The use of snowmelt as an inexpensive multi-component tracer solution for active aquifer characterization is investigated, creating a valid alternative to existing artificial water isotope labelling using enriched deuterium oxide (²H₂O) and water-¹⁸O (H₂¹⁸O). The approach directly takes advantage of natural differences between groundwater and precipitation. It is shown, at laboratory-scale and small field-scale, that a direct injection of snowmelt into a porous medium allows for the tracing of water flow and, therefore, for the determination of transport parameters based on the stable isotope signatures (δ²H and δ¹⁸O) and on the sum parameter electrical conductivity (EC). The differences in the isotope signature between the snowmelt and groundwater applied in this study were significant, with ∆(δ²H) = 61.0‰ and ∆(δ¹⁸O) = 8.2‰, while the EC difference was ~0.5 mS/cm. Stable isotope breakthrough was observed to be almost congruent to sodium chloride (laboratory tracer experiment) and to uranine (field-scale push-drift-pull test), clearly supporting the assumption of conservative transport. A crosscheck of the isotope data in δ²H-δ¹⁸O plots revealed no significant biases in the tests. On the other hand, the snowmelt’s EC breakthrough suffered from a slight retardation due to ion exchange and mineral reactions.

El objetivo del artículo fue determinar la eficiencia de la resina de sangre de grado (Croton lechleri) para inhibir el crecimiento bacteriano de Coliformes totales y Escherichia coli presentes en el agua de consumo humano provenientes de la quebrada Falingao. Para ello se utilizó un diseño experimental unifactorial con cuatro niveles (concentración de resina de Croton lechleri, 0, 20%, 40% y 80%) y tres repeticiones. Las variables dependientes que se midieron fueron Coliformes totales y E. coli. Asimismo, para evaluar la calidad del agua se utilizó el D.S. N° 031-2010-SA. El agua sin tratar tuvo una concentración de Coliformes totales de 1600 NMP/100 mL. Después del tratamiento, el testigo (T0, cloro libre residual 0.5 ppm), redujo toda la carga microbiológica de CT. El orden de los tratamientos en la reducción de Coliformes totales del agua de consumo de mayor a menor fue 0, 80%, 40% y 20%. Concerniente a la disminución de E. coli, el testigo, redujo toda la carga microbiológica de E. coli. El orden de los tratamientos en la reducción de E. coli del agua de consumo de mayor a menor fue 0, 80%, 40% y 20%. El agua sin tratar tuvo una concentración de E. coli de 79 NMP/100 mL. Los tratamientos en estudio, no cumplieron con el D.S. N° 031-2010-SA. Finalmente, con respecto a la eficiencia de remoción de CT y E. coli, todos los tratamientos tuvieron una eficiencia de 100%. Con esto se corrobora que la resina de Croton lechleri tiene efecto en la inhibición de Coliformes totales y E. coli del agua de consumo. | Tesis | TARAPOTO | Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental | Tecnologías para la gestión del agua para consumo humano

El presente trabajo tiene como objetivo dimensionar y simular una planta solar térmica para desalinizar agua de mar. El sistema que se desarrolló está basado en tres tecnologías, destilación con múltiples etapas (MSF), ciclo Rankine con cogeneración y un sistema solar térmico tipo Fresnel. Los modelos matemáticos del sistema solar térmico, del ciclo Rankine con cogeneración y del proceso de desalinización fueron modelados matemáticamente, para cumplir con el parámetro de diseño más importante el cual es que la planta desalinice 1285,2 [m3/día], este valor fue determinado por la población objetivo que es la mitad de la población indígena de la Guajira, Colombia. La MSF fue el sistema de partida para el dimensionamiento del campo solar y del sistema en general. Los modelos matemáticos del sistema acoplados resuelven las ecuaciones óptico geométricas, balance de masa y energía, con el fin de caracterizar y analizar el comportamiento con parámetros de diseño establecidos. La simulación de la planta se realizó en el software MATLAB para determinar las variables críticas del sistema, los modelos fueron validados con artículos científicos encontrados en la revisión bibliográfica. Se examinó el modelo acoplado mediante un estudio paramétrico en donde se variaron varios aspectos tales como temperatura, salinidad y hora del día. Finalmente, los resultados obtenidos bajo los parámetros de diseño fueron un área de campo solar de 56496,5 m2 equivalente a 5,23 campo de futbol FIFA, eficiencia óptica y térmica de 65, 3 y 37,1 % respectivamente, la potencia de la bomba en el sistema Fresnel es de 36,6 kW, en la MSF se obtuvo un rendimiento de planta de 13,087%, un flujo másico de agua de mar de 147,6318 kg/s, el trabajo de la bomba en la MSF es de 68,27 kW y en cuanto al ciclo Rankine la potencia de las bombas es 4,575 kW, la potencia neta del sistema es de 1833,4 kW y una eficiencia eléctrica y térmica del 13,6 y 78,1% respectivamente, en cuanto al costo de agua destilada se obtuvo un valor de 2,1339 $/m | INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 12 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................... 