Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Agrícola) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Agrícola, 2013. | The conduction line of water and the irrigation system model were designed for the 28 members of the "Sociedad de Usuarios de Agua del Asentamiento Río Guayabo de Turrialba" plots. For this purpose, the conduction aqueduct diameters were determined in order to the system established meets with the needs of flow, pressure and for it reduces the cost. Based in a limited flow of 12 lps an operation scheme was established with 2 groups of 14 valves for a total of 28 valves into the project. In each valve the delivered flow is of 0.84 lps and the pressure is of 30 m.w.c. An irrigated standard plot without slope was defined; this plot was subdivided in 6 modules of 25x25m and other one in 20x25m, it was used an irrigation system by micro sprinkling with a spacing of 5x5m and with pressure regulators to the beginning of every lateral pipe. For the main pipe and secondary pipe, the diameters obtained were of 38 mm and 16 mm for the lateral pipe. The irrigation system´s operation was defined for 7 irrigation turns, one per module; hence each module must operate 1 hour and 40 minutes for 12 hours of total irrigation. The established irrigation frequency is of 2 days. | Se diseñó la línea de conducción de agua y el sistema de riego modelo para las parcelas de 28 productores miembros de La Sociedad de Usuarios de Agua del Asentamiento Río Guayabo de Turrialba. Para ello se determinaron los diámetros del acueducto de conducción procurando que el sistema satisficiera los requerimientos de caudal, presión y reduciendo costos. Debido a que se cuenta con un caudal limitado de 12 l/s se establece un esquema de operación del mismo, conformado por 2 grupos de 14 tomas parcelarias para un total de 28 en el proyecto, en cada toma parcelaria, el caudal entregado es de 0,84 lps y la presión de 30 m.c.a. Se definió una parcela de riego estándar para terreno plano, que se subdividió en seis módulos de 25x25m y uno de 20x25m, utilizando un sistema de riego por microaspersión con un espaciamiento de 5x5m y con reguladores de presión a la entrada de cada lateral. El diámetro obtenido para la tubería principal y múltiple es de 38 mm y para laterales de 16 mm. La operación del sistema de riego se definió para 7 turnos de riego, uno por módulo, de tal forma que cada módulo opera por 1 hora y 40 minutos para una jornada total de 12 horas de riego. La frecuencia de riego establecida es de 2 días. | Sociedad de Usuarios de Agua del Asentamiento Río Guayabo de Turrialba, Servicio Nacional de Aguas Subterráneas, Riego y Avenamiento

In the analysis of water distribution systems (WDNs), different methodologies can be found for the determination of energy that is potentially recoverable (PRE); however, these are usually applied to distribution networks that do not consider losses in the network, and whose control is performed by configuring the installed devices and determining the potential energy recovery values considering certain service criteria. As for the analysis at each network node associated with pressure-dependent consumptions (PDC), there are still many unknowns, in particular the variability of the flow rate in the network as a function of the recoverable energy and how this can affect other nodes in the network, both in the distribution of the flow rate and in the pressure, said variability depending on the particularity of each distribution system. Recoverable energy (RE) in WDNs is one of the relevant aspects of water resources management, as these systems require a high level of energy to meet minimum service conditions. Many of these systems have points where the supply pressures are higher than the minimum required, implying an excess of energy supplied. This excess energy can be considered as potentially recoverable energy (PRE), however, in the case of PDC this potentially recoverable energy in each node can vary at the same time as the flow and pressure vary. This work presents the application of a methodology to analyse the possible amount of maximum PRE considering the topology and connectivity of the network nodes and lines in WDNs with PDC (flow and pressure varying by network configurations). The application of the method is carried out in different case studies to validate and obtain a resilience indicator for each of the networks analysed, allowing the maximum PRE to be estimated. | En el análisis de Sistemas de Distribución de Agua (SDA) pueden encontrarse distintas metodologías para la determinación de la Energía que es Potencialmente Recuperable (EPR); sin embargo, éstas suelen aplicarse a redes de distribución que no consideran pérdidas en la red, y cuyo control se realiza configurando los dispositivos instalados y determinando los valores potenciales de recuperación de energía considerando determinados criterios de servicio. En cuanto al análisis en cada nodo de la red asociado a los Consumos Dependientes de la Presión (CDP), existen todavía muchas incógnitas, en particular la variabilidad del caudal en la red en función de la energía recuperable y cómo ésta, puede afectar a otros nodos de la red, tanto en la distribución del caudal como en la presión, dicha variabilidad depende de la particularidad de cada SDA. La Energía Recuperable (ER) en los SDA es uno de los aspectos relevantes de la gestión de los recursos hídricos, ya que estos sistemas requieren una elevada energía para cumplir las condiciones mínimas de servicio. Muchos de estos sistemas tienen puntos en los que las presiones de suministro son superiores a las mínimas requeridas suponiendo un exceso de energía suministrada. Este exceso de energía puede considerarse como EPR, ahora bien, para el caso de CDP, dicha EPR en cada nodo puede variar al mismo tiempo varía el caudal y la presión. Este trabajo presenta la aplicación de una metodología para analizar la posible cantidad de EPR máxima considerando la topología y conectividad de los nodos y líneas de la red en los SDA con CDP (caudal y presión variable por configuraciones en la red). La aplicación del método se realiza en diferentes casos de estudio para validar y obtener un indicador de resiliencia para cada una de las redes analizadas, permitiendo estimar la EPR máxima.

For decades, city growth has been considered only in terms of land availability. In cities of northern Mexico, usually located in arid or semi-arid regions, there is a high dependence on groundwater. For this reason, comprehensive planning urban must consider the peri-urban area not only in terms of soil, but also groundwater. Water transfer for urban use produces severe alterations to the natural environment as aquifer depletion and drastic changes in land use/cover. This paper presents a spatial analysis of land use and water in the peri-urban area of Ciudad Cuauhtémoc. Using geographic modeling and remote sensing we assessed the dynamics of land use/cover. The results indicate that land change processes occur in a context of high competition for water between different users. This process is not usually considered in studies measuring urban spatial expansion, but should be considered to fully understand the effects of urban growth in the territory. | Por décadas, el crecimiento de las ciudades solamente se ha considerado en función de la disposición de suelo. En las ciudades del norte de México, usualmente ubicadas en regiones áridas o semiáridas, existe una alta dependencia del agua subterránea. Por esta razón, la planeación integral urbana está obligada no solo a considerar el área peri-urbana en función del suelo, sino también del agua subterránea. La transferencia de agua para uso urbano produce severas alteraciones al medio natural como el agotamiento de acuíferos y cambios drásticos en el uso del suelo y la cubierta vegetal. En este documento se presenta un análisis geoespacial del uso del suelo y agua en el área peri-urbana de Ciudad Cuauhtémoc. Mediante modelación geográfica y percepción remota se evalúa la dinámica del uso y cobertura de suelo. Los resultados indican que los procesos de cambio de uso del suelo y cubierta vegetal ocurren en un contexto de alta competencia por el agua entre diversos usuarios. Este proceso usualmente no se considera en los estudios que miden la expansión espacial urbana, pero debe considerarse para comprender integralmente los efectos del crecimiento urbano en el territorio.

"Se pretende realizar un análisis del comportamiento hidráulico en el macro sector automatizado denominado como “Niño Artillero”, ubicado en el área metropolitana de la ciudad de Monterrey, Nuevo León. Para una mejor comprensión de este comportamiento hidráulico, se relacionan gastos y presiones, este estudio consiste en observar el porciento de variación en la distribución de agua potable en el macro sector tomando en cuenta la altimetría, distancia respecto VRP (Válvula reguladora de Presión) y horario crítico de las demandas de agua. Se evaluaron 30 puntos reconocidos como tomas domiciliarias, en zonas estratégicas dentro del Macro-Sector, partiendo como solo punto de entrada que es la VRP. Para poder conocer realmente que tan eficiente es la distribución del agua, y si mediante el diseño de macro sectores y accesorios de control en AMM (Área metropolitana de Monterrey) se cumple con el gasto y la presión requerida entregando un rango de presión 1.5kg/cm2 – 3.5 kg/cm2 como el organismo operador que es (AYDM) agua y drenaje de Monterrey sustenta dicha Hipótesis. Se utilizó el CUC (Coeficiente de Uniformidad de Christiansen) para el análisis del comportamiento, porque estadísticamente es la desviación media estándar de los valores con respecto a un requerimiento, es un parámetro que nos sirve para evaluar la relación que existe entre los datos y su desviación. Por medio del coeficiente de Uniformidad de Christiansen podemos analizar los datos y el porcentaje de uniformidad que opera el sistema, así mismo por medio de los datos obtenidos nos permite conocer la eficiencia de aplicación, y la eficiencia de requerimiento, esto lo último permite determinar la cantidad de agua que se necesita. Para conocer realmente que tan eficiente se distribuye, se determina por medio de Ea (eficiencia de aplicación) ya que mientras más sectorizado está el sistema, se tiene mejor control y mayor eficiencia" | "It is intended to perform a hydraulic analysis in the automated macro sector called "Niño Artillery", located in the metropolitan area of the city of Monterrey, Nuevo León. For a better understanding of the hydraulic behavior relating expenses and pressures, it consists of observing the percentage of variation in the distribution of drinking water in the macro sector taking into account the altimetry, distance from VRP, critical schedules of water demands. 30 points recognized as household outlets were evaluated, in strategic areas within the Macro-Sector, starting as the single-entry point that is the pressure regulating valve (VRP). In order to really know how efficient the distribution of water is, that if through the design of macro sectors and control accessories in AMM (Metropolitan Area of Monterrey) already established it complies with the expense and pressure required delivering a pressure range 1.5kg/cm2 – 3.5 kg/cm2 as the operator agency water and drainage services of Monterrey supports it.The CUC (Christiansen Uniformity Coefficient) was used for the analysis of behavior, because statistically it is the mean standard deviation of the values with respect to a requirement, it is a parameter that helps us to evaluate the relationship that exists between the data and its deviation By means of the Christiansen Uniformity coefficient we can analyze the data and the percentage of uniformity that operates the system, likewise through the data obtained allows us to know the efficiency of application, and the efficiency of requirement the latter allows to determine the amount of water that is needed. To really know how efficient, it is distributed, we determine it through Ea (application efficiency) since the more sectorized the system is, the better control and greater efficiency. Keywords: (Pressure, Expenditure, variation, Critical Points, CUC, VRP, AMM, Slope, Topography, Sectorization, efficiency"

Este trabajo evalúa la eficiencia de un sistema de tratamiento en un reactor de lodos activados, operado bajo presión, ubicado en el Campus Aguas Claras, Universidad Santo Tomas sede Villavicencio. El cuál tuvo como alimentación, agua residual sintética propuesta, con el fin de controlar las características de la misma, a la entrada del reactor. Se determinó la eficiencia del reactor, inicialmente realizando una caracterización del efluente a través de monitoreo in situ de los siguientes parámetros: Temperatura del agua, pH, Oxígeno disuelto y Caudal; seguido a esto, se midieron las variables independientes de la investigación, tales como la presión entre 3, 5 y 8 psi, en relación con la ley de Henry, para determinar la solubilidad del oxígeno en la mezcla de agua, asimismo, el tiempo de retención hidráulico (3, 4 y 6 horas), posteriormente se midieron variables, ex situ, como la DBO5, DQO y los SSV, determinando de esta manera, la remoción final de la materia orgánica en el reactor (eficiencia). La temporalidad del trabajo abarcó los meses de septiembre a noviembre de 2019; en el cual a finales de septiembre se operó el biorreactor dejando un periodo de estabilización y adaptación de las bacterias de una semana. Posteriormente se iniciaron las corridas operacionales durante la primera semana de octubre, luego el muestreo y toma de datos se realizó durante las diferentes semanas del mismo mes y comienzos del mes de noviembre, periodo en el cual las variaciones para tiempo de retención hidráulico y presión se determinaron de la siguiente manera: TRH variación semanalmente, y la presión cada dos días. En este sentido, sumado a la revisión de información secundaria se evaluó y comparó el diseño actual del sistema de lodos activados operado bajo presión, respecto a referentes teóricos de reactores convencionales, consecuentemente, se identificaron aspectos a mejorar en el tratamiento, proponiendo consideraciones de diseño tendientes a mejorar la eficiencia de remoción de carga contaminante, mediante información técnica del sistema de tratamiento que facilite el proceso de mantenimiento, seguimiento y control de las condiciones operativas. Los resultados en la investigación, fueron la mayor eficiencia de remoción del 91,09% para DQO y 96,66% para DBO con una presión de 8 psi, un tiempo de retención de 4 horas y un oxígeno disuelto de 4,7 mg/L. Contrariamente, la menor eficiencia se evidenció en 53,07% con una presión de 3 psi, un tiempo de retención de 6 horas y una concentración de OD de 3,4 mg/L, así como la corrida operacional en la cual se presentó un porcentaje de remoción de 76% con una presión de 8 psi, un tiempo de retención de 6 horas y un OD 5,8 mg/L respectivamente. El análisis estadístico de varianza indico que existe una relación significativa entre la presión aplicada al biorreactor y la eficiencia que se obtuvo del proceso, indicando así que a una mayor presión se presentan mejores porcentajes de remoción, por otro lado, los tiempos de retención no presenta ninguna relación significativa con la eficiencia del proceso. | This work evaluates the efficiency of a treatment system in an activated sludge reactor, operated under pressure, located in the Santo Tomas University Aguas Claras Campus from Villavicencio -Colombia. Which was fed by synthetic waste-water proposed, in order to control the characteristics of it, at the entrance of the reactor. The efficiency of the reactor was determined, initially making a characterization of the effluent by an on-site monitoring of the following parameters: Water temperature, pH, Dissolved oxygen and Flow; after this, the independent variables of the investigation were measured, the pressure (3, 5 y 8 psi) , in relation to Henry's law, to determine the solubility of oxygen in the water mixture, the hydraulic retention time (3 , 4 y 6 hours), after which independent variables were measured. , ex situ, such as BOD5, COD and SSV, that is determining the final removal of organic matter in the reactor (efficiency). The temporality of the work covered the months of September to November; in which at the end of September the bioreactor was operated leaving a period of a week for the stabilization and adaptation of the bacteria. Later, the operational runs began during the first week of October, then the sampling and data collection was carried out during the different weeks of the same month and beginning of November, period in which the variations for hydraulic retention time and pressure were determined. as follows: TRH variation weekly, and pressure every two days. In this sense, in addition to the review of secondary information, the current design of the activated sludge system operated under pressure was evaluated and compared to theorical referents of conventional reactors, consequently, aspects to be improved in the treatment were identified, proposing design considerations tending to improve the efficiency of removal the charge, by means of technical information of the treatment system that facilitates the process of maintenance, monitoring and control of the operative conditions. The results in the investigation, are presented by the highest removal efficiency, which was 91.09% for COD and 96.66% for BOD with a pressure of 8 psi, a retention time of 4 hours and a dissolved oxygen of 4.7 mg / L, conversely, the lowest efficiency was found in 53.07% with a pressure of 3 psi, a retention time of 6 hours and an OD concentration of 3.4 mg / L, as well as the operational run in which a removal percentage of 76% was presented with a pressure of 8 psi, a retention time of 6 hours and an OD of 5.8 mg / L respectively. The statistical analysis of variance indicated that there is a significant relationship between the pressure applied to the bioreactor and the efficiency obtained from the process, indicating that at a higher pressure there are better percentages of removal, on the other hand, retention times do not present no significant relationship with the efficiency of the process. | Ingeniero Ambiental | http://www.ustavillavicencio.edu.co/home/index.php/unidades/extension-y-proyeccion/investigacion | Pregrado