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El presente estudio consistió en la determinación del volumen de explotación en el embalse La Esperanza mediante el método batimétrico de posicionamiento 3D, utilizando ecosonda Garmin echoMAP™ en conjunto con la aplicación de sistemas de información geográfica (SIG). Se acopló un modelo digital de elevación “DEM” de resolución 12,5 m x 12,5 m, descargado del satélite ALOS PALSAR para obtener el área y relieve topográfico digital de la cuenca. Además, se estimaron dos ecuaciones polinómicas en función del nivel, volumen y área del embalse, mediante un análisis de regresión por el que se obtuvo un volumen máximo de explotación de 428,64 Hm3 (cota 66 m.s.n.m.), con una extensión del espejo de agua de 2.348,55 ha. En conclusión, la determinación del volumen con dispositivos tecnológicos y software de construcción cartográfica es una parte clave del diagnóstico en la gestión del agua e imprescindible en el análisis para la correcta gestión del volumen embalsado en la represa La Esperanza.

El objetivo de esta investigación fue determinar la característica superficial actual que ha influido mayormente en el azolvamiento del embalse La Esperanza, en la provincia de Manabí, costa de Ecuador. Para lo cual se delimitó y caracterizó fisiográficamente la cuenca en estudio, mediante la utilización de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), a través de un modelo de elevación digital (DEM) descargado del satélite ALOS PALSAR (https://www.asf.alaska.edu/), complementándola con el Sistema Nacional de Información (www.sni.gob.ec). Se determinó una mayor geomorfología de vertientes regulares (32,13%) y mesas muy disectadas (32,42%) con una geología de tipo sedimentaria entre areniscas tobáceas, lutitas y limolitas propensas a la erosión hídrica. En conclusión, las microcuencas de Membrillo y Bejuco en su parte alta presentan gargantas de valles encañonados con pendientes que alcanzan los 30 grados, que unida a la precipitación se convierte en la principal característica superficial que actualmente ha influido con mayor azolvamiento en dos de los ramales del embalse.

Ramos-Arzola, L. C., Cabrera-Estupiñán, E., Molina-Pérez, D., Hernández-Valdés, A. O., & Marón-Domínguez, D. E. (mayo-junio, 2017). Modelo para la optimización del costo de operación de un campo de pozos en acuíferos. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 39-53. El componente de mayor costo en la producción de agua subterránea en un sistema de suministro (una vez que los pozos están construidos) es el bombeo de agua desde los pozos. En la presente contribución se propone un nuevo módulo en MADA (modelo de administración de acuíferos), que se basa en la inclusión de un modelo de simulaciónoptimización para la minimización del costo de operación en acuíferos. La propuesta utiliza un modelo de simulación bidimensional del flujo del agua subterránea (AQÜIMPE) basado en el método de los elementos finitos. Se emplea el enfoque matriz respuesta para vincular AQÜIMPE con un problema de programación cuadrática, que se resuelve empleando la función quadprog del asistente matemático MATLAB. Se aplica el modelo en la administración de la explotación del acuífero Cuenca Sur y se obtiene una política de explotación que permite un 15% de ahorro del costo de bombeo en relación con el costo de la explotación real del año 2007. Además, el patrón de explotación obtenido satisface un conjunto de restricciones de demanda, de niveles en el acuífero y de capacidad instalada en cada pozo de explotación.

El trabajo propone un modelo matemático para la administración óptima de la explotación de acuíferos llamado MADA. Dicho modelo está basado en la inclusión de un modelo de simulación del flujo de agua subterránea (AQÜIMPE) dentro de un algoritmo de programación lineal. Se plantea la concepción teórica de MADA realizando una especial distinción a la inclusión de AQÜIMPE dentro del modelo propuesto. Finalmente se emplea MADA en la evaluación de la explotación de la “Cuenca Sur de La Habana”, haciendo uso de un Plan de Uso del Agua (PUA), donde queda demostrado que la distribución de la explotación empleada para garantizar el PUA no evalúa las posibilidades de intrusión salina en el acuífero y a tal efecto se brinda una solución. Además, se evalúa la posibilidad del acuífero de satisfacer la demanda bajo un patrón anual de lluvia del 75% de probabilidad, en un periodo de cinco años secos consecutivos.

