Desarrollo, Producción e Innovación en la Investigación científica
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Item Relaciones entre parámetros de los modelos de infiltración de kostoakov y Lewis-Kostiakov- Córdoba, Argentina.(Tecnología y Ciencias del agua., 2016) Weber , Juan Francisco; Apestegui , LaureanaSe presentan ciertas relaciones halladas entre los parámetros del modelo de infiltración de Lewis-Kostiakov, calibrados a partir de los resultados obtenidos en una campaña de medición in situ en la ciudad de Córdoba, Argentina. Como instrumento se utilizó un microsimulador de lluvia portátil diseñado y construido por este grupo de trabajo, como alternativa superadora al infiltrómetro de doble anillo. Este equipo, que es completamente desarmable y define una parcela de ensayo de 1 m2, permite generar lluvias de intensidades comprendidas entre los 65 y 120 mm/h. La selección de los sitios de ensayo respondió al tipo y uso del suelo. A su vez, se consideraron distintas condiciones de humedad inicial. La campaña de medición se extendió durante siete meses, realizando entre dos y tres ensayos por semana. Los valores medidos fueron digitalizados y procesados, construyéndose las curvas de infiltración acumulada y tasa de infiltración en función del tiempo. A partir de estos valores, se ajustaron los parámetros del modelo de infiltración de Kostiakov y de Lewis-Kostiakov (Mecenzev), que en sí mismos representan un aporte original al conocimiento de la hidrología urbana en esta ciudad. Al graficar diversas relaciones entre parámetros, se evidencia la existencia de una función empírica, que permitiría disminuir a dos el número de parámetros del modelo de Mecenzev, con una aceptable pérdida de calidad en las predicciones. Se considera que esta relación permitirá mejorar la elección de parámetros de infiltración en tareas de diseño hidrológico urbano en Córdoba, Argentina.Item Desempeño de un nuevo microsimulador de lluvia para estudio hidrólogicos a campo o en laboratorio.(Cuadernos de Curiham., 2019) Weber, Juan Francisco; Reyna , Santiagohidrológicos, de aplicación tanto in situ como en laboratorio. El aparato, que supone una mejora en relación al simulador de lluvia originalmente desarrollado en este Laboratorio, es completamente desarmable y define una parcela de ensayo de 0,25 m², y permite generar lluvias de intensidades comprendidas aproximadamente entre los 15 y 120 mm/h; el escurrimiento es recogido y medido digitalmente a través de una balanza electrónica. Si bien el equipo puede ser utilizado en mediciones en campo, el diseño original tiene en cuenta su utilización en laboratorio. Esto conlleva una serie de ventajas, entre ellas: condiciones ambientales controladas (temperatura, viento, etc.); accesibilidad a servicios (agua, electricidad, etc.); mejor operación de sistemas electrónicos de medición, entre otras. El proyecto contempla en líneas generales la cuantificación de la capacidad de infiltración en muestras de suelo en condiciones pre-incendio y post-incendio. Previo a la implementación sistemática de estos ensayos, es necesario definir una metodología que permita medir en forma confiable, y equiparable a la experimentación in situ, la capacidad de infiltración en muestras representativas de la capa superior del suelo. En este trabajo se describe la metodología experimental propuesta, consideraciones a tener en cuenta en el desarrollo del experimento y el procesamiento de la información, concluyendo que el equipo y metodología propuesta satisface los requerimientos fijados en el proyecto en marchaItem Una metodología para el diseño hidrológico de pavimentos de hormigón poroso(Ingeniería y Competitividad Vol 26 (3) 2024;, 2024) Weber, Juan FranciscoIntroducción Los pavimentos de hormigón poroso se presentan como una solución efectiva para reducir el escurri miento superficial en entornos urbanos, lo que contribuye al desarrollo sustentable de las ciudades. Estos pavimentos permiten la infiltración del agua, lo cual es fundamental para mitigar los efectos de la urbanización, como las inundaciones. Sin embargo, la capacidad de infiltración del pavimento no depende únicamente de la capa de rodamiento de hormigón, sino también de las características de la base granular y la subrasante del suelo natural, lo que requiere un análisis integral del sistema de capas. Objetivos El objetivo principal de este estudio es presentar una metodología simplificada basada en el modelo de Horton para definir el espesor hidrológicamente necesario de la base granular y simular el movi miento del agua en el sistema de pavimento poroso. Esta metodología busca facilitar el diseño y análi sis de pavimentos permeables en contextos urbanos. Metodología La metodología se basa en el modelo de Horton, que se utiliza para simular la infiltración del agua en suelos. Se define el espesor necesario de la base granular mediante un enfoque simplificado que considera tanto las características del pavimento como las de las capas subyacentes. Posteriormente, se realiza una simulación del movimiento del agua en el sistema para evaluar la eficiencia del diseño propuesto. Para ilustrar su aplicación, se presenta un ejemplo práctico de diseño hidrológico típico. Resultados La aplicación de la metodología propuesta en un caso de diseño típico permite determinar el espesor adecuado de la base granular necesario para asegurar la infiltración eficiente del agua. Los resultados muestran que el modelo puede ser utilizado como una herramienta efectiva para calcular y simular el comportamiento del agua en sistemas de pavimentos de hormigón poroso. Conclusiones El método simplificado presentado es útil para los ingenieros que trabajan en el diseño hidrológico de pavimentos permeables, ya que proporciona una manera rápida y eficaz de calcular el espesor de la base granular y simular el movimiento del agua. Además, esta metodología puede ser de gran valor en la formación académica en áreas de drenaje urbano, tanto a nivel de grado como de posgradoItem Avances en la caracterización experimental de la intercepción vegetal en especies de Córdoba(2013) García Sosa, Gastón; Garino, Germán; Weber, Juan Francisco; Neira, Marìa LeticiaLa lluvia natural es un fenómeno integrante del ciclo hidrológico donde el agua contenida en la atmósfera en fase vapor se precipita sobre la superficie terrestre en fase líquida (gotas), pudiendo tener varios destinos. La necesidad de reproducir bajos condiciones controladas los efectos de la precipitación, y en especial el impacto de las gotas de lluvia sobre las propiedades físicas del suelo superficial, y las consecuencias que ello provoca en la infiltración, escorrentía y erosión, condujeron desde hace años al desarrollo de diferentes mecanismos e instrumentos que tratan de simular la lluvia natural (Pla Sentis1981; Rostagno y Garayzar 1995). Uno de los parámetros a tener en cuenta a la hora de analizar los efectos producidos por la lluvia sobre el suelo será la cobertura vegetal, si bien es un parámetro variable y muchas veces no tenido en cuenta, su presencia o ausencia modifica en mayor o menor medida los procesos de infiltración y escorrentía. El cambio en la cobertura vegetal no solo afecta al escurrimiento de las aguas superficiales, sino también a los suelos, destruyéndolos; y de esta manera disminuyendo la conductividad hidráulica con lo cual disminuye la infiltración y aumenta la escorrentía (Moraes et al 2011). Es por ello que su caracterización aportaría datos importantes para completar el análisis. En el estudio de la interceptación de la lluvia, su uso es mucho más reciente y restringido, debido a la dificultad que supone simular condiciones naturales de cobertura vegetal en el laboratorio, que es donde se han desarrollado la mayor parte de las experiencias. Aunque también se ha llevado a cabo alguna experiencia de campo en cubiertas arbóreas, no se conoce ninguna experiencia en la que se haya utilizado la técnica de la simulación de lluvia para medir la interceptación sobre especies de matorral en condiciones naturales. La característica relevante de una cubierta vegetal es la cantidad de agua almacenada en el follaje en una sola lluvia que sea suficiente para exceder la capacidad de la vegetación y así retener agua sobre su superficie. Esta característica es conocida como capacidad de almacenaje de intercepción o capacidad de saturación del dosel (Leyton et al 1967). En el ámbito del Laboratorio de Hidráulica, UTN-FRC, se han llevado a cabo numerosas mediciones empleando un microsimulador de lluvia portátil (Paoli, 2009); con el objeto de medir la capacidad de infiltración de los suelos en Córdoba (Weber et al, 2011b). El microsimulador de lluvia tiene la ventaja de reproducir con más fidelidad el fenómeno de la precipitación. Numerosos autores muestran la importancia del impacto de las gotas en la micro capa superior del suelo en el balance hídrico, además del efecto evidente sobre la erosión superficial. Por otra parte, en este tipo de dispositivos es posible simular una precipitación de intensidad variable en el tiempo, incluso una precipitación discontinua. En el marco del proyecto “Caracterización experimental y modelación numérica de los procesos de infiltración, intercepción vegetal e impacto por incendio en cuencas de Córdoba”, se presentan las actividades realizadas en el ámbito del Laboratorio de Hidráulica para abordar el estudio de caracterización experimental del fenómeno de intercepción vegetal. Las tareas realizadas se listan a continuación: construcción de una nueva batea de baja intensidad para el simulador de lluvia portátil existente en el Laboratorio ; el proceso de calibración para dicha batea (Curva Carga-Intensidad); la evaluación experimental de la conveniencia del confinamiento de la parcela de ensayo (para garantizar la unidimensionalidad del flujo), la determinación y construcción de una parcela experimental con especies autóctonas del bosque serrano cordobés.