Temporal Variation Analysis of the Coastline and Characteristics of Littoral Morphology: The Paita Bay, PeruThe Paita´s Bay is a representative study area where we can find different geographical features. Among them, those with large port infrastructure, population settlements, coastal cliffs, sandy beaches, coastal estuaries, and others.The following research sought to understand the dynamics and changes in the coastline in the period 1946-2007. Taking into account current trends of climate change, the average elevation of sea level and the El Niño event. To analyze these changes in the coastline, the study combined and integrated various methods, such as cartography, remote sensing, statistical data analysis and field surveys, all articulated in a Geographic Information System. The balance erosion-sedimentation obtained shows the dynamism of the coastline. This dynamic is intensified during El Niño events, generating a large sedimentation. / La bahía de Paita es un área representativa donde encontramos diversos ambientes geográficos. Entre ellos, los que presentan grandes infraestructuras portuarias, asentamientos de población, acantilados costeros, playas arenosas, estuarios ribereños, entre otros.En la siguiente investigación se buscó conocer las dinámicas y los cambios en la línea de costa en el periodo 1946-2007, para lo que se tuvo en cuenta las tendencias actuales, especialmente las referidas al cambio climático, la elevación media del nivel del mar y el evento de El Niño.Para analizar estos cambios en la línea de costa se combinaron e integraron distintos métodos, como la cartografía, la teledetección, el análisis estadístico y el levantamiento de información de campo; todos ellos articulados dentro de un sistema de información geográfica. El balance erosión/sedimentación obtenido en los resultados demuestra el gran dinamismo de la línea de costa. Este dinamismo se intensifica durante los eventos de El Niño y genera una gran sedimentación.

Ingeniero Civil / El presente trabajo consiste en la modificación del modelo numérico MOSSEM desarrollado en la tesis de Magíster de González (2006) y su utilización para estudiar los procesos de sedimentación en el embalse Rapel, VI Región, Chile. El objetivo general es el estudio y aplicación del modelo de sedimentación en el embalse Rapel, considerando el delta de sedimento grueso del comienzo del embalse y la eventual corriente de turbidez que se desarrollaría a lo largo del embalse. Para esto se analizan las ecuaciones asociadas a la corriente de turbidez y se realizan modificaciones en la ecuación de conservación de sedimentos para ajustarla de mejor forma a la geometría utilizada por el modelo. Además, en la ecuación de momentum integrada en una sección transversal, se estudia su aplicabilidad y el efecto producido por cada término de ésta, diferenciándola de la ecuación integrada en la vertical. Se describen las actividades asociadas a la salida a terreno en los principales cauces afluentes al embalse Rapel: los ríos Cachapoal y Tinguiririca. El objetivo es determinar las características de los sedimentos que transportan ambos cauces y realizar una estimación del coeficiente de rugosidad de Manning a utilizar en la modelación. La granulometría del sedimento grueso se obtiene a través de un software que utiliza imágenes de alta resolución tomadas en la salida. Luego se deben extraer los sedimentos finos de las muestras obtenidas en cada cauce, lo cual se realiza utilizando dos metodologías: filtración y evaporización del agua de las muestras. Finalmente se obtiene la granulometría de los sedimentos finos utilizando un granulómetro láser y la densidad mediante ensayos de gravedad específica de sólidos. La modelación de la sedimentación del embalse Rapel se realiza desde el año 1971, cuando finaliza el llenado de éste, hasta el fin del año 2009. Existen antecedentes de batimetrías medidas en el verano del año 2010, por lo que éstas fueron de gran utilidad para analizar el comportamiento del modelo. Finalmente se discuten los resultados obtenidos en la simulación, donde se observa una sobreestimación del volumen de sedimento grueso depositado en el embalse, al ser comparado con el volumen estimado con mediciones en terreno. En el caso de los sedimentos finos, el modelo predice una sedimentación menor a la medida en terreno, por lo cual, se propone una conceptualización alternativa que pueda utilizarse en estudios futuros.