La simulación del flujo del agua subterránea a escala regional no permite reproducir los problemas locales que provocan descensos significativos de los niveles del agua en las obras de captación. A pesar de tal afirmación, este tipo de modelos se ha utilizado para evaluar el comportamiento hidrodinámico del sistema acuífero y obras de captación a esa escala. En el presente trabajo se realiza la validación de un algoritmo que permite, a partir de un modelo regional, reproducir el comportamiento local de los niveles próximos a pozos de bombeo que por su importancia requieran de un control sistemático para ser objeto de operación en tiempo real mediante técnicas de control automático. A través de la validación con soluciones analíticas, se demuestra la importancia del refinamiento de la discretización, incluso empleando el triángulo cuadrático en el Método de los Elementos Finitos, que es el utilizado en la tecnología AQÜIMPE, ahora en su versión sobre Windows. El algoritmo propuesto permite reproducir los efectos de la no linealidad del flujo en las proximidades de los pozos de bombeo y los efectos de la penetración parcial de estos, mediante modificaciones en los valores de transmisividad de los elementos cercanos al pozo de bombeo de acuerdo con los rangos de distancia utilizados en el algoritmo numérico.

El objetivo de este estudio es desarrollar un modelo matemático para la optimización no lineal de la explotación de un acuífero confinado a escala regional en régimen permanente. Se utiliza AQÜIMPE (en régimen permanente) como modelo de simulación. Se logra la vinculación entre los modelos de simulación y optimización mediante el enfoque matriz respuesta. Finalmente el modelo de optimización es resuelto por medio de la función “quadprog” del asistente matemático MATLAB. Los resultados obtenidos, en un acuífero hipotético, muestran el esquema de explotación óptima del acuífero que minimiza los costos de bombeo, al mismo tiempo que garantiza restricciones de demanda y de niveles del acuífero. Palabras clave: AQÜIMPE, costo de bombeo en acuíferos, enfoque matriz respuesta, MATLAB, optimización no lineal.

En la primera parte de este trabajo se realiza un análisis crítico de los principales modelos que existen en la literatura para el cálculo de la radiación térmica generada por un incendio en un tanque de almacenamiento de combustible, elemento fundamental para definir la vecindad entre tanques. En la presente contribución se presenta una herramienta computacional creada por los autores y llamada GMpoolfire que tiene implementada los modelos de fuente puntual MFP y de llama sólida MLLS. Esta herramienta se aplica a varios casos de estudio lo que sirve de base para la definición de la vecindad entre tanques y posibles escenarios de incendios. Los resultados aquí obtenidos son empleados en la tercera parte del trabajo para la ejecución del llamado modelo detallado de red. Palabras clave: incendio en tanques, MGpoolfire, modelo detallado de red, radiación térmica.

En esta parte del trabajo se demuestra que sólo con la creación y aplicación de detallados modelos matemáticos de simulación del flujo a presión en tuberías se pueden evaluar con gran precisión, complejos escenarios dentro de las etapas de diseño o análisis de los Sistemas Contra Incendios (SCI) en la industria del petróleo. En tal sentido se propone el concepto de modelo detallado de red, que consiste en incorporar todos los elementos de la red importantes para simular la hidrodinámica del flujo vinculado con modelos de radiación térmica. Esto se logra mediante EPANET aprovechando a fondo (con ingenio) muchas de sus potencialidades y la herramienta MGpoolfire. Se mencionan varias aplicaciones, destacándose el caso del SCI de la Empresa Comercializadora de Combustibles (ECC) Matanzas. Palabras clave: EPANET, MGpoolfire, modelo detallado de red, radiación térmica, sistemas contra incendios

En esta primera parte del trabajo se realiza un detallado análisis de los principales modelos empleados para el cálculo de la intensidad de radiación térmica incidente en un objeto producto de un incendio tipo charco. El modelo de fuente puntual (MFP) es más simple que el modelo de llama sólida (MLLS), por lo tanto sus resultados son más conservadores, lo que garantiza un mayor grado de seguridad en los diseños. Por tal motivo se adopta el MFP como modelo de cálculo. Se define el valor de I =10 kW/m2 como intensidad de radiación límite para el criterio de vecindad entre tanques. También se analizan los criterios prácticos que se han venido utilizando en la Empresa de Ingeniería y Proyectos del Petróleo (EIPP) para la definición de la vecindad entre tanques. Palabras clave: incendio tipo charco, modelo de fuente puntual, modelo de llama sólida, radiación térmica, vecindad entre tanques.

La presente contribución se basa en crear y calibrar un modelo matemático bidimensional del flujo regional de las aguas subterráneas del importante acuífero Cuentas Claras. Primeramente se concibe un modelo que contempla toda el área del acuífero y se somete a un proceso de calibración; se utilizó el paquete de programas de simulación del agua subterránea AQÜIMPE. No se logra la calibración y se propone un segundo modelo, solamente del sector Cuentas Claras, donde se introduce de forma indirecta el aporte subterráneo de la zona de recarga. Esta entrada requirió también de un proceso de ajuste. Se logra la calibración del segundo modelo reproduciéndose adecuadamente los niveles observados. Este trabajo pretende contribuir a la planificación de estrategias de protección y administración de las aguas subterráneas de este acuífero.

En este artículo se realiza un análisis comparativo entre algunos de los resultados que ofrecen dos sistemas de modelación de aguas subterráneas: MODFLOW y AQÜIMPE. Con vista a que los modeladores puedan utilizar en un caso de estudio las herramientas y capacidades de simulación de ambos modelos, se presentan varias estrategias de modelación que contribuyen a la similitud de los resultados de ambos sistemas, constituyendo uno de los resultados más notables del trabajo. Para el análisis comparativo se realiza la modelación matemática de un caso de estudio didáctico mediante ambos sistemas y posteriormente se modela el acuífero de Cuentas Claras (provincia Granma, Cuba) con el objetivo de analizar el comportamiento de ambos modelos ante un caso real en donde existen varias zonas de propiedades y de infiltración. Palabras claves: AQÜIMPE, modelación matemática de acuíferos, MODFLOW, PMWIN.

Se presenta una herramienta para resolver modelos de programación lineal entera, lo que significa encontrar el valor óptimo de la función objetivo para variables de decisión enteras. Es una función llamada nbintprog (non binary integer programming) creada por los autores en el asistente matemático MATLAB (MatrixLaboratory) y para comodidad del usuario presenta una forma similar a las funciones de optimización propias de MATLAB. La existencia de situaciones donde sólo tiene sentido que las variables de decisión, por su naturaleza, sean números enteros y los inconvenientes que presenta la herramienta que propone MATLAB para su solución constituyen los motivos del trabajo. Nbintprog tiene como base matemática una técnica de ramificación y acotación (branch and bound) que junto a estrategias de programación utilizadas presenta características favorables para la solución de dichos modelos. Palabras clave: MATLAB, nbintprog, optimización, programación entera, programación lineal.

En el presente trabajo se presenta el modelo matemático MADA para la administración óptima de la explotación de acuíferos. Este modelo se sustenta en la inclusión del modelo AQÜIMPE de simulación del flujo de agua subterránea dentro de un algoritmo de programación lineal. Se utiliza MADA en la evaluación de la explotación de la "Cuenca Sur de la Habana", haciendo uso de un conocido Plan de Uso del Agua (PUA), donde queda demostrado que la distribución de la explotación empleada para garantizar el PUA no evalúa las posibilidades de intrusión salina en el acuífero y a tal efecto se brinda una solución. Palabras clave: explotación de acuíferos, simulación, programación lineal, intrusión salina.

La modelación matemática de acuíferos contribuye a evaluar las disponibilidades de estos recursos y a desarrollar una gestión que garantice su desarrollo sustentable. La definición de políticas de gestión óptima está basada en el modelo matemático del sistema en su conjunto, tanto desde el punto de vista regional, como local. Desde la década del '80 hasta el presente un grupo de especialistas, encabezados por el Dr. José Bienvenido Martínez ha venido desarrollando la tecnología AQÜIMPE para el estudio de sistemas acuíferos a escala regional, obteniéndose resultados muy positivos en su aplicación. En el presente trabajo se abordan las bases y experiencias obtenidas en la aplicación de esta tecnología, así como los trabajos de ampliación de la misma, desarrollados en la actualidad. Palabras clave:modelación matemática de recursos hidráulicos, sistemas de información geográfica, método de elemento finito, calibración automática.

El presente artículo propone un modelo matemático para la administración óptima de la explotación en los acuíferos. Dicho modelo se basa en la introducción del modelo de flujo en medio poroso AQÜIMPE dentro de un algoritmo de Programación lineal. Se plantea la concepción teórica del modelo y finalmente se aplica a un caso de estudio en el cual se evalúan un grupo de funciones objetivo (todas lineales) que responden a maximizar la explotación del sistema acuífero y a minimizar los abatimientos en los nodos de extracción. Este modelo es programado en el asistente matemático MATLAB y está concebido para tener una total relación con el sistema SIG asociado a AQÜIMPE llamado AQTRIGEO. Palabras clave: Modelo matemático, administración de acuíferos, AQÜIMPE