DSpace Comunidad: Tesis de PostgradoTesis de Postgradohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/75672024-03-29T02:21:33Z2024-03-29T02:21:33ZSimulación numérica bidimensional del flujo generado por la rotura de una presa y análisis de la zona de afectación utilizando el software Iber, caso en estudio: Presa Chiquicahua ubicada en el cantón Ambato, Provincia de Tungurahua.Suárez Naranjo, Paulina Elizabethhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250412023-11-09T22:43:32Z2023-10-01T00:00:00ZTítulo: Simulación numérica bidimensional del flujo generado por la rotura de una presa y análisis de la zona de afectación utilizando el software Iber, caso en estudio: Presa Chiquicahua ubicada en el cantón Ambato, Provincia de Tungurahua.
Autor: Suárez Naranjo, Paulina Elizabeth
Director: Ortega Lara, Patricio Rubén
Resumen: The purpose of this study is to identify the affected areas due to the failure of the Chiquicahua dam,highly relevant information that will serve to prepare emergent or contingency plans due to the probability of occurrence of an extraordinary event. The program used is Iber, a free-use software that allows numerical simulation of flow in rivers. For this, several points of interest are identified such as buildings with a greater flow of people and civil infrastructure of various services to determine the degree of affectation. Different scenarios are proposed to determine the areas that will be flooded and the danger that entails; the classification of the degree of danger will be governed by international standards as the Spanish code RD9/2008 and the American code FEMA, so it allows to differentiate the different classification modes of each code, as well as determine maximum velocities, maximum depths, Froude number and erosion and sedimentation processes in the study area.
Descripción: El presente estudio tiene el propósito de identificar las zonas de afectación debido a una posible rotura de la presa Chiquicahua, información de gran relevancia que servirá para la elaboración de planes emergentes o de contingencia ante la probabilidad de ocurrencia de un evento extraordinario. El programa que se utiliza es el Iber, un software de uso libre que permite la simulación numérica de flujo en ríos. Para esto, se identifica varios puntos de interés como edificaciones con mayor flujo de personas e infraestructura civil de varios servicios para determinar su grado de afectación. Se plantea diferentes escenarios para poder determinar las zonas que serán inundadas y el peligro que conlleva; la clasificación del grado de peligrosidad estará regida bajo normas internacionales como el código español RD9/2008 y el código americano FEMA por lo que permite diferenciar los distintos modos de clasificación de cada código, así como también se determina velocidades máximas, calados máximos, numero de Froude y los procesos de erosión y sedimentación en la zona de estudio.2023-10-01T00:00:00ZDesarrollo de una herramienta Serious Gaming para la toma de decisiones en la Gestión Integrada de Recursos Hídricos en la cuenca del río San Pedro.Reinoso Chisaguano, Iván Camilohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250242023-11-09T15:35:00Z2023-11-09T00:00:00ZTítulo: Desarrollo de una herramienta Serious Gaming para la toma de decisiones en la Gestión Integrada de Recursos Hídricos en la cuenca del río San Pedro.
Autor: Reinoso Chisaguano, Iván Camilo
Director: Zapata Ríos, Xavier Eduardo
Resumen: Nowadays, a poor integrated water resources management (IWRM) can occur due to a lack of communication
between stakeholders, water users and institutions within a river basin, among other reason. Each one of the
stakeholders has a separate agenda, and therefore, there is a duplication of efforts, interference in the
management and even contradiction in the decisions taken. The objective of this study is to develop a serious
game of simulation and strategy to stimulate communication among stakeholders and improve decision making
based on a common vision, applied to a case study in the upper part of the San Pedro river basin. In the game's
story, players represent the Watershed Council, who will decide the future of the watershed by making
decisions on new demands, land use change, conservation areas, among others. The game has a total period of
30 years, divided into 3 subperiods, in which decisions will generate impacts that will be simulated in the
WEAP modeling software. The decisions are represented by indicators in a graphical interface allowing the
user to observe the behavior of the water resource in a visual and playful way. The results reflect the experience
and feedback obtained in two workshops carried out to evaluate the usability of the tool with 26 participants. In
conclusion, it was determined that the game is a tool that allows the acquisition of knowledge on complex
issues, facilitates communication among stakeholders and thus, improves decision making in IWRM.
Descripción: En la actualidad existe una deficiente gestión integral del recurso hídrico (GIRH) en cuencas hidrográficas por
falta de comunicación entre las partes interesadas, usuarios del agua e instituciones, entre otras causas. Cada
una lleva una agenda separada, en consecuencia, hay una duplicación de esfuerzos, interferencia en las
gestiones y hasta contradicción en las decisiones que se toman. El objetivo del presente estudio es desarrollar
un juego serio de simulación y estrategia para incentivar la comunicación entre los involucrados y mejorar la
toma de decisiones basadas en una visión común, aplicado a un caso de estudio en la cuenca alta del río San
Pedro. En la historia del juego los jugadores representan el Consejo de Cuenca, quienes enrumban el futuro de
la cuenca al tomar decisiones sobre nuevas demandas, cambio de uso del suelo, áreas de conservación, entre
otras. El juego tiene un periodo total de 30 años, divididos en 3 subperiodos, en los cuales las decisiones
generarán impactos que serán simulados en el software WEAP. Las decisiones están representadas mediante
indicadores en una interfaz gráfica permitiendo al usuario observar el comportamiento del recurso hídrico de
una manera visual y lúdica. Los resultados recogen la experiencia y retroalimentación, mediante encuestas
realizadas en dos talleres de evaluación de la usabilidad de la herramienta con 26 participantes. En conclusión,
se determinó que el juego es una herramienta que permite adquirir conocimientos de temáticas complejas,
facilita la comunicación de las partes interesadas y por ende mejora la toma de decisiones en la GIRH.2023-11-09T00:00:00ZAnálisis experimental del transporte de sedimentos en la derivación a 90 grados de un canal de laboratorio en condiciones de lecho fijo.Muriel Sánchez, Álvaro Xavierhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/245152023-08-08T16:19:10Z2023-06-01T00:00:00ZTítulo: Análisis experimental del transporte de sedimentos en la derivación a 90 grados de un canal de laboratorio en condiciones de lecho fijo.
Autor: Muriel Sánchez, Álvaro Xavier
Resumen: The present study is developed in the experimental facility that represents a channel with 90-degree diversion, located at “Centro de Investigaciones y Recursos Hídricos CIERHI” of Escuela Politécnica Nacional, with the purpose of carrying out the experimental analysis of sediment transport and turbulence, under conditions of a set flow on a fixed bed thickness of sand. Test of bed load movement determined the hydrodynamic parameters, 40 l/s flow, average velocity of 27.8 cm/s, in a turbulent subcritical regime with a slope of the 0.1% channel. Then, instantaneous velocity measurement campaign was carried out in the three “xyz” components through Doppler velocimeter (ADV), for turbulence parameters calculation, such as Reynolds stresses, turbulence intensities and Kolmogorov scales. Finally, the lifting of the batimetry was carried out for distribution analysis of sand in the resulting undercut and sedimentation areas, and thus check the Bulle hypothesis according to sediment unbalance transported towards the lateral intake. The velocity vectors in the main channel evidence from velocities near the average in the upstream of the lateral intake, that is 27.8 cm/s, to velocities of 60 cm/s along the derivation, as well as stationary flows and in opposite way downstream the channel, due to the recirculation of the flow product of the vorticities generated in the contact area of both areas. In case of batimetry, maximum undercuts of up to 19.70 cm are recorded in the main vorticities areas, in this way the Bulle hypothesis with volumes of 33% sand expelled through the model was checked.
Descripción: El presente estudio se desarrolla en la instalación experimental que representa un canal con derivación a 90°, localizada en el CIERHI de la EPN, con propósito de realizar el análisis experimental de transporte de sedimentos y turbulencia, en condiciones de caudal establecido sobre lecho fijo de arena. El ensayo de inicio del movimiento determinó los parámetros hidrodinámicos, con un caudal de flujo de 40 l/s, velocidad media del flujo de 27.8 cm/s, en régimen subcrítico turbulento con pendiente del canal 0.1%. A continuación, se realizó la campaña de medición de las velocidades instantáneas en las tres componentes a través de un velocímetro Doppler, para el cálculo de los parámetros de turbulencia. Finalmente, se realizó la batimetría para el análisis de distribución de arena en zonas de socavación y sedimentación, para comprobar la hipótesis de Bulle de acuerdo al desbalance de sedimento transportado hacia la derivación lateral. Los vectores de velocidad en el canal principal evidencia velocidades cercanas a la media en la zona aguas arriba de la derivación (27.8 cm/s), hasta velocidades de 60 cm/s a lo largo de la derivación, así como flujos estacionarios y en dirección contraria aguas abajo del canal, debido a la recirculación del flujo producto de vorticidades generadas en el área de contacto de ambas zonas. En cuanto a la batimetría, se registra socavaciones máximas de hasta 19.70 cm en zonas principales de vorticidades. De esta manera se comprobó la hipótesis de Bulle con volúmenes del 33% de arena expulsada a través del modelo.2023-06-01T00:00:00ZAnálisis del comportamiento ante cargas laterales de la unión soldada entre columna compuesta y viga de alma llena, reforzada con diafragmas transversales, en nudos interiores de pórticos resistentes a momento.Martínez Escobar, Jorge EstebanPallares Castro, Darío Xavierhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/227882022-07-15T15:29:32Z2022-03-01T00:00:00ZTítulo: Análisis del comportamiento ante cargas laterales de la unión soldada entre columna compuesta y viga de alma llena, reforzada con diafragmas transversales, en nudos interiores de pórticos resistentes a momento.
Autor: Martínez Escobar, Jorge Esteban; Pallares Castro, Darío Xavier
Resumen: The present work aims to analyze the behavior of the welded joint of full web beams and cold-formed tubular steel columns, filled with concrete, under lateral loads, and to compare the results of mathematical models and experimental tests. Based on the structural configuration of a single-family house, the three-dimensional mathematical model is carried out in the Etabs computational tool. The adequate seismic-resistant behavior of the building is checked and the sections of the structural elements that meet the parameters established in current regulations are determined. Subsequently, the sections of a representative frame of the structure are considered for the construction of three specimens at 1: 1 scale to carry out the experimental tests. The specimens are built under the following criteria to be compared: a specimen without reinforcement at the nodes, and the second and third specimens with nodes reinforced with two types of transverse diaphragms. Finally, the mathematical models of each frame are carried out in the SeismoStruct computer package, with the purpose of processing the results obtained and calibrating the experimental specimens, which helps to determine which of the two types of reinforcement works best for the seismic-resistant behavior of the beam-column connection.
Descripción: El presente trabajo tiene como objetivo analizar el comportamiento de la unión soldada de vigas de alma llena y columnas tubulares de acero conformado en frío, rellenas de hormigón, ante cargas laterales, y comparar los resultados de modelos matemáticos y ensayos experimentales. En base a la configuración estructural de una vivienda unifamiliar se realiza el modelo matemático tridimensional en la herramienta computacional Etabs. Se comprueba el adecuado comportamiento sismorresistente de la edificación y se determinan las secciones de los elementos estructurales que cumplan los parámetros establecidos en la normativa vigente. Posteriormente, se considera las secciones de un pórtico representativo de la estructura para la construcción de tres probetas a escala 1:1 para realizar los ensayos experimentales. Las probetas se construyen bajo los siguientes criterios a comparar: una probeta sin reforzamiento en los nudos, y, la segunda y tercera probetas con nudos reforzados con dos tipos de diafragmas transversales. Finalmente, se realizan los modelos matemáticos de cada pórtico en el paquete computacional SeismoStruct, con el propósito de procesar los resultados obtenidos y calibrar las probetas experimentales, lo que ayuda a determinar cuál de los dos tipos de reforzamiento funciona mejor para el comportamiento sismorresistente de la conexión viga-columna.2022-03-01T00:00:00ZModelación numérica del flujo turbulento causante de la socavación alrededor de una pila circular de un puente empleando la dinámica de fluidos computacional (CFD) – Ansys .Pinto Usuay, William Fernandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/220102021-12-27T19:55:07Z2021-12-27T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica del flujo turbulento causante de la socavación alrededor de una pila circular de un puente empleando la dinámica de fluidos computacional (CFD) – Ansys .
Autor: Pinto Usuay, William Fernando
Resumen: Scour in bridge piers can lead to their collapse. This research addresses it using computational fluid dynamics employing ANSYS Fluent software. Generating scour on the sand surface was reached by programming an algorithm that models sediment transport and mesh adaptation. The algorithm was developed in C language as a User Defined Function (UDF) and compiled with the solver.
It performs a mesh sensitivity analysis and turbulence analysis with the k-epsilon and k-omega models. Comparison of the experimental speeds and the simulations indicate that the numerical modeling performed with the k-omega turbulence model, 16 mm mesh size, and one-hour simulation presented 81% similarity in the y = 7 cm plane. Regarding turbulence, the turbulent kinetic energy analysis found similarities in the trends of the curves but differences in the magnitudes. The scour hole dimensions present similar values on the sides of the pile but differences in its front part and depth.
Descripción: La socavación en las pilas de puentes puede llegar a generar su colapso, esta investigación la aborda empleando la dinámica de fluidos computacional a través del software ANSYS Fluent. Para generar la socavación en la superficie de arena se programó un algoritmo que modela el transporte de sedimentos y la adaptación del mallado, el cual fue desarrollado en lenguaje C como una Función Definida por el Usuario (UDF) para ser compilada en el solucionador.
Se realizó un análisis de sensibilidad de malla, también un análisis de la turbulencia con los modelo k-épsilon y k-omega. La comparación de las velocidades experimentales y las simulaciones indican que la modelación numérica realizada con el modelo de turbulencia k-omega, 16 mm de tamaño de malla y una hora de simulación presentó 81% de similitud en el plano y= 7 cm. En cuanto a la turbulencia se analizó la energía cinética turbulenta, encontrándose similitudes en las tendencias de las curvas pero diferencias en las magnitudes. Las dimensiones del hoyo de socavación obtenido en las simulaciones presentaron similitudes en los costados de la pila pero diferencias en su parte frontal y en la profundidad.2021-12-27T00:00:00ZEvaluación hidrológica - hidráulica y optimización del sistema de riego “virgen de las nieves”, comunidad compañía obraje del cantón colta - provincia del Chimborazo mediante el uso de watergems y cropwatOrbe Pinchao, Liseth VereniceRamos Bermeo, Valeria Paolahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/220022021-12-27T15:38:28Z2021-11-27T00:00:00ZTítulo: Evaluación hidrológica - hidráulica y optimización del sistema de riego “virgen de las nieves”, comunidad compañía obraje del cantón colta - provincia del Chimborazo mediante el uso de watergems y cropwat
Autor: Orbe Pinchao, Liseth Verenice; Ramos Bermeo, Valeria Paola
Resumen: The management of water resources is considered a priority in Ecuador, however, in practice, the lack of hydrometeorological data, resources and political decision, make it difficult to carry out studies to optimize irrigation systems. Situation that occurs especially in rural areas of the country, as in the Compañía Obraje Community, in the Virgen de las Nieves irrigation system, where ineffective distribution and deficient hydraulic structures generate problems for the sustainability of irrigation systems. In this project, the CROPWAT software is used to determine the water requirement of the crops in the area (potato, carrot, onion and grass), in addition, the WATERGEMS software to analyze the operation of the current irrigation system. Three models were made, the first with the flows obtained by the flow transposition method (INAMHI data); the second and third models using the maximum and minimum measured flow rates, respectively. It was verified that the current system is operative in all three conditions, except in gravity irrigation, where the lack of maintenance in the terrocement and earth channels generates infiltration losses of up to 40%. It is also evidenced, in gravity irrigation, a 50% excess of provision with respect to the amount required by the analyzed potato crop. A shift redistribution is recommended, considering the maximum water requirement of the most demanding crop and the implementation of an additional sprinkler line in the day shift.
Descripción: La gestión del recurso hídrico es considerada prioritaria en Ecuador, sin embargo, en la práctica, la falta de datos hidrometeorológicos, de recursos y decisión política, dificultan la ejecución de estudios para optimizar los sistemas de riego. Situación que se presenta especialmente en las zonas rurales del país, como sucede en la Comunidad Compañía Obraje, en el Sistema de riego Virgen de las Nieves, donde, la distribución ineficaz y las estructuras hidráulicas deficientes, generan problemas para la sostenibilidad de los sistemas de riego. En el presente proyecto, se utiliza el software CROPWAT para determinar el requerimiento de agua de los cultivos propios de la zona (papas, zanahoria, cebolla y pasto de pastoreo), además, el software WATERGEMS para analizar el funcionamiento del sistema de riego actual. Se realizaron tres modelos, el primero con los caudales obtenidos mediante el método de trasposición de caudales (datos INAMHI); el segundo y tercer modelo utilizando los caudales aforados máximos y mínimos, respectivamente. Se verificó que el sistema actual se encuentra operativo en las tres condiciones, excepto en el riego por gravedad, donde la falta de mantenimiento en los canales de terrocemento y tierra, generan pérdidas por infiltración de hasta el 40%. Se evidencia también, en el riego por gravedad, un exceso de dotación del 50% respecto a la cantidad que requiere el cultivo de papa analizado. Se recomienda una redistribución de turnos, considerando el máximo requerimiento de agua del cultivo más demandante y la implementación de una línea de aspersión adicional en el turno diurno.2021-11-27T00:00:00ZModelación numérica CFD del flujo en una rápida escalonada incorporando tabiques triangulares alternados, con flujo de aproximación subcrítico, utilizando el programa ansys fluent.Yambombo Guanutaxi, Javier Gustavohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/219132021-11-15T17:45:46Z2021-11-08T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica CFD del flujo en una rápida escalonada incorporando tabiques triangulares alternados, con flujo de aproximación subcrítico, utilizando el programa ansys fluent.
Autor: Yambombo Guanutaxi, Javier Gustavo
Resumen: Computational Fluid Dynamics (CFD) is a computer technique that allows the simulation of fluid movements in complex geometries and with an extraordinary level of detail. The interest lies in evaluating the energy dissipation rates generated by the rapid echelon of original and modified geometry with alternating partitions in the tread tread. Both models have been developed in the experimental study of the PIMI 16-06-P1-T1 project, whose results are useful for the calibration and validation of the numerical models.
The selected CFD trading package is ANSYS Fluent. The parameters analyzed for the calibration of the numerical model were mesh sizes and turbulence models. In this sense, the selection of the mesh size for the refinement zone was determined based on the resolution of the viscous sublayer and the application of mesh independence. While the selection of the turbulence model was made based on the sensitivity analysis of the results generated by the different turbulence models recommended by the scientific community for this type of hydraulic structures.
Finally, the load dissipation values, mean air concentration and equivalent friction factor of both models were determined. The original staggered rapid is the one with the best energy dissipation rates (82.03% to 86.23%), compared to the modified rapid (78.21% to 85.24%), for the range of test flow rates.
Descripción: La dinámica de fluidos computacional (CFD) es una técnica informática que permite simular movimientos de fluidos en geometrías complejas y con un nivel detalle extraordinario. El interés radica en evaluar las tasas de disipación de energía que genera la rápida escalonada de geometría original y modificada con tabiques alternados en la huella de los escalones. Ambos modelos, han sido desarrollados en el estudio experimental del proyecto PIMI 16-06-P1-T1, cuyos resultados son útiles para la calibración y validación de los modelos numéricos.
El paquete comercial CFD seleccionado es ANSYS Fluent. Los parámetros analizados para la calibración del modelo numérico fueron los tamaños de mallado y los modelos de turbulencia. En este sentido, la selección del tamaño de malla para la zona de refinamiento se determinó en base a la resolución de la subcapa viscosa y la aplicación de la independencia de mallado. Mientras que la selección del modelo de turbulencia se realizó en base al análisis de sensibilidad de resultados que genera los distintos modelos de turbulencia recomendado por la comunidad científica para este tipo de estructuras hidráulicas.
Finalmente se determinaron los valores de disipación de carga, concentración media de aire y factor de fricción equivalente de ambos modelos. Siendo la rápida escalonada original la que mejores tasas de disipación de energía presenta (82.03% a 86.23%), frente a la rápida modificada (78.21% a 85.24%), para la gama de caudales de prueba.2021-11-08T00:00:00ZAnálisis comparativo del comportamiento hidráulico de una rápida escalonada para flujos de aproximación subcrítico y supercrítico mediante modelación numérica utilizando el paquete computacional ansys fluent.Gavilanes Espín, Guillermo Enriquehttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/217322021-07-13T15:55:52Z2021-07-06T00:00:00ZTítulo: Análisis comparativo del comportamiento hidráulico de una rápida escalonada para flujos de aproximación subcrítico y supercrítico mediante modelación numérica utilizando el paquete computacional ansys fluent.
Autor: Gavilanes Espín, Guillermo Enrique
Resumen: The present investigation begins with a bibliographic review on the behavior of the flow over a stepped spillway, the process of energy dissipation and other hydraulic characteristics of the skimming flow in the stepped spillway.
Subsequently, information is collected from the studies carried out in the projects PIMI-16-06-P2-T1 and PIMI-16-06-P2-T2, which have experimentally analyzed the behavior of a flow with a subcritical and supercritical approach and were used to validate the simulation performed.
In this way, this project seeks to make a comparison through numerical methods between the properties of the subcritical and supercritical approach flow in a stepped spillway, in this sense, the process begins with a study of the independence of the meshing of the model, once an appropriate meshing has been identified, we proceed to define the boundary conditions and carry out the simulation of the model; the flow velocity is compared with the experimental results of the projects described above, resulting in an average error of less than 10% for different flows, which is why it is considered a valid modeling.
Finally, the flows for different hydraulic parameters are compared, paying special attention to the percentage of energy dissipation whose results were higher for a subcritical approach flow, between 13 and 2.17% for different flows, thus denoting a superior dissipation efficiency of the stepped spillway for this type of approach flow.
Descripción: La presente investigación da inicio con una revisión bibliográfica sobre el comportamiento del flujo sobre una rápida escalonada, el proceso de disipación de energía y otras características hidráulicas del flujo rasante en la rápida escalonada. Posteriormente, se recopila información de los estudios realizados en los proyectos PIMI-16-06-P2-T1 y PIMI-16-06-P2-T2, los mismos que han analizado el comportamiento de un flujo con aproximación subcrítico y supercrítico de forma experimental y fueron usados para calibrar y validar la simulación realizada.
De esta manera, este proyecto busca realizar una comparación mediante métodos numéricos entre las propiedades del flujo de aproximación subcrítico y supercrítico en una rápida escalonada, en este sentido, el proceso inicia con un estudio de independencia de mallado del modelo, una vez identificado un mallado adecuado se procede a definir las condiciones de frontera y a realizar la simulación del modelo; la velocidad de flujo es comparada con los resultados experimentales de los proyectos antes descritos, resultando un error promedio menor al 10% para diferentes caudales por lo que se considera un modelado válido.
Finalmente, se procede a comparar los flujos para diferentes parámetros hidráulicos, tomando especial atención al porcentaje de disipación de energía cuyos resultados fueron superiores para un flujo de aproximación subcrítico, entre 13 y 2,17 % para diferentes caudales, denotando de esta manera, una eficiencia superior de disipación de la rápida escalonada para este tipo de flujo de aproximación.2021-07-06T00:00:00ZAnálisis del Transporte de Sedimentos Aguas Abajo de Paneles Sumergidos Aplicando el Programa Flow 3DJurado Amaluisa, Luis AlfredoOñate Oñate, Veronica Cristinahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/213312021-01-27T16:47:05Z2021-01-12T00:00:00ZTítulo: Análisis del Transporte de Sedimentos Aguas Abajo de Paneles Sumergidos Aplicando el Programa Flow 3D
Autor: Jurado Amaluisa, Luis Alfredo; Oñate Oñate, Veronica Cristina
Resumen: The objective of this investigation is to develop a three-dimensional numerical modeling with FLOW 3D computer package, based on the experimental model f Khaled Hamad’s Doctoral Thesis, Experimental Turbulence Analysis of Submerged Vanes, in order to compare the results of velocities and pressures between the numerical and experimental model. The investigation evaluated the behavior of the Flow when it interacts with the submerged vane installed in a sand bed and analyzed how the capacity of sediment transport varies when implementing this type of hydraulic structures.
To obtain the calibrated model, a sensitivity analysis was carried out, the calibration defined the mesh sizes, computational cost, simulation time and the turbulence model. Twenty-three tests were performed until the desired results were obtained and they were as like the experimental model.
Turbulence analysis was performed with the calibrated model velocities, Reynolds shear, turbulent kinetic energy and its dissipation rate, turbulent intensities and Kolmogorov scales were calculated. A comparison was also made between results obtained from the experimental model and the numerical model.
From the comparison of the results between the numerical and experimental model, the percentage of difference and error was determined, validating the values of the numerical model. Once the model was calibrated, another test was carried out to analyze the bed sand topography and two additional tests varying the position angle of the submerged vane to optimize the model.
Descripción: El objetivo del estudio es desarrollar la modelación numérica tridimensional con el paquete computacional FLOW3D tomando como base el modelo experimental de la Tesis Doctoral de Khaled Hamad, Submerged Vanes Turbulence Experimental Analysis, con el fin de comparar los valores de las velocidades y presiones obtenidos entre el modelo numérico y el modelo experimental. En el estudio se evaluó el comportamiento del flujo al interactuar con el panel sumergido instalado en una cama de arena y como varía la capacidad de transporte de sedimentos al implementar este tipo de estructuras hidráulicas.
Para obtener el modelo calibrado con valores representativos se realizó un análisis de sensibilidad, en el que se definió tamaños de malla, gasto computacional, tiempos de simulación y modelos de turbulencia. Se realizaron veintitrés pruebas hasta obtener los resultados deseados de calibración del modelo numérico en función del modelo experimental.
Con las velocidades del modelo calibrado se realizó el análisis de turbulencia, donde se obtuvo las tensiones de Reynolds, energía cinética turbulenta, tasa de disipación, intensidades turbulentas y escalas de Kolmogorov. De la comparación de los resultados entre los modelos numérico y experimental se determinó el porcentaje de diferencia y error, dándose por validos los valores del modelo numérico.2021-01-12T00:00:00ZModelación numérica (CFD) del lavado de sedimentos en el embalse de la presa Toachi. Programa FLOW-3DCevallos Cevallos, Pablo EstebanOchoa Rodriguez, Damian Marcelohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/213202021-01-15T21:52:08Z2020-11-04T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica (CFD) del lavado de sedimentos en el embalse de la presa Toachi. Programa FLOW-3D
Autor: Cevallos Cevallos, Pablo Esteban; Ochoa Rodriguez, Damian Marcelo
Resumen: This dissertation project has as a main objective to study the reservoir sediment management through the “Flushing” process in the Toachi Dam reservoir, applying tridimensional numerical modeling for fluid dynamics.
The numerical model is solved by using the CFD FLOW-3D commercial code and it is based on the physical model developed by the Escuela Politécnica Nacional, for the Toachi-Pilatón hydroelectric project. From the physical model results, the numerical model was calibrated on its hydraulic parameters and sediment scour process according to the “Flushing” test data. The results of this project define a methodology for numerical modelling of dam reservoirs with similar characteristics, so that could be replicated and used for practical purposes. Most relevant variables in the modelling process are analyzed. General parameters are also defined for the flushing process according to the sediment flushed rate obtained, and a maintenance operation plan is proposed. Empirical methods and the results of the numerical modeling are compared, as a final part of this document, complementary studies focused on improving the understanding of this hydraulic phenomena are proposed.
Descripción: Este trabajo estudia el lavado de sedimentos de fondo por medio del proceso de “Flushing” en el embalse de la presa Toachi, aplicando métodos de modelación numérica tridimensional para la mecánica fluidos.
El modelo numérico se desarrolla con el código comercial de CFD FLOW-3D, y se basa en el modelo físico desarrollado por la Escuela Politécnica Nacional para el proyecto Toachi-Pilatón. A partir de los resultados de la modelación física se calibra el modelo numérico en sus parámetros hidráulicos y de arrastre de sedimentos. Los resultados de este trabajo definen una metodología para la modelación numérica para embalses de presas similares, de manera que pueda ser replicada con fines prácticos. Se analizan las variables más relevantes en el proceso de modelación. Se definen parámetros generales para proceso de lavado de fondo en presas de acuerdo con las tasas de lavado de sedimentos obtenidas y un plan de operación para el desagüe de fondo es propuesto. Se comparan los métodos empíricos con los resultados de la modelación numérica. Como parte final de este documento se plantean estudios complementarios enfocados a mejorar el entendimiento de este fenómeno hidráulico.2020-11-04T00:00:00ZRecarga potencial del acuífero de la sub-cuenca del río Chambo bajo una perspectiva de la hidrología físicaAndrade Valdospinos, Amalia Franciscahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/210342020-08-19T15:11:45Z2020-01-16T00:00:00ZTítulo: Recarga potencial del acuífero de la sub-cuenca del río Chambo bajo una perspectiva de la hidrología física
Autor: Andrade Valdospinos, Amalia Francisca
Resumen: Groundwater resources are very important for many regions around the world. The aim of this research is to identify possible regions of groundwater recharge in a study area that sorrunds the Chambo River basin. The selected study area covers approximately 12 550 km2. In order to characterize groundwater
recharge, three methods were applied a) surface water balance in this study area, b) recharge analysis using base flow separation methods and c) the implementation of the GR2M model. These methodologies were applied in six sub-basins, they were divided in two groups that are located in the western and eastern of the Chambo river. For the east sub-basins, the recharge value is between 452.9 and 806.8mm/year (method a) and 187.3 and 553.5mm/year (method b). For the west sub-basins, the recharge is between 95.9 and 234.1mm/year (method a) and between 58.4 and 127.7mm/year (method b). For the c) methodology, the adjustment of model result only for a sub-basin, Nash value is 49.1% that is satisfactory. While for the others sub-basins there isn’t evidence of an adjustment. Therefore, it isn’t possible to define a contribution of water to the others sub-basins.
Descripción: Las fuentes de agua subterránea son recursos de primordial importancia. Esta investigación tiene como objetivo identificar posibles regiones de recarga de agua subterránea en la cuenca del Río Chambo. El área de estudio abarca una extensión aproximada de 12 550 km2. Se realizó a) cálculo del balance superficial para toda la cuenca y las áreas aledañas, b) un análisis de recarga utilizando métodos de separación de flujo base y c) aplicación del modelo GR2M. Estas metodologías fueron aplicadas en seis sub-cuencas, divididas en dos grupos ubicados en la zona occidental y oriental del río Chambo. Para las del este entre 452,9 y 806,8mm/año (método a) y 187,3 y 553,5mm/año (método b). Para las sub-cuencas del oeste, la recarga está entre 95,9 y 234,1mm/año (método a) y entre 58,4 y 127,7mm/año (método b). Respecto a la metodología c), el ajuste del modelo solo para una sub-cuenca el valor de Nash es de 49,1% lo que se considera satisfactorio. Mientras que para el resto de sub-cuencas no evidencia un ajuste respecto a los valores de caudales pico ni a la tendencia de la gráfica. Por lo tanto, no se puede definir si existe o no un aporte de aguas vecinas hacia alguna de las sub-cuencas analizadas o viceversa.2020-01-16T00:00:00ZHerramientas para decisiones gerenciales, frente a riesgos por funcionamiento inadecuado de redes de alcantarillado, en ciudades andinas. Caso de estudio: La microcuenca José María Alemán, en el sector de Solanda del Distrito Metropolitano de QuitoHidrobo Almeida, Luis Homerohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/208522020-05-11T18:27:18Z2020-05-05T00:00:00ZTítulo: Herramientas para decisiones gerenciales, frente a riesgos por funcionamiento inadecuado de redes de alcantarillado, en ciudades andinas. Caso de estudio: La microcuenca José María Alemán, en el sector de Solanda del Distrito Metropolitano de Quito
Autor: Hidrobo Almeida, Luis Homero
Resumen: The drainage network cadastre is the basis of the hydraulic evaluation matrix as an initial tool that improves management decisions in their maintenance. A discretization of inspection structures was performed based on the Qmp/Q-basedcriterion80% greater than 1.0 to identify them as "defective" and validate the information using physical state photographs. The multiple regression analysis considered several independent variables (diameter, length, run slope, speed), and K was calculated; these equations are the second tool and should be considered in designs of new sewer networks in order to extend the service life and verify operation during their operation. The results indicate acceptable correlation values and typical errors less than 1.5%. When calculating drainage networks, the K coefficient is compared with the Froude number and whether their values are very close to each other if the operation of the structures is anticipated to be inadequate. With these tools, plans are developed, to visualize areas of possible risks for improper operation because there are sections with insufficient hydraulic capacity and / or speeds that cause abrasion phenomena in the control structures, achieving a third tool.
Descripción: El catastro de redes de drenaje es base de la matriz de evaluación hidráulica como herramienta inicial que mejora las decisiones gerenciales en su mantenimiento. Se realizó una discretización de estructuras de inspección que se fundamentó en el criterio basado en Qmp/Q80% mayor a 1,0 para identificarlas como “defectuosas” y validar la información mediante fotografías del estado físico. El análisis de regresión múltiple consideró varias variables independientes (diámetro, longitud, pendiente del tramo, velocidad), y se calculó K; estas ecuaciones son la segunda herramienta y deben considerarse en diseños de nuevas redes de alcantarillado con el objeto de prolongar el tiempo de vida útil y verificar el funcionamiento durante su operación. Los resultados indican valores aceptables de correlación y errores típicos menores al 1,5%. Al calcular las redes de drenaje, se compara el coeficiente K con el número de Froude y si sus valores son muy cercanos entre si se prevé una alta probabilidad que el funcionamiento de las estructuras sea inadecuado. Con estas herramientas, se elaboran planos, para visualizar zonas de posibles riesgos por funcionamiento inadecuado al existir tramos con capacidad hidráulica insuficiente y/o velocidades que provocan fenómenos de abrasión en las estructuras de control, consiguiendo una tercera herramienta.2020-05-05T00:00:00ZEstudio de la degradación del colorante azul BRL mediante fotocatálisis heterogénea con TiO2 irradiado con electrones aceleradosGallegos Castro, Elvia del Carmenhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/208162020-04-18T00:40:43Z2019-09-25T00:00:00ZTítulo: Estudio de la degradación del colorante azul BRL mediante fotocatálisis heterogénea con TiO2 irradiado con electrones acelerados
Autor: Gallegos Castro, Elvia del Carmen
Resumen: Some studies with gamma and electron-beam irradiation demonstrated an improvement of the photocatalytic activity of TiO2, when this material was treated with electron-beam irradiation. However, it has not so far been reported a detailed study of this effect in the degradation of certain contaminants, as azo dyes. Therefore, this research proposes the use of electron-beam-irradiated microparticulate TiO2 by the degradation of 50 mg L-1 of Direct Blue 1 through photocatalysis. Doses of 5, 10 and 20 kGy were tested. The photodegradation was followed through spectrophotometric methods and the determination of COD and TOC. The obtained results showed an increase of the rate constant when TiO2 was irradiated: 7,71% for 10 kGy. Also, the treatments carried out with irradiated and unirradiated TiO2 don’t reflected statistical significant differences between in adsorption. There was scarce mineralization
Descripción: Algunos estudios con radiación gamma y con haces de electrones demostraron una mejora de la actividad fotocatalítica de TiO2, cuando este material fue irradiado. Sin embargo, hasta ahora no se ha informado de un estudio detallado de este efecto en la degradación de ciertos contaminantes, como los colorantes azoicos, particularmente con el azul BRL. Por lo tanto, esta investigación propuso el uso de TiO2 microparticulado irradiado con haz de electrones por medio de la degradación de 50 mg L-1 de azul BRL a través de la fotocatálisis heterogénea. Se probaron dosis de 5, 10 y 20 kGy. La fotodegradación se siguió mediante métodos espectrofotométricos y la determinación de DQO y TOC. Los resultados obtenidos mostraron un aumento de la constante de velocidad cuando se irradió TiO2: 7,71% por 10 kGy. Además, los tratamientos realizados con TiO2 irradiado y no irradiado no reflejan diferencias estadísticamente significativas en la adsorción. Además, hubo escasa mineralización.2019-09-25T00:00:00ZEstudio piloto de la remoción de Arsénico de una fuente de agua vertiente de Guayllabamba para ser utilizada como agua de consumo humanoBedón Cunalata, Rosalva Patriciahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/207832020-03-11T13:16:15Z2018-06-06T00:00:00ZTítulo: Estudio piloto de la remoción de Arsénico de una fuente de agua vertiente de Guayllabamba para ser utilizada como agua de consumo humano
Autor: Bedón Cunalata, Rosalva Patricia
Resumen: This research studies the removal of arsenic at the pilot level, using the principles of coagulation-flocculation (aluminum sulphate), sedimentation and filtration, to enable potential sources of human consumption water contaminated with this metalloid and thus reduce the risk of public health whose population is exposed to water sources with arsenic concentrations outside the limit established by NTE INEN 1108.
The first stage of the project characterized the Guayllabamba slope in terms of physical, chemical and microbiological parameters through titration, gravimetry, spectrophotometry, visual comparison and atomic absorption methods. This source of water initially contains an arsenic concentration in a range from 0.34 mg / L to 0.66 mg / L depending on the time of year.
Subsequently, at the laboratory level, the optimal flocculant operation conditions, mixing time and sedimentation time were obtained by jar test. Once these conditions were determined, a pilot level was escalated and finally the percentage of arsenic removal was evaluated.
The percentage of removal of arsenic at the laboratory and pilot level is 85.71% and 89.29% respectively, fulfilling the arsenic removal at the pilot and laboratory scale with that established in the current NTE INEN 1108.
Descripción: Esta investigación estudia la remoción de arsénico a nivel piloto, aplicando los principios de coagulación-floculación (sulfato de aluminio), sedimentación y filtración, para habilitar fuentes potenciales de agua de consumo humano contaminadas con este metaloide y así disminuir el riesgo de la salud pública cuya población está expuesta a fuentes de agua con concentraciones de arsénico fuera del límite establecido por la NTE INEN 1108.
La primera etapa del proyecto caracterizó la vertiente de Guayllabamba en función de los parámetros físicos, químicos y microbiológicos mediante métodos de titulación, gravimetría, espectrofotometría, comparación visual y por absorción atómica. Esta fuente de agua contiene inicialmente una concentración arsénico en un rango desde 0,34 mg/L a 0,66 mg/L dependiendo de época del año.
Posteriormente a nivel de laboratorio se obtuvo las condiciones óptima de operación: dosis de floculante, tiempo de mezcla y de sedimentación mediante la prueba de jarras. Determinadas estas condiciones se escaló a nivel piloto y finalmente se evaluó el porcentaje de remoción de arsénico.
El porcentaje de remoción de arsénico a nivel de laboratorio y piloto es de 85,71% y 89,29% respectivamente, cumpliendo la remoción de arsénico a escala piloto y laboratorio con lo establecido en la NTE INEN 1108 vigente.2018-06-06T00:00:00ZEvaluación de la relación existente entre la presencia de macroinvertebrados acuáticos y la fisicoquímica del agua en ríos de montañaVelasteguí Carrillo, Viviana Andreahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/207612020-02-26T13:32:10Z2020-02-06T00:00:00ZTítulo: Evaluación de la relación existente entre la presencia de macroinvertebrados acuáticos y la fisicoquímica del agua en ríos de montaña
Autor: Velasteguí Carrillo, Viviana Andrea
Resumen: The usage (application) of communtie of microorganisms, among other live specimens, is getting a higher consideration in the environmental field, regards to water quality monitoring of systems. However, this is considered a complex study, which analyses a wide variety of species in different habitats, resulting in many subjective considerations of data analysis. A general methodology ought to be proposed, in which the main correlation of physicochemical parameters of lotic systems are related to each kind of microorganisms.
This research consists about a correlation of the main water quality parameters and the presence of macroinvertebrates, in order to stablish the influence of each of those parameters to the most important living habitant of rivers. In order to sort all the data, a statistical logistic regression analysis is presented to evaluate the relationship between the presence of aquatic macroinvertebrates and the hydraulic and physicochemical parameters of water quality in two rivers of Ecuador
Descripción: El uso de poblaciones biológicas, como una herramienta de diagnóstico, es considerado en la actualidad como una opción viable para el monitoreo de la calidad del agua debido a sus bajos costos y facilidad de aplicación. Sin embargo, al ser típicamente especializadas y altamente subjetivas, no se ha podido establecer una metodología que pueda extrapolar a todas las zonas de estudio, como consecuencia de la elevada heterogeneidad que presenta los distintos hábitats. Por ende, es preciso encontrar una metodología que pueda relacionar concepciones importantes como: los parámetros fisicoquímicos del agua y su influencia en la distribución y composición de macroinvertebrados en sistemas lóticos.
En esta investigación, se expondrá una propuesta con miras a aportar nueva información a estos métodos de evaluación de calidad del agua. Empleando un análisis de regresión logística, se evalúa la relación existente entre la presencia de macroinvertebrados acuáticos y los parámetros hidráulicos y fisicoquímicos de calidad del agua, en dos ríos del Ecuador.2020-02-06T00:00:00ZModelación numérica (CFD) del flujo combinado superior e inferior en una compuerta plana con el programa Flow 3DBohórquez Barba, Carlos Alexandrohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/206932020-01-30T13:08:33Z2020-01-21T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica (CFD) del flujo combinado superior e inferior en una compuerta plana con el programa Flow 3D
Autor: Bohórquez Barba, Carlos Alexandro
Resumen: This work is developed with the purpose of numerically modeling, the Peissner´s physical model (1989), to establish criteria for quantifying the upper and lower simultaneous discharge, respectively, in a sluicegate-weir, composed of an upper clapper, and a lower gate, considering that this device, in addition to allowing the regulation of flow rates and levels in a hydraulic system, has the particularity of being a self-cleaning device, because through the upper discharge, it allows the evacuation of floating material that could be carried by flow, and through the lower discharge evacuates the sediments that it could contain.
From numerical modeling of different operating scenarios, the values of the upper and lower discharges were obtained, and their characteristics were defined, identifying that the approach flow to the control structure, it has a separation surface manifesting itself as a virtual bottom, which affects the upper discharge.
Based on the results obtained, graphs are presented that allow quantifying the discharge flows, upper, and lower, respectively, from the geometry of the control structure, the approach height, and the load on the weir, whose measurement is feasible.
Descripción: El presente trabajo se desarrolló con la finalidad de modelar numéricamente, el modelo físico de Peissner (1989), para establecer criterios que permitan cuantificar la descarga simultánea superior e inferior, respectivamente, en una compuerta-vertedero, compuesta por una clapeta superior, y una compuerta inferior, considerando que este dispositivo, además de permitir la regulación de caudales y niveles en un sistema hidráulico, tiene la particularidad de ser auto limpiante, en virtud de que, mediante la descarga superior, admite la evacuación de material flotante que podría ser acarreado por la corriente, y a través de la descarga inferior evacúa los sedimentos que podría contener.
A partir de la modelación numérica de diferentes escenarios de operación, se obtuvieron los valores de las descargas superior e inferior, respectivamente, y se definieron sus características, identificando que el flujo de aproximación a la estructura de control, tiene una superficie de separación manifestándose como un fondo virtual, que incide en la descarga superior.
Sobre la base de los resultados obtenidos, se presentan gráficos que permiten cuantificar los caudales de descarga, superior, e inferior, respectivamente, a partir de la geometría de la estructura de control, el calado de aproximación, y la carga sobre el vertedero, cuya medición es factible.2020-01-21T00:00:00ZModelo numérico CFD del túnel de carga, tubería a presión y distribuidores utilizando el paquete computacional ANSYS Fluent. Caso de aplicación Proyecto Hidroeléctrico SopladoraDávalos Fassler, Emilio Tomashttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/206572020-01-20T15:52:57Z2020-01-13T00:00:00ZTítulo: Modelo numérico CFD del túnel de carga, tubería a presión y distribuidores utilizando el paquete computacional ANSYS Fluent. Caso de aplicación Proyecto Hidroeléctrico Sopladora
Autor: Dávalos Fassler, Emilio Tomas
Resumen: The Hydroelectric Power Plant Sopladora receives the turbine waters from the AB phase of the Hydroelectric Powerplant Paute Molino. This flow is carried by a hydraulic pressure system. The geometry and sketch that were developed during the design stage of the hydroelectric Sopladora but at the construction stage due to geological, economic and construction factors, among others, they were modified. This is why it’s necessary to evaluate and quantify the energy losses using a NUMERICAL MODELING CFD (Ansys Fluent) of the geometry and the sketch.
The differences of the final sketch with the original sketch are seen on the first 732 meters of the section, the whole section has a total length of 5497.85 meters, the dimensions of the bottom of the interconnection chamber (1297 m.a.s.l.) and that of the pressure conduit (924 m.a.s.l. to the axis of the turbines) are the same in both conductions.
The difference in ENERGY LOSS between both conductions in the worst-case scenario (E1) is 12.00 centimeters. The conduction of the original sketch is more EFFICIENT, however, given the similarity of the data obtained in both designs, the geology, construction factors, among others are predominant to determine the proper design for the conduction.
Descripción: La central HIDROELECTRICA SOPLADORA recibe las aguas turbinadas de la fase AB de la hidroeléctrica Paute - Molino, este caudal es conducido por un sistema hidráulico a presión, cuya geometría y trazado fue desarrollado durante la etapa de diseño de la hidroeléctrica, sin embargo, durante la etapa de construcción por factores geológicos, económicos, constructivos, entre otros, se modificó el TRAZADO y la GEOMETRÍA, por tal motivo es necesario evaluar y cuantificar las pérdidas energéticas mediante una MODELACIÓN NUMÉRICA CFD (Ansys Fluent) tanto para la geometría original como definitiva.
Las diferencias del trazado definitivo con el trazado original se encuentran en los primeros 732 metros en una conducción cuya longitud total es de 5497.85 metros, las cotas del fondo de la cámara de interconexión (1297 msnm) y la de los conductos forzados (924 msnm al eje de las turbinas) son iguales en ambas conducciones. La diferencia de las PÉRDIDAS ENERGÉTICAS entre ambas conducciones en el peor escenario (E1) es de 12.00 centímetros.
La conducción con trazado original es más EFICIENTE, sin embargo, dada la semejanza de los datos obtenidos en ambos trazados la geología, factores constructivos, entre otros son predominantes para determinar el trazado adecuado para la conducción.2020-01-13T00:00:00ZDiseño de una cámara del desarenador cimentada sobre terreno heterogéneo tratado con inclusiones rígidas del proyecto hidroeléctrico Coca Codo SinclairChérrez Gavilanes, Christian Wladimirhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/205512019-11-25T13:15:10Z2019-11-20T00:00:00ZTítulo: Diseño de una cámara del desarenador cimentada sobre terreno heterogéneo tratado con inclusiones rígidas del proyecto hidroeléctrico Coca Codo Sinclair
Autor: Chérrez Gavilanes, Christian Wladimir
Resumen: Given the growing development of hydroelectric projects in Latin America and the limited guidelines for the design of hydraulic structures in Ecuador, especially for those that are grounded on a morphologically heterogeneous material; the design of a sedimentation basin chamber for the Coca Codo Sinclair project founded on a medium formed by soil, rock and rigid inclusions is projected.
Descripción: Dado el creciente desarrollo de los proyectos hidroeléctricos en América Latina y los limitados lineamientos para el diseño de estructuras hidráulicas en Ecuador, en especial para las que se encuentran cimentadas sobre un material morfológicamente heterogéneo; se plantea el diseño de una cámara del Desarenador del proyecto Coca Codo Sinclair cimentada sobre un medio formado por suelo, roca e inclusiones rígidas.2019-11-20T00:00:00ZEvaluación de la remoción de methomyl en soluciones acuosas sintéticas utilizando arcilla bentonita natural y modificadaLeón Ortega, Henrry Eddyhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/204922019-10-15T20:38:35Z2019-08-16T00:00:00ZTítulo: Evaluación de la remoción de methomyl en soluciones acuosas sintéticas utilizando arcilla bentonita natural y modificada
Autor: León Ortega, Henrry Eddy
Resumen: The removal of methomyl was evaluated, using as an adsorbent clay bentonite from the Ecuadorian coastl region. The clay was purified and modified by: thermal activation (A-AT) at 200 ° C for two hours; acid activation (A-AA) with 3N sulfuric acid, for one hour at room temperature; and, saline activation (A-AS) with 1.5 of the CIC of the clay with hexadecyltrimethyl ammonium bromide for 12 hours. The removal was carried out with the different samples of clays in three ranges of particles and three operating temperatures (20, 30 and 40 ° C) by placing 0.5 g of clay with 50 mL of synthetic methomyl wastewater. Clays were characterized by DR-X, FTIR and BET. Pesticide removal was quantified using UPLC-MS / MS and the results obtained were analyzed (ANOVA) for a completely randomized design in divided plot and 2 repetitions with general and mixed linear models. The interaction temperature × diameter × clay had a significant effect on the percentage of pesticide removal. The highest removal efficiency obtained was 76% with A-AT (d1 = 106-150 µm) at a temperature of 40 ° C, followed by 67% with A-AT (d3 = less than 75 µm) at temperatures of 30 and 40 ° C.
