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Consulta a fuentes externasAnálisis comparativo del comportamiento hidráulico de aliviaderos tipo Wes y Pkw mediante CFD en la Presa El Molino / Quispe Ortiz, Edgar Raul
Título : Análisis comparativo del comportamiento hidráulico de aliviaderos tipo Wes y Pkw mediante CFD en la Presa El Molino Tipo de documento: texto impreso Autores: Quispe Ortiz, Edgar Raul, Autor Editorial: Tarija [BO] : UAJMS Fecha de publicación: 2025 Número de páginas: 133 p. Il.: il., cuad., graf., fots.; 28 cm. Dimensiones: impreso Nota general: Incluye Bibliografía
Incluye Anexos
Incluye CD-ROMIdioma : Español (spa) Palabras clave: HIDRAULICA, EMBALSES, VERTEDERO, AGUA, VOLUMEN - CONTROL, EVACUACION, SIMULACION, INVESTIGACION Resumen: Este estudio se realizó con el objetivo de analizar el comportamiento hidráulico de un aliviadero PKW frente a un convencional tipo WES mediante análisis teórico y simulación CFD para proponer la alternativa más eficiente.
Primero se recolectaron datos teóricos y técnicos de vertederos WES y PKW, en segundo lugar se diseñó y modeló en SolidWorks un vertedero PKW (PKW-M1) como alternativa en la presa El Molino, adicionalmente se creó otro modelo PKW (PKW-M2), modificado con bloques de hormigón en la zona aguas abajo para ver su comportamiento ante la aireación, posteriormente se realizó la simulación CFD de ambos modelos PKW en ANSYS Fluent, de donde se extrajeron variables relevantes, como ser: velocidades, presiones, demanda de aireación y carga hidráulica, a este último se realizó una evaluación estadística para seleccionar la ecuación empírica que mejor se ajuste al vertedero PKW, también se le hizo una comparación a la demanda de aireación de ambos modelos PKW según CFD y ecuación de Vermeulen et al. (2017). Posterior al análisis se definió los coeficientes de descarga a usarse para realizar una comparación durante un tránsito de avenidas con embocaduras WES y PKW mediante el método de Puls, para con esos resultados de caudales máximos de salida realizar la simulación CFD y analizar el comportamiento hidráulico de ambos aliviaderos para los distintos periodos de retorno considerados, para lo cual se crearon modelos geométricos en SolidWorks con los planos “As Built” de la presa El Molino, tanto de su aliviadero con embocadura WES y PKW propuesto (PKW-M2). Adicionalmente se determinaron las velocidades, calados y requerimientos de borde libre en las rápidas mediante la teoría del flujo gradualmente variado, los tirantes conjugados del cuenco USBR tipo II y el verificado de la altura de contrapendiente de salida que tiene este último.
Los resultados de la simulación CFD de los modelos PKW-M1 y PKW-M2 mostraron que las velocidades y carga hidráulica son similares. Sin embargo, difieren en la demanda de aireación y por ende en las presiones absolutas, esto debido a la obstrucción de los dispositivos de aireación con el agua, esto se dio en el modelo PKW-M1 con ratios H/P > 0,36 o H/Wo > 0,75, no así en el modelo PKW-M2 que demostró una aireación sin interferencias en el rango de caudales estudiado. Del análisis estadístico se determinó que la ecuación de Ribeiro et al. (2012) es la que mejor se ajustó al modelo PKW estudiado, sin embargo, se debe restringir su uso en cargas bajas (H/P < 0,16) ya que tiende a sobre estimar el coeficiente de descarga y con ello el caudal, en cuanto a demanda de aireación se evidencio que la ecuación de Vermeulen et al. (2017), hace una buena predicción, pero cuando el PKW descarga sobre un canal de pendiente baja, esta aireación resulta incierta, pues los dispositivos de aireación tienden a obstruirse con el agua, lo cual no pasa cuando el PKW descarga sobre una rápida. En cuanto al tránsito de avenidas el PKW mostró una capacidad de descarga que superaba notablemente a la del WES, funcionando con cargas hidráulicas similares con un ancho 45% menor. El análisis de las velocidades y presiones corroboró que el PKW conserva flujos no erosivos, también se reduce la posibilidad de cavitación gracias a su sistema integrado de aireación. Además, se determinó que las secciones de transición y rápida existentes del aliviadero no son suficientes para las avenidas de diseño y extraordinarias consideras.
