Orientador: João Carlos Cury Saad / Banca: José Antonio Frizzone / Banca: Frederico Fábio Mauad / Resumo: A implantação de pomares cítricos irrigados, em diversas regiões do Estado de São Paulo, onde a variação da declividade é um fator limitante ao desempenho satisfatório da uniformidade de emissão d'água, impulsiona aos projetistas delinearem sistemas de irrigação visando a maior uniformidade de emissão, sem uma certeza sólida de que a mesma se reverterá em maior produção. Este fato acaba por penalizar o produtor irrigante de citros, devido ao alto custo inicial de implantação de um sistema de irrigação localizada, que é fixa e está distribuída em todo o espaço a ser irrigado. A existência de diferentes combinações de uniformidade de emissão na unidade operacional com a declividade do terreno favorece a ocorrência de várias possibilidades de configurações no sistema de irrigação, por conseguinte de diferentes custos de implantação e de posterior manejo do sistema. Desde que bem dimensionado, consegue-se verificar no sistema de irrigação localizada que a otimização do sistema através da programação linear é a melhor metodologia frente aos outros métodos propostos na pesquisa operacional, visto que se encontra a solução ótima global para as variáveis pré-estabelecidas no dimensionamento. Este trabalho teve por objetivo, através da programação linear, avaliar os desempenhos hidráulico e econômico (custos fixos e variáveis) de um sistema de irrigação localizada para a cultura da laranja; analisando se um melhor desempenho hidráulico, em diferentes condições de declividade, reverteria em uma maior receita liquida ao produtor. Os resultados obtidos permitem uma análise consistente dos parâmetros hidráulicos da uniformidade de emissão pré-estabelecida para a linha de derivação, influencia desta nas linhas laterais, produtividade, uniformidade de emissão real e receita liquida do produtor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The introducing of irrigated citric orchards, in several areas of the State of São Paulo in Brazil, where the variation of the declivities is a limit factor in the acting of the uniformity of water emission, it impels the planners to delineate irrigation systems seeking a larger emission uniformity, without a solid certainty that the same will be reverted in larger production. This fact ends for paining the producing citrus irrigante, due to the high cost initial of introducing of a system of located irrigation, that is fixed and this distributed in whole the space to be irrigated. The problem of the existence of different combinations of emission uniformity with the declivities of the land, in the several spaces of the hydraulic net, they favor the occurrence of several possibilities of configurations in the irrigation system, consequently of different introducing costs. Since well dimensioned, is gotten to verify in the system of located irrigation that the optimization of the system through the lineal programming is the best methodology front to the other methods proposed in the operational research, because this finds the global great solution for the variables established before in the design. This dissertation had for purpose to evaluate, through the lineal programming, the hydraulic and economic acting (fixed costs and you varied) of an irrigation system located for the culture of the orange; being analyzed a better hydraulic acting, in different declivities conditions, it would be reverted in a larger revenue it liquidates to the producer. The obtained results allow a consistent analysis of the revenue it liquidates of the producing front to the different hydraulic configurations and of declivities proposals; being verified that not always the best hydraulic configuration is reverted in larger profit to the producer for the indicated study conditions... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Implementa un sistema de protección contra incendios adecuado, de acuerdo al ente regulador nacional de OSINERGMIN, RNE y normas internacionales como NFPA (NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION), el diseño contempla una bomba contra incendios, cálculo del volumen de agua de la cisterna, red de distribución de agua por tuberías, sistema de espuma contra incendios, sistema de rociadores automáticos y dispositivos de descarga de agua como (rociadores automáticos, gabinetes e hidrantes). La red de protección contra incendios esta dimensionado de acuerdo a cálculos hidráulicos, dichos resultados se muestran en tablas y gráficas, el sistema está representado en planos en donde se muestra la ubicación de tuberías, bombas y dispositivos como rociadores automáticos y gabinetes. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Trata sobre el diseño hidráulico realizado para el proyecto; “Instalación de un drenaje subterráneo en la propiedad de la Empresa MMC Jardines del Buen Retiro”, el cual fue solicitado por la administración del Cementerio Católico “Jardines del Buen Retiro” a la consultora Valisal Ingenieros E.I.R.L. en el año 2012. El estudio del terreno, que forma parte de la ampliación de dicho camposanto, es para conocer las condiciones del subsuelo e implementar un nuevo sistema de drenaje. El trabajo de campo fue realizado conjuntamente con el gerente de la consultora, entre los meses de abril y mayo de 2012, el cual consistió en la instalación de 5 pozos de observación y la posterior toma de datos, los cuales fueron procesados obteniendo como resultado los planos de nivel freático, líneas de corriente y ubicación del sistema de drenes. / Trabajo de suficiencia profesional

El objetivo fundamental de la presente investigación es desarrollar un modelo metodológico de gestión de las infraestructuras hidráulicas urbanas con relación a los riesgos hidrológicos y geológicos caracterizados. Para ello, se han caracterizado y analizado la susceptibilidad y la resiliencia de los diferentes componentes, sistemas y subsistemas de este, así como la afectación sobrevenida de las amenazas naturales de carácter hidrológico y geológico incluidas en la investigación, en el ámbito local o zona de estudio y de implantación. Se pretende integrar la información del sistema de infraestructuras hidráulicas urbanas, con la información temática relativa a los riesgos analizados, a través de un Sistema de Información Geográfica compatible, generando posibles escenarios en base a las características de peligrosidad de la zona de análisis y el grado de vulnerabilidad o fiabilidad del sistema hidráulico, al objeto de obtener una herramienta de gestión de la infraestructura hidráulica urbana que posibilitará un modelo de gestión integral y sostenible de la misma. Dicha metodología servirá como herramienta de toma de decisiones al operador del sistema, y de planificación e información a los diferentes organismos competentes de la Administración Pública. Además de otras actividades, el planeamiento urbanístico y la prevención o mitigación de los efectos durante los eventos catastróficos, se beneficiarán de ello, ya que los organismos gestores de estas áreas de responsabilidad podrían disponer de una herramienta de consulta que permitiera un análisis en tiempo real. Con el fin de homogeneizar la aplicación de la metodología propuesta se proponen los inputs básicos que definirán el sistema en su conjunto, para obtener los outputs que harán eficiente la gestión integral a través del modelo propuesto. La definición de los diferentes parámetros integrados y su interrelación analítica, conlleva la obtención de un modelo actualizado en tiempo real, que permitirá prever las posibles incidencias en el sistema, la localización de los puntos y/o subsistemas más críticos, con las alternativas posibles, según el escenario real y su variación temporal, y sentar con ello las bases del modelo de gestión integral del sistema hidráulico urbano, ante los más importantes riesgos hidrogeológicos característicos de la zona de análisis. La implantación del modelo no se circunscribe a unas zonas determinadas, sino que es un modelo de gestión que unifica e integra todos los parámetros y variables necesarias que caracterizan el Sistema, para prever y mitigar los posibles efectos catastróficos (pérdidas de vidas humanas, daños sobre las infraestructuras básicas,…) ya que plantea modelos de escenarios posibles, que se alimentan y actualizan en tiempo real con la información disponible, sirviendo así como como herramienta de toma de decisiones, y como elemento fiable que garantiza la operatividad de este sistema esencial y vital, para las personas y las actividades humanas en general. Se trata de implantar y desarrollar la resiliencia en las infraestructuras hidráulicas urbanas, proponiendo nuevos diseños de componentes, mediante la incorporación de equipamientos y dispositivos que por sus características funcionales incrementen la fiabilidad operativa del sistema, en el caso de eventos catastróficos hidrológicos y geológicos. Dada la amplitud y las posibilidades de desarrollo de la temática descrita, se ha optado por plantear unas directrices generales para la implantación del modelo de gestión, a partir de la descripción de los componentes del sistema hidráulico urbano, caracterizando los mismos según las variables y parámetros característicos del sistema, con una visión integral y homogénea, que haga posible su implantación independientemente de la zona geográfica y la diversa tipología operativa del sistema hidráulico urbano. Además, se concretan unas estrategias o recomendaciones sobre el empleo de materiales sostenibles, adaptando su utilización a la diversa tipología estructural de la infraestructura hidráulica particular, sobre todo en aquellos elementos de la red especialmente sensibles y críticos del sistema. Finalmente, se propone la instalación de dispositivos de detección, medición y control, de equipos y de dispositivos que permite conocer y actuar sobre el comportamiento de las estructuras hidráulicas en tiempo real, lo que permite la operación sostenible e inteligente de las mismas, anticipándose así, al evento catastrófico en un tiempo “razonable” y ejercer una toma de decisiones más objetiva, en eventuales situaciones de riesgo sísmico, e inundación, o de sus riesgos derivados. Con un enfoque de minimización de los efectos negativos que pueden acarrear estos eventos catastróficos descritos (deslizamientos de tierras, inundaciones, terremotos, episodios de lluvias intensas, erupciones volcánicas, y afecciones al medio ambiente en general), se realiza un primer análisis de estimación de daños y las posibles alternativas para la toma de decisiones en un marco integral, que permita garantizar la continuidad de este servicio básico, y evitar o minimizar las consecuencias adversas de eventos catastróficos o incidencias imprevistas. Mediante el desarrollo de este modelo de gestión integral, que resulta especialmente útil, además de como instrumento de planificación urbana y como base de información a los servicios de protección civil, para la mitigación de daños y control del riesgo en las infraestructuras hidráulicas urbanas, se incrementa la resiliencia, y la gestión eficiente de la infraestructura hidráulica urbana, adaptando la misma a los efectos del cambio climático y su incidencia en la mayor variabilidad de los riesgos naturales. Es por ello, un modelo de gestión sostenible que, a partir de un análisis de las amenazas o peligro potencial, plantea una caracterización homogénea e integral del sistema hidráulico urbano, analizando la vulnerabilidad de los componentes esenciales del mismo, su grado de riesgo y la fiabilidad de la infraestructura en su conjunto, desde una visión integrada, y a partir de una caracterización física y operativa de la aquella.

La presente tesis trata sobre el estudio de la Pequeña Central Hidroeléctrica de Monzón, ubicada en la provincia de Huamalíes, departamento de Huanuco. Empezamos este trabajo viendo los objetivos del proyecto, los cuales eran de dotar de energía eléctrica a la localidad de Monzón. Para ello hacemos un análisis del mercado eléctrico y vemos las alternativas para cubrir esta demanda de las cuales seleccionamos la Central Hidroeléctrica. Analizamos las cuencas cercanas a la población y decidimos por la que ofrecía las mejores condiciones para desarrollar el proyecto. Como en todo proyecto hidroenergético estudiamos primero la disponibilidad de la fuente principal de todo este mecanismo, que es el agua y por ello hacemos los estudios hidrológicos. A continuación hacemos los estudios geológicos y topográficos del área seleccionada, También hacemos los análisis de los materiales de construcción que hay en las canteras. Proseguimos con el diseño de las obras y su respectiva justificación. En una central hidroeléctrica se busca que la obra sea bien diseñada, garantizando su buen funcionamiento y estabilidad de sus componentes. Con la demanda encontrada y ubicándonos en la zona del proyecto se ha calculado que se puede construir una PCH de 360 KW de potencia. Hacia ello va nuestro trabajo. Adicionalmente presentamos los sistemas de transmisión eléctrica a nivel de estructuras típicas y la subestación de salida. Por último calculamos el presupuesto total del proyecto y realizamos una evaluación económica del mismo para ver su rentabilidad. Las tablas se encuentran en un archivo excel denominado tablas – tesis y ayudan a esquematizar datos y cálculos en cada capítulo.

