Tesis para optar al grado de Magister en Ciencias de la Ingeniería, mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico. Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Los canales y fiordos australes de Chile son propensos a eventos de proliferación de algas. Un mecanismo que da pie a la generación de estos eventos es la mezcla vertical, la cual transporta nutrientes desde aguas profundas a zonas más someras, generando mayor disponibilidad de nutrientes para los procesos fotosintéticos de las microalgas, lo que permite su proliferación. En un cuerpo de agua estratificado, el perfil de densidad controla el proceso de mezcla vertical, por otra parte, la circulación es controlada por los forzantes y a su vez modifica la estructura de densidad, alterando el régimen de mezcla. Por lo tanto, caracterizar y predecir correctamente la estratificación y la mezcla vertical podría ayudar en el pronóstico de escenarios propensos a eventos de proliferación de algas. Durante el mes de enero de 2014 se realizó una campaña de mediciones en el fiordo Comau (42º22'S, 72º25'W), región de los Lagos, Chile. Éste es un sistema estuarino angosto, de 34 km de largo, con una profundidad media de 350 m. En la campaña se efectuó un monitoreo de la estratificación y variables hidrodinámicas del fiordo utilizando un sistema de medición autónomo diseñado para este propósito. La estratificación se caracterizó con mediciones continuas de temperatura y conductividad a diferentes profundidades y con perfiles diarios de estas variables con una sonda multiparámetro, la cual permitió la medición adicional de fluorescencia asociada a clorofila-a. El campo de velocidades en los primeros 23 m se registró en diversos periodos con un medidor acústico de corrientes ADCP. Por otra parte, se realizó una descripción de los procesos de mezcla vertical mediante un modelo 1D vertical con un cierre turbulento tipo k-ε. Al modelo se le incorporaron los efectos de presiones horizontales barotrópicas inducidas por la marea y baroclínicas inducidas por el viento, las cuales fueron incorporados mediante series de tiempo de gradientes de presiones. Estos gradientes fueron incorporados como términos fuente en las ecuaciones de momentum del modelo. Los resultados de la campaña de terreno indican la presencia de una capa superficial de agua dulce y otra profunda de agua salada con una interfaz de densidades abrupta y somera localizada a 5 m de profundidad y una corriente superficial con una velocidad promedio de 5 cms-1. La variación temporal de la estratificación muestra una correlación con el forzamiento por viento. Los resultados de modelación, que incluyeron los gradientes de marea y circulación baroclínica inducida por el viento, arrojaron una mejora de un 10 % con respecto al caso sin gradientes. Adicionalmente, se realizó una validación en términos de transporte de masa que muestra una relación de los coeficientes asociados a la mezcla vertical del modelo modificado con la distribución vertical de microalgas que concuerda con los resultados de otros experimentos de campo. Los resultados indican que la circulación baroclínica inducida por el viento podría estar modulando la mezcla vertical en el fiordo Comau.

