Ingeniería y Arquitectura
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Item Balance hídrico para las zonas de operación San José, Desamparados, San Miguel y Los Guido del sistema de Tres Ríos del Acueducto Metropolitano de Costa Rica(2023) Rodríguez Vargas, Alejandro José; Camacho Soto, Carlos RogelioSe realiza un balance hídrico en las zonas de operación San José, Desamparados, San Miguel Baja, San Miguel Alta y Los Guido. Se analiza de enero a junio de 2023. Para elaborar el balance se utiliza la metodología de la IWA y se genera una nueva propuesta para abarcar la estimación y ubicación del consumo no autorizado. Se realizan mediciones de caudal y se efectúa una recopilación de información de registros históricos del AyA. A partir de esto, se plantean modelos estadísticos e hidráulicos para el desarrollo del trabajo. Se estima que en la zona de operación de los tanques de Curridabat se presenta un 68% de agua no contabilizada, de la cual se explica un 13% por pérdidas aparentes y un 87% por pérdidas reales. En la zona de operación del Tanque La Pelota se encuentra un 30% de agua no contabilizada, de la cual el 78% son pérdidas aparentes y un 22% pérdidas reales. Para la zona de operación San Miguel Baja se encuentra un 3% de agua no contabilizada, del que el 100% se debe a pérdidas aparentes y, por último, se determina un 72% de agua no contabilizada en los tanques Los Guido, de la cual, 20% corresponde a pérdidas aparentes y 80% a reales. Se concluye que en la zona analizada existe un importante déficit que impide la prestación continua del servicio de agua potable y, en paralelo, una gran cantidad de agua no contabilizada, que se debe, principalmente, a pérdidas reales.Item Caracterización de los parámetros operativos del consumo de agua potable de la población suministrada por el Sistema de abastecimiento San Pablo(2023) Farah Quirós, Renzo José; Camacho Soto, Carlos RogelioLa operación y control del Sistema de abastecimiento de agua potable San Pablo es complicada y se necesita de nueva información para entender el comportamiento del consumo. Para ello, se elaboró un estudio en las diferentes zonas de presión para determinar el estado actual del Sistema respecto al Agua No Contabilizada (ANC) y estimar los parámetros operativos de la población. Estos parámetros consisten en la demanda, la dotación y el Factor de Variación Horaria (FVH). Se inició con la elaboración del Balance Hídrico para los años del 2019 al 2022. Se trabajó con los datos existentes de producción y de consumo mensual de la población para luego estimar la población existente. El análisis se realizó con información propiciada por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillado (AyA) y el Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC). Seguidamente, se estimó el consumo de agua en fugas, rebalses, conexiones ilegales y en asentamientos informales para determinar el porcentaje de ANC y la dotación del Sistema. Con base en estos resultados y con la sectorización generada por el AyA, se estableció la demanda y la dotación de cada zona, tanto para la época seca como para la época lluviosa. Por último, se elaboró el comportamiento horario de la demanda diaria para la época seca y lluviosa por medio de mediciones en los tanques de almacenamiento.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 Modelado matemático para simular el tránsito de crecientes en una dimensión(2010) Aguilera Chaves, Esteban; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoLas inundaciones provocan un gran impacto social y económico en la sociedad costarricense por lo que es necesario tener un control de éstas, mediante la simulación del tránsito de crecientes para conocer la dirección del flujo y las áreas afectadas con el objetivo de minimizar las posibles pérdidas económicas provocadas por el desborde de los ríos. La falta de herramientas para realizar tales simulacion es constituye un gran problema, por lo que se hace necesario disponer de un programa capaz de simular el tránsito de crecientes bajo flujo no permanente que considere todos los términos de las ecuaciones que describen el movimiento del agua en el río. El presente trabajo constituye la primera fase de la construcción de un modelo capaz de simular el tránsito de crecientes bajo cualquier condición de flujo, ya sea permanente o no permanente. Las ecuaciones gobernantes que describen el movimiento del fluido no tienen solución analítica, por lo que su solución se aproxima mediante un esquema numérico de volúmenes finitos, específicamente el esquema de Roe de primer orden. Se construyó el programa considerando las ecuaciones unidimensional es, pero sin tomar en cueota el flujo lateral y se consideró un cierto número de condiciones de frontera. Dicho. programa fue validado mediante diferentes pruebas con so lución analítica, con flujos tanto en régimen permanente como no permanente, además se hizo la aplicación de este en el río La Estrella considerando flujo no permanente. El modelo demostró se r estable, además de ser capaz de realizar cálculos en flujos subcríticos, supercríticos y transcríticos, bajo régimen permanente y no permanente, por lo que se considera que el modelo, dadas las condiciones de frontera empleadas y los buenos resultados en las pruebas, es funcional.Item Evaluación de las fuentes superficiales de la red fluvial del río Abangares para el refuerzo del acueducto de la ciudad de Las Juntas(2013) Rodríguez García, Sebastián Darío; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoA partir del año 2012 el acueducto principal de Las Juntas de Abangares ha experimentado un faltante de agua potable producto de factores antropológicos y naturales. Por este motivo es necesario analizar la capacidad de su fuente el río Aguas Claras y posibles opciones para el refuerzo del sistema. Tres diferentes escenarios de demanda de agua potable, hasta el año 2040 fueron realizados. Seguidamente se analizó la capacidad de las fuentes superficiales Aguas Claras, Boston y Gongolona mediante balances hídricos a nivel mensual calibrados con la estación Limonal Viejo. Finalmente se aproximaron curvas de duración a nivel diarias con el fin de conocer la probabilidad de excedencia de los caudales demandados. En el estudio se concluyó que la capacidad hídrica del río Aguas Clara en el punto de la captación es insuficiente por lo tanto es indispensable reforzar el sistema. La adición de las fuentes Boston y Gongolona será suficiente para cubrir la demanda durante el período de diseño.Item Determinación del patrón temporal y espacial de la escorrentía como producto de tormentas características en la cuenca del río Turrialba(2013) Acón Araya, Chuck; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoLa ciudad de Turrialba es considerada como una zona de riesgo ante inundaciones, en donde históricamente se han presentado gran cantidad de consecuencias negativas para la población a raíz de esta problemática. Con el objetivo de generar información para entender el comportamiento de la cuenca ante estos eventos, se combina un modelo hidrológico de la cuenca del río Turrialba junto con un modelo hidráulico de los ríos Turrialba y Colorado, donde se estudia el patrón de la escorrentía ante eventos extremos característicos de la zona. El estudio permite determinan los caudales requeridos para que se presenten desbordamientos en las secciones considerada y posteriormente, se obtiene el volumen de precipitación requerido para alcanzar estos niveles de agua para cada una de las distribuciones de lluvia consideradas. Finalmente, tomando en cuenta que la respuesta hidrológica de la cuenca es muy rápida como para que haya una evacuación en un tiempo prudencial mediante un control en tiempo real, se plantea unir los datos generados junto con un modelo meteorológico para la futura creación de un sistema de alerta temprana.