La conductancia hidráulica determina la capacidad de transporte de agua afectando a las relaciones hídrias de la planta así como a la eficiencia de absorción de agua y nutrientes. Los patrones de cítricos difieren en su conductancia hidráulica debido a diferencias en la anatomía de los elementos vasculares o en la distribución del sistema radical pudiendo ser el principal factor que regula el desarrollo de los frutos y la respuesta de la planta a situaciones de estrés. Las relaciones hídricas pueden verse alteradas por estreses abióticos como el déficit hídrico, la salinidad o la asfixia radical. Recientes estudios realizados en especies no cítricas demuestran que las acuaporinas intervienen de manera importante en las relaciones hídricas de la planta y que los estímulos ambientales pueden regular su expresión. Ésta, a su vez, puede estar regulada por el pH citosólico. Por tanto, el principal objetivo de la presente tesis fue estudiar la conductancia hidráulica de los patrones de cítricos, determinando su influencia en la transpiración, los factores que la regulan y su papel en la respuesta de la planta a las situaciones de estrés abiótico. En los ensayos realizados, se utilizaron distintos patrones injertados y sin injertar. Se observaron diferencias en la capacidad de absorción de agua de los diferentes patrones, la cual tuvo una marcada influencia en el proceso de transpiración de la planta. La conductancia hidráulica se relacionó tanto con la expresión de acuaporinas como con la anatomía del xilema. Por otra parte, en condiciones de estrés hídrico se demostró que las características hidráulicas del patrón pueden determinar el grado de tolerancia de la planta a este estrés. Al someter las plantas a estrés salino se observó que la diferencia en la expresión de acuaporinas entre genotipops de cítricos afecta a la exclusión de cloruro de las hojas, determinando así su tolerancia a la salinidad. Por último, en condiciones de asfixia radical se demostró que l / Rodríguez Gamir, J. (2012). CONDUCTANCIA HIDRÁULICA EN PATRONES DE CÍTRICOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17838

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial do ensaio de ascensão capilar e de uma técnica de otimização de parâmetros para estimar os parâmetros hidráulicos dos solos. O ensaio de ascensão capilar é de execução simples e rápida e reflete um fenômeno condicionado pelas propriedades hidráulicas do solo. Na representação matemática da ascensão capilar, utilizou-se o modelo de Terzaghi (1943) que considerou tratar-se de uma condição de fluxo governada pela condutividade hidráulica saturada (ks), e o modelo de Lu & Likos (2004b), que utilizaram a equação de Gardner (1958) para representar a função condutividade hidráulica, considerando que o fluxo se dá em meio não saturado. O processo de otimização utilizou a rotina SOLVER componente do programa EXCEL, e foi testado utilizando-se os dados experimentais de Lane & Washburn (1946) e de Zhang & Fredlund (2009). Em seguida, resultados de ascensão capilar de oito amostras de solos típicos do Estado do São Paulo, Brasil, foram modelados com os parâmetros derivados da técnica. Observou-se que tanto o modelo de Terzaghi (1943) quanto o de Lu & Likos (2004b) conseguiram reproduzir os resultados experimentais de ascensão capilar, com melhores resultados associados ao modelo de Lu & Likos (2004b) para a maior parte dos solos analisados. A previsão da condutividade hidráulica saturada, de forma geral, diferiu menos de uma ordem de grandeza dos valores medidos experimentalmente, embora maiores discrepâncias tenham sido notadas para determinados tipos de solos. O parâmetro de Gardner da função condutividade hidráulica resultou em valores da mesma ordem de grandeza dos valores reportados na literatura para solos similares. Os resultados sobre a aplicação do ensaio de ascensão capilar e da técnica de otimização mostraram-se promissores para a determinação de parâmetros hidráulicos dos solos analisados, com a vantagem de ter-se um procedimento simples e rápido para a finalidade descrita. / This study evaluates the potential of capillary rise test and a parameter optimization technique to estimate soil hydraulic parameters. The capillary rise is a simple and expedite test that is conditioned by soil hydraulic properties. In