El presente trabajo de Tesis busca determinar los tipos de fallas geotécnicas que se presentan en los diferentes taludes dentro del sistema vial en el Perú, de la misma forma busca analizar las posibles causas de estos problemas geotécnicos que se manifiestan a través de movimientos de taludes ocasionando deslizamientos y desprendimientos de material que afectan las carreteras, poniendo en riesgo la seguridad de los usuarios y en muchos casos impidiendo la transitabilidad de la vía. Se busca establecer los factores que influyen y contribuyen a la inestabilidad de los taludes, se hizo énfasis en tres agentes decisivos como los son la hidrología del sector, la geología tanto local como regional y la sismicidad, se determinó que el principal agente en la inestabilidad de taludes es el agua, la presencia o no de este elemento tiene directa influencia en el aumento de presiones internas dentro del material, así como resta capacidad de resistencia a los taludes y dependiendo del tipo de suelo que presente un sector inestable puede determinar la magnitud del daño en el sector. La segunda parte de la Tesis es la aplicación de la teoría a un sector inestable real que afecta una carretera en la selva norte del Perú, a la cual se aplicaron estudios de geotecnia a través de ensayos de laboratorio, se le hizo un mapeo geológico por observación y cartas nacionales, y por medio de esta información se diagnosticó el tipo de falla, así como sus causas y se procedió a proyectar obras con el fin de estabilizar el talud y asegurar la carretera. Por último se hicieron ensayos de estabilidad en el sector crítico en estado natural y con las obras proyectadas a fin de demostrar la efectividad de las obras proyectadas y el cumplimiento de los factores de seguridad.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Evalúa los riesgos aplicando las normas internacionales NFPA (National Fire Protection Association) acorde a las especificaciones técnicas del proyecto para determinar el diseño del sistema contra incendio de la faja transportadora de la mina Toromocho, para la cual se aplica el software Pipe Flow. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere asesor / Muestra un caso particular de abastecimiento de agua en un establecimiento de salud, dicho establecimiento cuenta con una primera etapa ejecutada y en esta monografía se considera un mejoramiento en una segunda etapa con equipamiento nuevo; el nosocomio está ubicado donde no existen redes de agua y para superar ello se considera diseñar cisternas y mediante análisis y cálculos (dentro de la rama de Hidráulica) elegir equipos de bombeo necesarios que satisfagan la demanda de agua que se requiere. Al no existir en la zona cuerpo de agua dulce actualmente las formas de acceder al agua es por pilones y cisternas. Se contempla la implementación de materiales de bombeo directo desde las cisternas de almacenamiento de agua a los canales de reparto interiores por medio de bombas de velocidad variante y fuerza continua. Para ello se realiza el análisis, los cálculos y selección de los equipos de acuerdo a la demanda de consumo de agua en el centro materno infantil. Con el desarrollo de este trabajo se ha logrado conseguir los resultados esperados en cuanto a la selección de los equipos que finalmente abastecerán de agua potable al centro materno infantil. / Trabajo de suficiencia profesional

O presente trabalho teve por objetivo o estabelecimento de algumas premissas básicas para descarte em solos de resíduos contendo sódio. A avaliação do efeito da presença de sódio foi feita através de experimentos em condições de laboratório relacionando-se porcentagem de sódio trocável (PST) relação de adsorção de sódio (RAS) da solução percolante e condutividade hidráulica saturada em três diferentes tipos de solos. Concluiu-se que a presença de soído não afeta igualmente os diferentes tipos de solos. Também o limite crítico de concentração varia com o tipo de solo e com a PST desse solo. Para o solo argiloso (TE) de alta CTC o valor de PST crítico foi menor que 5%. Em LVe o PST crítico foi menor que 8% ; e para AQ o PST critico foi menor que 6%. Também concluiu-se que o efeito prejudicial da presença de soído sobre a condutividade hidráulica pode ser revertido pela lavagem do solo, indicando o que a adição ao solo de resíduos contendo sódio pode ser acompanhada da aplicação de lâminas de água ou mesmo do aproveitamento das épocas de chuva para o descarte / This paper intends to establish basic rules for land disposal of sodium containing wastes. The assessment of sodium effect was made through experiments under lab conditions by relating exchangeable sodium percentage (ESP),sodium adsorption rate (SAR) of the percolating solution and saturated hydraulic conductivity (Ko) in three different soil types. It was shown that sodium effect is not the same for the three different soil types. Also the threshold concentration changes with soil type, and with ESP of the soil. For the high CEC clay soil the criticaI ESP value was lower- than 5% for medium texture soil the criticaI ESP vaIue was lower than 8%, and for the sandy soil the criticaI ESP value was lower than 6%. It was aIso concluded that the harmful effect of sodium on the hydraulic conductivity can be reverted oy soil leaching, that means that land disposal of sodium containing wastes should be followed by water applications or by using the rainy season for the disposal.

Considerando a hipótese de que a curva de retenção de água e a condutividade hidráulica podem não coincidir com os horizontes pedogenéticos ao longo de um perfil devido aos processos dinâmicos que regem o movimento da solução do solo, foram selecionadas duas áreas de Latossolo com o objetivo de verificar até que ponto há relação entre essas duas propriedades hidráulicas e os horizontes identificados. Em trincheiras abertas em cada área estudada, com dimensões de 2,0 m x 2,5 m x 2,0m foram retiradas amostras com estrutura indeformada do perfil 0,00 - 1,00 m, a cada 0,10 m, não seguindo os horizontes pedogenéticos. Amostras deformadas foram coletadas nos horizontes para caracterização física e química. O método utilizado para determinação da condutividade hidráulica saturada (Ko) foi o do permerâmetro de carga decrescente. As curvas de retenção de água foram determinadas por meio de câmaras de pressão com placa porosa e funis de placa porosa. Comparando os resultados obtidos do log (Ko), observou-se que, de modo geral, não houve variações significativas ao longo das camadas estando os valores compreendidos entre 2,22 a 3,20 no LATOSSOLO AMARELO Distrófico (LAd) e entre 1,93 a 3,22 no LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico (LVdf). Como no caso do log (Ko), a curva de retenção de água não seguiu exatamente os horizontes pedogenéticos identificados, sendo que esta propriedade foi a que apresentou maior sensibilidade às variações morfológicas, permitindo identificar, conforme as 10 tensões avaliadas, as seguintes camadas hidráulicas: 0,0-0,4 m, 0,4-0,8 m e 0,8-1,0 m para o LAd e para o LVdf as camadas: 0,0-0,3 m, 0,3-0,8 m e 0,8-1,0 m. Pelas tendências obtidas, conclui-se que, em solos com grande homogeneidade, nem sempre as propriedades hidráulicas sofrem variações à medida que ocorre transição nos horizontes pedogenéticos, sendo necessário ter precaução quando o objetivo é caracterizar o solo ) hidraulicamente, pois alguns atributos morfológicos utilizados na identificação de horizontes no campo não são suficientes. / Based on the hypothesis that the water retention curve and the hydraulic conductivity may not match the soil profile pedogenetic horizons, due to the dynamic processes controlling the soil solution movement, two oxisol areas were selected with the objetive of verifying the extent of a relation between these two hydraulic properties and the pedologically identified horizons. The experiment consisted in opening 2,0 m x 2,5 m x 2,0 m pits in each study area, to collect undisturbed soil samples, at every 0,10 m, since the soil surface till 1 m soil depth, not following the pedogenetic horizons. Disturbed soil samples were also collected from the horizons for the soil physical and chemical characterization. The saturated hydraulic conductivity (Ko) was determined by using the falling decreasing head permeameter method. The retention curve were determined by means of porous plate pressure cells and porous plate funnels. Comparing the results of log Ko, in general, there were not significant variations along the layers. The values varied from 2,22 to 3,20 in Allic Haplorthox and from 1,93 to 3,22 in Rhodic Haplustox. As in the case of log Ko, the water retention curve did not also followed precisely the identified pedogenetic horizons and this hydraulic property presented higher sensibility to the morphologic variations; according to the 10 evaluated tensions, the following hydraulic layers could be selected for the Allic Haplorthox: 0,0-0,4 m, 0,4-0,8 m and 0,8-1,0 m and for the Rhodic Haplustox: 0,0-0,3 m, 0,3-0,8 m and 0,8-1,0 m. From the tendencies, it could be concluded that in soils with great homogeneity, the hydraulic properties do not always suffer variations when there is a transition in the pedogenetic horizons of the profile, being necessary to have caution when the objective is to hydraulically characterize the soil, because some morphologic attributes used in the horizons identification in the field are not enough.