El PKW es una opción hidráulicamente más eficaz que el WES debido su mayor longitud de cresta desarrollada, por lo que se aconseja su uso en proyectos que necesiten optimizar la capacidad de descarga cuando haya restricciones de espacio y carga hidráulica, con la condición de usarse con relaciones H/P ≤ 0,48 y H/Wo ≤ 1,00; caso contrario el PKW funciona como un cimacio, en esos casos es mejor diseñar un WES con su característico perfil hidrodinámico. Debe garantizarse que la aireación del PKW se dé sin interferencias en caso de evacuar caudal hacia un canal de baja pendiente, en caso de descargarse hacia una rápida no se tienen esas condiciones.Ubicación : PG627.86/QUI Reserva
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Título : Estudio teórico - experimental de vertederos de pared gruesa (Cimacio tipo Creager y rectangular de arista viva) a nivel laboratorio en la carrera de Ing. Civil de la Universidad Autónoma Juan Misael Saracho Tipo de documento: texto impreso Autores: Cruz Taca, Omar, Autor Editorial: Tarija [BO] : UAJMS Fecha de publicación: 2019 Número de páginas: 231 p. Il.: il., cuad., graf., 28 cm. Dimensiones: Impreso Nota general: Incluye Bibliografía
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Idioma : Español (spa) Palabras clave: INGENIERIA HIDRAULICA, OBRAS HIDRAULICAS - DISEÑO, DINAMICA DE FLUIDOS, MODELACION SIMULACION, VERTEDEROS PARED GRUESA Resumen: Ante la importancia que representa para el estudiante de Ingeniería Civil el adquirir criterios para la selección de un método de aforo en canales artificiales, a efecto de complementar la enseñanza experimental y práctica del estudiante acerca del correcto uso de cada uno de estos medidores de caudal, así como los límites de aplicación de éstos, y la determinación de cada una de las ecuaciones que gobierna, considerando lo anteriormente expuesto se propone el diseño construcción y calibración de los vertederos de pared gruesa de (cimacio tipo Creager y de arista viva), con el propósito de visualizar de forma práctica y numérica las variaciones de los coeficientes de descarga de modelos teóricos y del laboratorio, con la finalidad de aumentar los conocimientos prácticos de los estudiantes de Ingeniería Civil.
El diseño y fabricación fue elaboración propia en mi taller de carpintería, comenzando con el vertedero rectangular de arista viva que fue diseñado bajo el concepto de obstáculo en canales.
En el diseño del vertedero cimacio tipo Creager se tomó la forma aproximada del perfil del vertedero con un paramento vertical aguas arriba y la velocidad de aproximación despreciable, para la fabricación se utilizó madera quina debidamente cortada para luego ensamblar con tornillos, la parte externa de los vertederos se cubrieron con masilla plástica y finalmente pintar para poder impermeabilizar.
Antes de la instalación de los equipos en el canal Rehbock se reparó previamente el canal porque tenía filtraciones a lo largo del canal con silicona.
El procedimiento realizado en el laboratorio de hidráulica es la siguiente:
primero se enciende las 2 bombas de agua para el llenado del tanque y después se abre las válvulas de las tuberías de ingreso hacia el canal Rehbock haciendo variar para diferentes caudales y tomando como mediciones la altura de carga H y el caudal que marca el medidor de caudal electromagnético que es el caudal de referencia.
Para calibrar los dos vertederos se tomó las siguientes consideraciones.
- Las mediciones fueron realizadas a partir de las 8 am para adelante.
- Número de mediciones 40 en un numero de 10 laboratorios.
- La variación del tirante aguas arriba del vertedero.
Analizando las ecuaciones calibradas y la comparación de los modelos teóricos, se elegirá
una de las ecuaciones que más se asemeje a las condiciones del laboratorio de hidráulica.
Se determinaron los caudales por las diferentes ecuaciones y coeficientes de descarga
teóricos y también los coeficientes de descarga real de cada vertedero.
Para la validación de los resultados que arroja la ecuación calibrada propio de los vertederos se realizaron nuevos laboratorios comparando los modelos teóricos con sus respectivos coeficientes de descarga teóricos, analizando los resultados se elegirá una de las ecuaciones teóricas que tenga el error menor al 5% en comparación con la ecuación calibrada con el objetivo de validar estas ecuaciones de modelos teóricos,
Finalmente se determinó el grado de precisión de los dos vertederos de pared gruesa aplicando el método de la Norma boliviana ISO 5725 de Exactitud (veracidad y precisión) de resultados y métodos de medición.
Para determinar el grado de precisión de los vertederos se realiza el siguiente análisis:
-Número de laboratorio y ensayos que dependerá de los resultados obtenidos en la determinación de la repetibilidad y la reproducibilidad.
-Escrutinio de los resultados para consistencia y valores atípicos aplicando el test de Mandel para poder eliminar ensayos y laboratorios.
-Ensayo de Cochran y Grubb que nos permitirá descartar o tomar en cuenta los ensayos y laboratorios.
-Determinación de la repetibilidad y reproducibilidad del método de ensayo realizado
en el laboratorio tomando como factores al operador, el equipo usado, el ambiente de trabajo y el tiempo transcurrido entre una y otra medición.
-Determinación del intervalo de confianza, incluyendo el sesgo o error del método de medición, así como el sesgo de laboratorio nos aportará valores numéricos, que estiman la capacidad del método de medición esto nos permitirá definir el grado de precisión de los dos vertederos y la validación de los resultados de ensayo.
Al finalizar se presenta la descripción de las Guías de laboratorio de los vertederos de pared gruesa que se utilizaran en las practicas docente y estudiante en el Laboratorio de Hidráulica de la Universidad Autónoma “JUAN MISAEL SARACHO “Ubicación : PG627/CRU Reserva
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Título : Modelación bidimensional de la altura de carga sobre un vertedero utilizando el programa IBER v2.4.3 comparando con un método tradicional, aplicación: “Presa Miraflores” Tipo de documento: texto impreso Autores: Vacaflor Bueno, Marcelo Javier, Autor Editorial: Tarija [BO] : UAJMS Fecha de publicación: 2019 Número de páginas: 140 p. Il.: il., cuad., graf., 28 cm. Dimensiones: Impreso Nota general: Incluye Bibliografía
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Idioma : Español (spa) Palabras clave: INGENIERIA HIDRAULICA, OBRAS HIDRAULICAS - DISEÑO, DINAMICA DE FLUIDOS, MODELACION SIMULACION, ALTURA CARGA, PRESA VERTEDERO – APLICACIÓN PROGRAMA IBER V2.4.3 Resumen: Este proyecto tiene la finalidad de orientar en la modelación bidimensional, en el presente caso de estudio, por la simulación de una crecida en un vertedero de excedencias.
El programa a utilizar es IBER, un software libre, que ayuda a visualizar el comportamiento del agua.
IBER, este software proporciona resultados más confiables cuando el flujo es bidireccional, que los entregados por un programa unidireccional.
Además, ayuda a visualizar el comportamiento bidimensional de flujo, donde es posible apreciar una variedad de resultados como ser la altura de carga y la velocidad.
La simulación permitirá verificar tirantes en la cresta del vertedero, que ha sido diseñado siguiendo el método de piscina nivelada, con el cual se compara ambos métodos tanto de la aplicación del método tradicional y la aplicación del programa IBER; este vertedero de excedencias ya está construido, pero desde su construcción hasta la fecha, la presa no ha llegado aún a su capacidad máxima de descarga, por lo cual no se puede prever el comportamiento del flujo ante una avenida extraordinaria.
La estructura a modelar corresponde a la presa Miraflores, esta estructura tiene la finalidad de almacenar agua para riego, su construcción inició el 1 de marzo del 2016 y se finalizó el 18 de mayo del 2018; actualmente tiene problemas en el descargador de fondo, por lo cual se procedió a vaciar la presa el 15 de marzo del 2019 para realizar las reparaciones, pero se tiene mediciones del caudal vertido correspondientes al 28 de enero, 8 de febrero, 10 de febrero, 15 de febrero, 18 de febrero y el 20 de febrero del 2019.
Se realizó la simulación del comportamiento del agua para un periodo de retorno de 1000 años con lo cual se tiene la capacidad máxima de desfogue del vertedero de 11.59 m³/s, asimismo se estudió para un periodo de retorno de 10000 años para analizar el comportamiento de la altura de carga sobre el vertedero para diferentes crecidas. Asimismo, se realiza la simulación para los seis caudales medidos en febrero de 2019 como ser uno de ellos el caudal de 0.62 m³/s obtenido por medio de la curva de descarga, con el cual se tiene una altura de carga sobre el vertedero de 8.5 cm medido con la escala limnimétrica ubicado en el margen derecho del vertedero.Ubicación : PG627/VAC Reserva
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Título : Modelamiento de la onda de avenida debido a la rotura de una presa de CFRD y su estimación de riesgo - aplicado a la Presa de Calderas Tipo de documento: texto impreso Autores: Bravo Rueda, Gustavo, Autor Editorial: Tarija [BO] : UAJMS Fecha de publicación: 2014 Número de páginas: 142 p. Il.: ilus,. graf., cuad., maps., 28 cm. Dimensiones: Impreso Nota general: Incluye Bibliografía
Incluye CD-ROMIdioma : Español (spa) Palabras clave: INGENIERIA HIDRAULICA, ROTURA DE PRESAS - SIMULACION, DESARROLLO SOFTWARE, CLASIFICACION Resumen: En el presente documento se realizó la simulación de la rotura de la presa de Calderas la cual es una presa de enrocado con pantalla de hormigón (CFRD) bajo distintos escenarios de rotura, aplicando normativas internacionales que en nuestro caso se utilizó la normativa española con su publicación “Guía Técnica para Clasificación de Presas en Función del Riesgo Potencial”.
También se determinó los parámetros geométricos de la brecha de rotura y tiempos de rotura utilizando relaciones recomendadas por la Universidad Nacional de Córdoba con su publicación “Estimación de relaciones paramétricas para brechas de rotura de presas de tipo CFRD”.
Para poder realizar el modelamiento hidráulico generado por la onda de avenida debido la rotura de la presa de Calderas se utilizó el modelo unidimensional HEC-RAS con el cual se modelo el comportamiento del flujo aguas abajo de la presa en caso de rotura obteniendo como resultado la llanura de inundación para un periodo de retorno de T = 1000 años.
Para poder realizar el modelamiento hidráulico se procesó la topografía en el software ArcGIS que se extrajo de imágenes Raster del tamaño (30 m x 30 m) que fueron descargadas de la página web de la NASA.
Como punto final se clasifico la presa de Calderas en función a su riesgo potencial siguiendo las recomendaciones de la normativa española y se generó mapas de riesgo en función al tirante y la velocidad aguas abajo de la presa utilizando en el software ArcGIS.Ubicación : PG627/BRA Reserva
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Título : Plan de gestión de calidad bajo la norma NB/ISO/IEC 17020 para el área de Inspección del Laboratorio de Hidrosanitaria y reúso del agua de la Carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Autónoma Juan Misael Saracho Tipo de documento: texto impreso Autores: Ledezma Farfán, Yessenia, Autor Editorial: Tarija [BO] : UAJMS Fecha de publicación: 2018 Número de páginas: 378 p. Il.: il,. graf., diag., cuad., maps., 28 cm. Dimensiones: Impreso Nota general: Incluye Bibliografía
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Idioma : Español (spa) Palabras clave: INGENIERIA HIDRAULICA, OBRAS HIDRAULICAS - DISEÑO, DINAMICA DE FLUIDOS, MODELACION – SIMULACION, GESTION CALIDAD, LABORATORIO HIDROSANITARIA UAJMS Resumen: En este documento se presenta la metodología para la implementación de la NORMA ISO/IEC 17020 en el Área de inspección del laboratorio de Hidrosanitaria y Reúso del agua perteneciente al Centro de investigación del agua (CIAGUA) de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la U.A.J.M.S, contemplando los requisitos que se debe cumplir en base a la exigencia de la Dirección Técnica de Acreditación del Instituto Boliviano de Metrología (DTA- IBMETRO); encargado de avalar la competencia técnica de los organismos de evaluación de la conformidad; OEC ( laboratorios de ensayo y calibración, organismos de inspección y organismos de certificación), llevando a cabo el proceso de evaluación para confirmar que los mismos actúen con normas vigentes y estén calificados técnicamente para emitir informes o certificados de inspección.
La metodología desarrollada consiste en la elaboración del manual de calidad en su primera versión para el área de inspección, realizando el estudio previo de la normativa antes mencionada, el diagnóstico de la situación actual del área de inspección, la aplicación de la lista de chequeo y el desarrollo o recopilación de todos los procedimientos requeridos para la implementación de la metodología.
Logrando generar la documentación necesaria para el sistema de gestión de calidad; procedimientos, manual de funciones, formularios y registros propios para el área de inspección, estableciéndose un sistema de trabajo adecuado para el mismo y proyectando el manual de calidad como herramienta principal para afrontar el proceso de acreditación bajo el Programa Nacional de Acreditación de Organismos de Inspección que realizan Monitoreo a la Calidad Hídrica.Ubicación : PG627/LED Reserva
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