12 1. MARCO REFERENCIAL ................................................................................ 13 1.1 MARCO CONCEPTUAL .............................................................................. 13 1.1.1 MAR CARIBE ........................................................................................ 13 1.1.2 DESALINIZACIÓN ................................................................................ 14 1.1.3 EVAPORACIÓN INSTANTÁNEA DE MÚLTIPLES ETAPAS (MSF) ..... 15 1.1.4 RECURSO SOLAR ............................................................................... 19 1.1.5 CICLO RANKINE .................................................................................. 20 1.1.6 COLECTOR SOLAR FRESNEL ........................................................... 21 1.1.6.1 Componentes de los CLF .................................................................. 22 1.1.6.2 Descripción General del Proceso ...................................................... 23 1.2 ESTADO DEL ARTE ................................................................................... 24 1.3 MARCO LEGAL ........................................................................................... 26 2. OBJETIVOS .................................................................................................... 27 2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................. 27 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 27 3. METODOLOGÍA ............................................................................................. 28 3.1. FASE UNO: CARACTERIZACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS .................. 28 3.2. FASE DOS: CÁLCULOS TERMODINÁMICOS Y ÓPTICOS ................... 28 3.3. FASE TRES: VALIDACIÓN Y SIMULACIÓN ........................................... 28 3.4. FASE CUATRO: DETERMINACIÓN DE LA VIABILIDAD TÉCNICA DEL SISTEMA ........................................................................................................... 28 4. DESARROLLO ............................................................................................... 29 4.1. SISTEMA DE DESALINIZACIÓN MSF .................................................... 29 4.1.1. Balance general de masa ..................................................................... 31 4.1.2. Perfil de temperatura para las etapas y tubos condensadores ............. 32 4.1.3. Balance de masa y sal para cada etapa ............................................... 34 4.1.4. Dimensiones de la etapa flash .............................................................. 37 4.1.5. Área de transferencia de calor en los condensadores .......................... 39 4.1.6. Parámetros de rendimiento de la planta MSF ....................................... 40 4.1.7. Calculo potencia de la bomba ............................................................... 40 4.2. CICLO RANKINE ..................................................................................... 42 4.2.1. Análisis de energía en ciclo Rankine sencillo ....................................... 42 4.2.2. Análisis de energía en ciclo Rankine con cogeneración ....................... 44 4.3. CAMPO SOLAR FRESNEL ..................................................................... 47 4.3.1. Ángulos Solares .................................................................................... 47 4.3.2. Separación de los Espejos .................................................................... 48 4.3.3. Efecto Sombra ...................................................................................... 51 4.3.4. Modelo térmico del campo solar Fresnel .............................................. 53 4.4. Cálculo del costo del agua destilada TWP .................................................. 58 5. RESULTADOS ............................................................................................... 59 6. CONCLUSIONES ........................................................................................... 68 7. RECOMENDACIONES ................................................................................... 69 REFERENCIAS ..................................................................................................... 69 ANEXOS ............................................................................................................... 74 | Pregrado | The present work aims to size and simulate a solar thermal plant to desalinate seawater. The system that was developed is based on three technologies, multi-stage distillation (MSF), Rankine cycle with cogeneration, and a Fresnel-type solar thermal system. The mathematical models of the solar thermal system, the Rankine cycle with cogeneration and the desalination process were mathematically modeled, in order to comply with the most important design parameter which is that the plant desalinate 1285.2 [m3 / day], this value was determined by the target population which is half of the indigenous population of La Guajira, Colombia. The MSF was the starting system for sizing the solar field and the system in general. Mathematical models of the coupled system solve the geometric optical equations, mass and energy balance, in order to characterize and analyze the behavior with established design parameters. The simulation of the plant was carried out in the MATLAB software to determine the critical variables of the system, the models were validated with scientific articles found in the bibliographic review. The coupled model was examined through a parametric study where various aspects such as temperature, salinity and time of day were varied. Finally, the results obtained under the design parameters were a solar field area of ​​56,496.5 m2 equivalent to 5.23 FIFA soccer field, optical and thermal efficiency of 65, 3 and 37.1% respectively, the power of the pump in the Fresnel system is 36.6 kW, in the MSF a plant yield of 13.087% was obtained, a mass flow of seawater of 147.6318 kg / s, the work of the pump in the MSF is 68.27 kW and regarding the Rankine cycle the power of the pumps is 4.575 kW, the net power of the system is 1833.4 kW and an electrical and thermal efficiency of 13.6 and 78.1% respectively, regarding the cost of distilled water, a value of $ 2.1339 / m was obtained. | Modalidad Presencial

Análisis de la información reportada sobre los sistemas de tratamiento de aguas residuales (STAR) de los municipios pertenecientes a las cuencas de los Ríos Bogotá, Medellín, Alto Cauca y Otún, además de realizar un diagnostico sobre el estado de la calidad del agua de las fuentes receptoras de los vertimientos. | Analysis of the information reported on the wastewater treatment systems (STAR) of the municipalities belonging to the Bogotá, Medellín, Alto Cauca and Otún river basins, in addition to making a diagnosis on the state of the water quality of the receiving sources of the spills

El presente proyecto expone los resultados de un diagnostico socioeconómico realizado en el tramo que inicia desde la periferia de la bocatoma de captación de agua (quebrada honda), hasta la estación de bombeo (puente abadía) ubicados en la cuenca media del río Guatiquía, en Villavicencio–Meta. Cuenca de gran importancia para la ciudad, y que, debido a su gran capacidad de producción del recurso hídrico, es la principal fuente de abastecimiento para la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Villavicencio E.S. P (EAAV E.S.P), quienes por el hecho de prestar servicios públicos domiciliarios tienen una responsabilidad no solo ante los usuarios, sino también ante los organismos de control y de vigilancia. En relación a lo anterior, el estado colombiano ha desplegado múltiples políticas públicas frente a la calidad y suministro por parte de las empresas prestadoras del servicio de agua potable como lo menciona el artículo 15 del decreto 1575 del 2007, el cual se enfoca en la calidad de agua para consumo humano y es el instrumento que define las acciones de inspección, vigilancia y control de riesgo asociado a las condiciones de la calidad de las cuencas abastecedoras (Secretaria de salud de Boyacá, 2011). En atención a esto, y frente a la responsabilidad de la EAAV E.S.P. El presente proyecto desarrollado en 3 fases, inició con la recopilación de información primaria, desarrollando una caracterización a la población, para obtener la identificación de los factores socioeconómicos en el tramo de estudio, en esta misma fase fue realizada la recopilación de información de fuentes secundarias. Seguidamente la segunda fase metodológica está constituida por el análisis y clasificación de los usos del recurso hídrico con base en la identificación de predios aledaños y las actividades desarrolladas en el tramo, como posibles promotoras de amenaza. Para la tercera fase, fue plasmado en un documento técnico como aporte final de practica de pasantía y como insumo para la EAAV E.S.P quienes se encuentran en obligación de presentarlo al Ministerio de Salud; entidad encargada de realizar el mapa de riesgos. En esta última fase, fueron incluidos también los factores socioeconómicos recopilados de la metodología implementada, propuesta por (Wilches-Chaux, 2011) anexo a esto, se realizó la tabulación de las encuestas y entrevistas realizadas a la población del área de estudio. | This project presents the results of a socioeconomic diagnosis carried out in the section that starts from the periphery of the water catchment (deep gully), to the pumping station (abbey bridge) located in the middle basin of the Guatiquía river, in Villavicencio-Meta. Basin of great importance for the city, and that due to its great capacity of production of the water resource, is the main source of supply for the Aqueduct and Sewer Company of Villavicencio ESP (EAAV E.S.P), who by the fact of lending Home public services have a responsibility not only to users, but also to control and surveillance agencies. In relation to the above, the Colombian state has deployed multiple public policies regarding the quality and supply by the companies providing the drinking water service as mentioned in article 15 of Decree 1575 of 2007, which focuses on quality of water for human consumption and is the instrument that defines the actions of inspection, surveillance and control of risk associated with the conditions of the quality of the supply basins (Secretary of Health of Boyacá, 2011). In response to this, and facing the responsibility of the EAAV E.S.P. The present project developed in 3 phases, began with the collection of primary information, developing a characterization to the population, to obtain the identification of the socioeconomic factors in the study section, in this same phase the collection of information from secondary sources was made. Then, the second methodological phase is constituted by the analysis and classification of the uses of the water resource based on the identification of neighboring properties and the activities developed in the section, as possible threat promoters. For the third phase, this technical document was included as a final contribution of the internship practice and as an input for the EAAV E.S.P who are in the obligation to submit it to the Ministry of Health; entity responsible for making the risk map. In this last phase, the socioeconomic factors compiled from the methodology implemented were also included, proposed by (Wilches-Chaux, 2011) annexed to this, the tabulation of the surveys and interviews conducted with the population of the study area was carried out. | Ingeniero Ambiental | http://www.ustavillavicencio.edu.co/home/index.php/unidades/extension-y-proyeccion/investigacion | Pregrado

Ante la demanda actual del recurso hídrico, nace la necesidad de hacer un ahorro y uso eficiente ya que la escasez de este causaría efectos directos en la calidad de vida de la población, por ello surge la oportunidad de formular el plan de negocio para empresa AQUAPLUIE S.A.S teniendo como mercado objetivo el municipio de Villavicencio (Meta), con el fin de diseñar un sistema integral de captación y uso de agua lluvia distribuida por un sistema de riego por goteo para huertos, de tal manera que se apoye la seguridad alimentaria y la sustentabilidad económica de la población. Razón por la cual la formulación del plan de negocio para la empresa se desarrolló mediante las cuatro fases metodológicas, la primera corresponde al estudio de mercado realizado en el área rural y urbana del municipio de Villavicencio donde se llevó a cabo una muestra de 146 encuestas a los estratos socioeconómicos entre el dos (2) y el cinco (5); con el objetivo de conocer el grado de aceptación y adquisición del sistema integral ofrecido. La segunda fase incluye el análisis técnico realizado para los tres modelos planteados, el primero fue realizado bajo las dimensiones de una vivienda de interés social con un área total de 72 m² y un huerto de 1 m²; el segundo modelo se adaptó a una vivienda mediana con un área total de 90 m² y un huerto de 2 m² y por último el tercer modelo se tomó una vivienda con un área total de 120 m² y un huerto de 3 m². La tercera fase cuenta con el componente administrativo, organizacional y legal el cual permitió estructurar y cumplir con la normatividad legal vigente, donde se estructuro la misión, la visión, el logo, los valores corporativos y la clasificación del manual de funciones, etc. Finalmente, la viabilidad de este plan de negocio se determinó a través del análisis financiero el cual permitió estimar la rentabilidad económica de la inversión para la puesta en marcha del proyecto. De acuerdo con los resultados obtenidos se concluye que el sistema integral ofrecido por la empresa genera beneficios a la comunidad tanto en el ámbito económico, social, ambiental y educativo; ya que con la implementación del diseño del sistema integral se pretende captar 0,81 m³ en cada vivienda; teniendo en cuenta el requerimiento hídrico del suelo para cada huerto, promoviendo una conciencia y cultura ambiental en los habitantes del municipio de Villavicencio, Meta. | Due to the demand for the water sources, the need to make saving and use efficient of water since the shortage of this would cause direct effects on the quality of life of the population, therefore we have the opportunity to create a business plan for AQUAPLUIE S.A.S company, mainly the city of Villavicencio as a first market, in order to design an integral system for the collection and use of rainwater distributed by a drip irrigation system for orchards, in such a way as to support food security and the economic sustainability of the population. That’s why the business