Modelación numérica de la advección y dispersión de solutos en redes de distribución de agua potable

Felipe Arreguin Velitchko Tzatchkov ALVARO ALBERTO ALDAMA RODRIGUEZ (2000, [Artículo])

Este trabajo presenta una solución numérica de tipo euleriano-lagrangiano para la ecuación de la dispersión advectiva de contaminantes en redes de distribución. La aplicación de los esquemas numéricos conocidos para resolver esta ecuación en una red produce grandes sistemas de ecuaciones lineales debido a la presencia del término que considera la dispersión. Para aliviar este problema se propone un nuevo método que emplea funciones de Green numéricas, desagregando el conjunto de ecuaciones en tres sistemas tridiagonales para cada tubería y otro de menor tamaño para los nodos de la red. De esta forma, el sistema de ecuaciones se resuelve eficientemente y el modelo numérico puede ser aplicado a redes grandes sin necesidad de un esfuerzo computacional excesivo. El modelo propuesto se aplicó para simular el transporte de flúor en una red de distribución real, para la cual se tienen publicados datos de mediciones de campo y de simulación con el paquete EPANET de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), que sólo considera la advección. La comparación entre los resultados de los dos modelos muestra que el modelo aquí propuesto simula mejor la concentración del contaminante, especialmente en las tuberías que exhiben bajas velocidades del flujo.

Redes de distribución de agua Análisis dinámico Flujo no permanente Modelos matemáticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Verificación de procedimientos numéricos de simulación de maniobras en compuertas

GILBERTO DE JESUS LOPEZ CANTEÑS JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA MAURICIO CARRILLO GARCIA LAURA ALICIA IBAÑEZ CASTILLO (2014, [Artículo])

La aplicación de las ecuaciones de Saint Venant en los tramos de canales de riego requiere definir condiciones de frontera interna en los sitios donde se ubican estructuras de control como compuertas, considerando su ecuación dinámica para transmitir información hidráulica hacia ambos lados de la estructura, por lo que en el trabajo se verifican tres procedimientos numéricos de ejecución de maniobra de compuertas, con la finalidad de representar el movimiento de las estructuras de control, minimizándose el desfasamiento de caudales posteriores a una ejecución. Para ello se utilizó el canal Rehbock, de la Universidad Autónoma Chapingo, México, realizándose de forma automatizada la medición de los niveles de agua y gasto, obteniéndose que en la maniobra progresiva con reinicialización de tirante, la tendencia del gasto en la vecindad y la compuerta es similar, atenuándose las oscilaciones en el tiempo, el cual se corresponde con la dinámica del agua en los canales; además, cuando la variable a regular es el tirante, se recomienda usar la ejecución de maniobra instantánea o la progresiva con reinicialización de gasto; pero si la variable es el gasto, es preferible la maniobra progresiva con reinicialización de tirante; además, el procedimiento de simulación de la maniobra progresiva con reinicialización de tirante es el que mejor representa la dinámica del agua en la estructura.

Movimiento de compuertas Simulación Régimen no permanente Estructuras de control INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

El reto de la falta de acceso al servicio de agua potable en Sonora.

ALEJANDRO NAVARRO NAVARRO (2020, [Tesis de maestría])

