Título del Proyecto: 

Simulación hidrológica para el balance hídrico de las cuencas del Valle Alto-Cochabamba

Responsable: 

Oliver Cristian Saavedra Valeriano

Email: oliversaavedra [at] upb.edu

Investigador Principal:

Hernan Santiago Ramirez Ortiz

E-mail: hernansro91@gmail.com

Resumen:
La zona del Valle Alto es una de las zonas más árida de la región central de Cochabamba y con la disminución de precipitaciones de estos últimos años el problema de falta de agua está aún más acentuado. Una vez concluido el proyecto múltiple Misicuni se tendrá a disposición de las aguas del valle alto almacenadas detrás la presa de la Angostura, por lo que es necesario tener datos para poder gestionar de manera eficiente y sostenible los recursos hídricos de la zona.

Se propone:
Configurar un modelo hidrológico distribuido de la cuenca del valle alto, con este tener el balance hídrico del área de estudio, análisis de escenarios y emitir recomendaciones para un manejo eficiente y sostenible del agua.

Para cumplir con lo propuesto se pretende cumplir los siguientes objetivos específicos:

Realizar la delineación de la cuenca principal del valle alto, el cual aporta a la represa de la Angostura.
Recopilar y verificar datos necesarios para un análisis geo-morfológico, hidrológico y social de la cuenca.
Configurar el modelo formateando los datos de entrada para el modelo
Realizar la calibración y validación de un modelo hidrológico distribuido que mejor se adecue a la cuenca del valle alto.
Realizar, analizar y evaluar simulaciones de escenarios futuros que se pueden presentar en el área de estudio y proponer directrices para la gestión integral de la cuenca tomando en cuenta el Plan Maestro del Valle Alto.
Este estudio está coordinado con el Servicio Departamental de Cuencas de la Gobernación de Cochabamba. El periodo de duración estimada es de 8 meses, desde Diciembre del año 2018.

Título del Proyecto: 

Monitoreo del desempeño de la planta de tratamiento de aguas residuales de Tolata - Cochabamba

Responsable: 

Oliver Cristian Saavedra Valeriano

Email: oliversaavedra@upb.edu/

Investigador Principal:

Ivette Echeverría Rojas

E-mail: Echeverria.ivette@upb.edu

Resumen:
Ante la escasez de agua en la región del Valle Alto de Cochabamba y dado que se trata de una zona eminentemente agropecuaria, actualmente una fuente importante de abastecimiento de aguas para riego son las aguas residuales, las que en algunos casos se utilizan crudas y en otros casos sin el tratamiento apropiado. Las aguas residuales debidamente tratadas y de acuerdo con su calidad fisicoquímica y microbiológica pueden reusarse para regar cierto tipo de plantaciones e incluso para la crianza de peces y para uso recreacional.

En países con grandes problemas de saneamiento y pocos recursos, como los que están en vías de desarrollo, se requieren plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas apropiadas y sostenibles para minimizar el potencial riesgo a la salud pública y al ambiente. En Latinoamérica se destaca la aplicación de reactores anaerobios de manto de lodos y flujo ascendente, conocidos como UASB por su sigla en inglés (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) o RAFA (Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente) que son tecnologías de efectividad comprobada. Sus eficiencias de remoción de materia orgánica los hacen competitivos y de más bajos costos que las cámaras sépticas y los tanques Imhoff, de amplia utilización en nuestro medio, para el tratamiento descentralizado de aguas residuales. El Gobierno Autónomo Municipal de Tolata ha implementado esta tecnología (UASB o RAFA) combinada con un sistema de biofiltros horizontales y verticales con la finalidad de mejorar la calidad de las descargas y cumplir así con las parámetros establecidos por las normas bolivianas. Este proyecto fue entregado a la empresa AGUATUYA bajo el contexto de un contrato de obra y prestación de servicios de operación y mantenimiento.

El presente proyecto se enfoca en la evaluación de este sistema de tratamiento combinado que permitirá generar un diagnóstico sobre el funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales municipales de Tolata en sus etapas de puesta en marcha y operación con lo que se pretende obtener información sobre la operación de sistemas de tratamiento de UASB combinados con humedales, alternativa que empieza a utilizarse ampliamente en nuestro país por sus ventajas principalmente, de requerimiento de área y eficiencia del tratamiento.

Para cumplir con lo propuesto se pretende cumplir con los siguientes objetivos específicos:

-Determinar las variaciones temporales de la calidad y cantidad del agua residual de entrada al sistema efectuando una serie de campañas de monitoreo.
-Determinar la eficiencia de las diferentes etapas del tren de tratamiento de la PTAR, en los siguientes parámetros físicos-químicos: Conductividad eléctrica, temperatura, pH, Solidos disueltos totales (SDT), Sólidos totales (ST), Sólidos suspendidos (SS), Solidos Suspendidos Volátiles (SSV), Demanda Biológica de Oxigeno (DBO), Demanda Química de Oxigeno (DQO), Aceites y Grasas, Nitrógeno amoniacal y fósforo y sulfuros en forma periódica.
-Elaborar y validar una metodología de monitoreo eficaz para la planta de tratamiento.
-Definir los parámetros específicos y más eficaces para el control de la calidad de aguas en el efluente y la eficiencia global de la planta de tratamiento.
-Este proyecto se realiza en coordinación con la Fundación AGUATUYA.

Título del Proyecto: 

Estudio de precipitación en cuencas clave en Bolivia usando precipitación estimada desde satélites

Responsable: 

Oliver Cristian Saavedra Valeriano, PhD

Email: oliversaavedra@upb.edu

Investigador Principal:

Jhonatan Enrique Ureña Camacho

Email: jhon.urca1994@gmail.com

Investigadores invitados:

Andrés Germán Vallejos Balladares

Email: andresgvallejosb@gmail.com

Ana Cecilia Escalera Rodríguez

E-mail: cecichi74.acem@gmail.com 

Resumen:
Este estudio está dentro el marco investigativo de Observación Global de la Precipitación. Es importante verificar las estimaciones de precipitación satelital para ver cuán útiles podrían ser para un mejor en entendimiento del ciclo hidrológico y eventualmente para el beneficio de la sociedad. Es así que se espera aprovechar los productos hidro-meteorológicos derivados de sensores remotos satelitales combinados con mediciones a superficie terrestre.

Varias cuencas en el mundo, en especial en Países en vías de desarrollo, requieren incrementar el número y extensión de sus estaciones meteorológicas en tierra. Lo cual no siempre es factible debido a la accesibilidad, costos de inversión inicial y mantenimiento. La ventaja que tiene la precipitación satelital es la cobertura tomando en cuenta la distribución espacial y temporal de manera complementaria a las mediciones puntuales con pluviómetros y en algunas regiones escasas.

Para este estudio se usaron los productos: GSMaP, CHIRPS y GMET. Cada uno de estos posee resolución espacial y temporal diferente. Las áreas de estudio son: Cuenca Katari, Cuenca del Rio Grande y Cuenca del Pilcomayo. Cada una presenta diferentes relieves, con el fin de considerar el factor altura como parte del análisis. El periodo temporal seleccionado fue 2000 - 2016.

Este proyecto tiene 3 objetivos principales:
- Evaluación de productos satelitales de precipitación en las redes de pluviómetros disponibles.
- Desarrollo de una nueva base de datos con mayor resolución espacial y temporal.
- Aplicación de los nuevos productos de precipitación mejorados para llevar a cabo simulaciones hidrológicas y así estimar el balance hídrico en las cuencas de Bolivia y Sud-América.

La fuente financiamiento principal es la agencia de exploración aero-espacial japonesa (JAXA de su sigla en inglés).  JAXA proporcionara todos los productos satelitales necesarios para estudio además de los costos de viajes para asistir a las reuniones científicas de reportes e intercambio de ideas. También se ha recibido apoyo financiero de la Cooperación Técnica Belga para capacitación del producto del uso y modificación de la grilla GMET.

El periodo de este proyecto es de Abril del 2016 a Marzo del 2019.

Para más detalles visitar la página del proyecto “Global Precipitation Measurement”

http://www.eorc.jaxa.jp/GPM/doc/8kobo_e.htm

Responsable: 

Oliver Cristian Saavedra Valeriano, PhD

Email: oliversaavedra@upb.edu

Investigador Principal: 

Samuel Alberto Ancalle Alcócer

E-mail: sancalle@gmail.com

Resumen:
Este estudio está enfocado a establecer lineamientos para un plan de manejo integral de la cuenca del Valle de Sacaba, el objetivo es mejorar los recursos agua, suelo y vegetación por medio de la simulación de un modelo hidrológico distribuido y así efectuar evaluaciones de posibles escenarios de cambio.

