Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular

JAVIER DE JESUS CANTO RIOS Alejandra Martín-Domínguez Sara Pérez-Castrejón VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Velitchko Tzatchkov (2017)

El presente trabajo se enfoca en el estudio de las pérdidas de carga totales en un reactor de electrocoagulación con flujo a presión y sección transversal anular simple y múltiple, donde esta última característica depende del arreglo de los electrodos. Se presenta el análisis de las pérdidas de carga por cortante y accesorios, las cuales se modelaron utilizando diferentes expresiones empíricas y se compararon con las mediciones realizadas a escala semipiloto. Como resultado del análisis se observó que la ecuación de Bahramir, Yovanovich y Culham (2006) asemeja las pérdidas reales en secciones anulares múltiples, mientras que la expresión propuesta por Davis describe mejor la sección anular simple. Estos resultados permitirán tener herramientas para diseñar reactores de electrocoagulación a escala real.

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Electrocoagulación Modelación Pérdidas de carga hidráulica Secciones anulares INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Neyman-Scott-based water distribution network modelling

Modelación de redes de agua potable basado en el proceso de Neyman-Scott

VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Velitchko Tzatchkov (2012)

Uno de los parámetros más difíciles de estimar al modelar las redes de distribución de agua potable es el del consumo doméstico. Se ha demostrado que este sigue un proceso estocástico posible de caracterizar a través de pulsos rectangulares, con ciertas intensidad, duración y frecuencia de arribo, por medio de esquemas estocásticos como el modelo de pulsos rectangulares de Neyman-Scott (NSRPM). El esquema NSRPM se basa en la solución de un problema de optimización no lineal que involucra momentos teóricos de las series sintéticas (equiprobables) y los momentos observados (mediciones de campo). Se ha publicado la metodología, así como trabajos orientados a la generación de la demanda en los domicilios, sin embargo, no su validación en una red de distribución real, con la conjunción y agregación de las demandas de los domicilios, y su comparación con los métodos tradicionales. En el presente artículo se comparan resultados obtenidos empleando series sintéticas con carácter estocástico, producto del esquema NSRPM aplicado a la determinación de presiones y caudales, con los obtenidos por el método tradicional que utiliza curva de variación horaria de la demanda, y con mediciones de presión y caudal hechas en el sector Humaya, en Culiacán, Sinaloa, México.

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Distribución de agua Demanda de agua Consumo doméstico de agua Modelación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Appraisal of complementarity of subsurface drip fertigation and conservation agriculture for physiological performance and water economy of maize

C.M. Parihar Hari Sankar Nayak Dipaka Ranjan Sena Renu Pandey Mahesh Gathala ML JAT (2023)

The Indo-Gangetic Plains (IGP) in north-west (NW) India are facing a severe decline in ground water due to prevalent rice-based cropping systems. To combat this issue, conservation agriculture (CA) with an alternative crop/s, such as maize, is being promoted. Recently, surface drip fertigation has also been evaluated as a viable option to address low-nutrient use efficiency and water scarcity problems for cereals. While the individual benefits of CA and sub-surface drip (SSD) irrigation on water economy are well-established, information regarding their combined effect in cereal-based systems is lacking. Therefore, we conducted a two-year field experiment in maize, under an ongoing CA-based maize-wheat system, to evaluate the complementarity of CA with SSD irrigation through two technological interventions–– CA+ (residue retained CA + SSD), PCA+ (partial CA without residue + SSD) – at different N rates (0, 120 and 150 kg N ha-1) in comparison to traditional furrow irrigated (FI) CA and conventional tillage (CT) at 120 kg N ha-1. Our results showed that CA+ had the highest grain yield (8.2 t ha-1), followed by PCA+ (8.1 t ha-1). The grain yield under CA+ at 150 kg N ha-1 was 27% and 30% higher than CA and CT, respectively. Even at the same N level (120 kg N ha-1), CA+ outperformed CA and CT by 16% and 18%, respectively. The physiological performance of maize also revealed that CA+ based plots with 120 kg N ha-1 had 12% and 3% higher photosynthesis rate at knee-high and silking, respectively compared to FI-CA and CT. Overall, compared to the FI-CA and CT, SSD-based CA+ and PCA+ saved 54% irrigation water and increased water productivity (WP) by more than twice. Similarly, a greater number of split N application through fertigation in PCA+ and CA+ increased agronomic nitrogen use efficiency (NUE) and recover efficiency by 8–19% and 14–25%, respectively. Net returns from PCA+ and CA+ at 150 kg N ha-1 were significantly higher by US$ 491 and 456, respectively than the FI-CA and CT treatments. Therefore, CA coupled with SSD provided tangible benefits in terms of yield, irrigation water saving, WP, NUE and profitability. Efforts should be directed towards increasing farmers’ awareness of the benefits of such promising technology for the cultivating food grains and commercial crops such as maize. Concurrently, government support and strict policies are required to enhance the system adaptability.

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Net Returns Subsurface Drip Irrigation Subsurface Drip Fertigation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA EFFICIENCY GRAIN NITROGEN PHOTOSYNTHESIS PHYSIOLOGY WATER SUPPLY CONSERVATION AGRICULTURE CONVENTIONAL TILLAGE FERTIGATION GROUNDWATER NITROGEN-USE EFFICIENCY WATER PRODUCTIVITY

Energy and economic efficiency of climate-smart agriculture practices in a rice–wheat cropping system of India

Manish Kakraliya Deepak Bijarniya Parbodh Chander Sharma ML JAT (2022)

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Intensive Tillage Conventional Rice–Wheat Systems Energy Efficiency On-Farm Studies Climate-Smart Agricultural Practices CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CLIMATE-SMART AGRICULTURE RICE WHEAT CROPPING SYSTEMS

Low nitrogen narrows down phenotypic diversity in durum wheat

Tesfaye Geleta Aga Bekele Abeyo (2023)

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Clusters Durum Wheat Nitrogen Efficiency CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA HARD WHEAT GENETIC DIVERGENCE NORMALIZED DIFFERENCE VEGETATION INDEX NITROGEN PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS

Agricultural emissions reduction potential by improving technical efficiency in crop production

Arun Khatri-Chhetri Tek Sapkota sofina maharjan Paresh Shirsath (2023)

CONTEXT: Global and national agricultural development policies normally tend to focus more on enhancing farm productivity through technological changes than on better use of existing technologies. The role of improving technical efficiency in greenhouse gas (GHG) emissions reduction from crop production is the least explored area in the agricultural sector. But improving technical efficiency is necessary in the context of the limited availability of existing natural resources (particularly land and water) and the need for GHG emission reduction from the agriculture sector. Technical efficiency gains in the production process are linked with the amount of input used nd the cost of production that determines both economic and environmental gains from the better use of existing technologies. OBJECTIVE: To assess a relationship between technical efficiency and GHG emissions and test the hypothesis that improving technical efficiency reduces GHG emissions from crop production. METHODS: This study used input-output data collected from 10,689 rice farms and 5220 wheat farms across India to estimate technical efficiency, global warming potential, and emission intensity (GHG emissions per unit of crop production) under the existing crop production practices. The GHG emissions from rice and wheat production were estimated using the CCAFS Mitigation Options Tool (CCAFS-MOT) and the technical efficiency of production was estimated through a stochastic production frontier analysis. RESULTS AND CONCLUSIONS: Results suggest that improving technical efficiency in crop production can reduce emission intensity but not necessarily total emissions. Moreover, our analysis does not support smallholders tend to be technically less efficient and the emissions per unit of food produced by smallholders can be relatively high. Alarge proportion of smallholders have high technical efficiency, less total GHG emissions, and low emissions intensity. This study indicates the levels of technical efficiency and GHG emission are largely influenced by farming typology, i.e. choice and use of existing technologies and management practices in crop cultivation. SIGNIFICANCE: This study will help to promote existing improved technologies targeting GHG emissions reduction from the agriculture production systems.

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Technical Efficiency Interventions CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA MITIGATION PRODUCTIVITY CROP PRODUCTION GREENHOUSE GAS EMISSIONS

Simulación del escurrimiento directo de eventos en cuencas pequeñas con el modelo Hidras

Antonio Quevedo Tiznado NABIL MOBAYED KHODR CARLOS FUENTES RUIZ Enrique Gonzalez Sosa CARLOS ALBERTO CHAVEZ GARCIA (2016)

El escurrimiento directo es el efecto integrado de la lluvia, intercepción, evapotranspiración, infiltración y el escurrimiento en lámina sobre el terreno, en un punto específico de una cuenca. La conversión de las lluvias a escurrimiento es un proceso complejo que depende tanto de la distribución espacial y temporal de las lluvias como de las características físicas de la cuenca. Este estudio tuvo por objetivo plantear procedimientos para simular el escurrimiento directo a escala de evento en cuencas pequeñas. Como casos de estudio se eligieron dos cuencas experimentales de México con características diferentes en cuanto a tamaño, ubicación, tipo de vegetación, topografía y régimen pluviométrico: río Mixcoac, en el valle de México; y la unidad de escurrimiento Cerro Blanco, en Tabasco.

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Hidrogramas sintéticos Modelación hidrológica Calibración de hidrogramas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Associations between endogenous spike cytokinins and grain-number traits in spring wheat genotypes

Gemma Molero Carolina Rivera-Amado Matthew Paul Reynolds John Foulkes (2024)

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Spike Cytokinins Grain Number Fruiting Efficiency Wheat Breeding CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA SPIKES CYTOKININS GRAIN FRUITING HARVEST INDEX WHEAT PLANT BREEDING

Pérdidas por intercepción de la vegetación y su efecto en la relación intensidad, duración y frecuencia (IDF) de la lluvia en una cuenca semiárida

ALVARO ALBERTO LOPEZ LAMBRAÑO CARLOS FUENTES RUIZ ENRIQUE GONZALEZ SOSA (2017)

Se cuantifica el componente hidrológico de la intercepción en vegetación semiárida y se evalúa el efecto en la relación

intensidad-duración-frecuencia de la precipitación. La intercepción se determina mediante la simulación de lluvias a diferentes intensidades sobre muestras con cubierta vegetal herbácea; se obtienen los componentes del balance hidrológico, como lámina precipitada, lámina escurrida, lámina almacenada en un espesor de suelo a un contenido de humedad inicial dado y lámina drenada. A partir de precipitaciones máximas, en 24 horas se obtienen las curvas intensidad-duración-frecuencia (IDF) de la precipitación para periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años, estableciendo cuatro escenarios con diferentes cubiertas vegetales para evaluar el efecto del componente de la intercepción en dichas curvas.

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Balance hídrico Modelación hidrológica Lluvias Simulación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Modelación numérica de la circulación de la bahía de Todos Santos, B.C., México

Efraín Mateos Farfán Gabriela Colorado Ruiz (2017)

La modelación numérica fue la principal herramienta empleada en este trabajo. Para conocer la dinámica de la bahía de Todos Santos, se realizaron distintas corridas numéricas tanto del océano como de la atmósfera, con el modelo ROMS y WRF respectivamente. Para el caso de la modelación del océano, se incluyeron experimentos para conocer los efectos de baja frecuencia (viento sinóptico y Sistema de la Corriente de California) y altas frecuencias (mareas). En los experimentos realizados se encontró que las bajas frecuencias pueden generar variabilidad, en los campos de velocidad, de tres a cinco días a través de la propagación de una onda baroclínica que viaja desde la región de Punta Banda hasta la boca noroeste de la bahía. Para las altas frecuencias, se encontraron evidencias que la componente M2 de la marea es dominante en la región sur de la bahía, mientras que la brisa marina es importante en la región costera.

Working paper

Hidrometeorología Modelación númerica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA