentes variables estructurales del bosque en la Finca Experimental de Modelos Agroecológicos (FEIMA), para las cuales no se contaba con información georreferenciada. La estructura forestal vertical y horizontal permiten conocer a fondo la distribución y el comportamiento de los árboles a lo largo de un parche boscoso. Lo anterior es importante documentarlo en el contexto actual del país, en el que se impulsan iniciativas que velan por el buen manejo de los sistemas forestales. Para el presente trabajo se estudiaron las principales variables estructurales verticales (altura de los árboles, apertura de dosel, índice de área foliar y radiación solar) y horizontales (diámetros de los árboles, área basal, distancia vecinal, presencia de plantas indicadores de disturbio), así como las reservas de carbono asociadas con las secciones forestales de la finca. Con la información de dichas variables estructurales se realizaron mapas a través de sistemas de información geográfica y se realizaron diferentes análisis estadísticos para determinar cuál de ellas explicó la mayor variabilidad asociada con el bosque en el sitio de estudio. Tras el análisis, se obtuvo que la apertura de dosel, así como el diámetro y la altura de los árboles, fueron las variables de mayor peso para comprender la dinámica forestal en FEIMA. Estas variables explicaron la estructura de los datos obtenidos en un porcentaje cercano al 90%. Al mismo tiempo se observó que la sección de la finca dedicada a la ganadería (sistema silvopastoril) presentó diferencias en su dinámica forestal con respecto al parche boscoso, lo cual puede tener una implicación en el uso de la tierra que se le quiera dar a esta zona en un futuro. Además, a pesar de que el estudio se realizó considerando que el bosque estaba dividido en tres zonas diferentes (clasificación a priori)...Item Evaluación de métodos de completado y extensión de series temporales hidrológicas y meteorológicas en estaciones de las cuencas de los ríos Reventazón, Pirrís y Toro(2019) Marín Guzmán, Annette; Serrano Pacheco, AlbertoSe pretende comparar la eficiencia de seis métodos de completado y extensión en registros hidrometeorológicos, específicamente en series temporales de precipitación acumulada mensual, caudal promedio mensual y caudal promedio diario de tres cuencas del país, cada una caracterizada por un régimen de precipitación distinto. Los métodos seleccionados fueron la ponderación por el inverso de la distancia (IDW), la regresión lineal múltiple (RLM), suavización exponencial de Holt-Winters (HW), análisis por componentes principales (ACP), modelos autorregresivos de media móvil (ARIMA) y modelos regresivos de media móvil con una variable regresora (ARIMAX). El primer paso consistió en el análisis exploratorio de las series, a partir del cual se calcularon los principales estadísticos descriptivos de las series, así como identificar la presencia de datos atípicos y la necesidad de realizar trasformaciones a las series. Seguidamente, la evaluación de los métodos se llevó a cabo a partir del cálculo de tres estadísticos de comparación (coeficiente de correlación, coeficiente de Nash-Sutcliffe y RMSE) entre los valores observados y los completados y/o pronosticados. Además, se realizó el análisis de varianza con el fin de identificar diferencias entre las medias de los resultados brindados por cada método, para cada una de las series. Todos los resultados numéricos fueron acompañados de representaciones gráficas, que permitieron identificar patrones y tendencias de la aplicación de cada uno de los métodos. Los mejores resultados se obtuvieron con los métodos que utilizan variables explicativas externas, ya que brinda mayor información para la calibración de los modelos. Además, el método más robusto no es necesariamente el que brinda mejores resultados, ya que la respuesta de un modelo no depende solo de los datos ingresados, sino también del tratamiento previo que se les da a estos, así como de la experiencia...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 de zonas inundables en la parte baja de la cuenca del río Parrita utilizando un modelo hidráulico bidimensional(2018) Álvarez Chaves, Manuel; Oreamuno Vega, RafaelEl cantón de Parrita se ve afectado de forma recurrente por eventos de inundación, esto se debe principalmente a un desarrollo urbano y agrícola poco planificado. Por medio de la caracterización física y morfológica de las cuencas del río Grande de Candelaria y el río Pirrís se obtuvieron parámetros que describen la respuesta hidrológica de las cuencas ante eventos de precipitación. El particular, se obtuvieron tiempos de respuesta para las cuencas que pueden ser implementados en un sistema de alerta temprana para mitigar los efectos de las crecientes del río en las llanuras de inundación. Por medio de el modelado hidrológico de las cuencas de estudio, se obtuvieron hidrogramas de creciente con periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años, además de que se describió el comportamiento que estos pueden tener en la confluencia de los ríos Grande de Candelaria y Pirrís. Estos hidrogramas fueron validados por medio de una comparación con registros de creciente en estaciones medidoras de caudal ubicadas en los cauces de los dos ríos. El modelado hidráulico de la planicie de inundación del río Parrita se realizó en el programa computacional Iber, que permite un modelado en dos dimensiones espaciales y bajo condiciones de flujo no permanente. Además, se utilizó un modelo de elevación digital que se basa en tecnología LiDAR que permite una representación precisa del terreno. Con los resultados del tránsito hidráulico de las crecientes sobre la planicie de inundación, se