Optimización de redes contra incendio

Bejarano Caballero, Ricardo | 2011

Para optar al título de especialista, dentro del programa de especialización en RECURSOS HIDRÁULICOS Y MEDIO AMBIENTE de la ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA “JULIO GARAVITO”, se tiene como requisito indispensable la realización de un proyecto de grado enfocado en el desarrollo de un tema que permita al especialista en recursos hidráulicos o medio ambiente tener una herramienta de consulta. En este caso, se ha empleado el modelo de una red contraincendio de agua en tres programas diferentes. El primer programa, es el Programa para Optimización de mRedes Parciales Sucesivas desarrollado años atrás como trabajo de grado en la especialización por CARDONA BEDOYA, A. y RIVEROS OSPINA, E. en la ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA “JULIO GARAVITO”, el segundo es el elaborado por el US Environmental Protection Agency EPANET y el tercero es el software matemático MATLAB. Adicionalmente se ha desarrollado un código en el software MATLAB, que combinado con EPANET (EPAMAT), permite utilizar funciones de optimización. Dentro del estudio de la hidráulica de los conductos a presión, uno de los temas más interesantes se refiere al análisis hidráulico y la determinación de caudales y presiones en las redes abiertas y cerradas de tuberías. El problema adquiere mayor importancia cuando se incluye el costo de la tubería y su minimización, lo cual comprende aspectos de optimización; siempre que sea posible esta será la meta que buscará el ingeniero en el desempeño de sus actividades profesionales.

Diseño y construcción de un dispositivo de disipación de energía a la entrada del canal experimental de pendiente variable de la ECI

Rodríguez Cárdenas, Henry Said | 2013

In hydraulics, different phenomena are presented, in which the hydraulic engineer must determine the causes that generate the problem and the most adequate alternatives to give an optimal solution or minimize the effects that they can cause to a given medium. It is important the theoretical and experimental study of the different hydraulic parameters to make the best decisions. Based on the above, the main purpose of this project is to analyze different alternatives to build a device, which allows to adequately dissipate the kinetic energy present in the feed pipe at the entrance of the experimental channel of the ECI. It should be taken into account that the selection of an efficient hydraulic alternative requires the realization of several experimental assemblies, whose results must be analyzed from the hydraulic point of view and incorporated in the experimentation stage to identify the best option of energy dissipation through various combinations. In order to properly implement the necessary hydraulic elements to obtain better results, the concepts applicable to the project are studied, such as energy dissipation, gates, dumps, holes and other parameters, which are useful in the development of the activities that are going to implement. The energy dissipaters are used to dissipate excess kinetic energy, which in many aspects can generate erosion, and in the case of the experimental channel can generate disturbances that directly affect the performance of the tests, giving results not very reliable from the point of view. hydraulic view due to the uncertainty that arises. The results of the devices or assemblies implemented during the experimentation are compared with the initial conditions, which gives a guideline to determine the progress of the activities and thus obtain the expected results.

Diagnóstico, evaluación de alternativas, análisis y cálculos hidráulicos de las redes matrices del sistema de acueducto de Quibdó, Chocó

Arias Arenas, Oscar Giovanny | 2013

The project corresponding to the "Studies, alternatives and challenges for the optimization of the aqueduct and sewerage systems of the municipality of Quibd6 in the Department of Chocó was presented by the Quibd Consortium 2011, for which the author of the present work worked for the Companies. Public of Quibdó in Aguas del Atrato Liquidation in December 2012. Taking into account the scope of the work carried out, this document presents the additional considerations and analyzes carried out on the La Playita - Tanque elevated mining area line, in order to propose other alternatives for the operation and operation of this line of driving.