the mathematical representation of the capillary rise we used the model of Terzaghi (1943), who considered that saturated hydraulic conductivity commands the phenomeno and the model of Lu & Likos (2004b) who used the Gardner equation (1958) to represent the hydraulic conductivity function, considering that the flow takes place in a non-saturated condition. The optimization process used the SOLVER routine, component of the EXCEL program, that was firstly tested using experimental data of Lane & Washburn (1946) and Zhang & Fredlund (2009). Then, results of capillary rise of eight samples of typical soils of the State of São Paulo, Brazil, were modeled with the parameters derived from the technique. It was observed that both the Terzaghi (1943) and Lu & Likos (2004b) models were able to reproduce the experimental results of capillarity, although the best results were yielded by the model Lu & Likos (2004b) for most soils. The prediction of saturated hydraulic conductivity, in general, differed less than one order of magnitude of experimentally measured values, although larger discrepancies have been noted for certain types of soils. The resulting Gardner parameter of the hydraulic conductivity function were of the same order of magnitude of the values reported in the literature for similar soils. The results on the application of capillary rise test and optimization technique proved promising for the determination of soil hydraulic parameters analyzed, with the advantage of having a simple and rapid procedure for the purpose described.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Realiza el diseño hidráulico de una estructura de captación o bocatoma el cual debe garantizar el ingreso del caudal de diseño el mismo que debe de cumplir la demanda de los sectores de riego Pinahua y Carhuanillas. Actualmente el ganado tiene su alimentación en pastos naturales que dependen únicamente de las precipitaciones estando disponible en el mejor de los casos sólo seis meses al año mientras que para el resto del año el alimento se hace escaso el mismo que repercute negativamente en los ganados, pues la mala alimentación no oferta buena producción pecuaria con una baja producción de leche, carne y quesos que tienen un prestigio bien ganado. En su afán de irrigar las áreas de cultivo en años muy anteriores los pobladores mediante faenas han construido un bocatoma artesanal y canal en tierra los mismos que son captados del río Curipampa que tiene un caudal variable dependiente también del régimen pluviométrico que cuando se necesita del riego en la primera fase del cultivo el agua que circula por este es reducido mientras que existe también mayor cantidad de agua cuando no se le necesita. Esta situación hace pensar en una solución mediante un proyecto integral que permita almacenarla el agua para su posterior regulación. / Trabajo de suficiencia profesional

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial do ensaio de ascensão capilar e de uma técnica de otimização de parâmetros para estimar os parâmetros hidráulicos dos solos. O ensaio de ascensão capilar é de execução simples e rápida e reflete um fenômeno condicionado pelas propriedades hidráulicas do solo. Na representação matemática da ascensão capilar, utilizou-se o modelo de Terzaghi (1943) que considerou tratar-se de uma condição de fluxo governada pela condutividade hidráulica saturada (ks), e o modelo de Lu & Likos (2004b), que utilizaram a equação de Gardner (1958) para representar a função condutividade hidráulica, considerando que o fluxo se dá em meio não saturado. O processo de otimização utilizou a rotina SOLVER componente do programa EXCEL, e foi testado utilizando-se os dados experimentais de Lane & Washburn (1946) e de Zhang & Fredlund (2009). Em seguida, resultados de ascensão capilar de oito amostras de solos típicos do Estado do São Paulo, Brasil, foram modelados com os parâmetros derivados da técnica. Observou-se que tanto o modelo de Terzaghi (1943) quanto o de Lu & Likos (2004b) conseguiram reproduzir os resultados experimentais de ascensão capilar, com melhores resultados associados ao modelo de Lu & Likos (2004b) para a maior parte dos solos analisados. A previsão da condutividade hidráulica saturada, de forma geral, diferiu menos de uma ordem de grandeza dos valores medidos