Se estudió la Falta de Acceso al Agua Potable Entubada (FAAPE) en viviendas del estado se Sonora, México. El objetivo general fue identificar los principales lugares con esta problemática, así como los factores asociados a ésta. Desde las perspectivas de la seguridad hídrica, el derecho humano al agua y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas se operacionalizó el concepto de FAAPE. A través de métodos cuantitativos de estadística descriptiva e inferencial, la construcción de un Sistema de Información Geográfica (SIG) y técnicas de análisis espacial se trabajó con datos oficiales de INEGI (2010, 2015) a nivel AGEB y vivienda, rurales o urbanos; también se realizaron visitas de campo y entrevistas semiestructuradas en dos casos de estudio. Los resultados del análisis de autocorrelación espacial a nivel AGEB mostraron que: 1) en el año 2010, los municipios con una mayor concentración de viviendas con FAAPE eran Nogales (11,054) y Huatabampo (2,459), en el ámbito urbano y rural, respectivamente; estos dos municipios se tomaron como estudio de caso para realizar trabajo de campo; y 2) se identifican a nivel estatal para 2010, 364 AGEB como agrupamientos con valores altos (hotspots) de viviendas con FAAPE. El modelo estadístico revelo que: 1) variables relacionadas con la precariedad de la vivienda (la ausencia de escrituras, tinaco, drenaje, pisos y electricidad) están altamente asociadas al no acceso de agua potable; y 2) por otro lado, altos niveles de escolaridad inhiben la falta de acceso al agua, al igual que altos niveles de ingreso. De las visitas de campo de los casos de estudio se destaca que: 1) El principal factor que afecta el acceso al agua potable en la ciudad de Nogales es la presencia de asentamientos irregulares; 2) El área rural del municipio de Huatabampo donde las pequeñas localidades se abastecen por medio de autogestión y la mayor parte del municipio sufre de escases y mala calidad del agua. Se concluye que en los casos de estudio se garantiza parcialmente la seguridad hídrica lo que se puede generalizar para todo el estado.

CIENCIAS SOCIALES Agua potable Derecho de aguas Servicio público Abastecimiento de agua Nogales Huatabampo

Transparencia y rendición de cuentas en la deuda pública municipal. Modelo de coherencia entre políticas y coordinación institucional para el estudio de casos: Hermosillo, Cajeme y Nogales, 2006-2016

LUIS ERNESTO FLORES FONTES (2019, [Tesis de doctorado])

CIENCIAS SOCIALES Deuda pública Finanzas municipales Finanzas públicas Hermosillo Cajeme Nogales Transparencia en el gobierno

Consideración de fuerzas de filtración en el análisis de estabilidad de taludes granulares

XIANGYUE LI LIU LUIS EMILIO RENDON DIAZ MIRON MARIA JOSELINA CLEMENCIA ESPINOZA AYALA (2010, [Artículo])

Para estudiar materiales porosos se presenta un modelo elastoplástico. Mediante dicho modelo es factible determinar las condiciones bajo las que sucede el colapso de taludes formados por materiales granulares saturados, sujetos a un campo de fuerzas de filtración en régimen estacionario. Los análisis de estabilidad de talud desarrollados en este trabajo, permiten calcular, con un adecuado nivel de precisión, el campo de flujo de agua y la condición de colapso de las masas de suelo bajo el flujo de agua y la carga interna, ambos generados por la gravedad.

Talud Suelo arenoso Estabilidad Filgración Flujo subterráneo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Simulación numérica del movimiento de estructuras de control en canales de riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ CARLOS FUENTES RUIZ (2007, [Artículo])

Para representar mediante modelación matemática el movimiento de estructuras de control en canales de riego, se analizaron tres procedimientos de simulación de maniobras de estructuras que controlan el caudal y el tirante. Estos procedimientos se simularon con un modelo del flujo transitorio en canales que resuelve las ecuaciones de Saint-Venant, mediante un esquema implícito de diferencias finitas. Con estos procedimientos se modifican el almacenamiento y el aporte en las mallas vecinas a la estructura de control, la cual puede ser una compuerta, un vertedor, una exclusa o un repartidor de caudal, entre otros. Con estas modificaciones es posible simular maniobras progresivas e instantáneas de las estructuras de control. Se encontró que si la variable a regular es el tirante es recomendable usar la ejecución de maniobra instantánea o la maniobra progresiva con reinicialización de gasto, pero si la variable a regular es el caudal, es preferible la maniobra progresiva con reinicialización de tirante.

Canales de riego Condiciones de frontera Flujo transitorio INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

The Mexican environmental flow standard: scope, application and implementation

MARIA ANTONIETA GOMEZ BALANDRA MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2014, [Artículo])

With the implementation of the Official Mexican Standard NOM-011-CONAGUA-2000, the water balance of 730 basins has been calculated and its water availability agreement is published. This rule points out to allocate water for the environment only as an annual volume since methods for estimating environmental flows were not standardized in the country. In this paper, an analysis of the environmental flow standard and examples of the suggested hydrological methods are presented. For its implementation, some steps are taking place, mainly establishing environmental water reserves and building capacities. In addition, environmental allocations are becoming a common practice for all water projects, as well as setting limits to hydrological alterations by hydroelectric dams. The standard promotes the use of technical integration tools to analyze the responses of ecosystems to changes in the flow regime and adaptive management under different scenarios of water use. Although the main steps have been taken, its implementation as mandatory rule will take time.