Diante da necessidade por parte das prefeituras de ferramentas que auxiliem na gestão do controle de alagamentos e inundações, o presente trabalho propõe uma metodologia para determinação de equações simplificadas para o dimensionamento de reservatórios de detenção distribuída. O objetivo de as equações serem simplificadas é proporcionar fácil emprego, tanto por parte dos profissionais prestadores de serviços, como por parte do corpo técnico municipal, na compreensão de seu emprego e utilização de seus parâmetros. Em busca do entendimento do problema proposto, foram investigadas legislações brasileiras que estabelecem volumes de detenção, em especial a Lei Estadual Paulista 12.526 de 2007. Observou-se uma indiscriminada transferência de equações sem o devido cuidado com a adequação dos parâmetros hidrológicos locais, falta de clareza dos parâmetros adotados e critérios distintos, além de volumes resultantes que não conseguem amortecer de fato os picos de vazão. Outras metodologias presentes na literatura foram avaliadas, sendo o Método Racional Modificado o que se apresentou mais adequado ao dimensionamento dos reservatórios de detenção na fonte. Este método foi então o selecionado para a presente proposta, sendo incorporado a ele o conceito de coeficiente de controle, o qual estabelece uma correlação entre a ocupação do lote e a capacidade do sistema de drenagem existente. Para avaliação da metodologia proposta, um estudo de caso foi realizado com dois cenários, 75 e 100% de área impermeabilizada de um lote hipotético. Para o segundo cenário, o volume calculado pela metodologia proposta apresentou uma redução de 13% em relação ao exigido pela Lei Estadual Paulista. Entretanto, mais importante do que a diferença entre os volumes, os resultados apontaram para a extrema importância dos sistemas de deságue. Somente uma solução integrada é capaz de promover o amortecimento dos picos de vazão. As equações simplificadas propostas permitem, ainda, uma fácil visualização por parte dos munícipes dos benefícios de se adotar áreas permeáveis nos lotes, que refletem diretamente numa redução dos volumes de detenção necessários.

Actualmente la minería es una de las actividades productivas que genera mayor movimiento económico en el país, de tal forma que la maquinaria inmersa en este rubro es fundamental. El sistema hidráulico dentro de los diferentes tipos de maquinaria pesada, es el principal encargado del movimiento de grandes cargas, siendo la bomba una de las partes más importantes y de la cual depende el desempeño general de la máquina. Las bombas de pistones axiales son comúnmente utilizadas en los sistemas hidráulicos de dirección y de movimiento de implementos (cilindros hidráulicos), además suelen tener integrado un sistema de control de sensado de carga. Después de todo servicio de mantenimiento a estas bombas, se requiere una prueba de verificación para garantizar su correcto funcionamiento y no exista ningún problema cuando se encuentre trabajando en campo, ya que podría afectar económicamente a la entidad a cargo de la máquina y/o físicamente al personal. El objetivo principal de esta tesis es realizar el diseño de un banco de pruebas para bombas de pistones axiales con sensor de carga de hasta 140 cc/rev, de tal forma que sea factible económicamente para el medio local. En primer lugar, se procedió a investigar el estado del arte del banco, el principio de funcionamiento básico de este tipo de bombas y los parámetros fundamentales de medición. Luego, se aplica la metodología del diseño, para poder obtener un proyecto definitivo. En base a este proyecto, se procede a realizar la selección de componentes hidráulicos y de potencia, para luego proceder con el diseño estructural y finalmente, un estimado de costos. El banco de pruebas diseñado requiere 252 kW de potencia en su pico de presión, esta será suministrada por un motor de combustión interna, el cual acciona un sistema de transmisión hidrostática encargado de manejar el sentido del torque y transmitir potencia a la bomba de prueba. Además, se tiene un bloque de válvulas que tiene comunicación con todos los equipos hidráulicos, incluyendo un panel de instrumentación por el lado lateral del banco, el cual posee los equipos necesarios para poder obtener todos los parámetros de prueba. / Tesis

