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

Modelación y diseño de redes de agua potable con demanda estocástica integrados con sistema de información geográfica: etapa 2

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA (2014, [Documento de trabajo])

Tabla de contenido: Introducción – Actividades, metas alcanzadas y resultados – Experimentos de mezcla del agua en depósitos (serie 2) – Modelación hidráulica integrada con sistemas de información geográfica (SIG) – Sistemas de modelación de redes de agua potable integrados con información geográfica – Programación de un sistema basado en EPANET con visualización de información geográfica (EPANET-IMTA) – Aplicación de los sistemas integrados con información geográfica en Tijuana, BC y en Xalapa, Ver. – Modelación de la demanda estocástica y comparación con resultados de mediciones – Mediciones continuas de demanda estocástica de agua potable con resolución fina en modelo de laboratorio – Sectorización de redes de agua basado en la teoría de Grafos e índices de rendimiento energéticos – Evaluación de un sistema de desinfección del agua en depósitos intradomiciliarios – Conclusiones.

Este informe describe el desarrollo de la segunda y última etapa del proyecto sobre modelación y diseño de redes de agua potable con demanda estocástica integrados con sistema de información geográfica. El objetivo general del proyecto ha sido desarrollar un sistema computacional que integre un modelo de análisis y diseño de redes de agua potable con sistemas de información geográfica, demanda estocástica, sectorización apoyada en la teoría de los grafos y modelación de los tanques de regulación, e incluya los nuevos adelantos en la materia y las nuevas necesidades de la Comisión Nacional del Agua, basadas en su nuevo manual de modelación hidráulica y de la calidad del agua en redes de distribución.

Introducción – Actividades, metas alcanzadas y resultados – Experimentos de mezcla del agua en depósitos (serie 2) – Modelación hidráulica integrada con sistemas de información geográfica (SIG) – Sistemas de modelación de redes de agua potable integrados con información geográfica – Programación de un sistema basado en EPANET con visualización de información geográfica (EPANET-IMTA) – Aplicación de los sistemas integrados con información geográfica en Tijuana, BC y en Xalapa, Ver. – Modelación de la demanda estocástica y comparación con resultados de mediciones – Mediciones continuas de demanda estocástica de agua potable con resolución fina en modelo de laboratorio – Sectorización de redes de agua basado en la teoría de Grafos e índices de rendimiento energéticos – Evaluación de un sistema de desinfección del agua en depósitos intradomiciliarios – Conclusiones.

Redes de distribución de agua Modelos hidráulicos Sistemas de Información Geográfica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Historia del teorema de Bernoulli

EDMUNDO PEDROZA-GONZALEZ JOSEFINA ORTIZ MEDEL FRANCISCO MARTINEZ GONZALEZ (2007, [Artículo])

La historia comienza en 1598 cuando Benedetto Castelli refutó la forma de medir el flujo en los ríos por parte de Giovanni Fontana, afirmando tomar en cuenta la sección y la velocidad. También aclaró que, en la medición en orificios, debía considerarse la carga y el tamaño del orificio. En 1625, Castelli estableció la ecuación que lleva su nombre (Q = AV). Galileo Galilei (1638), propuso que los cuerpos experimentan una aceleración uniforme al caer en el vacío. En 1641, Evangelista Torricelli demostró que la forma de un chorro al salir de un orificio es una hipérbola de cuarto orden. Isaac Newton (1686), argumentó que el agua tiene una caída efectiva en el interior de un tanque y que el orificio tiene encima una carga real del doble de la altura del tanque. Daniel Bernoulli (1738), aclaró el enigma de la doble columna y finalmente Johann Bernoulli, basado en los trabajos de su hijo Daniel, presentó una mejor explicación del escurrimiento en un orificio y logró una clara deducción de la ecuación de una línea de corriente.

Hidráulica Teorema de Bernoulli INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Metodología para el diagnóstico del capital humano del sector y prueba piloto

ANTONIO ROMERO CASTRO Mayra Pérez de la Cruz (2014, [Documento de trabajo])

El proyecto tuvo como objetivos: analizar las metodologías para realizar un diagnóstico funcional y de capital humano para el sector hídrico; seleccionar y adaptar la metodología más apropiada para realizar un diagnóstico funcional del capital humano del sector hídrico; sistematizar la aplicación de la metodología; y aplicar la metodología en una prueba piloto para su validación.

Recursos humanos Recursos hídricos Diagnóstico Métodos Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo de tecnología de operación de módulos de riego de asociaciones civiles de usuarios (continuidad de tecnología de mecatrónica)

MARIO VILLARREAL RODRIGUEZ (2011, [Documento de trabajo])

Tabla de contenido: Tecnología de bajo costo para operación de pozos – Arrancador telemétrico – Marco teórico – Contactores – Relevadores – Interruptores termomagnéticos – Sistema global para las comunicaciones móviles (GSM) – Servicio general de paquetes vía radio (GPRS) – Comunicación serial RS-232 – Sensores de corriente – Monitoreo de niveles estático y dinámico de un pozo – Eficiencia en bombas – Comunicaciones vía radio – Tecnología ZigBee – Intercambio de pulsos de sincronización – Desarrollo – Funcionamiento del equipo – Anexos.

Tecnología de bajo costo para operación de pozos – Arrancador telemétrico – Marco teórico – Contactores – Relevadores – Interruptores termomagnéticos – Sistema global para las comunicaciones móviles (GSM) – Servicio general de paquetes vía radio (GPRS) – Comunicación serial RS-232 – Sensores de corriente – Monitoreo de niveles estático y dinámico de un pozo – Eficiencia en bombas – Comunicaciones vía radio – Tecnología ZigBee – Intercambio de pulsos de sincronización – Desarrollo – Funcionamiento del equipo – Anexos.

Riego Desarrollo tecnológico Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Caracterización espacial de redes pluviográficas: caso de la cuenca de la presa Peñitas

René Lobato-Sánchez FRANCISCO JAVIER APARICIO MIJARES Indalecio Mendoza Uribe (2012, [Artículo])

Se presenta una metodología para determinar la importancia relativa de la ubicación de una estación pluviométrica dentro de una red meteorológica o climatológica ya existente. Lo anterior a partir del análisis del error medido a través de su varianza explicada y de un análisis espacial, en donde se considera cada estación. El análisis se realiza mediante la conformación de una malla regularmente espaciada obtenida mediante el esquema de interpolación espacial denominado “Kriging con regresión”, el cual resultó ser la mejor aproximación cuando se trata de incorporar una variable que permita mejorar la estimación espacial en topografías complejas, como es el caso de la cuenca de la presa Peñitas. Mientras mayor sea la diferencia con respecto a la malla de referencia, mayor será su importancia dentro de la red, utilizando para ello la medida del error a través de la raíz del error cuadrático medio (RMSE) entre estas dos mallas. El análisis determina que, en esta cuenca, dependiendo de la temporada (invierno o verano), la importancia de cada estación es diferente; únicamente la estación de Ocotepec mostró que sus observaciones son muy importantes en ambos periodos. Esta metodología es útil cuando se requiere aumentar el número de estaciones pluviométricas, pues ayuda a determinar los sitios donde se espera que las observaciones sean representativas del entorno.

Redes meteorológicas Lluvia por cuencas Bases de datos climatológicos Presa Peñitas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Metodología para la generación de mapas de riesgo por inundación en zonas urbanas

VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA José Manuel Rodríguez Varela VÍCTOR JAVIER BOURGUETT ORTÍZ OSCAR JESUS LLAGUNO GUILBERTO PEDRO MISAEL ALBORNOZ GONGORA (2015, [Artículo])

En el presente artículo se expone una metodología para la generación de mapas de riesgo que articula los mapas de peligro y vulnerabilidad por inundación. Se expone el procedimiento a realizar bajo un criterio que permite ser adaptable a distintas zonas urbanas; estos mapas son utilizados para estimar los costos por daños estructurales y de menaje de las viviendas. El caso de estudio es la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, donde se generaron los mapas de peligro, vulnerabilidad y riesgo por inundación con la metodología propuesta. Se generan costos estimados para el daño estructural y menaje de las viviendas; además, se desarrollaron rutas de evacuación y se revisó la localización de los refugios.

Inundaciones Análisis de vulnerabilidad Mapas de peligro Resistencia al vuelco INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Participación y apropiación de la modernización y tecnificación del riego en Chihuahua, México

Participation and appropriation of modernization and technified irrigation in Chihuahua, Mexico

Maria Dolores Olvera Salgado WALDO OJEDA BUSTAMANTE GREGORIO BAHENA DELGADO OSCAR ALPUCHE GARCÉS (2014, [Artículo])

En México, el riego se realiza en 6,5 millones de hectáreas con infraestructura hidroagrícola, necesaria en el 66% del país que presenta condiciones de aridez. La recurrente sequía y el compromiso de entrega de agua, establecido en el tratado de 1944 entre México y Estados Unidos de Norteamérica, obligaron al país a tecnificar y modernizar el riego, para hacer eficiente el uso del agua. Con el uso de indicadores técnicos y socioeconómicos, se determinó su efecto de manera comparativa a partir de la percepción y participación de los productores. En el proceso de tecnificación y modernización del riego, se encontraron diferencias productivas y socioeconómicas significativas de acuerdo con el tamaño de la superficie tecnificada y el tipo de sistema de riego seleccionado.

Riego por aspersión Modernización Distritos de riego INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

El efecto de los sismos en los acueductos

JOSE RAUL FLORES BERRONES (1989, [Artículo])

Entre los efectos catastróficos que produjeron los sismos de 1985, tanto en la Ciudad de México como en otras ciudades cercanas al epicentro, estuvo la ruptura de las tuberías de las redes primarias y secundarias de agua potable. Las causas que originaron el fallo de tuberías subterráneas, así como el tipo de fallamientos observados en ellas fueron diversos (Flores, 1986). En cualquier comunidad humana los abastecimientos de agua, gas y electricidad son líneas vitales y, en particular, el agua. En el pasado, la destrucción de los acueductos por sismos fue muy severa y aun en países altamente desarrollados como Japón, se consideraba que este tipo de problemas era inevitable. Actualmente, se realizan estudios e investigaciones en todo el mundo con la finalidad de tomar medidas preventivas y operativas que permitan la resistencia de las tuberías ante la acción de los sismos. Este trabajo presenta una breve descripción de los mecanismos de falla, la metodología para lograr diseños resistentes a sismos, algunos de los métodos de análisis más empleados en Japón, así como algunos de los criterios y medidas de seguridad con que cuenta ese país y que pueden ser de utilidad para los acueductos construidos y por construirse en México.

Mecanismos de falla Sismos Tuberías Diseño INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Tecnología de agricultura urbana para la producción de alimentos

CARLOS ARMANDO DE LOS SANTOS GARCIA HELENE EMMI KARIN UNLAND WEISS (2013, [Documento de trabajo])

Guía para la construcción y producción de tres modelos físicos de agricultura urbana: Modelo de producción vertical en tubos de PVC, Modelo de producción en capas, Módulo de producción hidropónico en tubos de PVC – Actividades complementarias y de promoción para la agricultura urbana: Manejo de la fertilidad en macetas y contenedores individuales, Control de plagas y enfermedades, Validación de un composteador, Asesoría para implementación de agricultura urbana.

Agricultura urbana Cultivos alimenticios Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA