Pub Date : 2018-01-02DOI: 10.1080/23863781.2017.1332816
Vladimir Moya Quiroga Gomez, S. Kure, K. Udo, A. Mano
ABSTRACT Flood hazard is usually assessed based on the hydrodynamic characteristic of flood (water depth and velocity); however, in riverine floodplains, flood events last for several days. In such cases, the long exposure to flood water may cause additional health problems. Nevertheless, usually flood hazard studies do not consider possible hazards due to flood duration. This paper presents a flood hazard assessment methodology for considering flood duration and exposure to vector-borne diseases, and compares flood hazard maps that include and neglect flood duration. Results from a two-dimensional hydrodynamic flood simulation combined with entomological concepts identify any mosquito-breeding pools. Proximity analyses based on mosquito flying range define the areas exposed to mosquitos; hence, to vector-borne diseases. Results were compared with the probability of mosquito occurrence, showing that solely the consideration of flood depth hazard leads to a false flood hazard assessment, under-predicting the flood hazard. Important cities and areas initially considered safe zones may be exposed to health hazards, due to flood duration. Inclusion of flood duration improves flood hazard assessment; hence, improves flood management plans. Maximum flood depth for oviposition (MFDO) and minimum flood duration (MFD) are important variables for defining mosquito-breeding pools. MFDO is the most uncertain variable. Discussion includes advantages in flood hazard assessment and present methodological limitations.
{"title":"Analysis of exposure to vector-borne diseases due to flood duration, for a more complete flood hazard assessment: Llanos de Moxos, Bolivia","authors":"Vladimir Moya Quiroga Gomez, S. Kure, K. Udo, A. Mano","doi":"10.1080/23863781.2017.1332816","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1332816","url":null,"abstract":"ABSTRACT Flood hazard is usually assessed based on the hydrodynamic characteristic of flood (water depth and velocity); however, in riverine floodplains, flood events last for several days. In such cases, the long exposure to flood water may cause additional health problems. Nevertheless, usually flood hazard studies do not consider possible hazards due to flood duration. This paper presents a flood hazard assessment methodology for considering flood duration and exposure to vector-borne diseases, and compares flood hazard maps that include and neglect flood duration. Results from a two-dimensional hydrodynamic flood simulation combined with entomological concepts identify any mosquito-breeding pools. Proximity analyses based on mosquito flying range define the areas exposed to mosquitos; hence, to vector-borne diseases. Results were compared with the probability of mosquito occurrence, showing that solely the consideration of flood depth hazard leads to a false flood hazard assessment, under-predicting the flood hazard. Important cities and areas initially considered safe zones may be exposed to health hazards, due to flood duration. Inclusion of flood duration improves flood hazard assessment; hence, improves flood management plans. Maximum flood depth for oviposition (MFDO) and minimum flood duration (MFD) are important variables for defining mosquito-breeding pools. MFDO is the most uncertain variable. Discussion includes advantages in flood hazard assessment and present methodological limitations.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"5 1","pages":"48 - 62"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-01-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1332816","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41767593","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2018-01-02DOI: 10.1080/23863781.2018.1454574
Jonathan Romero-Cuellar, Andres Buitrago-Vargas, Tatiana Quintero-Ruiz, F. Francés
Resumen La dinámica de un mundo global y el hombre como nueva fuerza geológica plantean la necesidad de tomar decisiones robustas, diseñar estrategias de manejo y de adaptarse al cambio climático. Este estudio investiga la respuesta hidrológica de la cuenca hidrográfica del río Aipe (688.9 km2), en Huila, Colombia, en acorde con los escenarios de cambio climático desde 2011 a 2040. El modelo hidrológico abcd de Thomas (4 parámetros) fue calibrado y validado comparando el caudal simulado y lo observado en el punto de cierre de la cuenca (en la estación Puente Carretera), usando series históricas mensuales (1992–2012). Realizamos la evaluación de la sensibilidad e identificabilidad de los parámetros con la herramienta ‘Monte Carlo Analysis Toolbox’ (MCAT). Los resultados muestran que el modelo es capaz de representar adecuadamente los caudales mensuales observados en el punto de desagüe de la cuenca, al encontrarse un índice de eficiencia de Nash–Sutcliffe (NSE) de 0,89. Los parámetros más influyentes son a (almacenamiento del agua en el suelo) y c (aporte al acuífero). Con respecto a la simulación de los escenarios, la línea base (1992–2012) estimó un caudal medio de 15,44 m3s–1; el escenario de extrapolación de tendencias estimó un caudal de 13,79 m3s–1 (–10,64%); el escenario de ensamble multi-modelo de 9,34 m3s–1 (–39,47%) y el escenario A2 de 5,74 m3s–1 (–62,60%). Proponemos una batería de medidas de adaptación al cambio climático que buscan la gestión integral del recurso hídrico.
{"title":"Simulación hidrológica de los impactos potenciales del cambio climático en la cuenca hidrográfica del río Aipe, en Huila, Colombia","authors":"Jonathan Romero-Cuellar, Andres Buitrago-Vargas, Tatiana Quintero-Ruiz, F. Francés","doi":"10.1080/23863781.2018.1454574","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2018.1454574","url":null,"abstract":"Resumen La dinámica de un mundo global y el hombre como nueva fuerza geológica plantean la necesidad de tomar decisiones robustas, diseñar estrategias de manejo y de adaptarse al cambio climático. Este estudio investiga la respuesta hidrológica de la cuenca hidrográfica del río Aipe (688.9 km2), en Huila, Colombia, en acorde con los escenarios de cambio climático desde 2011 a 2040. El modelo hidrológico abcd de Thomas (4 parámetros) fue calibrado y validado comparando el caudal simulado y lo observado en el punto de cierre de la cuenca (en la estación Puente Carretera), usando series históricas mensuales (1992–2012). Realizamos la evaluación de la sensibilidad e identificabilidad de los parámetros con la herramienta ‘Monte Carlo Analysis Toolbox’ (MCAT). Los resultados muestran que el modelo es capaz de representar adecuadamente los caudales mensuales observados en el punto de desagüe de la cuenca, al encontrarse un índice de eficiencia de Nash–Sutcliffe (NSE) de 0,89. Los parámetros más influyentes son a (almacenamiento del agua en el suelo) y c (aporte al acuífero). Con respecto a la simulación de los escenarios, la línea base (1992–2012) estimó un caudal medio de 15,44 m3s–1; el escenario de extrapolación de tendencias estimó un caudal de 13,79 m3s–1 (–10,64%); el escenario de ensamble multi-modelo de 9,34 m3s–1 (–39,47%) y el escenario A2 de 5,74 m3s–1 (–62,60%). Proponemos una batería de medidas de adaptación al cambio climático que buscan la gestión integral del recurso hídrico.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"5 1","pages":"63 - 78"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-01-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2018.1454574","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"42221226","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-07-03DOI: 10.1080/23863781.2017.1381454
Matías Bupo, J. F. Weber
RESUMEN Un aspecto importante de la modelación física en hidráulica fluvial es la medición de las geometrías de los procesos de erosión y sedimentación. Actualmente la técnica más popular para realizarlo utiliza distanciómetros laser, las cuales tienen una precisión de ± 1 mm y un costo de como US$ 150. Como alternativa se presenta el desarrollo de una novedosa técnica para realizar relevamientos en 3 dimensiones (3D) con un sensor de movimiento en canales de laboratorio a lecho móvil. Utilizamos Xtion Pro de ASUS, diseñado originalmente para juegos de video. La técnica propuesta presenta un alto rendimiento comparado con metodologías tradicionales, ya que el volumen de información es sustancialmente mayor y el tiempo que demanda la tarea es menor. La precisión de los resultados es la misma. Bajo 60 cm de distancia, la resolución espacial y de profundidad aproxima 1 mm y las imágenes cubren un área de 64 × 48 cm2, con velocidad de captura hasta 30 cuadros por segundo (fps). Implementar la técnica permite la generación de modelos digitales del terreno a un muy bajo costo, los cuales son de gran utilidad en la hidráulica fluvial. La técnica propuesta permite realizar diversos análisis, tales como estudios de las formas de fondo, volúmenes de sedimento erosionados o depositados, el trazado de líneas preferenciales de escurrimiento y más, que pueden ser manipulados utilizando Sistemas de Información Geográfica (GIS) o ser entrada en numerosos modelos numéricos. Se ilustrará el procedimiento para la utilización de estos equipos en relevamiento de laboratorios, particularmente aplicados a canales compuestos con material aluvial, sometidos a procesos de erosión.
{"title":"Metodología para la medición de micro topografías en canales de laboratorio con un sensor de movimiento","authors":"Matías Bupo, J. F. Weber","doi":"10.1080/23863781.2017.1381454","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1381454","url":null,"abstract":"RESUMEN Un aspecto importante de la modelación física en hidráulica fluvial es la medición de las geometrías de los procesos de erosión y sedimentación. Actualmente la técnica más popular para realizarlo utiliza distanciómetros laser, las cuales tienen una precisión de ± 1 mm y un costo de como US$ 150. Como alternativa se presenta el desarrollo de una novedosa técnica para realizar relevamientos en 3 dimensiones (3D) con un sensor de movimiento en canales de laboratorio a lecho móvil. Utilizamos Xtion Pro de ASUS, diseñado originalmente para juegos de video. La técnica propuesta presenta un alto rendimiento comparado con metodologías tradicionales, ya que el volumen de información es sustancialmente mayor y el tiempo que demanda la tarea es menor. La precisión de los resultados es la misma. Bajo 60 cm de distancia, la resolución espacial y de profundidad aproxima 1 mm y las imágenes cubren un área de 64 × 48 cm2, con velocidad de captura hasta 30 cuadros por segundo (fps). Implementar la técnica permite la generación de modelos digitales del terreno a un muy bajo costo, los cuales son de gran utilidad en la hidráulica fluvial. La técnica propuesta permite realizar diversos análisis, tales como estudios de las formas de fondo, volúmenes de sedimento erosionados o depositados, el trazado de líneas preferenciales de escurrimiento y más, que pueden ser manipulados utilizando Sistemas de Información Geográfica (GIS) o ser entrada en numerosos modelos numéricos. Se ilustrará el procedimiento para la utilización de estos equipos en relevamiento de laboratorios, particularmente aplicados a canales compuestos con material aluvial, sometidos a procesos de erosión.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"109 - 99"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1381454","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44789320","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-07-03DOI: 10.1080/23863781.2017.1381453
Caridad Ballesteros, J. A. Jiménez, Christophe Viavattene
Resumen La costa es una de las zonas más sometidas a riesgos naturales, siendo la inundación uno de los más frecuentes e importantes en términos de daños inducidos, por lo que cualquier esquema de gestión requiere evaluación. La inundación en zonas costeras es una amenaza natural asociada a diferentes procesos que actúan a distintas escalas: tormentas costeras, riadas y subida del nivel del mar (SNM). Para abarcar la totalidad del problema, este trabajo propone una metodología para la evaluación preliminar del riesgo integrado de inundación costera a una escala regional que permite evaluar la magnitud de cada componente teniendo en cuenta su alcance (extensión de la zona afectada) y su escala temporal. El riesgo se cuantifica en función de unos indicadores específicos que valoran la magnitud de la amenaza para cada componente y las consecuencias. Esto permite comparar robustamente la distribución espacial del riesgo a lo largo de la costa, para identificar tanto zonas de mayor riesgo como las componentes que más contribuyen al mismo. Aplicamos esta metodología a un tramo de costa característica del Mediterráneo español (Maresme, Cataluña). Los resultados permiten caracterizar esta costa como un área con un riesgo global relativamente bajo, pero algunos puntos singulares con riesgo alto.
{"title":"Evaluación del riesgo de inundación a múltiples componentes en la costa del Maresme","authors":"Caridad Ballesteros, J. A. Jiménez, Christophe Viavattene","doi":"10.1080/23863781.2017.1381453","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1381453","url":null,"abstract":"Resumen La costa es una de las zonas más sometidas a riesgos naturales, siendo la inundación uno de los más frecuentes e importantes en términos de daños inducidos, por lo que cualquier esquema de gestión requiere evaluación. La inundación en zonas costeras es una amenaza natural asociada a diferentes procesos que actúan a distintas escalas: tormentas costeras, riadas y subida del nivel del mar (SNM). Para abarcar la totalidad del problema, este trabajo propone una metodología para la evaluación preliminar del riesgo integrado de inundación costera a una escala regional que permite evaluar la magnitud de cada componente teniendo en cuenta su alcance (extensión de la zona afectada) y su escala temporal. El riesgo se cuantifica en función de unos indicadores específicos que valoran la magnitud de la amenaza para cada componente y las consecuencias. Esto permite comparar robustamente la distribución espacial del riesgo a lo largo de la costa, para identificar tanto zonas de mayor riesgo como las componentes que más contribuyen al mismo. Aplicamos esta metodología a un tramo de costa característica del Mediterráneo español (Maresme, Cataluña). Los resultados permiten caracterizar esta costa como un área con un riesgo global relativamente bajo, pero algunos puntos singulares con riesgo alto.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"110 - 129"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1381453","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41409145","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-07-03DOI: 10.1080/23863781.2017.1412592
J. Mora, Fabián A. Bombardelli, Y. R. Aurín
Han transcurrido más de 3 años desde que se publicó el primer número de la Revista Iberoamericana del Agua (RIBAGUA), y la ilusión y emoción siguen vigentes. A estos valores, se les suma el compromiso de la comunidad iberoamericana donde se desarrollan las actividades de la investigación, innovación en metodologías y su aplicación que tienen espacio en RIBAGUA. Gracias a estos elementos, aquello que nació como un apasionado proyecto editorial, podemos considerarlo hoy como una realidad, avalada por los números de la revista publicados con anterioridad.
{"title":"Introducción por los Editores","authors":"J. Mora, Fabián A. Bombardelli, Y. R. Aurín","doi":"10.1080/23863781.2017.1412592","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1412592","url":null,"abstract":"Han transcurrido más de 3 años desde que se publicó el primer número de la Revista Iberoamericana del Agua (RIBAGUA), y la ilusión y emoción siguen vigentes. A estos valores, se les suma el compromiso de la comunidad iberoamericana donde se desarrollan las actividades de la investigación, innovación en metodologías y su aplicación que tienen espacio en RIBAGUA. Gracias a estos elementos, aquello que nació como un apasionado proyecto editorial, podemos considerarlo hoy como una realidad, avalada por los números de la revista publicados con anterioridad.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"71 - 73"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1412592","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48207266","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-07-03DOI: 10.1080/23863781.2017.1381455
R. Lemos, João Santos, C. Fortes
ABSTRACT Scale-model tests are usually required to evaluate the hydraulic and structural behavior of proposed rubble-mound breakwater designs. In order to speed up and ease the armor layer damage assessment, we developed a technique based on stereo photogrammetry. A key feature of this technique is its ability to compensate for the refraction in the air-water interface, thus producing a survey of the envelope of the armor layer without the need to empty the wave flume or wave basin where the scale model tests are carried out. This article describes this technique and the tests made to establish confidence in it and in the damage evaluation on a breakwater scale model. Results led to an error estimation of only fractions of a centimeter.
{"title":"Rubble mound breakwater damage assessment through stereo photogrammetry in physical scale laboratory tests","authors":"R. Lemos, João Santos, C. Fortes","doi":"10.1080/23863781.2017.1381455","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1381455","url":null,"abstract":"ABSTRACT Scale-model tests are usually required to evaluate the hydraulic and structural behavior of proposed rubble-mound breakwater designs. In order to speed up and ease the armor layer damage assessment, we developed a technique based on stereo photogrammetry. A key feature of this technique is its ability to compensate for the refraction in the air-water interface, thus producing a survey of the envelope of the armor layer without the need to empty the wave flume or wave basin where the scale model tests are carried out. This article describes this technique and the tests made to establish confidence in it and in the damage evaluation on a breakwater scale model. Results led to an error estimation of only fractions of a centimeter.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"84 - 98"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1381455","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"49141544","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-06-28DOI: 10.1080/23863781.2017.1332806
R. López-Luque, Juan Martínez, J. Reca, R. Ruiz
RESUMEN Este trabajo se realizó como una evaluación de la viabilidad técnico-económica de la utilización de la energía solar fotovoltaica para el riego de cultivos de invernaderos existentes en la cuenca mediterránea al sur de España, con dos diferentes modelos de gestión de la energía solar: el del autoconsumo y el del balance neto. Se desarrolló un modelo que simulaba el riego usando energía solar, que permitía analizar dichos modelos de gestión, evaluar su rentabilidad económica y buscar su diseño óptimo. Estaba basado en dos sub-modelos: uno permite simular las demandas del agua de riego de los cultivos de la zona, siguiendo las metodologías de cálculo recomendadas para las condiciones de los invernaderos mediterráneos, y el otro sub-modelo de simulación de la producción de energía solar fotovoltaica, el cual está basado en métodos de cálculo propuestos en la literatura. Los resultados obtenidos confirman que la rentabilidad económica del uso de la energía solar fotovoltaica para el riego de los invernaderos mediterráneos es limitada. La modalidad de autoconsumo no resulta rentable para las explotaciones de invernaderos típicos de la zona. Dicha modalidad podría resultar rentable, si se aumenta el número de sectores de riego. El balance neto, al contrario, sí podría resultar rentable en el caso de contar con un marco legal favorable.
{"title":"Análisis de viabilidad y gestión del riego en invernaderos mediterráneos con energía solar fotovoltaica","authors":"R. López-Luque, Juan Martínez, J. Reca, R. Ruiz","doi":"10.1080/23863781.2017.1332806","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1332806","url":null,"abstract":"RESUMEN Este trabajo se realizó como una evaluación de la viabilidad técnico-económica de la utilización de la energía solar fotovoltaica para el riego de cultivos de invernaderos existentes en la cuenca mediterránea al sur de España, con dos diferentes modelos de gestión de la energía solar: el del autoconsumo y el del balance neto. Se desarrolló un modelo que simulaba el riego usando energía solar, que permitía analizar dichos modelos de gestión, evaluar su rentabilidad económica y buscar su diseño óptimo. Estaba basado en dos sub-modelos: uno permite simular las demandas del agua de riego de los cultivos de la zona, siguiendo las metodologías de cálculo recomendadas para las condiciones de los invernaderos mediterráneos, y el otro sub-modelo de simulación de la producción de energía solar fotovoltaica, el cual está basado en métodos de cálculo propuestos en la literatura. Los resultados obtenidos confirman que la rentabilidad económica del uso de la energía solar fotovoltaica para el riego de los invernaderos mediterráneos es limitada. La modalidad de autoconsumo no resulta rentable para las explotaciones de invernaderos típicos de la zona. Dicha modalidad podría resultar rentable, si se aumenta el número de sectores de riego. El balance neto, al contrario, sí podría resultar rentable en el caso de contar con un marco legal favorable.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"74 - 83"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1332806","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"49008209","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-01-02DOI: 10.1080/23863781.2017.1317087
Pino V. Edwin, Valle C. Angely, Condori P. Franz, M. M. Jesus, Chavarri V. Eduardo, Alfaro R. Luis
RESUMEN Las redes de distribución de agua son un sistema que busca llevar este líquido vital a cada usuario según la función de su uso. La infraestructura necesaria para llevar a cabo este objetivo requiere una inversión financiera significativa; por lo tanto, proveer el diseño óptimo de estas redes es muy importante. No solo el aspecto económico es primordial; además de él, hay otros como el comportamiento hidráulico, que se refiere a las presiones y velocidades máximas, la disponibilidad de tuberías, la calidad del agua, la distribución de la demanda, la fiabilidad de la red, el funcionamiento del sistema, los que complican aún más un análisis integral conducente a un diseño óptimo. La optimización de una red de agua, por su complejidad, está asociada al problema combinatorio llamado NP-Duro, lo que significa que no es posible utilizar un método determinístico para resolverlo, sino que requiere de metodologías especiales que haciendo uso de un tiempo computacional razonable permita obtener una configuración de diámetros que cumpla con las limitaciones (velocidad y presión), así como en alcanzar valores aceptables en los objetivos que se buscan (menor costo y mayor confiabilidad). El uso de algoritmos genéticos multiobjetivos permite solucionar este tipo de problemas combinatorios NP-Duro; consecuentemente, optimiza una red de agua. Para encontrar un conjunto óptimo de soluciones, se desarrolló un programa de ordenador llamado Magmoredes, que se basa en el uso de un microalgoritmo genético multiobjetivo, propuesto por Coello y Toscano [1], adaptado para la aplicación de redes de distribución de agua, que fue desarrollado para cumplir con las exigencias económicas, y bajo los límites de presión y velocidad según la normativa peruana. El programa de ordenador se ha desarrollado en el lenguaje de programación Java. Finalmente se procedió a comprobar la eficacia del algoritmo propuesto en la red de Hanoi (Fujiwara y Khang, [2]). Se trata de una red que tiene una sola fuente, con tres circuitos básicos, treinta y uno nodos, un reservorio y treinta y cuatro tuberías. Los nodos se encuentran en la misma elevación y no se consideran las pérdidas menores en las tuberías.
{"title":"Diseño Óptimo de Redes de Distribución de Agua Usando Un Software Basado En Microalgoritmos Genéticos Multiobjetivos","authors":"Pino V. Edwin, Valle C. Angely, Condori P. Franz, M. M. Jesus, Chavarri V. Eduardo, Alfaro R. Luis","doi":"10.1080/23863781.2017.1317087","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1317087","url":null,"abstract":"RESUMEN Las redes de distribución de agua son un sistema que busca llevar este líquido vital a cada usuario según la función de su uso. La infraestructura necesaria para llevar a cabo este objetivo requiere una inversión financiera significativa; por lo tanto, proveer el diseño óptimo de estas redes es muy importante. No solo el aspecto económico es primordial; además de él, hay otros como el comportamiento hidráulico, que se refiere a las presiones y velocidades máximas, la disponibilidad de tuberías, la calidad del agua, la distribución de la demanda, la fiabilidad de la red, el funcionamiento del sistema, los que complican aún más un análisis integral conducente a un diseño óptimo. La optimización de una red de agua, por su complejidad, está asociada al problema combinatorio llamado NP-Duro, lo que significa que no es posible utilizar un método determinístico para resolverlo, sino que requiere de metodologías especiales que haciendo uso de un tiempo computacional razonable permita obtener una configuración de diámetros que cumpla con las limitaciones (velocidad y presión), así como en alcanzar valores aceptables en los objetivos que se buscan (menor costo y mayor confiabilidad). El uso de algoritmos genéticos multiobjetivos permite solucionar este tipo de problemas combinatorios NP-Duro; consecuentemente, optimiza una red de agua. Para encontrar un conjunto óptimo de soluciones, se desarrolló un programa de ordenador llamado Magmoredes, que se basa en el uso de un microalgoritmo genético multiobjetivo, propuesto por Coello y Toscano [1], adaptado para la aplicación de redes de distribución de agua, que fue desarrollado para cumplir con las exigencias económicas, y bajo los límites de presión y velocidad según la normativa peruana. El programa de ordenador se ha desarrollado en el lenguaje de programación Java. Finalmente se procedió a comprobar la eficacia del algoritmo propuesto en la red de Hanoi (Fujiwara y Khang, [2]). Se trata de una red que tiene una sola fuente, con tres circuitos básicos, treinta y uno nodos, un reservorio y treinta y cuatro tuberías. Los nodos se encuentran en la misma elevación y no se consideran las pérdidas menores en las tuberías.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"23 - 6"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-01-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1317087","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47963607","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-01-02DOI: 10.1080/23863781.2017.1332822
Maria Manuela Portela, A. T. Silva
Resumo As séries sintéticas são de longa data utilizadas no âmbito da hidrologia, designadamente na análise de problemas ditos de natureza estocástica cujas soluções dependem dos valores do escoamento, mas também dos seus padrões temporais de ocorrência. A geração de séries sintéticas utiliza normalmente um de dois procedimentos: geração directa de escoamentos a esse nível temporal, baseada num modelo estocástico; e geração de escoamentos anuais (por um modelo estatístico ou estocástico) seguida da desagregação destes escoamentos para escoamentos ao nível temporal pretendido. O primeiro procedimento adequa-se à obtenção de séries sintéticas de escoamentos em estações do ano ou, quanto muito, mensais, enquanto o segundo procedimento pode ser aplicado àqueles níveis temporais, mas também ao nível diário. A desagregação tem ainda a vantagem de permitir a preservação das características estatísticas das séries históricas aos níveis superior a partir do qual se processa (ano) mas também inferiores (estação do ano, meses ou dias). De entre os modelos de desagregação, o método dos fragmentos é, porventura, o mais simples e com menos requisitos teóricos. Não obstante estas características, o método não tem sido tão extensivamente aplicado quanto a sua aparente simplicidade deixaria antever, em consequência de requerer a arrumação prévia dos padrões intra-anuais adimensionais do escoamento (os designados fragmentos) em classes cuja identificação sempre se revestiu de ambiguidade. Após uma extensa pesquisa antecedente, desenvolveu-se um critério objectivo de definição das classes de fragmentos que permitiu a generalização do método dos fragmentos e provou a sua grande robustez. O artigo contém a apresentação desse desenvolvimento do método dos fragmentos, bem como dos resultados da sua aplicação à desagregação directa de escoamentos anuais em escoamentos diários em casos de estudo localizados em Portugal Continental.
{"title":"Um desenvolvimento adicional do método dos fragmentos. Aplicação à desagregação de escoamentos anuais em escoamento diários","authors":"Maria Manuela Portela, A. T. Silva","doi":"10.1080/23863781.2017.1332822","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1332822","url":null,"abstract":"Resumo As séries sintéticas são de longa data utilizadas no âmbito da hidrologia, designadamente na análise de problemas ditos de natureza estocástica cujas soluções dependem dos valores do escoamento, mas também dos seus padrões temporais de ocorrência. A geração de séries sintéticas utiliza normalmente um de dois procedimentos: geração directa de escoamentos a esse nível temporal, baseada num modelo estocástico; e geração de escoamentos anuais (por um modelo estatístico ou estocástico) seguida da desagregação destes escoamentos para escoamentos ao nível temporal pretendido. O primeiro procedimento adequa-se à obtenção de séries sintéticas de escoamentos em estações do ano ou, quanto muito, mensais, enquanto o segundo procedimento pode ser aplicado àqueles níveis temporais, mas também ao nível diário. A desagregação tem ainda a vantagem de permitir a preservação das características estatísticas das séries históricas aos níveis superior a partir do qual se processa (ano) mas também inferiores (estação do ano, meses ou dias). De entre os modelos de desagregação, o método dos fragmentos é, porventura, o mais simples e com menos requisitos teóricos. Não obstante estas características, o método não tem sido tão extensivamente aplicado quanto a sua aparente simplicidade deixaria antever, em consequência de requerer a arrumação prévia dos padrões intra-anuais adimensionais do escoamento (os designados fragmentos) em classes cuja identificação sempre se revestiu de ambiguidade. Após uma extensa pesquisa antecedente, desenvolveu-se um critério objectivo de definição das classes de fragmentos que permitiu a generalização do método dos fragmentos e provou a sua grande robustez. O artigo contém a apresentação desse desenvolvimento do método dos fragmentos, bem como dos resultados da sua aplicação à desagregação directa de escoamentos anuais em escoamentos diários em casos de estudo localizados em Portugal Continental.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"24 - 40"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-01-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1332822","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48169781","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2017-01-02DOI: 10.1080/23863781.2017.1332824
B. G. Reguero, Michael W. Beck, Í. Losada, Siddharth Narayan
Resumen En un contexto de crecientes impactos y riesgos socio-económicos en las costas del planeta, la protección costera basada en ecosistemas surge como un nuevo paradigma que une los principios de protección, sostenibilidad y resiliencia, a la vez que proporciona múltiples beneficios. Este artículo ofrece una perspectiva sobre qué son y cómo se pueden utilizar las defensas naturales en el diseño, planificación y gestión de costas. La política pública muestra un creciente interés por su implementación general y el cuerpo de conocimiento y experiencia alrededor de la también denominada infraestructura ‘verde’ es creciente, pero aún existen importantes barreras que salvar. Una de ellas es estandarizar su diseño en términos ingenieriles, así como reconocer los aspectos que los diferencian respecto a enfoques tradicionales. La adaptación climática y la reducción de riesgos son áreas en las que su utilización puede ser más significativa, debido a la variedad de servicios que ofrecen. Tanto desde el punto de vista técnico como económico, existen argumentos sólidos para evitar la degradación de los ecosistemas, avanzando su restauración y conservación, como también desde la perspectiva de la defensa de las costas.
{"title":"Uniendo ingeniería y ecología: la protección costera basada en ecosistemas","authors":"B. G. Reguero, Michael W. Beck, Í. Losada, Siddharth Narayan","doi":"10.1080/23863781.2017.1332824","DOIUrl":"https://doi.org/10.1080/23863781.2017.1332824","url":null,"abstract":"Resumen En un contexto de crecientes impactos y riesgos socio-económicos en las costas del planeta, la protección costera basada en ecosistemas surge como un nuevo paradigma que une los principios de protección, sostenibilidad y resiliencia, a la vez que proporciona múltiples beneficios. Este artículo ofrece una perspectiva sobre qué son y cómo se pueden utilizar las defensas naturales en el diseño, planificación y gestión de costas. La política pública muestra un creciente interés por su implementación general y el cuerpo de conocimiento y experiencia alrededor de la también denominada infraestructura ‘verde’ es creciente, pero aún existen importantes barreras que salvar. Una de ellas es estandarizar su diseño en términos ingenieriles, así como reconocer los aspectos que los diferencian respecto a enfoques tradicionales. La adaptación climática y la reducción de riesgos son áreas en las que su utilización puede ser más significativa, debido a la variedad de servicios que ofrecen. Tanto desde el punto de vista técnico como económico, existen argumentos sólidos para evitar la degradación de los ecosistemas, avanzando su restauración y conservación, como también desde la perspectiva de la defensa de las costas.","PeriodicalId":42124,"journal":{"name":"RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua","volume":"4 1","pages":"41 - 58"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2017-01-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1080/23863781.2017.1332824","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"42170304","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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