Como una alternativa de solución a la creciente demanda de materiales de construcción de bajo costo, generada por el crecimiento demográfico en las principales ciudades del país, se ha investigado previamente en la PUCP un material compuesto de cemento, papel reciclado, quitosano y fibra de sisal. Este material denominado fibrocemento posee propiedades adecuadas para la fabricación de paneles y calaminas de bajo costo, por lo que la producción de éstas permitiría la construcción de viviendas económicas. En esta línea de investigación, se ha previsto el desarrollo de una planta piloto para la fabricación de calaminas, dentro de la cual, una de las etapas finales de producción consiste en el prensado del fibrocemento para maximizar su resistencia. En este sentido, el objetivo de la presente tesis es diseñar una prensa hidráulica de 100 toneladas para la fabricación de calaminas según las normas NTP-ISO 9933, con la intención de evaluar las propiedades de dichas calaminas como paso previo a su producción en serie. La metodología utilizada para el diseño de dicha prensa se puede resumir en las siguientes etapas: i) Estudio del estado de la tecnología y definición de los parámetros requeridos para el diseño; ii) elaboración de una “lista de exigencias” que cuantifica los diversos aspectos que se deben cumplir al realizar el diseño, tales como la función del equipo, los materiales, la geometría, la rigidez, cargas, fuentes de energía, entre otros; iii) cálculo estructural y diseño del equipo; iv) selección de componentes hidráulicos del mismo y, finalmente, v) se han elaborado los planos de fabricación, así como el costeo y planificación de recursos para su fabricación e implementación. Como resultado, se ha diseñado una prensa hidráulica adecuada para la fabricación de calaminas de fibrocemento según las normas NTP-ISO 9933, cuyas especificaciones principales son: 100 toneladas de capacidad; 550 mm de carrera disponible; dimensiones generales de 1500 x 1700 x 2700 mm; mesa de trabajo de 1370 x 670 mm y 0,3 mm de deflexión máxima (con carga nominal); unidad de presión de 200 bar nominal, 240 bar máximo y 50 litros/min de caudal máximo; motor eléctrico de 15 KW (20 HP) y 1710 rpm y, por último, costo total de fabricación de S/. 70 000.00 aproximadamente. / Tesis

El departamento de Huancavelica dispone de gran inversión en el sector minero, en el distrito de Córdova (provincia de Huaytará) se ubica la mina Pumacahua cuyo mineral principal es el oro, concretamente en la Quebrada de Huinchulla en la cabecera del Río Grande. La minera COSTEÑA S:A. planea extraer dicho mineral, produciendo durante 10 años de vida útil 945 toneladas de relaves al día. La técnica que se va a emplear de extracción emplea cianuro, un componente altamente contaminante que va a estar mezclado con el relave obligando a tener un especial cuidado con estos residuos. El relave podría contaminar el subsuelo, el aire, la vegetación, la fauna y el agua. Para ayudar al almacenamiento de los deshechos mineros, se va a diseñar una presa de material de préstamo en dos fases con la metodología hacia aguas abajo. La presa de relaves es la alternativa óptima económica y técnicamente y con menos impacto en el entorno. Las actividades mineras suelen llevarse a cabo en el curso alto de los ríos, igual que ocurre en este caso, el agua provoca numerosos impactos en el ecosistema desde el nacimiento de los cursos hídricos y durante todo su cauce hasta la desembocadura en el mar, y esta mina no es la excepción. Para minimizar los daños al entorno se diseña una derivación del cauce del río hasta aguas abajo de la presa, y además, debido al contenido de cianuro hay obligación de implantar una membrana impermeable en la presa y en el terreno. En caso de no disponer de un emplazamiento controlado de almacén, se provocaría un impacto contaminante en el entorno y más este relave con cianuro (Argota et al., 2015). Impactos contaminantes altos suponen que el Estado sancionaría a la empresa minera con multas e incluso con clausurar la planta. Para evitar esta situación, este proyecto se diseñó una presa con un cálculo hidráulico y de estabilidad estática, puesto que la principal causa de colapso de estas obras es el deslizamiento de sus taludes (Oldecop y Rodríguez, 2007). / Tesis