Descripción: Se evaluó la remoción de methomyl, usando como adsorbente arcilla bentonita del litoral ecuatoriano. La arcilla fue purificada y modificada por: activación térmica (A-AT) a 200°C por dos horas; activación ácida (A-AA) con ácido sulfúrico 3N, durante una hora a temperatura ambiente; y, activación salina (A-AS) con 1,5 de la CIC de la arcilla con bromuro de hexadeciltrimetil amonio durante 12 horas. La remoción se realizó con las diferentes muestras de arcillas en tres rangos de partículas y tres temperaturas de operación (20, 30 y 40°C) colocando 0,5 g de arcilla con 50 mL de agua residual sintética de methomyl. Las arcillas se caracterizaron mediante DR-X, FTIR y BET. La remoción del plaguicida se cuantificó usando UPLC-MS/MS y los resultados obtenidos fueron analizados (ANOVA) para un diseño completamente al azar en parcela dividida y 2 repeticiones con modelos lineales generales y mixtos. La interacción temperatura × diámetro × arcilla presentó un efecto significativo sobre el porcentaje de remoción del plaguicida. La mayor eficiencia de remoción obtenida fue del 76 % con A-AT (d1=106-150 µm) a una temperatura de 40°C, seguida por un 67 % con la A-AT (d3= menor a 75 µm) a las temperaturas de 30 y 40 °C.2019-08-16T00:00:00ZModelación numérica tridimensional del medidor de caudal tipo Palmer-Bowlus aplicando el programa Flow 3DSilva Bastidas, Roberto Carloshttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/203852019-07-24T19:48:11Z2019-04-09T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica tridimensional del medidor de caudal tipo Palmer-Bowlus aplicando el programa Flow 3D
Autor: Silva Bastidas, Roberto Carlos
Resumen: The Palmer-Bowlus flume was design in 1936 and it is a variation of the Venturi flume used in sewer systems where it is not possible modified the invert of the sewer pipe, in the market we can buy Palmer-Bowlus flumes as one piece structure that came with it discharge curve but this flumes have a cost and this cost increment the cost of the sewer system. Taking in to account the physical model did by (Torres & Vásquez, 2010), we make a three dimensional model, we calibrate the model and obtain the methodology need it to obtain the rating curves of four Palmer-Bowlus flumes, we chose the pipe diameter base in the information provided by the EPMAPS that information is the sewer systems in the Quito city.
Descripción: El medidor Palmer-Bowlus fue desarrollado en 1936 y es una adaptación del medidor Venturi para uso en alcantarillados donde no haya como modificar la solera del alcantarillado, en el mercado existen aforadores tipo Palmer-Bowlus de una sola pieza, cada aforador se suministra con su respectiva curva de descarga incrementando el costo de los proyectos de alcantarillado. Tomando como base el modelo físico realizado por (Torres & Vásquez, 2010) se realizó el modelo tridimensional, se calibro y se obtuvo la metodología necesaria, para obtener las curvas de descarga de cuatro medidores Palmer-Bowlus en base a diámetros de tubería comercial, el escogimiento de estos diámetros se basa en la información provista por la EPMAPS, sobre las redes de alcantarillado del Distrito Metropolitano de Quito.2019-04-09T00:00:00ZRedes neuronales artificiales aplicadas a la modelación precipitación – escurrimiento de la cuenca de Humboldt en el volcán AntisanaAguilar Alegría, Alexis Gabrielhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/202572019-06-04T15:14:12Z2019-04-15T00:00:00ZTítulo: Redes neuronales artificiales aplicadas a la modelación precipitación – escurrimiento de la cuenca de Humboldt en el volcán Antisana
Autor: Aguilar Alegría, Alexis Gabriel
Resumen: The hydrological behavior of the Humboldt basin in the Antisana volcano allows us to know the existing amount of the its flow, for downstream use, for example, the La Mica Quito-Sur that supplies potable water to the southern part of the city of Quito (750.000 hab). Therefore, to determine the surface runoff of this basin, the Rainfall-Runoff relationship was applied applying a methodology of the Artificial Neural Networks (ANN), which is a “Black Box” type model, which only uses representative input and output data and through the dense interconnection of simple computational elements known as "neurons", in combination with algorithms and training functions allow the network to work as a model that solves nonlinear and highly complex problems. To implement ANN, the NN-Toolbox of the Matlab platform was used, which provides a wide variety of alternatives in the training and validation of the network. The input data used are: rainfall, flows and temperaturas; while, the objective data (outputs) are the flows at the point of closure of the Humboldt basin. Finally, the time interval for ANN modeling is given in days.
Descripción: El comportamiento hidrológico de la cuenca de Humboldt en el volcán Antisana permite conocer la cantidad existente de su caudal, para aprovechamiento aguas abajo por ejemplo, el proyecto La Mica Quito-Sur que abastece de agua potable a la parte sur de la ciudad de Quito (750.000 hab). Por ello, para determinar el escurrimiento superficial de esta cuenca se utilizó la relación Precipitación-Escurrimiento aplicando una metodología de Redes Neuronales Artificiales (RNA), la cual es un modelo tipo “Caja Negra”, que únicamente usa datos de entrada y salida representativos y, por medio de la densa interconexión de simples elementos computacionales conocidos como “neuronas”, en combinación con algoritmos y funciones de entrenamiento, permite que la red trabaje como un modelo que resuelve problemas no lineales y altamente complejos. Para aplicar RNA se utilizó la herramienta NN-Toolbox de la plataforma Matlab, la cual entrega una amplia variedad de alternativas en la etapa de entrenamiento y validación de la red. Los datos de entrada utilizados son: precipitaciones, caudales en subcuencas y temperaturas; mientras que, los datos objetivos (salidas) son los caudales en el punto de cierre de la cuenca Humboldt. Finalmente, el intervalo de tiempo para la modelación de la RNA está dado en días.2019-04-15T00:00:00ZEutroficación, metamorfosis, contenido de boro y demanda química de oxígeno en las aguas del sistema hidrográfico de Río Grande en donde se construye la presa propósito múltiple Chone (PPMCH)Delgado Montufar, Andrea Nataliahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/201202019-04-08T10:06:33Z2018-11-14T00:00:00ZTítulo: Eutroficación, metamorfosis, contenido de boro y demanda química de oxígeno en las aguas del sistema hidrográfico de Río Grande en donde se construye la presa propósito múltiple Chone (PPMCH)
Autor: Delgado Montufar, Andrea Natalia
Resumen: The objective of this work was to analyze the physical and chemical composition of the waters that were considered critical in terms of eutrophication in the Rio Grande during both the intense rainy season and the dry season. The concentrations of Boron and Chemical Oxygen Demand were monitored. Finally, the metamorphosis test was carried out to verify the change in the typology of the water after the natural evaporation that occurs in a water dam. The results indicated that the content of Phosphorus in the period of intense rains as well as in the dry season have values above 0.1 mg / L which indicates that the waters are eutrophized was obtained as a maximum value of 1.57 mg / L for the dry season and 1.02 mg / L during the intense rainy season. In the metamorphosis test, an important change in the water typology was obtained, so that a large increase in the alkalinity of the waters of the Rio Grande hydrographic system was registered, initially they were calcium bicarbonated waters and then they changed to sodium carbonates with high probability of generating waters and soils of sodium saline irrigation.
Descripción: Este trabajo tuvo como objetivo analizar la composición física y química de las aguas que se consideraron críticas en cuanto a la eutrofización en el río Grande tanto en la época de lluvias intensas como en la época de estiaje. Se monitorearon las concentraciones de Boro y Demanda Química de Oxígeno. Finalmente, se realizó el ensayo de metamorfosis para comprobar el cambio en la tipología de las aguas después de la evaporación natural que ocurre en una represa de agua. Los resultados indicaron que el contenido de Fósforo en la época de lluvias intensas así como en la época de estiaje tienen valores por encima de 0,1 mg/L lo cual indica que las aguas están eutrofizadas se obtuvo como valor máximo de 1, 57 mg/L para la época de estiaje y de 1,02 mg/L en la época de lluvias intensas. En el ensayo de metamorfosis se obtuvo un cambio importante en la tipología de las aguas de modo que se registró un aumento grande en la alcalinidad de las aguas del sistema hidrográfico del río Grande, inicialmente fueron aguas bicarbonatadas cálcicas y después cambiaron a carbonatadas sódicas con alta probabilidad de generar aguas y suelos de riego salino sódicos.2018-11-14T00:00:00ZEvaluación de los procesos de potabilización de la planta de Chilibulo – EPMAPS Quito y propuesta de optimizaciónBarros Enríquez, Luis Enriquehttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/200992019-04-08T11:14:55Z2019-02-28T00:00:00ZTítulo: Evaluación de los procesos de potabilización de la planta de Chilibulo – EPMAPS Quito y propuesta de optimización
Autor: Barros Enríquez, Luis Enrique
Resumen: Water treatment plants are water industries for human consumption and as such must operate optimally, both hydraulically and in physical-chemical processing processes. The objective of the present investigation was to evaluate the Chilibulo Plant, following the guidelines of Manual III of CEPIS. For this, it began with the statistical analysis of the operation record of the plant for the year 2016, determining that the average turbidity is 6.7 NTU and the average color value is 61.7 UC. Next, the behavior of the treatment units was analyzed with two types of techniques: tracer tests that allow to establish the type of predominant flow in the reactor and the percentages of short circuits and dead spaces; and treatability tests, which reproduce, in static reactors at the laboratory level, the phenomena that occur in the plant conformed by real reactors of continuous flow. These results allow us to establish the efficiency of the existing treatment line and make the optimization proposal: change the point of application of the coagulant in rapid mixing; modification in the partition layout of the first two flocculation zones; replacement of sedi-tubes by inclined flat plates in the settlers and chlorine contact tank construction; which reduces the consumption of chemicals in the purification process and improves the efficiency of the processes.
Descripción: Las plantas potabilizadoras son industrias de agua para consumo humano y como tal deben operar en forma óptima, tanto hidráulicamente como en los procesos de tratabilidad físico-química. El objetivo de la presente investigación fue evaluar la Planta de Chilibulo, siguiendo los lineamientos del Manual III del CEPIS. Para esto, se inició con el análisis estadístico del registro de operación de la planta para el año 2016, determinándose que la turbiedad promedio es de 6.7 UNT y el valor promedio de color es 61.7 UC. Seguidamente, se analizó el comportamiento de las unidades de tratamiento con dos tipos de técnicas: pruebas de trazadores que permiten establecer el tipo de flujo predominante en el reactor y los porcentajes de cortocircuitos y espacios muertos; y pruebas de tratabilidad, que reproducen, en reactores estáticos a nivel de laboratorio, los fenómenos que ocurren en la planta conformada por reactores reales de flujo continuo. Estos resultados permiten establecer la eficiencia de la línea de tratamiento existente y realizar la propuesta de optimización: cambio del punto de aplicación del coagulante en mezcla rápida; modificación en la disposición de tabiques de las dos primeras zonas de floculación; reemplazo de sedi-tubos por placas planas inclinadas en los sedimentadores y construcción de tanque de contacto de cloro; con lo que se reduce el consumo de químicos en el proceso de potabilización y se mejora la eficiencia de los procesos.2019-02-28T00:00:00ZEvaluación de la influencia de la incorporación de datos de precipitación satelital (TMPA-3B42R) sobre la simulación hidrológica a escala diaria en la cuenca alta del río GuayllabambaOrtega Realpe, Horacio Miguelhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/200722019-07-02T14:55:38Z2019-01-14T00:00:00ZTítulo: Evaluación de la influencia de la incorporación de datos de precipitación satelital (TMPA-3B42R) sobre la simulación hidrológica a escala diaria en la cuenca alta del río Guayllabamba
Autor: Ortega Realpe, Horacio Miguel
Resumen: The aim of this study focuses on the analysis of the relevance of using satellite precipitation data, from products TMPA-3B42 (V.7) and complementarily IMERG (V.4), to reduce the uncertainty in hydrological modeling. The utility is evaluated for the improvement of the performance of the continuous modeling, on a daily basis, of the upper Guayllabamba river basin. Products have been rectified through the Bias correction method of Arias-Hidalgo et al., (2013) and nonparametric corrections of Nerini et al., (2015). Then, through the HEC-HMS, the semi-distributed model has been built, calibrated at a time of less anthropic effect (1981-1985), with data from the INAMHI network, as a strategy to simulate the least disturbed hydrological response.
Subsequently, the extended modeling was carried out in the 2006-2010 (TMPA) and 2014-2015 (TMPA and IMERG) periods, with 5 scenarios per product, including the INAMHI base, the incorporated raw product, and the 3 proposed corrections. The comparative analysis of satellite data performance shows that the TMPA product is effective to densify the network of INAMHI stations, according to the statistical indicators, like the increment of Nash-Sutcliffe coefficient. Additionally, it is verified that, in spite of the improvements of the IMERG product, it is not yet calibrated to adequately represent the variability of precipitation at the study location.
Descripción: El estudio analiza la utilización de datos satelitales de precipitación, para reducir la incertidumbre en la modelación hidrológica. Se evalúa los productos satelitales TMPA-3B42 (V.7) y, complementariamente, el producto IMERG (V.4), en la modelación continua, a nivel diario, de la Cuenca Alta del Río Guayllabamba. Estos productos han sido rectificados por el método de corrección de Sesgo de Arias-Hidalgo et al., (2013) y las correcciones no paramétricas de Nerini et al., (2015). El modelo hidrológico semidistribuido, en HEC-HMS, fue calibrado, para representar una respuesta hidrológica menos perturbada por efecto antrópico (1981-1985), con datos de la red INAMHI. Posteriormente, se ejecutó la modelación, en los periodos de 2006-2010 (TMPA) y 2014-2015 (TMPA e IMERG), con 5 escenarios por producto, que incluyen la base INAMHI, el producto crudo, y 3 correcciones propuestas. El análisis de desempeño, permite evidenciar que, el producto TMPA es efectivo para densificar la red de estaciones terrestres, de acuerdo a los indicadores estadísticos, como el aumento del índice de Nash-Sutcliffe (NSE), respecto a la Base INAMHI. Asimismo, permite valorar los métodos de corrección. Adicionalmente se comprueba que, las mejoras del producto IMERG, tanto en resolución espacial, temporal y de detección, aún no están calibradas para representar adecuadamente la variabilidad de la precipitación en el sitio de estudio.2019-01-14T00:00:00ZDeterminación de la calidad agrícola de los suelos en la zona del Proyecto Propósito Múltiple Chone fase dosPazmiño Montero, Martha Elizabethhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/198172019-04-07T12:26:04Z2018-10-26T00:00:00ZTítulo: Determinación de la calidad agrícola de los suelos en la zona del Proyecto Propósito Múltiple Chone fase dos
Autor: Pazmiño Montero, Martha Elizabeth
Resumen: The objective of this investigation was to evaluate the agricultural quality of the soils in the irrigation zone of the PPMCH in the province of Manabi, using data from soils obtained in 2014 and 2016. From the soils, specific and bulk density, humidity and porosity were obtained. Using soil-water extracts with saturation, 1:5 and 1:10 concentrations, pH, EC, soluble ions, evaporated and calcined solid waste were achieved. With geoestatistical analysis using Kriging and IDW interpolation methods and with a statistical study of the principal components, maps of spatial distribution using the best interpolator were generated. The results stablish that the 72.72% of the samples are clay soils, 22.73% are loamy soils and 4.55% are organic-volcanic soils. The pH values are between 6.56 and 7.63, with EC values between 0.08 and 0.66 dS/m, showing that the soils are poor, with low salinity, with neutral and lightly alkaline pH, with infiltration problems. These information, indicate that the soils will need proper handling to avoid environmental problems as a result of excessive fertilizer use, although the soils don’t have sodicity problems and have low salinity. The ionic composition stablishes that the predominant are Ca2, Na+ and HCO3+.
Descripción: Esta investigación tuvo como objetivo, hacer la evaluación de la calidad agrícola de los suelos de la zona de riego del PPMCH, en la provincia de Manabí, utilizando datos de perfiles de suelo muestreados en 2014 y 2016. De los suelos se obtuvieron: densidad real y relativa, humedad y porosidad. Sobre extractos de agua-suelo, con relaciones de saturación, 1:5 y 1:10, se registraron pH, CE, iones solubles, residuo seco evaporado y calcinado. El análisis geoestadístico, utilizando los métodos Kriging ordinario e IDW y un estudio estadístico de los componentes principales, permitió generar mapas de distribución espacial con el mejor interpolador. Los resultados establecen, que el 72.72% de las muestras son suelos arcillosos, el 22.73% son francosos y el 4.55% son órgano-volcánicos. Los valores de pH están entre 6.56 y 7.63 y los de CE entre 0.08 y 0.66 dS/m. lo que indica que son suelos pobres, de baja salinidad, con pH entre neutro y ligeramente alcalino, con problemas de infiltración, por lo que necesitan un manejo adecuado para evitar problemas ambientales por uso excesivo de fertilizante, aunque son suelos que no tienen problemas de sodicidad y salinidad. La composición iónica establece que predominan Ca2, Na+ y HCO3+.2018-10-26T00:00:00ZDeterminación de parámetros mecánicos para modelos no lineales de mampostería de relleno en pórticos de hormigón armado obtenidos de manera experimentalPachano Álvarez, Fabián Agustínhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/197342019-04-07T12:17:42Z2018-09-13T00:00:00ZTítulo: Determinación de parámetros mecánicos para modelos no lineales de mampostería de relleno en pórticos de hormigón armado obtenidos de manera experimental
Autor: Pachano Álvarez, Fabián Agustín
Resumen: El presente trabajo de investigación busca determinar una metodología para la determinación de parámetros mecánicos para la modelación de rellenos de mampostería en pórticos de hormigón armado mediante puntales equivalentes ya sea mediante ensayos de materiales experimentalmente en laboratorio o de forma sintética mediante modelos de predicción. Se determinó una configuración estructural y de materiales que represente una típica construcción de la sierra ecuatoriana. Se seleccionaron materiales y geometrías comúnmente empleadas en la construcción informal. Se realizaron múltiples ensayos de caracterización de los materiales (Mortero y Mampuesto). Se han empleado diferentes metodologías de ensayo tratando de determinar factores que afecten los resultados. Se han realizado también múltiples ensayos en porciones de mamposterías construidas en laboratorio, a fin de caracterizar el comportamiento mecánico del material compuesto. Se determinaron las resistencias a compresión y tensión, y los módulos de elasticidad, y de Poisson de piezas de mampuesto, del mortero de unión en las juntas, y de las mamposterías. Se ensayó un pórtico de hormigón armado relleno con mampostería a cargas cíclicas. Con los resultados de los ensayos de caracterización de los materiales se ha calibrado modelos de puntales para representar el comportamiento histerético del panel de relleno obtenido de los ensayos histeréticos.
Descripción: The present research work seeks to establish a methodology for the determination of mechanical parameters for the modeling of masonry infills in reinforced concrete frames. This study uses equivalent struts determined either experimentally by testing materials in the laboratory or synthetically by using prediction models. A structural and material configuration was determined that represents a typical construction of the Ecuadorian Sierra Region. Materials and geometries commonly used in informal construction were selected, which also represents most of constructions.
Multiple characterization tests were carried out on the selected materials that constitute the masonry of this study. Different test methodologies have been used to determine factors that affect the results. Multiple tests have also been carried out on portions of masonry built in the laboratory. All of these to characterize the mechanical behavior of the composite material. Compression and tension strength, and elasticity and Poisson modules of masonry pieces, joint mortar in joints, and masonry were determined. A reinforced concrete frame infilled with masonry has been tested to lateral cyclic loads. With the results of the characterization tests of the materials, struts models have been calibrated to represent the hysteretic behavior of the infill panel obtained from the hysteretic tests.2018-09-13T00:00:00ZPlanteamiento de una metodología para el cálculo de un índice de calidad del agua para el río Machángara, cuenca alta del GuayllabambaTorres Hinojosa, Cristina Aracelyhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/194982019-04-07T12:27:35Z2018-06-26T00:00:00ZTítulo: Planteamiento de una metodología para el cálculo de un índice de calidad del agua para el río Machángara, cuenca alta del Guayllabamba
Autor: Torres Hinojosa, Cristina Aracely
Resumen: The objective of the project is to develop a methodology for the calculation of a water quality index (WQI) for the Machángara river, located in the upper basin of the Guayllabamba, within the DMQ, applying descriptive statistics, correlations and multivariate analysis. The study was carried out with the data provided by the EPMAPS from monthly monitoring campaigns in the Machángara river during the years 2002 - 2007 in seven monitoring stations. For this, the database of physical-chemical and bacteriological parameters was consolidated, using descriptive statistical tools and agglomerative hierarchical clustering analysis (CA) for the grouping of similar stations. For the selection of WQI variables, statistical criteria were combined (analysis of main components and factor analysis), bibliographic research and analysis of applicable national regulations. Then the model for the calculation of the WQI was selected, with which the quality of the river was assessed. Finally, the adapted ICA was evaluated applying sensitivity analysis and comparing it with the WQI of the NSF of the United States. An ICA consisting of nine variables was obtained, under the model of the Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), adapted to the region of study.
Descripción: El objetivo del proyecto es desarrollar una metodología para el cálculo de un índice de calidad de agua (ICA) para el río Machángara, localizado en la cuenca alta del Guayllabamba, dentro del DMQ, aplicando estadística descriptiva, correlaciones y análisis multivariante. El estudio se llevó a cabo con los datos suministrados por la EPMAPS a partir de campañas de monitoreo mensuales en el río Machángara durante los años 2002 – 2007 en siete estaciones de monitoreo. Para ello, se consolidó la base de datos de los parámetros físico-químicos y bacteriológicos, utilizando herramientas estadísticas descriptivas y análisis clúster jerárquico aglomerativo (CA) para la agrupación de estaciones similares. Para la selección de las variables del ICA se conjugaron criterios estadísticos (análisis de componentes principales y análisis de factores), investigación bibliográfica y análisis de la normativa nacional aplicable. Luego se seleccionó el modelo para el cálculo del ICA, con el que se valoró la calidad del río. Finalmente, se evaluó el ICA adaptado aplicando análisis de sensibilidad y comparándolo con el ICA de la NSF de Estados Unidos. Se obtuvo un ICA conformado por nueve variables, bajo el modelo de la Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), adaptado a la región de estudio.2018-06-26T00:00:00ZEstudio de los Requerimientos Hidráulicos de las Especies de Macroinvertebrados Bentónicos existentes en los microhábitats de ríos de páramo, caso de estudio: Río JatunhuaycoRojas Vásquez, Danny Raúlhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/194952019-04-08T01:36:55Z2018-06-26T00:00:00ZTítulo: Estudio de los Requerimientos Hidráulicos de las Especies de Macroinvertebrados Bentónicos existentes en los microhábitats de ríos de páramo, caso de estudio: Río Jatunhuayco
Autor: Rojas Vásquez, Danny Raúl
Resumen: The objective of this research is to determine the influence of hydrometeorological and hydraulic factors on the diversity of benthic macroinvertebrates existing in the microhabitats of Paramo Rivers, through the use of statistical tools. Considering the wide coverage and complexity that this type of ecosystems possess, the micro-basin of the Jatunhuayco River, located within the Antisana basin, province of Pichincha, Quito canton, was considered as a case study, in the UTM WGS84 coordinates of 9’945.008,11 N; 807.755,47 E, average altitude of 4.135 meters above sea level and area of 40.94 km2, due to the hydraulic, hydrological, relief and biological conditions similar to those of páramo rivers. As results, the general characterization of the study area is presented, based on the compilation and processing of biological, physical - chemical, hydrological and hydraulic information existing and raised in the field; analysis of water quality according to the taxonomy of macroinvertebrate families and physicochemical parameters; generation of standardized hydraulic preference curves, which allow establishing a relationship between the density of benthic macroinvertebrates and fundamental hydraulic parameters such as speed, depth and composition of the substrate and the conceptual hydrological model generated from existing information that allows analyzing the hydrometeorological variation present in the study area, based on series of continuous monthly average data, by means of the estimation of maximum, average and minimum rainfall and temperatures, in addition to maximum, average, minimum and ecological flows, through empirical methods.
Descripción: La presente investigación tiene como objetivo el determinar la influencia de los factores hidrometeorológicos e hidráulicos en la diversidad de macroinvertebrados bentónicos existentes en los microhábitats de ríos de páramo, a través del uso de herramientas estadísticas. Considerando la amplia cobertura y complejidad que este tipo de ecosistemas poseen, se consideró como caso de estudio a la microcuenca del río Jatunhuayco, ubicada dentro de la cuenca del Antisana, provincia de Pichincha, cantón Quito, en las coordenadas UTM WGS84 de 9’945.008,11 N; 807.755,47 E, altitud media de 4.135 msnm y área de 40,94 km2. Como resultados se presenta la caracterización general de la zona de estudio, a partir de recopilación y procesamiento de información biológica, físico – química, hidrológica e hidráulica existente y levantada en campo; análisis de la calidad del agua de acuerdo a la taxonomía de las familias de macroinvertebrados y parámetros físico – químicos; generación de curvas de preferencia hidráulicas normalizadas, que permitan establecer una relación entre la densidad de macroinvertebrados bentónicos y parámetros hidráulicos fundamentales como: velocidad, profundidad y composición de sustrato y modelo hidrológico conceptual generado a partir de información existente que permita analizar la variación hidrometeorológica presente en la zona de estudio, a partir de series de datos continuos medios mensuales, por medio de la estimación de precipitaciones y temperaturas máximas, medias y mínimas, además de caudales máximos, medios, mínimos y ecológicos, a través de métodos empíricos.2018-06-26T00:00:00ZAnálisis del ruido ambiental en la plataforma petrolera Sacha 470 y propuesta de un sistema de insonorización ecológico para mitigar el impacto ambiental a la comunidad La Florida, parroquia y cantón Joya de los Sachas, provincia de OrellanaAcosta Marfetan, Wilfrido Geovannyhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/194042019-04-07T12:28:34Z2018-05-11T00:00:00ZTítulo: Análisis del ruido ambiental en la plataforma petrolera Sacha 470 y propuesta de un sistema de insonorización ecológico para mitigar el impacto ambiental a la comunidad La Florida, parroquia y cantón Joya de los Sachas, provincia de Orellana
Autor: Acosta Marfetan, Wilfrido Geovanny
Resumen: The objective of this research was to analyze the noise levels in the Sacha 470 oil platform, and to propose an ecological soundproofing system, to mitigate the level of sound pressure in the La Florida community. Initially, the areas of influence were determined, collecting secondary information from the study area. Then the noise monitoring points were located in the area of direct influence, based on the technical specifications of the equipment that generates noise; and in the area of indirect influence, the population settlements that receive noise from the platform were considered. The background noise was located in an area of natural condition, away from anthropogenic activities. Noise was measured according to environmental regulations, identifying in P9 the highest value with 102.7 dB (A), where it required attenuation. Finally, a prototype of ecological soundproofing was developed, based on the sound insulation index of the Guadua angustifolia, obtaining the mitigation of the noise and consequently its attenuation in relation to the distance of the emitting source, being proportional to the square of the NPS, of this The good living of the residents of the La Florida community is safeguarded.
Descripción: El objetivo de esta investigación fue analizar los niveles de ruido en la plataforma petrolera Sacha 470, y proponer un sistema de insonorización ecológico, para mitigar el nivel de presión sonora en la comunidad La Florida. Inicialmente, se determinaron las áreas de influencia, recopilando información secundaria de la zona de estudio. Luego se ubicaron los puntos de monitoreo de ruido en el área de influencia directa, en base a las especificaciones técnicas de los equipos que generan ruido; y en el área de influencia indirecta, se consideró los asentamientos poblacionales receptores del ruido de la plataforma. El ruido de fondo se ubicó en una zona de condición natural, alejada de actividades antrópicas. Se midió el ruido de acuerdo a la normativa ambiental, identificándose en el punto P9 el mayor valor con 102.7 dB(A), sitio donde requirió la atenuación. Finalmente, se elaboró un prototipo de insonorización ecológico, en función del índice de aislamiento acústico de la Guadua angustifolia, obteniéndose la mitigación del ruido y consecuentemente su atenuación en relación a la distancia de la fuente emisora, siendo proporcional al cuadrado del NPS, de esta manera se precautela el buen vivir de los pobladores de la comunidad La Florida.2018-05-11T00:00:00ZModelación numérica con OpenFOAM del flujo de los paneles sumergidos y comparación numérica – experimentalLasso Molina, Carlos Albertohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/192182019-04-07T17:38:04Z2018-02-21T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica con OpenFOAM del flujo de los paneles sumergidos y comparación numérica – experimental
Autor: Lasso Molina, Carlos Alberto
Resumen: Submerged panels are transverse structures in the river bed that have proven to be a simple, economical and reliable technical solution, in terms of the results obtained. They control the deposition of the sediment, for example, in the case of curves or meanders, to counteract the effect of centrifugal acceleration and thus avoid the erosion of the external bank and the deposits in the internal one. Channel stabilization occurs in terms of its alignment, generating a vortex that spirals downstream in the flow, whose helical secondary movement brings associated changes in the shear stresses in the bed that modify the topography of the bottom. Based on the doctoral thesis of Hamad Khaled (2015), Submerged Vanes Turbulence, Experimental Analysis, was modeled numerically with OpenFOAM free software, to obtain parameters such as velocities and pressures and compare them with the experimental results. Applied the RANS method and the turbulence sub model k - ω SST were obtained after several simulations and variations, results that without being exact correspond in terms of the same order of magnitude with the measured ones, with which it can be concluded the validity of the numerical simulation as an option to develop within the Hydraulics.
Descripción: Los paneles sumergidos son estructuras transversales en el lecho del río que han demostrado ser una solución técnica simple, económica y fiable, en términos de los resultados obtenidos. Controlan el depósito del sedimento logrando por ejemplo en el caso de las curvas o meandros contrarrestar el efecto de la aceleración centrífuga y evitar así la erosión de la banca externa y los depósitos en la interna. Se produce la estabilización del cauce en términos de su alineamiento, al generar un vórtice que se desarrolla en espiral hacia aguas abajo en el flujo, cuyo movimiento secundario helicoidal trae asociado cambios en los esfuerzos cortantes en el lecho que modifican la topografía del fondo.
Sobre la base de la tesis doctoral de Hamad Khaled (2015), Submerged Vanes Turbulence, Experimental Analysis, se modeló numéricamente con el software libre OpenFOAM, para obtener parámetros como velocidades y presiones y compararlos con los resultados experimentales. Aplicado el método RANS y el submodelo de turbulencia k – ω SST se obtuvieron luego de varias simulaciones y variaciones, resultados que sin ser exactos se corresponden en términos del mismo orden de magnitud con los medidos, con lo cual se puede concluir la validez de la simulación numérica como una opción a desarrollar dentro de la Hidráulica.2018-02-21T00:00:00ZDefinición de perímetros de protección en cuencas hidrográficas mediante modelación hidrológica conceptual: caso de la cuenca Jatunhuaycu en las cercanías del volcán AntisanaJumbo Cárdenaz, Yandri Joséhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/191442019-04-07T13:46:41Z2018-02-02T00:00:00ZTítulo: Definición de perímetros de protección en cuencas hidrográficas mediante modelación hidrológica conceptual: caso de la cuenca Jatunhuaycu en las cercanías del volcán Antisana
Autor: Jumbo Cárdenaz, Yandri José
Resumen: The assessment of water availability is important in the integral management of water resources. Such availability can be assessed using hydrological models. The objective of this work is to determine the contributory recharge areas of the hydrographic basins within the Jatunhuaycu experimental unit, that contribute to "La Mica Quito Sur" catchment system, which is indispensable for the water supply to the city of Quito. The contributory areas were determined using a modified GR4J deterministic hydrological model, which allows the simulation of the experimental unit daily flow, as well of three of its micro basins daily flow. The calibration of this model, allowed the estimation of a coefficient that relates the basin areas with their respective contribution area to the overall basin discharge. The implementation of the GR4J model requires daily series of precipitation and evapotranspiration as inputs, and discharge series for its calibration. The results of the simulations show that the four basins have losses in form of deep percolation and that consequently, their recharge surfaces are smaller than their respective hydrographic basin (between 50.5% and 79.0%). Losses in these basins, which are possibly related to the presence of the Yacupamba geological formation and to marsh areas.
Descripción: La evaluación de la disponibilidad hídrica es importante en la gestión integral de los recursos hídricos. Dicha disponibilidad se puede evaluar mediante el uso de modelos hidrológicos. Este trabajo tiene como objetivo determinar las áreas de recarga contributivas de las cuencas hidrográficas dentro de la unidad experimental Jatunhuaycu que aporta al sistema de captación “La Mica Quito Sur”. Las áreas contributivas se determinaron utilizando una modificación del modelo hidrológico determinístico agregado GR4J, permitiendo simular el caudal diario de la unidad experimental y de tres de sus microcuencas. La calibración de este modelo, permitió determinar un coeficiente que relaciona el área de las cuencas con su respectiva área de contribución al caudal de las mismas. Para la implementación del modelo GR4J se usó series diarias de precipitación y evapotranspiración como entradas del mismo, y series de caudales para su calibración. Los resultados de las simulaciones muestran que en las cuatro cuencas existen pérdidas por percolación profunda y que por consecuencia, sus superficies de recarga son menores al tamaño de real de las mismas (entre 50,5 % y 79,0 %). Las pérdidas en estas cuencas, posiblemente se relacionan con la presencia de la formación geológica de Yacupamba y zonas lacustres y palustres.2018-02-02T00:00:00ZEvaluación de productos GPM IMERG V03 y TMPA V7 en la detección de crecidas caso de estudio cuenca del río CañarGuachamín Acero, Wilmer Victorinohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/190482019-04-08T03:44:08Z2018-01-03T00:00:00ZTítulo: Evaluación de productos GPM IMERG V03 y TMPA V7 en la detección de crecidas caso de estudio cuenca del río Cañar
Autor: Guachamín Acero, Wilmer Victorino
Resumen: The lack of temporal continuity and spatial coverage hydro-metereological information available from automatic and conventional rain gauges, restrict the availability of continuous series for precipitation in Ecuador. The purpose of this project is to evaluate satellite-based products IMERG V03 and TMPA V7 at a different spatio-temporal resolutions of 0.1°x 0.1° 1 hour, and 0.25° x0.25° 3 hours respectively, for flood events during the period March 2014 – December 2015, in the the Cañar river basin. The results show that the satellite-based products improve the spatial distribution registered by rain gages, when including correction methods such as Double Kernel Smoothing (DS), Mean Bias Correction, Residual Inverse Distance Weighting. For the hydrologic station of Puerto Inca, the evaluation of the correction methods was carried out by comparing simulated and observed discharges. It was observed that the corrected rainfall data, when applying the Double Kernel Smoothing(DS) and Residual Inverse Distance Weigthing (RIDW) methods on the hydrologic model, produces discharges that are closer to the observed ones. Moreover, the calibrated hydrologic model HEC-HMS performs well for all satellite-based products IMERG V03 and TMPA V7 for flood events, where these products register a high probability for detection (POD) and for high rainfall intensity.