experimentalmente, embora maiores discrepâncias tenham sido notadas para determinados tipos de solos. O parâmetro de Gardner da função condutividade hidráulica resultou em valores da mesma ordem de grandeza dos valores reportados na literatura para solos similares. Os resultados sobre a aplicação do ensaio de ascensão capilar e da técnica de otimização mostraram-se promissores para a determinação de parâmetros hidráulicos dos solos analisados, com a vantagem de ter-se um procedimento simples e rápido para a finalidade descrita. / This study evaluates the potential of capillary rise test and a parameter optimization technique to estimate soil hydraulic parameters. The capillary rise is a simple and expedite test that is conditioned by soil hydraulic properties. In the mathematical representation of the capillary rise we used the model of Terzaghi (1943), who considered that saturated hydraulic conductivity commands the phenomeno and the model of Lu & Likos (2004b) who used the Gardner equation (1958) to represent the hydraulic conductivity function, considering that the flow takes place in a non-saturated condition. The optimization process used the SOLVER routine, component of the EXCEL program, that was firstly tested using experimental data of Lane & Washburn (1946) and Zhang & Fredlund (2009). Then, results of capillary rise of eight samples of typical soils of the State of São Paulo, Brazil, were modeled with the parameters derived from the technique. It was observed that both the Terzaghi (1943) and Lu & Likos (2004b) models were able to reproduce the experimental results of capillarity, although the best results were yielded by the model Lu & Likos (2004b) for most soils. The prediction of saturated hydraulic conductivity, in general, differed less than one order of magnitude of experimentally measured values, although larger discrepancies have been noted for certain types of soils. The resulting Gardner parameter of the hydraulic conductivity function were of the same order of magnitude of the values reported in the literature for similar soils. The results on the application of capillary rise test and optimization technique proved promising for the determination of soil hydraulic parameters analyzed, with the advantage of having a simple and rapid procedure for the purpose described.

Ingeniero Civil / El trabajo de título realizado consiste en analizar el comportamiento de la modelación numérica 3D de canales supercríticos, mediante la simulación numérica del rápido de descarga de la Central Hidroeléctrica Chucás de Costa Rica, utilizando el software ANSYS CFX. El análisis se divide principalmente en dos: simulación del modelo físico y análisis de los métodos o criterios de diseño existentes para contracciones en canales supercríticos. El software trabaja resolviendo las ecuaciones promediadas de Reynolds para la turbulencia (modelos RANS) en tres dimensiones, junto con la ecuación de conservación de masa, mediante el método de volúmenes finitos. Para lograr la simulación es necesaria la creación de un dominio espacial, realizar al discretización de este dominio y aplicar las condiciones de borde que gobiernan el fenómeno a simular. La modelación numérica fue ejecutada con éxito para un perfil de tipo Ogee de ancho unitario, en el sentido que los errores con respecto a datos experimentales del USACE son menores a un 1,3 % en la altura de escurrimiento. Sin embargo, la simulación del modelo físico no fue efectiva, obteniendo errores promedio en la altura de escurrimiento de 21,6 % para el caudal de diseño de la obra. No obstante, las mediciones de alturas de escurrimientos podrían no estar del todo correctas ya que los resultados simulados de la presión sobre el vertedero logran un excelente ajuste para las mayores presiones ubicadas en el cuenco de lanzamiento del salto de esquí. No así el caso de las presiones sobre el umbral, que aunque siguen un comportamiento similar con los datos experimentales, la magnitud de estas difiere en mayor medida que las presiones sobre el cuenco de lanzamiento. En la modelación de contracciones en canales supercríticos, la simulación numérica presenta resultados concordantes con datos experimentales, imponiéndose como mejor alternativa que el uso de los métodos existentes para flujos con números de Froude mayores a 6.