plan for the company was developed through the four methodological phases; the first corresponds to the market study carried out in the rural and urban area of the Villavicencio city, where a sample was carried out of 146 surveys between the 2 and 5 socioeconomic levels, with the objective of knowing the degree of acceptance and acquisition of the integral system offered. The second phase includes the technical analysis carried out for the three proposed models; the first was carried out under the dimensions of a low-income housing with a total area of 72 m² and a 1 m² orchard; the second model was adapted to a medium-sized house with a total area of 90 m² and an orchard of 2 m²; and finally the third model was a house with a total area of 120 m² and an orchard of 3 m². The third phase has the administrative, organizational and legal component which allowed structuring and complying with current legal regulations, where the mission, vision, logo, corporate values and classification of the functions manual was structured, etc. Finally, the viability of this business plan was determined through financial analysis, which allowed estimating the economic profitability of the investment for the start-up of the project. According to the results obtained, it is concluded that the integral system offered by the company generates benefits to the community in the economic, social, environmental and educational spheres; since the implementation of the integral system design aims to capture 0.81 m³ in each dwelling; taking into account the water requirement of the soil for each orchard, promoting an awareness and environmental culture in the inhabitants of the municipality of Villavicencio, Meta. | Ingeniero Ambiental | Pregrado

The Mississippi Delta, a portion of the Mississippi Alluvial Plain (MAP) located in northwest Mississippi (USA), is an area dense with industrial-level agriculture sustained by groundwater-dependent irrigation supplied by the Mississippi River Valley alluvial aquifer. Observed declines in groundwater-level elevations and streamflow, contemporaneous with increases in irrigation, have raised concerns about future groundwater availability and the effects of groundwater withdrawals on streamflow. To quantify the impacts of groundwater withdrawals on streamflow and increase understanding of groundwater and surface-water interaction in the MAP, hydrograph-separation techniques were used to estimate baseflow and identify statistical streamflow trends. The analysis was conducted using the US Geological Survey Groundwater Toolbox open-source software and daily hydrologic data provided by a spatially distributed network of paired groundwater wells and streamgage sites. This study found that statistically significant reductions in stream baseflow occurred in areas with substantial groundwater-level declines. The use of hydrograph-separation and trend analyses to quantify the impacts of groundwater withdrawals and the use of streamflow as a proxy for changes in groundwater availability may be applicable in other altered environments. Characterizing and defining hydrologic relations between groundwater and surface water will help scientists and water-resource managers refine a regional groundwater-flow model that includes the Mississippi Delta, which will be used to aid water-resource managers in future decisions concerning the alluvial aquifer.

In most arid areas, due to scarce hydrogeological data, it is a challenge to locate groundwater sources and to meet water demand for residential, irrigation, and mining uses. In this study, an innovative method is presented, using magnetic resonance sounding (MRS), to detect areas suitable as groundwater sources on the Mongolian Plateau. First, a target investigation area was identified with a small number of MRS surveys of potential areas by determining whether aquifers exist, whether the aquifers have relatively large water contents and relaxation times, and whether there are hydraulic connections among the aquifers. Next, an intensive MRS survey (158 points in total) was conducted in the target investigation area, and eight boreholes were drilled. A comparison of the borehole data and MRS data showed that when the MRS data had a high signal-to-noise ratio, the aquifer depth and transmissivity estimated by MRS were associated with a deviation of only 4.85 m from the measured depth, and an uncertainty in transmissivity of 15.53%, respectively. These values indicated that the proposed method is highly accurate. Finally, a kriging interpolation method was used to construct distribution maps of groundwater levels, aquifer thickness, transmissivity, and water yield, based on the borehole and MRS data. The reliability of the results was assessed from several perspectives. The findings showed that this step-by-step approach is an effective method of groundwater source detection in arid areas with scarce hydrogeological data.

En esta investigación se analizaron los rendimientos y costos de mano de obra y maquinaria de las obras lineales y no lineales para las actividades subcontratadas y no subcontratadas respectivamente que conforman los sistemas de agua potable, alcantarillado y tratamiento de las aguas residuales domésticas ejecutados en la localidad de Río Negro, distrito de Río Negro, provincia de Satipo, departamento de Junín, considerada una zona tropical. Para la ejecución de las metas contractuales, se empleó mano de obra cuyas edades se encontraban entre los 24 y 65 años, así como también se empleó maquinaria pesada subcontratada que en su mayoría era proveniente de las regiones de Junín y Ayacucho. Para el inicio de la evaluación, se hizo una división en tres etapas, de acuerdo a los periodos de inicio y final de la ejecución del proyecto. Durante este periodo se midieron las horas hombre, las horas máquina y se contabilizó la producción mediante el uso de formatos de control, que fueron implementados como parte del mejoramiento del sistema de gestión de costos de la empresa Consorcio Saneamiento Rio Negro con la finalidad de evaluar los rendimientos de las actividades no subcontratadas, que forman parte de las partidas del presupuesto base, tomando en cuenta algunos consideraciones básicas de la filosofía de construcción sin perdidas. Por otro lado, se valoró los costos reales de mano de obra y maquinaria de las actividades subcontratadas respecto a lo establecido en el expediente técnico. Asimismo, se hizo una comparación de los costos reales de mano de obra y maquinaria de las partidas, con lo estipulado en el expediente técnico. Finalmente, se obtuvo que los rendimientos de mano de obra y maquinaria de las actividades subcontratadas y los costos de mano de obra y maquinaria de las actividades no subcontratadas, las cuales en su mayoría son mayores a los mostrados en el expediente técnico, por otro lado, se determinó que las ganancias en mano de obra, representaron el 5% del costo directo de lo presupuestado para este recurso. | This research will analyze the performance and costs of labor and machinery of the linear and non-linear works of contracted and subcontracted activities, which make up the drinking water, sewerage and treatment of domestic wastewater executed in the town of Río Negro, district of Río Negro, province of Satipo, department of Junín, considered a tropical zone. For the execution of contractual goals, the workforce in communication networks between 24 and 65 years is explained, as well as the heavy machinery subcontracted from Lima, Junín and Ayacucho. For the start of the evaluation, a division was made in three stages, according to the existing quantity of manpower and machinery resources. During this period, man hours and machine hours were measured and production was counted through the use of control formats, which were implemented as part of the improvement of the cost management system of the company "Consorcio Saneamiento Río Negro", for the evaluation of The returns corresponding to the non-subcontracted activities, which are part of the budget base items, taking into account sorne basic concepts of Lean Construction. On the other hand, the real costs of labor and machinery of the subcontracted activities throughout the technical file are valued. Likewise, a comparison was made of the real costs of labor and machinery of the subcontracted and non-subcontracted activities, as stipulated in the technical file. Finally, we obtained the yields of labor and machinery from subcontracted activities and the costs of labor and machinery from non-subcontracted activities, which are mostly the highest in the technical file, on the other hand Earnings in labor were determined, representing 5% of the direct cost of the budget for this resource. | Tesis

A two-dimensional numerical groundwater flow model was established and calibrated for the hyperarid Najd region in southern Oman. The results indicate that recent recharge rates are required to sustain the observed groundwater heads in the Najd. The model was also used to estimate possible ranges of past recharge rates and the effective porosity of the main aquifer unit. Recharge rates during past humid periods were estimated to be no more than 1–3 times modern rates. The effective porosity was estimated to be between 0.06 and 0.093. Insight into the nature of the long-term transport within the aquifer was gained by using transient model runs over the last 350 ka and (1) varying the recharge intensity (from 0.1 to 2.5 times modern), and (2) the timing and duration of humid and dry periods. Finally, results indicate that although recharge rates and the flow conditions have likely changed over time, a steady-state model is capable of reproducing the observed groundwater residence times in the Najd based on carbon-14, helium and chlorine-36 dating.