Descripción: La deficiente continuidad temporal y cobertura espacial en la información hidrometeorológica, a diferentes escalas de tiempo provenientes de estaciones automáticas y convencionales, limita la disponibilidad de series continuas de precipitación en el Ecuador. El propósito de este estudio es evaluar la aplicación de los productos satelitales IMERG V03 y TMPA V7 a escala espacio temporal 0.1° x 0.1°/1 hora y 0.25° x 0.25°/3 horas respectivamente, en eventos de crecidas en el período marzo 2014 a diciembre 2015 para modelación hidrológica y la potencial detección de crecidas en la cuenca del río Cañar. Los resultados muestran que los productos satelitales mejoran la distribución espacial registrada solamente con los pluviómetros considerando los métodos de corrección como Double Kernel Smoothing (DS), y Residual Inverse Distance Weigthing (RIDW). Se pudo identificar que los productos de precipitación corregidos por los métodos DS y RIDW en el modelo hidrológico generan caudales más ajustados a los observados. Adicionalmente el modelo hidrológico HEC-HMS calibrado muestra que produce caudales, para productos satelitales IMERG V03 y TMPA V7, que se ajustan a eventos de crecida cuando los productos satelitales registran una alta probabilidad de detección de lluvia (POD) y una mayor intensidad de precipitación.2018-01-03T00:00:00ZEstudio de las conexiones soldadas de columnas compuestas RCFT con vigas metálicas tipo I comúnmente usadas en EcuadorGallegos Campos, Christian Germanhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/190302019-04-07T13:47:03Z2017-12-15T00:00:00ZTítulo: Estudio de las conexiones soldadas de columnas compuestas RCFT con vigas metálicas tipo I comúnmente usadas en Ecuador
Autor: Gallegos Campos, Christian German
Resumen: In our midst in recent years has seen a boom in the construction of steel buildings, several of these do not have properly qualified or proven connections, arising the imperative need to investigate this topic to be more certain about the actual behavior of these connections, this research topic has compared the behavior of five welded test specimens, which are used with composite columns RCFT (Rectangular Concrete Filled Tube) and Type I Metal Beams all made with the same materials, dimensions and constructive processes, varying only the part of the connection being the only variable to investigate. For this investigation, four same specimens were made and compared with the specimen made by (Ing. Hugo Pillajo). These experimental tests determined the actual behavior of these connections by conducting a cyclic test following the load protocol defined by (ANSI/AISC 341-10, 2012) which states that for a connection to be qualified it must withstand a bending moment on the face of the column greater than 80% of the plastification moment of the beam in its reduced section, for a total rotation of 0.04 radians to qualify as a Connection Fully Restrained (FR), and 0.02 radians to qualify as Partially Restrained (PR), from the results of the experimental tests we obtained the hysteresis curves necessary to carry out our study.
Descripción: En nuestro medio en los últimos años se ha visto un auge en la construcción de edificios de acero muchos de los cuales no cuentan con conexiones debidamente calificadas ni probadas de ahí la necesidad imperiosa de investigar sobre este tema a fin de tener mayor certeza sobre el comportamiento real de estas conexiones, en este trabajo de investigación se ha comparado el comportamiento de cinco probetas de conexiones soldadas que son utilizadas con columnas compuestas RCFT (Rectangular Concrete Filled Tube) y Vigas Metálicas tipo I, todas ellas elaboradas con los mismos materiales, dimensiones y procesos constructivos solo variando la parte de la conexión siendo esta la única variable a investigar. Para esta investigación se elaboraron cuatro probetas mismas que fueron comparadas con la probeta realizada en el trabajo de investigación del (Ing. Hugo Pillajo). Con estos ensayos experimentales se pudo determinar el real comportamiento de estas conexiones esto mediante la realización de ensayo cíclicos siguiendo el protocolo de carga definido por (ANSI/AISC 341-10, 2012) que determina que para que una conexión sea calificada debe soportar un momento flector en la cara de la columna superior al 80% del momento de plastificación de la viga en su sección reducida, para una rotación total de 0.04 radianes para calificar como una Conexión a Momento Completamente Restringida (FR), y 0.02 radianes para calificar como Conexión a Momento Parcialmente Restringida (PR), de los resultados de los ensayos experimentales se obtuvo las curvas de histéresis necesarias para realizar nuestro estudio.2017-12-15T00:00:00ZUso de pigmentos naturales de mortiño (Vaccinium floribundum) como sensibilizadores en celdas solares DSSCTaco Ugsha, Miguel Ángelhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/190112019-04-07T13:43:15Z2017-12-13T00:00:00ZTítulo: Uso de pigmentos naturales de mortiño (Vaccinium floribundum) como sensibilizadores en celdas solares DSSC
Autor: Taco Ugsha, Miguel Ángel
Resumen: Photovoltaic energy shows environmental advantages over conventional energy developments in which fossil fuels are burned. However, its usage today is limited by the manufacturing cost, in most cases it requires scarce or environmental dangerous materials. This work proposes the use of natural pigment from mortiño (Vaccinium floribundum) in the construction of sensitized solar cells by pigment (DSSC), this is a native fruit from the Andes in South America which has photoactive substances of interest. The experimental development was based on the extraction and characterization of mortiño pigments from Ecuador, this were obtained in different media (HCl, citric acid and TFA) and were analyzed by chromatographic (HPLC and TLC) and spectrometric (UV-Vis, IR and MS-MALDI) techniques. Subsequently, the construction of the DSSC and its photovoltaic evaluation were carried out under controlled conditions at the laboratory. Characterization of the extracts allowed identify the follow pigments (sensitizers): delphinidin-3-galactoside, cyanidin-3-galactoside, cyanidin-3-arabinoside and cyanidin (aglycone). The efficiencies achieved in the cells are between 0.18 and 0.22%, the extract with TFA in methanol allowed the best photovoltaic performance. Solar cells based on motiño’s pigments are an alternative to conventional devices, since they incorporate harmless, abundant and stably materials.
Descripción: El uso de energía fotovoltaica hoy en día está limitado por su costo de manufactura de celdas solares, en la mayoría de los casos se requiere materiales escasos e incluso ambientalmente peligrosos. En este trabajo se propone el uso de pigmentos de mortiño (Vaccinium floribundum), en la construcción de celdas solares sensibilizadas por pigmentos (DSSC). El mortiño es un fruto nativo de los Andes en Sudamérica el cual posee sustancias fotoactivas de interés. El desarrollo experimental partió de la extracción y caracterización de pigmentos de mortiño proveniente del Ecuador, éstos fueron obtenidos en distintos medios (HCl, AC y TFA) los cuales se analizaron mediante técnicas cromatográficas (HPLC y TLC) y espectrométricas (UV-Vis, IR y MS-MALDI). Posteriormente se efectuó la construcción de las DSSC y su evaluación fotovoltaica bajo condiciones controladas y a nivel de laboratorio. Los pigmentos identificados en los extractos fueron los siguientes flavonoides: delfinidina-3-galactósido, cianidina-3-galactósido, cianidina-3-arabinósido y cianidina (aglicona). Las eficiencias alcanzadas en las celdas están entre 0.18 y 0.22 %, siendo el extracto con TFA en metanol el que permitió el mejor desempeño fotovoltaico. Las solares celdas basadas en pigmentos de mortiño son una alternativa a los dispositivos convencionales, pues incorporan materiales inocuos de mayor abundancia.2017-12-13T00:00:00ZSelección de ecuaciones de atenuación (GMPE’s) compatibles con el sistema de fallas de QuitoCañizares Ortega, Freddy Fernandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/189812019-07-02T14:57:13Z2017-12-11T00:00:00ZTítulo: Selección de ecuaciones de atenuación (GMPE’s) compatibles con el sistema de fallas de Quito
Autor: Cañizares Ortega, Freddy Fernando
Resumen: The aim of this work is the selection of compatible local and international accelerograms for the city of Quito. Later attenuation equations are selected, considering their compatibility with the type of faulting, probable magnitude and site classification. This is based on the recomendations of the local building code (NEC15), section 10.1 concerning seismic risk. With these considerations we study the following GMPEs: Atkinson & Boore (2008), Bindi et al.(2013) and Akkar & Bommer (2013). For subduction interface regime Youngs (1997), Zhao 2006 and Abrahamson et al. (2015). The systematization of the procedure described in the attenuation models is done in matlab programming language with the GUI Guide tool. For the handling and visualization of the results, the signals are transformed into parameters for use engineering, like spectral accelerations, using the Newmark’s method. The Fourier transform is used to verify the signal frequency content, Scherbaum (2010) criteria are used for selection and validation described GMPEs. For the scaling of seismic signals the recommendations of the ASCE7 / SEI standard are taken for purposes of dynamic structural analysis.
Descripción: El presente trabajo tuvo por objetivo la selección de acelerogramas locales e internacionales compatibles con la ciudad de Quito, posteriormente se analizaron las ecuaciones de atenuación compatibles con el tipo de fallamiento, magnitud probable y tipo de suelo, con las recomendaciones de la Norma Ecuatoriana de Construcción (NEC15), sección 10.1, referente al riesgo sísmico. Con estas consideraciones se estudiaron los modelos de atenuación GMPEs: Atkinson & Boore (2008), Bindi et al.(2013) y Akkar & Bommer (2013) para fallas corticales. En tanto que para fallas por subducción se estudiaron los modelos de Youngs (1997), Zhao 2006 y Abrahamson et al. (2016). La sistematización del procedimiento descrito en los modelos de atenuación se realizó con el lenguaje de programación matlab, con la interfaz gráfica Guide, para el manejo y visualización de sus resultados, luego las señales se transformaron a parámetros de uso ingenieril como las aceleraciones espectrales, utilizando el algoritmo de Newmark. Para verificar el contenido de frecuencias de señales se utilizó la transformada rápida de Fourier. En tanto que para la validación de los modelos de predicción se tomó los criterios de Scherbaum (2010), mediante el índice log- likelihood. Para el escalamiento de las señalas sísmicas asume las recomendaciones de la norma ASCE7/SEI, con propósitos de análisis dinámico de estructuras.2017-12-11T00:00:00ZDefinición de mapas de afectación por flujo de lahares primarios, mediante el uso de modelación numéricaVera Romero, Pablo Albertohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/188772019-04-08T04:04:09Z2017-10-30T00:00:00ZTítulo: Definición de mapas de afectación por flujo de lahares primarios, mediante el uso de modelación numérica
Autor: Vera Romero, Pablo Alberto
Resumen: The eruptive activity of the Cotopaxi volcano is characterized by earthquakes related to the movement of fluids inside the volcano, emission of sulfur dioxide (SO2) and surface activity (gas, ash and solid material emission), which can generate lahar flow from the top of the volcano to lower zones. With a relatively large period of recurrence (last significant eruption is recorded by June 1877), that is to say, 140 years until the current period of reactivation, human settlements and infrastructure associated with them have developed along the riverbeds and plains that naturally correspond to the drainage, where lahar flows go through them from the volcano. The main objective of this work is to generate updated, useful and accurate information regarding the areas that would be affected by a possible volcanic eruption and based on the results obtained with the one-dimensional numerical simulation for non-permanent flow using the HEC-RAS program, to prepare georeferenced and updated maps of the affected areas generated by the primary lahar flows in the south flank, using as topographic basis a digital elevation model with the best spatial resolution available
Descripción: La actividad eruptiva del volcán Cotopaxi se caracteriza por sismos relacionados con el movimiento de fluidos al interior del mismo, emisión de dióxido de azufre (SO2) y actividad superficial (emisión de gas, ceniza y material sólido) que puede generar lahares desde la parte alta del volcán hacia zonas de menor elevación. Al tener un periodo de recurrencia relativamente amplio (última erupción significativa registrada en junio de 1877), es decir 140 años transcurridos hasta el actual período de reactivación, tanto los asentamientos humanos como la infraestructura asociada a ellos se han desarrollado a lo largo de los cauces de los ríos y llanuras que naturalmente corresponden a los drenajes por donde atraviesan los flujos laháricos. El objetivo del trabajo de titulación es generar información actualizada, útil y precisa en relación a las zonas que serían afectadas por una posible erupción y en base a los resultados obtenidos con la simulación numérica unidimensional para flujo no permanente utilizando el programa HEC-RAS, elaborar mapas georreferenciados y actualizados de las zonas de afectación generadas por el flujo de lahares primarios en el drenaje sur, empleando como base topográfica un modelo digital de terreno con la mejor resolución espacial disponible.2017-10-30T00:00:00ZReutilización de lodos y ripios de perforación de la actividad petrolera, en la elaboración de bloques para el sector de la construcciónPozo Inacalla, Milton GonzaloCasamen Quishpe, Juan Franciscohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/188422019-04-07T13:19:18Z2017-10-17T00:00:00ZTítulo: Reutilización de lodos y ripios de perforación de la actividad petrolera, en la elaboración de bloques para el sector de la construcción
Autor: Pozo Inacalla, Milton Gonzalo; Casamen Quishpe, Juan Francisco
Resumen: The purpose of this research was to revalue drilling muds, in the manufacture of blocks, for the construction sector. Before being constituted as aggregate material of the block, the mud was tested for toxicity and mineralogical composition. Because the Ecuadorian Technical Standard, NTE-INEN-638, indicates the components of the block but not its proportions, a local block was investigated the empirical way of establishing the quantities, it was found that the gravel is another aggregate of the commercial block, and six units were purchased for laboratory testing; with this information blocks were made under the standard INEN 638; to the blocks acquired are denominated reference and to the elaborated ones denominated pattern to him. The two groups of blocks were tests for resistance to compression, resulting the reference as type C and pattern type A. For the preparation of blocks with mud amendments, the ACI method 211.1 was used, prescribing a minimum resistance of 80 Kg/cm2, using a dosage of 30% of gravel and 30% of sludge, with respect to the amount of cement in the mortar, resulting in a block type B with a compressive strength of 5.4 Kg/cm2, which allowed to test higher dosages of sludge in the mortar, such as 60 and 80%. The sludge amendment blocks of 60 and 80% were, according to the Ecuadorian Technical Standard, NTE-INEN 638, to be Class C and D, used for exterior partitions without and with coating, respectively, while blocks of 30% of sludge, proved to be type B, for exterior and interior walls with and without coating.
Descripción: Esta investigación tuvo como propósito revalorizar los lodos de perforación, en la elaboración de bloques, para el sector de la construcción. Previo a constituirse como material agregado del bloque, el lodo fue ensayado por toxicidad y composición mineralógica. Debido a que la Norma Técnica Ecuatoriana, NTE-INEN-638, señala los componentes del bloque pero no sus proporciones, en una bloquera local se investigó la forma empírica de establecer las cantidades, se constató que el cascajo es otro agregado del bloque comercial, y se adquirieron seis unidades para ensayos de laboratorio; con esta información se elaboraron bloques bajo la norma INEN 638; a los bloques adquiridos se les denomino de referencia y a los elaborados se le denomino patrón. Los dos grupos de bloques fueron ensayos por resistencia a la compresión, resultando el de referencia como tipo C y el patrón tipo A. Para la elaboración de bloques con enmiendas de lodo, se utilizó el método ACI 211.1, preestableciendo una mínima resistencia de 80 Kg/cm2, utilizando una dosificación de 30% de cascajo y 30% de lodo, respecto a la cantidad de cemento en el mortero, resultando un bloque tipo B con una resistencia a la compresión de 5, 4 Kg/cm2, lo cual permitió ensayar dosificaciones mayores de lodo en el mortero, como 60 y 80%. Los bloques con enmienda de lodo del 60 y 80% resultaron, según la Norma Técnica Ecuatoriana, NTE-INEN 638, ser clase C y D, utilizados para paredes divisorias exteriores sin y con revestimiento, respectivamente, mientras que los bloques de 30% de lodo, resultaron ser de tipo B, para paredes exteriores e interiores con y sin revestimiento.2017-10-17T00:00:00ZAseguramiento metrológico de técnicas microvolumétricas en un laboratorio de docencia aplicando principios de química analítica verdeTafur Salazar, Diego Fernandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/188292019-04-08T03:45:02Z2017-10-10T00:00:00ZTítulo: Aseguramiento metrológico de técnicas microvolumétricas en un laboratorio de docencia aplicando principios de química analítica verde
Autor: Tafur Salazar, Diego Fernando
Resumen: This research evaluated the metrological quality of three microvolumetric tests such as alkalinity, hardness and residual chlorine in aqueous matrices. In addition, the reduction of pollutant residues was estimated as a result of the application of these tests. It began with the construction of the micro-scale titration equipment and its respective set-up. The selected reagents were the same as those in the classical techniques, grade ACS, but of lower concentration. In the three microvolumetric tests, as part of the metrological study, studies were developed: validation, proficiency tests and measurement uncertainty measurement. In the aptitude tests, groups of students participated to obtain the z-score. In the calculation of measurement uncertainty factors such as: principle of the method and contributions of type A and B. Finally, the savings of economic resources in the purchase of chemical reagents in the Laboratories of Teaching, and the notable reduction, both in the generation of hazardous waste and in the environmental impact of the discharge of liquid effluents to the sewage system, would be remarkable.