Optimización de redes hidráulicas mediante aplicación de algoritmos genéticos y de reconocido simulado utilizados en programas comerciales

González Piñeros, Marlon Alexis | 2013

Los Algoritmos se pueden definir como listas de instrucciones para resolver un problema abstracto, es decir, que un número finito de pasos convierten los datos de un problema (entrada) en una solución (salida). Sin embargo, cabe notar que algunos algoritmos no necesariamente resuelven un problema en particular. Hoy en día se utilizan algoritmos generales en diversos aspectos científicos como técnicos dando excelentes resultados en ramas como la Inteligencia Artificial, la Medicina, la Economía, la Industria y la Ingeniería en general, por tanto, para los Ingenieros Civiles es necesario conocer y estudiar Algoritmos que son utilizados ampliamente pan resolver problemas de ingeniería tales como los Algoritmos Genéticos y de Recocido Simulado. Dentro del tema que nos concierne, la hidráulica de redes a Python se encuentran diversos problemas altamente NO lineales con múltiples restricciones y con múltiples soluciones locales que diversifican y hacen compleja una solución optima mediante métodos convencionales. Hoy en día se han incorporado Algoritmos generales a programas de distribución libre. Tal es el caso del WATERNETGEN que incorpora el de Recocido Simulado (Simulated Annealing) pan la optimización de redes en el EPANET., Esta herramienta desarrollada se convierte en una ayuda importante pan el pre-dimensionamiento y optimizaci6n de redes "encontrar la configuración de tuberías que del menor costo de la red satisfaciendo las restricciones o necesidades para la cual se plantea la red”. No obstante, es necesario conocer el funcionamiento, las limitaciones y ventajas que se derivan de la utilización del programa. En el presente trabajo, luego de una introducción y estudio previo de la teoría disponible de los algoritmos genéticos y de recocido simulado, así como de las recomendaciones y estudios realizados por los autores del software relacionados en el presente trabajo se presentan las conclusiones y análisis del autor Para tener puntos de comparación y concluir, se seleccionaron redes estándar como las de Alperovits - Shamir y la red de Hanoi las cuales han sido analizadas por varios autores en diversos trabajos de Algoritmos Genéticos y de Recocido Simulado para verificar la eficiencia del programa WATERNETGEN.

Evaluación de las lagunas de oxidación y de los humedales como sistemas de tratamiento de aguas residuales en poblaciones de hasta 12.500 habitantes

Gene Beltran, Jorge Mayid | 2013

Como consecuencia de las aguas residuales municipales, la contaminación del recurso hídrico es una problemática ambiental nacional que se ha intensificado durante los últimos años. Según el Ministerio de Ambiente, sólo un 22% de los municipios del país realizan un tratamiento adecuado de sus aguas residuales, esto sumado a que las plantas de tratamiento instaladas no presentan una eficiencia y operación aceptables.

Síntesis metodológica para la obtención de caudales ecológicos (Qe), resultados y posibles consecuencias

Consuegra Martínez, Claudio S. M | 2013

The following document deals with the topic of ecological flow, for which the following aspects will be addressed: a description of some calculation experiences executed both in Colombia and internationally, exactly in Costa Rica, Zimbabwe and China; the definitions of ecological flow, some calculation methods and their classification under 4 approaches (hydrological, hydraulic, hydrobiological and holistic), including their advantages and disadvantages; and, finally, the procedures considered generic in the determination of ecological flows. Additionally, a practical application of calculation is shown in which the ecological flow is determined for the La Reserva stream and the Guayabero river located in the Special Management Area of ​​La Macarena (AMEM), in the department of Meta, by means of the IDEAM, of indices with the Curve of Duration of Flows (CDC), and of the wet perimeter. These procedures allow the selection of the ecological flow for 5 defined calculation points (2 for the Guayabero river and 3 for the La Reserva creek). Finally, recommendations are given on what should be done in determining the ecological flow from the calculation application developed and the consequences that the results may bring to the study area.

Guía metodologica para la elaboración de programas de optimización de sistemas de acueductos

Pimienta Vera, Johana Patricia | 2013

El abastecimiento de agua potable a la comunidad colombiana es actualmente uno de los temas que ocupa especial interés en el gobierno nacional, el cual busca incentivar la creación de nuevos acueductos y la optimización de los ya existentes con el fin de minimizar los riesgos en la salud humana a causa de la falta del recurso o su inadecuado tratamiento; lo anterior enmarcado en el desarrollo sostenible y uso racional del agua. Para nadie es un secreto que la mayoría de las pequeñas comunidades en el país no cuentan con un buen servicio de agua potable, la infraestructura es inadecuada lo que ocasionando riesgo a la salud humana, pérdida de agua en el sistema y erosión hacia el suelo, haciendo que el sistema se vuelva más inestable. Adicional a esto los costos de transporte y tratamiento generalmente son muy altos y el desperdicio del recurso hace que menos usuarios reciban el suministro. Es por esto que en el presente documento se reseña inicialmente una estadística del estado de los acueductos en el país partiendo del análisis realizado por la UNICEF a los planes o esquemas de ordenamiento de los Municipios de Colombia y se plantea cinco programas de optimización que ayudaran a mejorar los sistemas de acueductos, hacerlos más eficientes y usando racionalmente el agua para garantizar una mayor cobertura y calidad a la población. La optimización de los sistemas de acueducto busca en primer lugar evitar problemas de falta de servicio con sus consecuencias sanitarias y en segundo lugar, pérdidas económicas debido a lo costoso que puede resultar de la falta de mantenimiento, la adecuada operación de cada uno de los componentes del sistema y el uso inadecuado del recurso hídrico. Se plantea un primer programa el cual consiste en establecer los pasos para definir la diferencia entre el agua producida y el agua facturada y las posibles causas; por ejemplo, problemas en el sistema de medición, por las conexiones clandestinas y/o por las fugas de agua a causa del deterioro o deficiencias en los componentes del sistema de acueducto. Con lo cual se pueden encaminar acciones para reducir el índice de agua no contabilizada y con ello optimizar los recursos económicos del prestador y sus usuarios legales, y disminuir la demanda del recurso hídrico generando un bienestar ambiental para la región. El segundo programa consiste en la adecuada operación y mantenimiento del sistema, ya que en la mayoría de los acueductos por el desconocimiento en su operación y la falta de mantenimiento hacen que estos sean obsoletos, no cumplan adecuadamente su función, propicien la contaminación de agua y que se deban invertir grandes sumas de dinero para su restablecimiento, dinero con que no cuenta las empresas encargadas de la prestación del servicio o sus usuarios. La correcta operación y mantenimiento hace que se garantice un correcto transporte y tratamiento del agua, minimizando los costos. El establecer los riesgos a los cuales son susceptibles todas las estructuras hidráulicas que componen el sistema de acueducto propenderá a establecer un plan de acción con el fin de minimizar la vulnerabilidad del sistema o a plan de contingencia en caso de que alguna eventualidad que ponga en riesgo la continuidad, cobertura y/o calidad en el suministro de agua potable a la población. El programa de almacenamiento domiciliario busca generar conciencia directamente en los usuarios, sobre el uso racional del agua y la importancia de tener reservas para evitarse el desabastecimiento y con ello facilitar las operaciones de mantenimiento y limpieza al sistema. Y por último y no menos importante el programa de uso eficiente y ahorro del agua con el cual se integran todos los programas anteriores en busca de garantizar una armonía entre la comunidad y su entorno natural, la preservación del recuso para que más personas tengan acceso al preciado líquido y las generaciones futuras puedan gozar de un ambiente sano.

Procesos de oxidación avanzada aplicados en el tratamiento de agua de la industria del petroleo

Castañeda Jimenez, Amparo Carolina | 2014

The oil industry develops a series of activities and operations that generate problems of contamination of production water, oil spills in fresh or salt water, which require appropriate treatment technologies.

Modelación del transporte de sedimentos en ríos: ejemplos de aplicación por el método de diferencias en EXCEL y MATLAB

Guarín Corredor, Tatiana Constanza | 2014

El transporte de sedimentos ha sido un tema de la hidráulica fluvial que ha despertado interés desde los inicios de la humanidad. Civilizaciones antiguas establecieron sus territorios y desarrollaron sus ciudades cercanas a sitios donde el acceso al agua fuera fácil y rápido, los Egipcios con el Nilo a sus orillas, los Mesopotámicos con el Tigris y el Éufrates, entre otros. El agua como esencia de la vida, ha jugado un papel importante para el desarrollo del hombre. La necesidad de controlar las avenidas de los rÍos sobre los territorios sobre sus orillas llevó a intentar plantear ideas y posteriores teorías del comportamiento del agua y de los componentes que transporta una corriente, siendo los sedimentos y materiales sólidos los principales focos de estudio. La hidráulica fluvial es el campo de la hidráulica cuyo fin es el estudio de fenómenos que dan lugar al flujo de agua sobre un lecho que tiene la posibilidad de modificar sus características en respuesta a las solicitaciones que el flujo de provoca, implicando alteraciones cualitativas y cuantitativas en los parámetros del flujo.

Hoja de calculo programada para el diseño de una estación de bombeo de agua residual con base de datos de bombas sumergibles

Corredor Santos, Julie Carolina | 2014

A good design of a wastewater or rainwater pumping station requires a lot of time and effort on the part of the designer to find enough alternatives that define an optimal design in terms of the equipment to be installed. Therefore, the present project shows the development of a spreadsheet for the design of a wastewater or rainwater pumping station which in turn has a database of submersible pumps that can be used in this type of seasons. Within the applications of the spreadsheet is to indicate which are all the pumps (of the created database) that work for some input data of the project and, additionally, it presents an optimization module to determine which is the equipment optimal design and the most economical drive line for the project.

Fenómenos transitorios en bifurcación por operación de los órganos de control: estudio de sensibilidad

Gelvez Ojeda, Erik Harryson | 2014

Water hammer is a phenomenon that occurs in pressure piping systems, when the flow conditions are suddenly changed by the operation of valves, pumps, turbines or any other element that modifies the energy levels and the flow rate that is applied. moves through the system. It is usually associated with strong pressure changes that produce high levels of noise and damage to the ducts, which are due to the name of the phenomenon.

Inventario de las plantas de tratamiento de aguas residuales Ejército Nacional de Colombia

Santana Morales, Juan Pablo | 2014

The National Army of Colombia is one of the largest state-owned companies in the country, so any activity it carries out is reflected in the society that surrounds them. The National Army must comply with environmental regulations, therefore all its treatments wastewater must meet the efficiency required in the discharge permits. Wastewater Treatment Plants - WWTP play a very important role in the protection of the environment, since its design, operation and proper maintenance minimize the risk of contamination of the wastewater. ecosystems used as a source of wastewater.

Metodología para la implementación de reservorios como amortiguación de caudales pico en sistemas de drenajes de aguas lluvias

Ruiz Perilla, Iván Darío | 2014

El desarrollo de las ciudades viene dado en ocasiones por una expansión urbana,siendo necesaria la ocupación de zonas o áreas que estaban destinadas anteriormente a la agricultura o que han sido simplemente rurales.La ocupación de estas zonas genera cambios en el comportamiento hidrológico delas cuencas a las que pertenecen, afectando el drenaje y la escorrentía pluvial,ocasionada por el uso del suelo, pasando de superficies cubiertas de pastos o bosques, a superficies lisas compuestas por asfalto o concreto, lo cual influye a su vez en los caudales de descarga; sin embargo estas zonas urbanizables, muchas veces se presentan en terrenos o topografías relativamente planas, que dificultan el drenaje y la evacuación del agua estancada, producto de intensas lluvias y de sistemas como alcantarillados y/o canales que no cuentan con la capacidad de servicio necesaria para cumplir con su función, viéndose este fenómeno representado en inundaciones o anegaciones que afectan la salud humana y causan daños en la propiedad.Como respuesta a estos eventos de inundación se han desarrollado diferentes técnicas para el manejo de la escorrentía pluvial y/o el drenaje superficial, que se deben tener en cuenta desde la planeación del crecimiento de las ciudades; dentro de ellas la implantación de reservorios es una alternativa funcional ya que sirve como almacenamiento y des-aceleración de la escorrentÍa superficial, y permite reducir la magnitud de los caudales pico de descarga, lo que también se traduce en la reducción de las dimensiones en la conducción que transporta estos caudales pico aguas abajo y poder realizar descargas en periodos superiores a 24 horas.

Vertimiento de aguas residuales a través de emisarios submarinos. Ejemplo de aplicación: emisario submarino de Cartagena

Maldonado, Carlos Julián | 2014

En el presente documento se realizá un recuento de las condiciones relevantes a tener en cuenta para el diseño de un sistema de disposición de aguas residuales mediante un emisario submarino.Un emisor submarino es una tuberÍa sumergida que conduce aguas residuales desde la tierra hacia el mar. Anteriormente los emisores consistÍan en una tuberÍa abierta que descargaba sin control los desechos al mar; hoy dÍa los emisarios modernos se componen no solo de una tuberÍa principal sino además se incluyen en ella los accesorios que faciliten el proceso de dilución y que son conocidos como sistemas difusores, y se conciben dentro de un grupo de obras de infraestructura que contienen también una planta de tratamiento o pretratamiento como ocurre en Cartagena, la ciudad que tomaremos como ejemplo reciente de construcción de un sistema emisor submarino en Colombia, y que también tienen todo un sistema de estaciones de bombeo y tuberÍas terrestres dispuestas para el completo direccionamiento de las aguas del centro poblado que se pretende evacuar.Esta tecnologÍa ha avanzado y permite que en tiempos actuales, cuando la conservación ambiental es prioritaria, los sistemas de emisarios sigan siendo viables dado que permiten una armonÍa entre las necesidades de saneamiento y la conservación del medio ambiente sobre el cual interactúan directamente.

Consideraciones para el diseño de las redes principales de extinción de incendio

Agudelo Calderón, Dana Carolina | 2015

In the civil and hydraulic engineering is the discipline of fire protection. In Colombia, this discipline is booming with the demands of national regulations, the application of international regulations and the creation of the General Law of Firefighters of Colombia. This degree project is aimed at people with engineering and architecture profiles who work in the field of design and construction of buildings. This document proposes a methodology to define the regulations that must be applied in an existing or new construction in the city of Bogotá and the design of a main fire extinguishing network is carried out. The methodology and design were implemented by the general fire fighting networks of the Colombian School of Engineering, using the hydraulic conditions established in national and international regulations.

Niebla como fuente alternativa para suministros de agua

Soriano Mateus, Manuel Antonio | 2015

Optimización de los sistemas de alcantarillado y bombeo de aguas lluvias y aguas residuales para un proyecto típico de grandes superficies en la sabana de Bogotá

Bejarano Barrera, María Eugenia | 2015

Las labores diarias de ingeniería requieren de una manera cada vez más exigente, el uso de instrumentos que permitan obtener resultados rápidos y a la vez eficientes para abarcar los diferentes frentes de trabajo de los proyectos de hidráulica en general. Es por esto, que la claridad en los conceptos ya no es suficiente, se requiere aplicar los criterios de optimización al conocimiento adquirido en áreas como hidrología, hidráulica a presión y a superficie libre, de tal manera que se generen metodologías propias que conduzcan ágilmente a los mejores resultados, apoyados por supuesto en el uso de herramientas computacionales más eficientes. Este proyecto presenta la ejecución de un proyecto típico de grandes superficies en la sabana de Bogotá aplicando procesos de optimización en tres frentes de trabajo: redes de alcantarillado, bombeo de agua residual, y bombeos de agua lluvia para vertimiento a una fuente receptora. Con el fin de evaluar cuantitativamente la eficiencia de ésta optimización se presenta igualmente un comparativo con la alternativa que se construye actualmente para el predio en estudio.

Manual comparativo de hidrología básica para drenaje superficial

García López, Natalia | 2015

The following degree project is aimed at presenting a simple and clear manual comparative of basic hydrology for surface drainage that through a bibliographic compilation and the development of examples, allows to analyze and compare different methodologies to perform a hydrological study related to surface drainage , emphasizing, mainly, in comparing traditional methodologies with systematized ones thanks to new computational tools. Although currently there are different easily accessible documents that are very useful at the time of carrying out surface drainage hydrological studies, the information systems and computer programs have systematized the methodologies that facilitate the elaboration of them. The aspects that are considered for the elaboration of a hydrological study can be analyzed in different ways, depending on the available information (hydroclimatology, cartography, satellite images, topography, land use, vegetation cover) of the study area and the region of the country. Nowadays, due to the development of computational tools, traditional methodologies are not used so frequently and often the results obtained with the methodologies that have arisen may not be so true, so the criteria and experience are necessary to determine if the results obtained are representative of the area being studied. Based on the above, it is intended to analyze the main traditional methodologies and the recently developed methodologies, in order to compare the results obtained when using them in real cases. This document, besides being a bibliographic compilation, is a compendium of the experiences acquired by the authors during their last work stage, having as main base the knowledge received in the chairs of computational hydrology and applied basic hydrology within the regular postgraduate program and the application and use of these in different projects in which he has been participating. One of the objectives sought is to leave these experiences reflected in an academic way, to be used and / or consulted by engineers interested in this type of topic.

Caracterización de lixiviados del relleno sanitario Doña Juana

Suarez Robayo, Roman Fernando | 2015

"El Relleno Sanitario Doña Juana (RSDJ) de la ciudad de Bogotá es en la actualidad el único sitio autorizado para la disposición final de los residuos sólidos urbanos de la capital Colombiana, así como de siete municipios cundinamarqueses que se encuentran dentro de su área de servicio: Une, Ubaque, Cáqueza, Fosca, Chipaque, Gutiérrez y Fómeque. Los residuos son transportados hasta allí por los concesionarios u operadores autorizados para la prestación del servicio de recolección, barrido y limpieza de la ciudad y los municipios; las autorizaciones de disposición en el sitio se dan mediante contratos suscritos con la Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos (UAESP) como directa encargada por el gobierno distrital para tal fin."--Extracto del documento

Modelación hidráulica de las condiciones actuales del tramo Calamar Santa Lucía en el Canal Del Dique

Torres Pineda , Cristian Enrique. | 2015

Este informe contiene una descripción general del procedimiento que se puede llevar a cabo, en la simulación hidráulica de un río, canal natural o artificial, en diferentes escenarios, flujo permanente, no permanente, cuasi permanente y transporte de sedimentos. En el capítulo 2 se plantean los objetivos del proyecto de investigación del presente informe. El capítulo 3 indica la metodología empleada para el desarrollo del proyecto, los requisitos de información para modelos 1D y las bases teóricas para el flujo en una dimensión permanente, no permanente y transporte de sedimentos. El capítulo4, relaciona de forma general la información del proyecto como localización, historia e información hidrosedimentológica como niveles, caudales y sedimentos en el tramo de estudio del canal. En el capítulo 5 se presenta el desarrollo de la modelación para flujo permanente, no permanente y transporte de sedimentos. Finalmente en el capítulo 6 se presentan las conclusiones y recomendaciones a las cuales se llegaron en el desarrollo del modelo y análisis de los resultados obtenidos.