El objetivo de este trabajo de título fue evaluar el comportamiento del Sedimentador Secundario en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAS) de Lodos Activados con modalidad de Aireación Extendida, en condiciones de aumentos en las cargas y flujos afluentes, considerando diferentes escenarios. Se utilizó el software Biowin para simular el comportamiento de la PTAS Santiago Poniente, la cual en su línea de lodos está compuesta por un Espesador Gravitacional y un Deshidratador Mecánico, ambos con retornos al afluente del Reactor. La situación base se definió a partir de datos de caudales instantáneos capturados cada una hora durante siete días y las cargas orgánicas medias durante el mismo periodo. Luego, la situación base se modificó para generar cuatro diferentes escenarios, los que corresponden a distintas distribuciones de la carga afluente a la planta durante diferentes lapsos de tiempo. El tiempo de simulación en cada caso fue de un mes aproximadamente. Los cuatros escenarios considerados son: Carga Constante: aplicación de coeficientes de incremento a la carga base (variando entre 5% hasta 50%, con incrementos de 5%) Aumento por un día: incremento porcentual de la carga base durante un día a la semana (similar rango anterior). Aumento por una semana: incremento porcentual de la carga base durante una semana por medio. Una semana con incremento y la siguiente con la carga base. Aumento gradual: durante un día la carga es igual a la base, el siguiente día se incrementa la carga en un 5% de la carga base, y el siguiente un 10%, hasta alcanzar un máximo determinado; para luego disminuir a la misma tasa diaria hasta alcanzar la situación base nuevamente. Cada escenario se simuló utilizando dos edades de lodos (25 y 33 días), dos condiciones diferentes de sedimentabilidad del lodo (sedimentación buena y pobre), y dos formas de operar la PEAS a la entrada de la planta (utilizando un regulador de flujo y sin él). En cada simulación se registró la concentración de SST efluente del Sedimentador Secundario durante el periodo simulado. A partir de los resultados obtenidos se desprende que el sedimentador muestra mayor tolerancia a un aumento de carga y caudal para situaciones en las que el incremento corresponde a periodos cortos y graduales que para incrementos sostenidos o de mayor duración. Adicionalmente, las variaciones en el caudal afluente a la PTAS no producen mayor efecto en la calidad del efluente generadote esta unidad. Se concluye que el comportamiento del Sedimentador Secundario no se ve significativamente afectado por la operación de la PEAS; los aumentos abruptos en la carga afluente deterioran más la calidad del efluente que los aumentos graduales; los aumentos aislados de carga afectan más el funcionamiento del Sedimentador cuando su duración y frecuencia son mayores.

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La situación de varias de las presas más grandes del país se ha visto afectada por causa de una sedimentación más acelerada de la que estimaban sus diseños. Ante esto, la presente tesis se concentra en el estudio de la futura Presa Palo Redondo, con el fin de sugerir medidas que mitiguen las posibilidades de una rápida sedimentación en su embalse. El estudio del sistema hidráulico involucrado en la Presa Palo Redondo permitió entender el por qué la Cuenca del Santa es una de las más erosivas del país. Así como comprender la dinámica con la que llegaran los sedimentos, los cuales pueden arribar a la presa por el canal de alimentación y a causa de las descargas esporádicas de la subcuenca Palo Redondo. Por lo tanto, se estudió la producción de sedimentos en la Quebrada Palo Redondo y en Tablachaca, esta última considerada la subcuenca más erosiva de la cuenca del río Santa. Se evaluó la producción de sedimentos en la subcuenca Palo Redondo ante eventos extremos mediante el modelo Kineros obteniéndose un volumen de 6.6 MMC de sedimentos producto de dos tormentas. Asimismo, teniendo en cuenta el volumen de 5.9 MMC estimado por descargas anuales de la Quebrada, se tendría un aporte total por parte de la Quebrada Palo Redondo de 12.5MMC. Este volumen podría ingresar íntegramente a la presa debido a la inexistencia de algún sistema de protección en la subcuenca del mismo nombre. Se modeló la subcuenca de Tablachaca en SWAT con un registro de precipitación de 36 años, obteniendo una tasa de pérdidas potenciales a través de la metología MUSLE de 297.7 Ton/ha. Asimismo, se aplicó el método de Avedaño para estimar el CES obteniendo 9.2% y en consecuencia una tasa de sedimentos de 27.4 Ton/ha. El volumen muerto se estimó bajo 3 eficiencias del desarenador. Las dos primeras eficiencias de 32% y 50 % son las estimadas por Rocha y por el PECH, respectivamente para la tercera fase del proyecto (en que entrará en operación la Presa), y la ultima de 61% correspondiente a la segunda fase del Proyecto Chavimochic. Se obtuvo, bajo el escenario actual un volumen muerto por causa del canal de alimentación de 88 MMC, 64 MMC y 48MMC correspondientes a eficiencias de 32%, 50% y 61%, respectivamente, en contraste de los 31.1 MMC calculados por el PECH en su expediente técnico. Con el fin de reducir dicha tasa de sedimentos se propuso 4 escenarios alternativos a la cobertura actual de Tablachaca y se analizó su afectación en el volumen muerto de la Presa Palo Redondo, logrando buenos resultados.

La infraestructura vial es un eje importante en el desarrollo de las comunicaciones y la economía de un país en crecimiento. Siendo el Callao uno de los principales puertos y Lima la principal ciudad del país, se hace de suma importancia la continuidad y creación de autopistas que conecten de forma eficiente ambas regiones. Por dicha razón, el presente trabajo de tesis describirá la metodología de diseño seguida para el dimensionamiento de un dique de escollera capaz de repeler la energía destructiva del oleaje a la que estará expuesta la nueva Vía Costa Verde, la cual está proyectada sobre terrenos ganados al mar en las playas del Callao, desde el distrito de La Punta hasta La Perla. Para definir el diseño se estudió, en primer lugar, el clima marítimo de las playas mencionadas así como los fenómenos más relevantes ligados a éste, a fin de definir las solicitaciones a las que estará expuesta la futura estructura. Conocidas las características del clima marítimo, se estudiaron las fórmulas de diseño más usadas a nivel mundial, con el objetivo de optimizar los resultados y evaluar cada factor determinante de forma objetiva y clara. Por último, se estudió la interacción de la virtual estructura con el mar, teniendo como finalidad otorgar un diseño que no solo trabaje adecuadamente a nivel mecánico sino también funcionalmente. Los resultados obtenidos en el diseño están conformados por una sección del dique en talud, conformada por capaz y a su vez las dimensiones de cada escollera en particular. Se concluye, además, con la evaluación cualitativa de cada parámetro involucrado en el diseño.

El presente trabajo de investigación presenta un concepto de medidas de prevención para reducir el riesgo de desastre por huaicos en la ciudad de Ica debido a la quebrada Cansas, departamento de Ica, República del Perú, mediante el estudio de la fenomenología del flujo de escombros. La metodología de trabajo ha sido la recopilación de información bibliográfica, por medios físicos y digitales, y dos visitas a la quebrada Cansas, en donde se obtuvo fotografías y filmaciones del lugar. Se investiga la naturaleza del flujo de escombros en base al trabajo de varios investigadores como Takahashi, Bagnold, Savage, Hutter e Iverson. Se aborda la física detrás del flujo de escombros, se identifican los parámetros característicos que lo gobiernan, se estudia la reología del flujo y la relación que tiene con otros tipos de flujos. Después, se procede a caracterizar la quebrada Cansas mediante su hidrología, mecánica de suelos e impacto por actividades humanas y se estudia la relación que tiene el flujo de escombros en la quebrada con el Fenómeno El Niño 1997-1998, con énfasis en el día 29 de enero de 1998, y la destrucción ocasionada. Luego, se presenta la información recopilada en las dos visitas realizadas a la quebrada Cansas y al río Ica y se expone brevemente las condiciones en las que se encuentran las medidas estructurales adoptadas. Finalmente, se presenta el concepto de medidas de prevención que toma en cuenta el comportamiento del flujo, las condiciones locales de la quebrada, y los factores sociales, económicos y culturales. Para esta última parte, se recurre también al enfoque ecosistémico, a la gestión integrada de recursos hídricos (GIRH), a la ciencia de restauración de ríos y a aspectos reológicos. Por último, se presentan las conclusiones del trabajo de investigación

Piura es una de las ciudades que más daños sufre en épocas de intensas precipitaciones como consecuencia de El Fenómeno El Niño, fundamentalmente. Por ello, se han realizado numerosos estudios para analizar los impactos de estos eventos históricos y elaborar planes de mitigación. No obstante, precipitaciones intensas generan grandes cantidades de sedimentos, los cuales influyen notablemente en la mezcla del fluido, cambiando las propiedades del mismo y el comportamiento del flujo (Wan & Wang, 1994). El presente estudio analiza la influencia de la erosión y la sedimentación durante eventos producidos por precipitaciones bajo periodos de retorno de 5, 10, 25, 50, 100 y 500 años en la cuenca del río Piura considerando el puente Sánchez Cerro, en la cuenca baja “Bajo Piura”, como punto de control. El trabajo comprende el tratamiento del modelo de elevación digital para la caracterización de la cuenca y subcuencas, el análisis estadístico de la información pluviométrica a partir del producto PISCO y la generación de hietogramas, el modelamiento hidrológico para la obtención de hidrogramas y sedigramas haciendo uso del modelo HECHMS, y el manejo de diversos mapas para la obtención de parámetros para el modelo de erosión. Finalmente, se presentan los resultados y se calculan las concentraciones de sedimentos en los eventos modelados. Se realiza un análisis de la incidencia que tienen las distintas características de las subcuencas en la generación de sedimentos, concluyendo que en algunas de las subcuencas la influencia de los sedimentos cobra gran importancia.

El hierro ha demostrado ser un elemento de gran importancia en el océano austral, una región con alto contenido de nutrientes, pero baja producción de clorofila (HNLC, por su sigla en inglés). En general, a pesar de los diversos modos por los que el hierro llega al océano, este se encuentra en bajas concentraciones, al punto de ser considerado un nutriente limitante para la vida. Además, este elemento está relacionado con la captura del CO2 atmosférico hacia el sedimento marino por parte de organismos. La presente tesis se basa en el estudio de la evolución del drenaje ácido de roca (DAR) generado en la caleta Cardozo, isla Rey Jorge, Antártida, con el fin de determinar qué procesos predominan sobre el hierro y sobre aquellos elementos que conforman complejos aniónicos. En el presente estudio se analizaron muestras de sedimento (mediante microscopía óptica, el determinador de carbono/azufre LECO CS230 y XRF), columna de agua y agua intersticial (mediante, IC, ICP-OES y HR-ICP-MS), en tres estaciones ubicadas a lo largo de la ensenada Ezcurra, entre caleta Cardozo y bahía Almirantazgo. Los resultados fueron comparados con los de muestras adquiridas en la bahía Esperanza, para el control analítico correspondiente. Las muestras de agua fueron adquiridas mediante una roseta CTDO equipada con botellas Niskin y las de sedimento, a través de un Piston Corer; en ambos casos durante la expedición peruana ANTAR XXVII (enero-marzo 2020). En las dos estaciones más cercanas a caleta Cardozo (AC1 y AC2), se observó que la estratificación del agua se puede identificar mediante los quiebres en las curvas de la concentración de Cl- y SO42-. La estación más cercana a bahía Almirantazgo (AC3) no mostró ninguna estratificación en el CTDO debido al upwelling de aguas provenientes del estrecho de Bransfield, lo cual se tradujo en concentraciones casi constantes de estos aniones. Por otro lado, el Br es afectado por procesos de deshielo y escorrentías al encontrarse en menores concentraciones. También se observó un enriquecimiento significativo de Fe y Co en la columna de agua en comparación con la bahía Esperanza (muestreo de control). En el caso del Fe, su concentración en el agua está determinada por la disolución de sólidos en suspensión, en la columna de agua, y por la disolución reductiva de hidróxidos, en el agua de poros. Asimismo, se determinó que la concentración de elementos que conforman oxi-aniones (Cr, Mo, W) y algunos complejos aniónicos (As, Cu, U y V) está determinada por la desorción de la superficie de sólidos en suspensión y del sedimento. Por otro lado, el Al precipita rápidamente en la costa bajo la forma de hidróxidos de color blanquecino, al entrar en contacto con el agua marina. Se determinó asimismo que la cobertura glaciar aisló la pirita primaria del oxígeno atmosférico hasta hace 270 o 690 años. Esta época se caracteriza por un aporte de sedimento de mayor granulometría y minerales primarios de hierro (pirita, magnetita, hematita y epidota) que no sufrieron intemperismo químico. Dichos minerales primarios son poco reactivos con el azufre reducido, por lo cual no se apreció pirita framboidal en el sedimento transportado en esta época. Posteriormente, el inicio del retroceso glaciar permitió la oxidación de pirita, lo cual generó DAR. Este drenaje ácido formó jarosita e hidróxidos de hierro de bajo grado de cristalinidad (como schwertmannita y ferrihidrita) en la costa de la ensenada Ezcurra, además de constituir un aporte importante de hierro disuelto hacia el mar. Estos minerales secundarios, a diferencia de los primarios, pudieron ser aprovechados por los organismos, permitiendo la floración de fitoplancton. Dichos restos orgánicos fueron soterrados, secuestrando CO2 atmosférico en el sedimento. Asimismo, la materia orgánica generó microambientes reductores, los cuales permitieron el secuestro de Fe y S mediante la precipitación de pirita framboidal. Se evidenciaría así la importancia del DAR generado en caleta Cardozo en el secuestro de C, Fe y S en el sedimento de la ensenada Ezcurra.

La Región San Martín cuenta, en su mayoría, con suelos correspondientes a la fracción fina. Es decir que están compuestos principalmente de arcillas. Para ello, se analizó muestras de las localidades de Saposoa, Moyobamba y Tarapoto. Razón por la cual, el objetivo de la presente tesis es determinar los porcentajes de arcillas en los distintos suelos finos de esta Región, mediante el método de análisis granulométrico por sedimentación. Generalmente en los ensayos de granulometría, se analizan las muestras de los suelos hasta la malla N°200. Para determinar las características de estos suelos finos, se debe conocer cuánto de este porcentaje corresponde a las arcillas. La relación entre el Índice de Plasticidad y el porcentaje de finos genera la actividad de la arcilla analizada. Asimismo, en el presente estudio: se analizó el contenido de la humedad de la muestra; luego, se halló los índices de plasticidad y se examinó por medio de la granulometría de sedimentación; para dar como resultado, su clasificación de suelos mediante los métodos SUCS y AASTHO. El proyecto estuvo enmarcado en el Diseño de Investigación Cuantitativa, siendo del tipo de Diseño No Experimental Transversal. Fue aplicado a las muestras de Saposoa, Moyobamba y Tarapoto. Mediante una serie de técnicas e instrumentos, se realizaron ensayos de laboratorios para obtener el porcentaje de arcilla de los suelos finos de esas localidades y, de esa forma, conocer su respectivo tipo. Finalmente, los resultados revelan que los porcentajes de arcillas de cada una de las muestras son: Saposoa 60%, Moyobamba 58% y Tarapoto 14%. Del mismo modo, se halla la Actividad de las Arcillas: Saposoa 0.56, Moyobamba 0.58 y Tarapoto 0.35.Se concluye que las muestras contienen arcilla del tipo caolinitas. Estas generan un bajo nivel de potencial de cambio de volumen las cuales no afectan de manera considerable al diseño. San Martin Region account, mostly, tiled corresponding to the fine fraction. It is said to consist mainly of clay. To do this, samples of the towns of Saposoa, Moyobamba and Tarapoto were analyzed. Because of that, the aim of this thesis is to determine the percentage of clay in different fine soils of this region, by the method of particle size analysis by sedimentation. Generally, in assays of granulometry, soil samples to the mesh No. 200 are analyzed. To determine the characteristics of these thin soils, one must know how much of this percentage corresponds to clays. The relationship between the plasticity index and the percentage of fines generated clay activity are Banalyzed. Also in this study: the moisture content of the sample was analyzed; then plasticity indices was found and examined by sedimentation particle size; to result, classification of soils by the USCS and AASHTO methods. The project was framed in the Design of Quantitative Research, being the type of Cross No Experimental Design. It was applied to samples of Saposoa, Moyobamba and Tarapoto. Through series of techniques and instruments, laboratory tests were conducted to obtain the percentage of fine clay soils of these locations and, thus, meet their respective type. Finally, the results show that the percentages of clays of each of the samples are: 60 % Saposoa, Moyobamba, Tarapoto 58 % and 14 %. Similarly, the activity of the clays is: Saposoa 0.56, Moyobamba 0.58 and Tarapoto 0.35.Se concluded that the samples containing kaolinite clay type. These produce a low level of volume change potential which do not affect significantly the design way.