Descripción: Esta investigación evaluó la calidad metrológica de tres ensayos microvolumétricos como son: alcalinidad, dureza y cloro residual, en matrices acuosas. Además, se estimó la reducción de residuos contaminantes como resultado de la aplicación de dichos ensayos. Se inició con la construcción de los equipos de titulación a micro escala y su respectiva puesta a punto. Los reactivos seleccionados fueron los mismos que en las técnicas clásicas, grado ACS, pero de menor concentración. En los tres ensayos microvolumétricas, como parte del estudio metrológico, se desarrollaron estudios de: validación, ensayos de aptitud y cálculo de la incertidumbre de la medida. En los ensayos de aptitud, participaron grupos de estudiantes para la obtención del z-score. En el cálculo de la incertidumbre de medida se consideró factores como: principio del método y las contribuciones del tipo A y B. Finalmente, el ahorro de recursos económicos en la compra de reactivos químicos en los Laboratorios de Docencia, y la notable reducción, tanto en la generación de desechos peligrosos como en el impacto ambiental de las descargas de efluentes líquidos al alcantarillado, sería remarcable.2017-10-10T00:00:00ZInfluencia de la sobrevelocidad en las sobrepresiones que se presentan en los sistemas hidráulicos de las centrales hidroeléctricas equipadas con turbinas FrancisJara Samaniego, Luis Fernandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/188222019-04-08T03:39:56Z2017-10-05T00:00:00ZTítulo: Influencia de la sobrevelocidad en las sobrepresiones que se presentan en los sistemas hidráulicos de las centrales hidroeléctricas equipadas con turbinas Francis
Autor: Jara Samaniego, Luis Fernando
Resumen: At initial stages of a hydroelectric plant study, besides to perform the design of civil works, important non-permanent flow analyses must be carried out. Such analyses comprise the operation of the hydraulic system and the electro mechanic equipment, including the study of overpressure and over speed that may occur during a load rejection of turbines. When a power plant is equipped with Pelton turbines, the flow variation during the shutdown can be studied applying the sequence of injectors and its rating curve; while for reaction turbines, the analysis is more complex, as the flow rate depends, not only on the opening of wicket gates, but also on the speed of rotation, which increases rapidly during load rejections as the generator torque disappears. To overcome the strong limitation on turbine data availability, several researchers have developed simplified methods to replace the use of turbine characteristic curves by simpler equations. One of them is the so called variable discharge orifice method (Ramos, 2002), developed to be applied to small power plants. Present article analyzes the applicability of the method for designing medium and large hydroelectric power plants, by comparing its performance with measurements made in two prototypes.
Descripción: En los estudios iniciales de una central hidroeléctrica, además del diseño civil de las obras, se deben ejecutar importantes análisis de flujo no permanente, los cuales involucran el examen del funcionamiento del sistema hidráulico y del equipo electromecánico, entre ellos la sobrepresión y sobrevelocidad que se presentan durante los rechazos de carga. En centrales con turbinas Pelton, la variación del caudal durante el cierre de la turbina puede estudiarse aplicando la secuencia y curva de descarga de los inyectores; para turbinas a reacción el análisis es más complejo: el caudal no solo depende de la apertura de los álabes, sino también de la velocidad de giro, que durante un rechazo de carga se incrementa rápidamente al desaparecer el torque del generador. La disponibilidad de datos de las turbinas es una fuerte limitación que varios investigadores han buscado superar mediante el desarrollo de métodos simplificados que sustituyan las curvas características de las turbinas por ecuaciones más sencillas, una de ellas es la del orificio de descarga variable, aplicable a pequeñas centrales (Ramos, 2002). En el presente artículo se analiza la aplicabilidad del método en centrales de mayor potencia y se evalúa su efectividad mediante la comparación con mediciones efectuadas en dos prototipos2017-10-05T00:00:00ZEvaluación del modelo hidrológico HEC-HMS para la predicción hidrológica y de crecidas, en la cuenca baja del río CañarArteaga Naranjo, Miguel Oswaldohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/183652019-04-08T03:38:24Z2017-08-24T00:00:00ZTítulo: Evaluación del modelo hidrológico HEC-HMS para la predicción hidrológica y de crecidas, en la cuenca baja del río Cañar
Autor: Arteaga Naranjo, Miguel Oswaldo
Resumen: Puerto Inca Town is located in the central-northern part of Ecuador, in Litoral region. For several years, Puerto Inca has suffered from the effects of the increase in water levels of Cañar River, all of which has been exacerbated due to the natural phenomenon El Niño. The purpose of this study is to execute the Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) for hydrological forecast and flash flooding events of Cañar River Basin. The HEC-HMS software, divided the basin in nine Subbasin according to their fluvial network. To develop the model, several methods were considered: SCS Number of Curve to measure runoff loss due to infiltration, Muskingum Method for flooding routing analysis; and Snyder, SCS and Clark synthetic hydrographs to transform direct rainfall into runoff. In order to calibrate the model, it was considered the March, 30th, 2014 flash flooding event recorded by H0472-Puerto Inca hydrologic station. The outcomes conclude that the most accurate modelling parameters were obtained by Clark Hydrograph, and its validation was possible by replicating the modelling four times for later flooding events; two of which were reproduced satisfactorily.
Descripción: El poblado de Puerto Inca está ubicado en el centro occidental del Ecuador, ha sufrido por varios años los efectos de la crecida del río Cañar, los cuales se ha agravado con la presencia del Fenómeno del Niño. La finalidad de este trabajo es desarrollar el modelo hidrológico lluvia-escorrentía Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) como insumo para el pronóstico hidrológico y de eventos de crecida en la cuenca del río Cañar. El modelo HEC divide a la cuenca en nueve subcuencas, según su red fluvial, y considera los siguientes métodos para el desarrollo de la simulación y reproducción del evento: SCS Número de Curva para la determinación de pérdidas de escorrentía por infiltración; método de Muskingum analiza el tránsito de caudales; los hidrogramas sintéticos Snyder, SCS y Clark transforman la lluvia a escorrentía directa. En la calibración del modelo se utilizó un evento de crecida ocurrido el 30 de marzo del 2014, registrado por la estación H0472-Puerto Inca. Los resultados indican que los parámetros óptimos de modelación se consiguen utilizando el hidrograma de Clark, y cuya validación se realizó reproduciendo el modelo en cuatro eventos de crecida posteriores, de los cuales solamente en dos, esta reproducción fue satisfactoria.2017-08-24T00:00:00ZEvaluación del producto de precipitación diaria TMPA 3B42 V7 para su aplicabilidad en la modelización hidrológica en el Ecuador utilizando diferentes metodologías de corrección de datosCórdova Tafur, Edgar Efrénhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/180662019-04-07T13:42:53Z2017-08-21T00:00:00ZTítulo: Evaluación del producto de precipitación diaria TMPA 3B42 V7 para su aplicabilidad en la modelización hidrológica en el Ecuador utilizando diferentes metodologías de corrección de datos
Autor: Córdova Tafur, Edgar Efrén
Resumen: The study intends to evaluate the applicability of the satellite precipitation product TMPA V7 for hydrological modeling in a basin with a lack of precipitation data, such as the Coca river basin. The TMPA V7 product at the daily time steps has been validated based on rainfall observations, showing that it presents better quantitative and qualitative statistical indicators in the low zone of the basin. Several correction methods for the daily TMPA V7 product have been applied (Mean Bias Correction, Double Kernel Smoothing, Kriging Coefficient and Kriging with External Drift). Subsequently, both the original TMPA V7 and the TMPA V7 corrections have been used to force the SWAT hydrologic model, showing that the Double Kernel Smoothing correction method produces discharges closer to those observed. Likewise, the dependence of the available rainfall observations on the methods of correction has been identified.
Descripción: El proyecto de investigación pretende evaluar la aplicabilidad de la precipitación satelital del producto TMPA V7 para la modelación hidrológica en una cuenca con escasez de datos de precipitación, como es el caso de la cuenca del río Coca. El producto de precipitación TMPA V7 a nivel diario ha sido validado en base a la precipitación observada mostrando que presenta mejores indicadores estadísticos cuantitativos y cualitativos en la zona baja de la cuenca. Diversos métodos de corrección para el producto TMPA V7 a nivel diario han sido aplicados (Mean Bias Correction, Double Kernel Smoothing, Coeficiente de corrección K y Kriging con External Drift). Posteriormente tanto el producto TMPA V7 original como las correcciones de TMPA V7 han sido utilizados para forzar el modelo hidrológico SWAT, mostrando que el método de corrección Double Kernel Smoothing produce los caudales más cercanos a los observados. Así mismo se identifica la dependencia en los métodos de corrección de las observaciones disponibles.2017-08-21T00:00:00ZSimulación Numérica Tridimensional del Flujo de Lahares Primarios en el Flanco Norte del Volcán CotopaxiTorres Jacobowitz, Cristina AlexandraVásquez Falcones, Eduardo Mauriciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/175952019-04-07T13:37:21Z2017-08-04T00:00:00ZTítulo: Simulación Numérica Tridimensional del Flujo de Lahares Primarios en el Flanco Norte del Volcán Cotopaxi
Autor: Torres Jacobowitz, Cristina Alexandra; Vásquez Falcones, Eduardo Mauricio
Resumen: The main objective of the present titling project is to perform the three-dimensional numerical simulation of the transit of mud flows and debris of Volcanic origin resulting from a possible eruption of the Cotopaxi Volcano on the North Flank. We used the FLOW-3D computational package. The necessary parameters as: geomorphological bases, initial conditions, boundary conditions and meshes were obtained for further modeling simulation of the eruptive event of June 1877, called the calibration event. The results of flow levels were compared with field data of the traces of the eruptive event, to validate the model. Once the model was calibrated, the numerical modeling was performed for the most probable eruptive scenario. Because of the modeling, data were obtained on flow levels, maximum velocities, reservoir volumes, lahar arrival times and flood areas, with which updated flood maps were generated along the study area. In addition, a comparison of flood areas was carried out in the most densely populated area, with the results of the simulation in the IBER two-dimensional model and the comparison of the total flood area with the Threat Map Areas proposed by the Geophysical Institute of the EPN.
Descripción: El objetivo principal del presente proyecto de titulación es realizar la simulación numérica tridimensional del tránsito de flujos de lodo y escombros de origen Volcánico producto de una posible erupción del Volcán Cotopaxi en el Flanco Norte. Se utilizó el paquete computacional FLOW-3D, se obtuvieron los parámetros necesarios para la modelación como: base geomorfológica, condiciones iniciales, límites de frontera y mallados; para posteriormente simular el evento eruptivo de junio de 1877, denominado evento de calibración, los resultados de niveles de flujo se los comparó con datos de campo de los vestigios de dicho evento eruptivo, para validar el modelo. Una vez calibrado el modelo se realizó la modelación numérica para el escenario eruptivo más probable. Como resultado de las modelaciones se obtuvieron datos de niveles de flujo, velocidades máximas, volúmenes de depósito, tiempos de llegada de lahar y áreas de inundación, con las cuales se generaron mapas actualizados de inundación. Además, se realizó la comparación de áreas de inundación en la zona más densamente poblada, con los resultados de la simulación en el modelo número bidimensional IBER; y la comparación del área de inundación total con el Mapa de Amenazas propuesto por el Instituto Geofísico de la EPN.2017-08-04T00:00:00ZAnálisis del Flujo no permanente en una conducción de alta carga con ramificacionesSoria Pugo, María GabrielaPeña Cevallos, Patriciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/175362019-04-08T03:37:15Z2017-07-28T00:00:00ZTítulo: Análisis del Flujo no permanente en una conducción de alta carga con ramificaciones
Autor: Soria Pugo, María Gabriela; Peña Cevallos, Patricio
Resumen: The project analyze the non - permanent flow in the line of driving water treatment plant PTAPP- water treatment plant PTAP1 and its derivations towards water treatment plant PTAP2 and water treatment plant PTAP3. Considering design flows, treatment plants and sequence of entry into operation of the Master Plan. The condition of non-permanent flow in the main line and its derivations employs the numerical simulation based on the method of the characteristics and conditions of edge; Using the software Bentley HAMMER V8i. The system is evaluated by a model for normal operation and three extraordinary events. The places where the problems of overpressure by valve closure are identified. The numerical model generated from the project data was entered into the Hammer V8i software, taking points every 100 m and nodes considered representative, such as the Calderón, Puengasí derivations, the discharge valves and the important crossings. Each node with its dimension value and each section with its length, diameter, roughness and localized loss coefficient. Also, the behavior patterns and closing rules of valves and optimal opening and closing times were entered. It optimizes the hydraulic structure and concludes with a financial analysis of the project.
Descripción: El proyecto analiza el flujo no permanente en la línea de conducción Planta de tratamiento PTAP – Planta PTAP1 y sus derivaciones hacia PTAP2 y PTAP3. Considerando caudales de diseño, plantas de tratamiento y secuencia de entrada en operación del Plan Maestro. La condición de flujo no permanente en la línea principal y sus derivaciones emplea la simulación numérica basada en el método de las características y condiciones de borde; utilizando el software Bentley HAMMER V8i. El sistema se evalúa mediante un modelo para operación normal y tres eventos extraordinarios. Se identifica el lugar donde se presentan los problemas de sobrepresión por el cierre de válvulas. El modelo numérico generado a partir de los datos del proyecto fue ingresado, al software Hammer V8i, tomando puntos cada 100 m y nodos considerados representativos, como las derivaciones PTAP2, PTAP3, en las válvulas de descarga y los cruces importantes. Cada nodo con su valor de cota y cada tramo con su longitud, diámetro, rugosidad y coeficiente de pérdida localizada. También, se ingresó los patrones de comportamiento y reglas de cierre de válvulas y tiempos óptimos de apertura y cierre. Se optimiza la estructura hidráulica y concluye con un análisis financiero del proyecto.2017-07-28T00:00:00ZEvaluación de la conexión precalificada: viga de sección reducida-columna cajón relleno, para pórticos de momento a base de planchas de acero A36 soldadasPillajo Quijia, Hugo Hermelhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/174932019-04-07T13:47:17Z2017-07-17T00:00:00ZTítulo: Evaluación de la conexión precalificada: viga de sección reducida-columna cajón relleno, para pórticos de momento a base de planchas de acero A36 soldadas
Autor: Pillajo Quijia, Hugo Hermel
Resumen: The present project aims to evaluate the behavior of the beam-column prequalified connection for steel building and to determine if it meets ductility requirements and energy dissipation capacity, considering that our country is in a high seismic zone. The pre-design of main elements beams and columns, is made based on the architectural plans of the Jade building, later the ETABS software is used and the requirements of the Ecuadorian Construction Standard NEC to model and perform the Static Analysis. Finite element analysis of the beam-column outer connection is carried out using the SOLIDWORKS software, which predicts its behavior and observes critical areas of the connection. In the workshop, the beam and column is fabricated in real scale. The casting of the concrete of the column is made. The welding of the connection is executed by emulating actual positions and environments on site, all according to the requirements of AISC Codes 341-16, AISC 358-16, FEMA 350, AWS D1.1-15. The experimental trial is developed at the CIV-EPN Housing Research Center following the requirements of AISC 341-16 and FEMA 350. Subsequently the external connection is evaluated according to the criteria of AISC Code 341-16.