Flujos ambientales Modelos hidrológicos Normas técnicas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Non-autonomous Ginzburg-Landau solitons using the He-Li mapping method

MAXIMINO PEREZ MALDONADO Haret Codratian Rosu ELIZABETH FLORES GARDUÑO (2022, [Artículo])

"We find and discuss the non-autonomous soliton solutions in the case of variable nonlinearity and dispersion implied by the Ginzburg-Landau equation with variable coefficients. In this work we obtain non-autonomous Ginzburg-Landau solitons from the standard autonomous Ginzburg-Landau soliton solutions using a simplified version of the He-Li mapping. We find soliton pulses of both arbitrary and fixed amplitudes in terms of a function constrained by a single condition involving the nonlinearity and the dispersion of the medium. This is important because it can be used as a tool for the parametric manipulation of these non-autonomous solitons. "

Nonlinear Ginzburg-Landau Equation Non-Autonomous Solitons CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA

Aplicación de un modelo de simulación del flujo establecido en canales abiertos

ISRAEL VELASCO VELASCO (1993, [Artículo])

Con el fin de apoyar el mejoramiento de la eficiencia de conducción y distribución en la operación de los sistemas de riego por gravedad sobre bases más firmes y auxiliándose en los actuales equipos de cómputo, se presenta la aplicación parcial de un modelo de simulación del flujo establecido en canales, denominado STEADY, a una parte de la red hidráulica del distrito de riego 025 Bajo Río Bravo, Tamaulipas, México. La configuración considerada, en términos de la caracterización hidráulica y geométrica, abarca 11 tramos en 93.4 km de canal principal y 6 tramos en 37.6 km de canales laterales, 113 salidas por tomas parcelarias y desagües, y 81 estructuras de control en represas. Se considera que son las estructuras más usuales los orificios en sus diversos tipos: rectangulares, circulares y redondos, y vertedores y bombas centrífugas. Como parte importante de este esquema figura una estación de bombeo que auxilia a otro distrito de riego, el 026 Bajo Río San Juan, hasta con 30-32 m3/seg. Dicha estación se compone de 12 equipos que elevan el agua a una altura promedio de 15.5 m con un gasto de diseño por bomba de 2.5 m3/seg. Verificada la lógica y consistencia del esquema de configuración se plantearon tres opciones de demanda, con datos cuasi-reales del propio distrito y se corrieron las simulaciones respectivas, cuyos resultados tienen un buen grado de aproximación a los que se hubieran obtenido en situaciones reales. En este modelo, las demandas se plantean sólo en las tomas parcelarias, desagües y puntos terminales de cada canal, y el modelo da como resultado los gastos totales y parciales a la entrada y salida de cada tramo de canal, de cada derivación lateral, de cada toma parcelaria, tirantes en los puntos de interés sobre el tramo y en los puntos de salida (tomas y laterales), aberturas de compuertas, cargas sobre la cresta de vertedores, etc. Además, estima las pérdidas por infiltración, por tramo y total de la red, disminuyendo así la dependencia y parcialidad de los operadores en aumentar a las demandas de los usuarios las pérdidas por conducción.

Flujo de agua Canales abiertos Simulación Distritos de riego CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Avances recientes en el diseño de filtros para presas de tierra y enrocamiento

JOSE RAUL FLORES BERRONES (2005, [Artículo])

Se presenta una revisión de los criterios para el diseño y construcción de filtros requeridos para la seguridad de presas de tierra y enrocamiento, principalmente para evitar la falla por tubificación. Se describen los últimos avances en el ámbito internacional en este tema y se presentan los resultados de una reciente investigación experimental en el laboratorio del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.

Seguridad de presas Flujo de agua Diseño de filtros INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA