Ingeniería del Agua

Inundación compuesta en el estuario de Santoña: umbrales bivariados y su aplicación en alertas tempranas

Dina Vanessa Gómez-Rave, Diego Urrea-Méndez, Manuel del Jesus — Wed, 30 Apr 2025 00:00:00 +0200

Este estudio implementa un marco metodológico bivariado basado en cópulas para caracterizar el potencial de inundación compuesta en el estuario de Santoña (Cantabria, España), evaluar su desempeño frente a metodologías tradicionales y explorar su aplicabilidad en sistemas de alerta temprana. Al analizar la interacción entre la descarga fluvial y la marea meteorológica, se aborda la complejidad de definir escenarios de peligro en un contexto multivariado. A diferencia de los enfoques univariados, que generan un único valor de referencia, el análisis bivariado identifica combinaciones críticas de forzamientos que, aunque no extremas individualmente, pueden generar impactos significativos al actuar conjuntamente. Con base en estos resultados, se propone un esquema escalonado de niveles de alerta (monitoreo activo, alerta temprana, alerta moderada y alerta extrema), vinculado a umbrales multivariados específicos que relacionan probabilidad de ocurrencia y severidad, optimizando la planificación y la respuesta frente a eventos compuestos.

Análisis de la superficie libre de un resalto hidráulico usando una cámara de profundidad

Edwin Casa-Tipán, José M. Carrillo, Luis G. Castillo, Juan T. García — Wed, 30 Apr 2025 00:00:00 +0200

El presente trabajo analiza la superficie libre de un resalto hidráulico con número de Froude de 7.2. La turbulencia del flujo exige instrumentación con frecuencias de muestreo altas para capturar las rápidas fluctuaciones de la superficie libre, por lo que se emplea una cámara de profundidad Intel® RealSense™ D435if que permite captar el entorno en tres dimensiones con una buena resolución espacial y temporal de forma no intrusiva. En este artículo se analiza la capacidad de este equipo para rastrear la superficie libre aireada considerando diferentes frecuencias de muestreo. Los resultados de la superficie libre del resalto obtenidos con la cámara de profundidad se compararon con los valores obtenidos con una sonda de conductividad de 0.4mm de grosor del electrodo, construida en el Laboratorio de Hidráulica de la Universidad Politécnica de Cartagena. Los análisis indican que la cámara no intrusiva detecta la superficie libre media asociada a fracciones de aire entre el 50% y el 90%.

Optimización de la aireación en reactores biológicos en ausencia de mediciones en continuo

Daniel Carreres-Prieto, Javier Ybarra-Moreno, Juan T. García — Wed, 30 Apr 2025 00:00:00 +0200

Se propone una metodología para optimizar la aireación a escala diaria en reactores biológicos donde no se disponga de sondas con mediciones en continuo y a priori no se pueda hacer una gestión dinámica basada en la caracterización de los parámetros físico-químicos del agua, como amonio, nitrato u oxígeno disuelto en tiempo real. A partir del histórico de datos de 808 días de caracterización diaria de las aguas residuales influentes a uno de los reactores biológicos de la EDAR de Mapocho-Trebal en Santiago de Chile, que trata diariamente una media de 95.732 m³/d, se proponen diversos modelos estadísticos con memoria de hasta 3 días previos basados en arboles de decisión donde se obtiene la predicción de aire óptima a inyectar para el día en curso. A partir de dicha predicción se podrían a continuación estudiar el efecto de diversos ciclos diarios de aireación-no aireación asociando a dichos ciclos las duraciones aireación-no aireación basadas en la bibliografía y que fueran comprobadas en diversas campañas experimentales. En este trabajo, se parte de un histórico real de datos donde se considera el valor de aire inyectado optimizado dado que procede de una gestión dinámica en la que intervienen sondas de medición en continuo de nitrato, amonio y oxígeno disuelto situadas en la EDAR de Mapocho-Trebal.

Evolución de la modelización numérica bidimensional del flujo en lámina libre a través del software Iber

Wed, 30 Apr 2025 00:00:00 +0200

Iber es una herramienta de simulación hidráulica bidimensional surgida desde la academia para dar solución a problemas de ingeniería hidráulica y ambiental. Desde su nacimiento en 2010 se ha convertido en un software ampliamente aceptado para simular procesos hidrodinámicos de flujo en lámina libre. Este trabajo presenta la evolución de Iber y analiza las mejoras llevadas a cabo que actualmente permiten realizar simulaciones, completamente acopladas con la hidrodinámica, de transporte de sedimentos y calidad de aguas, de procesos hidrológicos a nivel de cuenca rural y urbana, de eco-hidráulica, etc. Los módulos y capacidades de cálculo implementados, así como las líneas de trabajo futuras, demuestran que la modelización hidrodinámica bidimensional todavía tiene un gran margen para el desarrollo de nuevas aplicaciones y mejoras. Iber sigue unas líneas de desarrollo con un enfoque eminentemente práctico, permitiendo a usuarios y usuarias realizar simulaciones cada vez más fidedignas al proceso físico a representar.

SIMPCCe: una herramienta para el análisis de aportaciones a embalses ante escenarios de cambio climático

Salvador Navas, Manuel del Jesus — Wed, 30 Apr 2025 00:00:00 +0200

El cambio climático y el calentamiento global alterarán los regímenes de precipitación y temperatura afectando al ciclo del agua. Esto puede reducir las aportaciones a embalses, afectando su funcionamiento y las demandas que satisfacen. Es crucial realizar estudios climáticos para entender la evolución del recurso hídrico y proponer medidas adaptativas. En España, estudios recientes resaltan la necesidad de disponer de información accesible. Para intentar satisfacer esta necesidad creamos la herramienta SIMPCCe una aplicación de código abierto, gratuitamente disponible en Github. SIMPCCe es una herramienta basada en inteligencia artificial diseñada para modelar el balance hídrico de cuencas en España bajo escenarios de cambio climático. Utiliza datos oficiales de variables como precipitación, temperatura y aportaciones históricas para estimar el agua disponible en los embalses en distintos contextos climáticos futuros. Este avance tecnológico es clave para la planificación y gestión adaptativa de los recursos hídricos, promoviendo la sostenibilidad y fortaleciendo la resiliencia frente a los efectos del cambio climático.