Descripción: El presente proyecto tiene como objetivo evaluar el comportamiento de la conexión precalificada viga-columna para un edificio en acero y determinar si cumple con requerimientos de ductilidad y capacidad de disipación de energía, considerando que nuestro país se encuentra en una alta zona sísmica. El prediseño de elementos principales vigas y columnas, es realizado en base a los planos arquitectónicos del edificio Jade, posterior se emplea el software ETABS y los requerimientos de la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC para modelar y realizar el Análisis Estático. Se procede con el análisis por elementos finitos de la conexión exterior viga-columna empleando el software SOLIDWORKS, con esto se predice su comportamiento y se observan zonas críticas de la conexión. En el taller, se fabrica la viga y la columna a escala real. Se realiza el fundido del hormigón de la columna. La soldadura de la conexión se ejecuta emulando posiciones y ambientes reales en obra, todo esto según requerimientos de los Códigos AISC 341-16, AISC 358-16, FEMA 350, AWS D1.1-15. El ensayo experimental se desarrolla en el Centro de Investigación de la Vivienda CIV-EPN. Posterior se evalúa la conexión exterior con criterios de Calificación del Código AISC 341-16.2017-07-17T00:00:00ZModelación numérica en tres dimensiones de flujo en las compuertas de la captación del proyecto Toachi - Pilatón aplicando dinámica de fluidos computacional (CFD)Aulestia Alarcón, Carlos Andréshttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/174822019-04-07T13:37:09Z2017-07-12T00:00:00ZTítulo: Modelación numérica en tres dimensiones de flujo en las compuertas de la captación del proyecto Toachi - Pilatón aplicando dinámica de fluidos computacional (CFD)
Autor: Aulestia Alarcón, Carlos Andrés
Resumen: In present times, there is a great interest in the development of computational technology to solve all kinds of problems in engineering and design, allowing to analyze a great amount of information in short times, permitting in turn to generate better designs, more reliable and in many cases more economical and functional analysis. In the field of computational fluid dynamics, there has been a breakthrough in solving complex equations that govern fluids with numerical models, which can, with some degree of approximation, deliver reliable results of the hydraulic operation of the Complex structures analyzed. These tools are already available to ordinary users and allow, with the proper use and correct validation with a physical model, to verify the operation and optimize the dimensions of the hydraulic structures of the civil structures that need to be studied with the flow of water on them. The present research will concentrate on analyzing the theoretical basis of computational fluid dynamics (CFD), which allows the fluid solution in mid-moving numerical models; And determine its application in the design and optimization of hydraulic structures, specifically in the intake structure of the Toachi Pilaton hydroelectric project, with the purpose of generating a plan of operation of the radial cleaning gates.
Descripción: Actualmente, existe un gran interés en el desarrollo de la tecnología computacional para resolver todo tipo de problemas en la ingeniería y el diseño, permitiendo analizar una gran cantidad de información en tiempos cortos, permitiendo a su vez generar mejores diseños, más confiables y en muchos casos más económicos y funcionales. En el campo de la dinámica de fluidos computacional ha existido un gran avance en la resolución de las ecuaciones complejas que gobiernan a los fluidos mediante el uso de modelos numéricos que pueden, con cierto grado de aproximación, entregar resultados confiables del funcionamiento hidráulico de las estructuras complejas analizadas. Estas herramientas se encuentran ya al alcance de los usuarios comunes, y permiten, con el uso apropiado y una correcta validación con un modelo físico, verificar el funcionamiento y optimizar las dimensiones de las estructuras hidráulicas de las obras civiles que requieren ser estudiadas con el paso del agua sobre estas. La presente investigación se concentra en analizar la base teórica de la dinámica de fluidos computacional (CFD), que permite la solución de fluidos en movimiento mediana modelos numéricos; y determinar su aplicación en el diseño y optimización de obras hidráulicas, específicamente en la captación del proyecto hidroeléctrico Toachi Pilaton, con el propósito de generar un plan de operación de las compuertas de limpieza.2017-07-12T00:00:00ZEstudio de la degradación electroquímica de Atrazina mediante el proceso electro-Fenton/BDD en un reactor tipo filtro prensaBravo Yumi, Nelson Patriciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/174542019-04-07T13:33:06Z2017-05-25T00:00:00ZTítulo: Estudio de la degradación electroquímica de Atrazina mediante el proceso electro-Fenton/BDD en un reactor tipo filtro prensa
Autor: Bravo Yumi, Nelson Patricio
Resumen: In now days, increasing contamination of natural water effluents with pesticides, such as Atrazine (ATZ), in an emerging problem that has not received enough attention. It is known that degrading highly stable compounds is possible through advanced oxidation processes. In this research the degradation of ATZ by advanced electro-oxidation (AEO) and electro-Fenton (EF) was evaluated in a pre-pilot plant using as anode and cathode BDD (64cm2). The effect of current (15,62; 31,25 y 46,87 mA cm-2) and the concentration of ATZ (100, 200 y 400 mg L-1) at pH = 3 were studied by keeping the rate flow constant (160 L h-1). The degradation of ATZ and this intermediates (desethyl atrazine, deshetyl desisopropyl atrazine and cyanuric acid) was monitored y HPLC. Maximal ATZ removal (92.88%) was achieved using EF/BDD using 46.87 mA cm-2, with a degradation rate of 0.0154 min -1 by HPLC. While AEO/BDD maximum ATZ removal (72.97%) was achieved by applying 46.87 mA cm-2, with a degradation rate of 0.0154 min-1 by HPLC. The rate of degradation by EF/BDD was 0.45 times faster than AEO. This phenomenon does not change with EF/BDD as the concentration of ATZ increases. Therefore, EF/BDD can be proposed as an efficient alternative for the degradation of ATZ al pre-pilot scale.
Descripción: Hoy en día, la creciente contaminación de los efluentes de agua natural con pesticidas como la Atrazina (ATZ), es un problema emergente que no ha recibido la suficiente atención. Actualmente, se sabe que degradar a este tipo de compuestos altamente estables es posible a través de procesos de oxidación avanzada. En este trabajo se avaluó la degradación de la ATZ por electro-oxidación avanzada (EOA) y electro-Fenton (EF), en una planta pre-piloto utilizando como ánodo y cátodo BDD (64 cm2). Se estudió el efecto de la corriente (15,62; 31,25 y 46,87 mA cm-2) y la concentración de ATZ (100, 200 y 400 mg L-1) a pH = 3 manteniendo el flujo contante (160 L h-1). La degradación de ATZ y sus intermediarios (desetil-Atrazina, desetil-desisopropil Atrazina y ácido Cianúrico) se siguió por HPLC. Mediante EF/BDD se logró la máxima remoción de ATZ (92.88%) aplicando 46,87 mA cm-2, con una velocidad de degradación de 0.0154 min-1 por HPLC. Mientras que mediante EOA/BDD se logró la máxima remoción de ATZ (72.97%) aplicando 46,87 mA cm-2, con una velocidad de degradación de 0.0041 min-1 por HPLC. La velocidad de degradación mediante EF/BDD fue 0.45 veces más rápida, con respecto a EOA/BDD. Este fenómeno no cambia mediante EF/BDD al aumentar la concentración de ATZ. Por lo que, de los dos métodos de degradación, EF/BDD se puede proponer como una alternativa eficiente para la degradación de ATZ a escala pre-piloto.2017-05-25T00:00:00ZDeterminar la Metodología para la Evaluación Social de Proyectos Multipropósito en EcuadorPantoja Álvarez, Fernanda Licethhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/174472019-04-07T13:29:43Z2017-04-06T00:00:00ZTítulo: Determinar la Metodología para la Evaluación Social de Proyectos Multipropósito en Ecuador
Autor: Pantoja Álvarez, Fernanda Liceth
Resumen: This research compares several social evaluation methodologies about multipurpose projects established in Ecuador to identify the most accurate procedure suited to the national reality, considering that the main objective of this sort of projects is improving the quality of life of the beneficiary population. In its social equity development model, it was not possible to set a specific methodology that contemplates all the benefits and supplies that a multipurpose project can provide to the communities. The considered methodologies are applied to the particular case of study in the Multipurpose Project Olmedo; where the results are compared and finally the method that shows better the evidence for the population’s benefits for this project is recommended
Descripción: El presente trabajo de titulación pretende comparar entre varias metodologías de evaluación social de proyectos multipropósito en el Ecuador la que mejor se adapte a la realidad nacional tomando en cuenta que el principal objetivo de este tipo de proyectos es el de mejorar la calidad de vida de los habitantes quienes se ven beneficiados. Se han desarrollado enfoques alternativos al enfoque de eficiencia en cuanto a la evaluación social de proyectos, pese a ello, no se ha logrado incluir en ellos todos los beneficios y costos que un proyecto multipropósito puede generar en la población. Las metodologías se aplican a un caso de estudio en particular, el Proyecto Multipropósito Olmedo, se comparan resultados y se recomienda la opción en la que se evidencia de mayor manera los beneficios en la población que se ve beneficiada del proyecto.2017-04-06T00:00:00ZDesinfección catódica de aguas de consumo humano mediante la producción de H2O2 utilizando un electrodo de grafitoGuamán Salazar, Wilber Eliashttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/174182019-04-08T01:45:46Z2017-06-13T00:00:00ZTítulo: Desinfección catódica de aguas de consumo humano mediante la producción de H2O2 utilizando un electrodo de grafito
Autor: Guamán Salazar, Wilber Elias
Resumen: This project was aimed at the disinfection of water contaminated with Ecoli and fecal coliforms using an advanced oxidation process, with the aim of finding an alternative that would replace chlorination and the harmful effects that occur in the presence of organic matter. For the generation of hydrogen peroxide in situ, a graphite electrode was used as the cathode and as an anode stainless steel. Before starting with H2O2 production, the appropriate cathodic potential was sought by means of cyclic voltammetry. In addition, a study of the kinetic parameters of the reduction of O2 to H2O2 was carried out using a rotary disc electrode. Subsequently, the galvanostatic production of H2O2 was scaled in a type H cell, using as separator an agarose membrane and potassium chloride. The study also evaluated the effect of illuminating the electrogenic H2O2 with a UV-c lamp.
As a result, it was found that 41 mg L-1 of H2O2 was generated in cell type H in 240 minutes at a voltage of 0.8 V (vs. Ag / AgCl) with a current of 6.2 mA. With this concentration and the application of ultraviolet radiation the deactivation of the microorganisms in 100%.
Descripción: Este proyecto, se orientó a la desinfección de agua contaminada con Ecoli y coliformes fecales, empleando un proceso de oxidación avanzada, con el objetivo de encontrar una alternativa que sustituya a la cloración y a los efectos nocivos que se dan en presencia de materia orgánica. Para la generación de peróxido de hidrógeno in situ, se utilizó como cátodo un electrodo de grafito y como ánodo acero inoxidable. Antes de iniciar con la producción de H2O2, se buscó el potencial catódico adecuado mediante voltamperometría cíclica. Además, se realizó un estudio de los parámetros cinéticos de la reducción de O2 a H2O2 utilizando un electrodo de disco rotatorio. Posteriormente, se procedió a escalar la producción galvanostática de H2O2 en una celda tipo H, utilizando como separador una membrana de agarosa y cloruro de potasio. El estudio, también evaluó el efecto de iluminar el H2O2 electrogenerado con una lámpara UV-c. Como resultado, se tuvo que en la celda tipo H se generó 41 mg L-1 de H2O2 en 240 minutos a un voltaje de 0.8 V (vs. Ag/AgCl) con una corriente de 6.2 mA. Con esta concentración y la aplicación de radiación ultravioleta se logró la desactivación delos microorganismos en un 100%.2017-06-13T00:00:00ZDesarrollo de una metodología para el monitoreo ambiental de cursos hídricos urbanos intervenidos con obras hidráulico sanitarias por la EPMAPS. Caso de estudio: quebrada ortega y aportantesEnríquez Pinos, Carlos GabrielTorres Flores, Lucia Paulinahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/174132019-04-07T13:38:39Z2017-06-13T00:00:00ZTítulo: Desarrollo de una metodología para el monitoreo ambiental de cursos hídricos urbanos intervenidos con obras hidráulico sanitarias por la EPMAPS. Caso de estudio: quebrada ortega y aportantes
Autor: Enríquez Pinos, Carlos Gabriel; Torres Flores, Lucia Paulina
Resumen: The current study focuses on the development of a methodology to perform environmental monitoring of the urban hydraulic resources intervened with sanitary civil works by the Metropolitan Public Company of Water Treatment and Sanitation on the Ortega ravine and its tributaries. The rainy and dry seasons where defined based on hydraulic and hydrologic studies performed on the ravine. In order to characterize the physiochemical and microbiological parameters, multiple factors were taken into account such as the current Ecuadorian environmental legislation (Ministerial agreement No 097-A, Annex 1 from book VI, tables 2 and 2-a, Official Record 387, June 4, 2015), and the historic records of the ravine of 2012, 2013, and 2014. Moreover, the study of aquatic macroinvertebrates was carried out through the BMWP index to characterize the water quality running through the Ortega ravine and its tributaries. Thus, a methodology, as a technical base to control the anthropogenic pollution of rivers, is proposed as part of the plan of decontamination of Quito Rivers.
Descripción: El presente estudio se basa en el desarrollo de una metodología para el monitoreo ambiental de cursos hídricos urbanos intervenidos con obras hidráulico sanitarias por la Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento, en la quebrada Ortega y sus afluentes. Se realiza el estudio hidráulico e hidrológico del sector de la quebrada Ortega, mediante el cual se definió las épocas lluviosa y seca. Para la definición de los parámetros físico-químicos y microbiológicos, se toma como referente la legislación ambiental vigente ecuatoriana, indicada en el Acuerdo Ministerial No. 097-A, Anexo 1 del libro VI, tabla 2 y tabla 2-a, Registro Oficial 387, del 4 de junio de 2015, además de los registros históricos de la quebrada Ortega de los años 2012, 2013, 2014. Adicionalmente se realiza el estudio de macroinvertebrados acuáticos, como indicadores de la calidad ecológica de las aguas de la Quebrada Ortega y sus afluentes, a través del índice BMWP. Es así que se propone una metodología con la finalidad de generar una base técnica para el control de la contaminación antropogénica que interfiera en el plan de descontaminación de los Ríos de Quito.2017-06-13T00:00:00ZConstrucción de una pila de combustible microbiana (PCM) con bacterias autóctonas para el tratamiento de aguas residuales y producción de energía eléctricaAndrango Morales, Maribel Aracelihttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/172432019-04-08T01:55:56Z2017-03-23T00:00:00ZTítulo: Construcción de una pila de combustible microbiana (PCM) con bacterias autóctonas para el tratamiento de aguas residuales y producción de energía eléctrica
Autor: Andrango Morales, Maribel Araceli
Resumen: This research accomplished the building of a microbial fuel cell (MFC) H and type chamber using native bacteria and sediments Paute’s dam, province of Azuay-Ecuador, in order to treat waste water of textile industry and simultaneously produce electric energy. Both, the effect of the exchange membrane, and electrode size’s anode were studied. The MFC’s performance was followed by six days color removal, %RC, the open circuit potential, CA, the potential for closed circuit, CC, the current intensity, I; the power density, DP, internal resistance, RINT; the percentage of removal of the DQO, %RDQO and the percentage of coulombic efficiency, % EC. Using PCMs type H, the %RC was between 22.0% and 52.5%, DP 6.40 and 11.27 mW/m2 with RINT between 3 167 Ω and 55 000 Ω. While with PCMs of unique chamber, the %RC was 22.9 and 45.8%, DP of 0.52 and 4.8 mW/m2 with RINT between 2 833 Ω - 28 333Ω.The best PCMs were; PCM type H with salt bridge and electrode of 5.44 cm2 and PCM of a camera with electrode of 2.51 cm2.
Descripción: En este trabajo de investigación se llevó a cabo la construcción de Pilas de Combustible Microbiana (PCMs) tipo H y de una cámara, con bacterias de sedimentos de la represa Paute, Provincia del Azuay - Ecuador, para tratar aguas residuales de la industria textil y producir energía eléctrica simultáneamente. Se estudió el efecto de la membrana de intercambio y el efecto del tamaño del electrodo del ánodo. El desempeño de las PCMs se siguió por seis días mediante el porcentaje de remoción de color, %RC; el potencial a circuito abierto, CA; el potencial a circuito cerrado, CC; la intensidad de corriente, I; la densidad de potencia, DP; resistencia interna, Rint; el porcentaje de remoción de la DQO, %RDQO y el porcentaje de eficiencia coulombica, %EC. Utilizando PCMs tipo H se obtuvo %RC entre 22.0 y 52.5 %, DP entre 6.40 y 11.27 mW/m2, con Rint entre 3167 y 55000 Ω. Mientras que con PCMs de una cámara se logró %RC entre 22.9 y 45.8 %, DP entre de 0.52 y 4.28 mW/m2; con RINT entre 2833 y 28333Ω. La mejor PCM tipo H fue con puente salino y electrodo de 5.44 cm2 y en PCM de una cámara con electrodo de 2.52 cm2.2017-03-23T00:00:00Z