generaron mapas de niveles de agua y velocidades máximas, además de un mapa general de cobertura de cada mancha de inundación para cada periodo de retorno estudiado.Item Evaluación del aspecto de la topografía de laderas naturales, y su influencia sobre la estabilidad de taludes en suelos residuales de Costa Rica(2012) Chaves Vargas, César Andrés; Vargas Monge, WilliamEste estudio plantea y verifica la hipótesis de que el aspecto u orientación de la superficie influye sobre la estabilidad de las laderas naturales conformadas por suelos residuales en nuestro país. Se propone también como hipótesis que el aspecto está determinado por la dirección de los vientos alisios y la geotectónica de Costa Rica. La verificación de la hipótesis fue realizada mediante el análisis de la topografía digitalizada de Costa Rica en los sistemas de información geográfica ArcView y ArcGIS. Para el análisis del aspecto de todo el país se utilizó la topografía digital con escala 1:200.000 del Instituto Geográfico Nacional (IGN) y para otros análisis se utilizaron las topografías digitales con escalas 1:50.000 y 1:10.000 del IGN y 1:25.000 de la Comisión Terra, del Ministerio de Ambiente, Energía y Telecomunicaciones (MINAET). Se crearon modelos de elevación digitales, con base en una red irregular de triángulos (TIN) y en una superficie hidrológicamente correcta {TIR). En primera instancia, se analizó y determinó la influencia de la escala, el tamaño de celda y el tipo de modelo sobre los resultados. Se encontró que el método TIR es más adecuado para el análisis del aspecto y que Ja escala es determinante del tamaño de celda óptimo. Se verificó Ja coincidencia de ,la distribución del aspecto de una misma área a través de las escalas. Se analizó Ja distribución del aspecto de todo el país y se encontró que las direcciones (acimuts) predominantes del aspecto de Costa Rica son 45° (rumbo N45ºE) y 225° (rumbo S45ºW). Esto confirma una relación aparente entre los máximos y la dirección predominante de los vientos alisios en el país. Adicionalmente, se presentan máximos relativos en 0°-180º (N-S) y 135°-315° (SW-SE). Se analizó el rumbo de las fallas geológicas del país según Denyer, Montero y Alvarado (2009) y se demostró que ...Item Análisis y diseño de un humedal como sistema de tratamiento del agua residual producida en la finca 2 de la Universidad de Costa Rica(2012) Reyes Carvajal, Víctor Alfonso; Serrano Pacheco, AlbertoSe propone la elaboración de un humedal artificial, que funcione como sistema de tratamiento para el agua residual producida en la finca 2 de la Universidad de Costa Rica (UCR), con el objetivo último de cumplir con los niveles de contaminantes límites establecidos por la ley para el vertido de agua residual, el efluente del humedal se descarga en el cauce de la quebrada Los Negritos, por lo que debe respetar los niveles permitidos para el vertido en cuerpos de agua. Para el diseño se estudian los condicionamientos que presentan los humedales artificiales, aprovechando la experiencia de diferentes autores en la construcción de estos sistemas, a continuación se procede con el análisis de calidad del agua residual descargada de los edificios de la finca 2 de la UCR y se estudian las características de cada edificio para decidir cuales forman parte del proyecto. La importancia de este trabajo radica principalmente en el establecimiento de las bases para la elaboración de un humedal por parte de la UCR, el cual debe cumplir la función de sanear el agua residual producida y funcionar como un reactivador ecológico, de esta manera se beneficia a la naturaleza y a la vida silvestre, por medio de un sistema de tratamiento poco tradicional como lo es un humedal, el cual puede ser un sitio de interés para estudiantes de diferentes carreras de la UCR.Item Análisis hidrológico del almacenamiento de agua del humedal Maquenque en la zona norte(2015) Vega Romero, Marco,; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoLos humedales son ecosistemas que pueden estar sometidos a variaciones en los volúmenes de agua importantes según la época del año. Determinar estas las variaciones en el Refugio Nacional de Vida Silvestre Mixto (RNVSM) Maquenque permite establecer los niveles de agua y la extensión mínima y máxima del humedal según la época seca o húmeda del año. Se determinaron las áreas de drenaje que aportan recurso hídrico al humedal Maquenque. Así, mediante la adecuada caracterización de los parámetros físicos, climáticos y geológicos, se aplicó el modelo de balance hídrico de Thorntwaite y Matter sobre las distintas área de drenaje para sintentizar los hidrogramas de entrada al humedal. Seguidamente se aplicó un análisis de la conservación de la masa propiamente sobre el humedal, distribuyendo la escorrentía superficial de entrada en dos partes; aquella que se acumula y genera huellas de inundación y la que sale de la extensión del humedal. Además, se corroboraron los resultados de los modelos de inundación mediante la comparación contra imágenes satelitales. Finalmente, con la validación de los resultados, se realizaron distintos escenarios climáticos y físicos sobre el humedal con el fin de ver las posibles afectaciones que puede tener el humedal al estar sometido a este tipo de condiciones. El modelo elaborado permite observar las variaciones en la zona de inundación del humedal para condiciones normales, húmedas, secas y además debido a la inclusión de una obra vial. Se demostró que la zona de inundación puede sufrir afectaciones debido a la construcción obras civiles sin previa planificación. El modelo deja la posibilidad de ser mejorado en cuanto al recurso topográfico y disponibilidad de información meteorológica e hidrológica.