Las cuencas en países en vías de desarrollo como Bolivia tienen varios problemas como ser: la explotación desmesurada de los recursos, a largo plazo ocasiona una deterioración progresiva de los suelos, disminuye la cantidad de agua disponible, impermeabilización del suelo y destrucción de zonas naturales. Por medio de Sistemas de información geográfica y mapas cartográficos, se construirá una base de datos para el análisis respectivo de estado actual de la cuenca.

Este proyecto tiene 3 objetivos principales:

-Inventariar los recursos  hídricos de la cuenca Sacaba.
-Identificar y caracterizar el uso de suelo en la cuenca Sacaba.
-Evaluar la importancia de la vegetación en la cuenca.
-Elaborar bases técnicas para fortalecer un plan integral de la cuenca, mediante una base de datos y la simulación de diferentes casos.
Este estudio está coordinado con el Servicio Departamental de Cuencas de la Gobernación de Cochabamba. El periodo de duración estimada es de 6 meses, desde mayo a noviembre del año 2016.

Responsable:

Oliver Saavedra, PhD

E-mail: oliversaavedra@upb.edu

Resumen:
Esta propuesta intenta aprovechar los productos meteorológicos derivados de sensores remotos satelitales combinados con mediciones en sitio. Específicamente la información sobre la distribución espacial y temporal de la precipitación será utilizada para forzar modelos hidrológicos distribuidos para de esta manera poder evaluar la eficiencia de estos productos satelitales con dos variables intensidad medida en tierra a través de pluviómetros y/o radares y caudales de rio.

Varias cuencas en mundo, en especial en Países en vías de desarrollo, requieren incrementar el número y extensión de sus estaciones meteorológicas. Lo cual no siempre es factible debido a la accesibilidad, costos de inversión inicial y mantenimiento. Hoy en día solo los países desarrollados cuentan con redes de pluviómetros y radares con cobertura nacional a una resolución espacio-temporal cada vez más pequeña.

Este proyecto tiene 3 objetivos principales:

-Evaluación de productos satelitales de precipitación en regiones con escasos pluviómetros en cuencas de diferente tamaño.
-Validación de métodos de combinación de productos satelitales de precipitación con mediciones en tierra para incrementar la cobertura y resolución.
-Aplicación de los nuevos productos de precipitación para forzar  modelos hidrológicos distribuidos y así obtener estimados de crecidas que vayan a causar inundaciones en la cuenca
La fuente financiamiento principal es la agencia de exploración aero-espacial japonesa (JAXA de su sigla en inglés).

El periodo inicial de este proyecto es de Abril del 2013 a Marzo del 2016.

Para más detalles visitar la página del proyecto

http://www.eorc.jaxa.jp/GPM/doc/8kobo_e.htm

Responsable:

Francisco Aguirre, PhD

E-mail: faguirre@upb.edu

Investigadores:

Álvaro Moscoso, Estudiante de Ing. Civil

Resumen:
Actualmente los métodos de dimensionamiento de estructuras de hormigón armado, están fundamentados en modelos empíricos resultados de estudios de laboratorio y modelos computacionales aproximados, estos modelos simplificados resultan seguros para elementos y estructuras robustas. Con el avance de la tecnología y la disminución de espacios libres para las construcciones, se están empleando nuevos materiales y nuevos procesos constructivos, donde se tienen elementos estructurales más delgados y edificios más esbeltos que requieren estudios no lineares. Al presente este modelo exacto no está caracterizado por las normas, simplemente lo mencionan porque su implementación requiere un trabajo computacional muy grande y un conocimiento muy profundo de la teoría.
Considerando que actualmente los modelos matemáticos, que demandan la solución de sistemas de ecuaciones diferenciales, pueden tener soluciones exactas es que se está planteando este trabajo. El proyecto consiste en elaborar un programa computacional interactivo cuyos resultados serán validados por ensayos de laboratorio, gracias a la construcción de un pórtico de ensayo y un sistemas de adquisición automática de datos y de fuerzas.

Responsable:

Francisco Aguirre, PhD

E-mail: faguirre@upb.edu

Investigadores:

Carlos Diez de Medina, Estudiante de Ing. Civil 

Andrés Acosta, Estudiante de Ing. Civil

Resumen:
Metalúrgica Chavarria Isetta (Metalci S.A), es una empresa dedicada la fabricación de piezas en hierro fundido gris y blanco. Produce también aceros de alta y baja aleación, aceros al carbón, aceros al manganeso, aceros inoxidables, aceros cromo-molibdeno y otros en base al reciclado de desperdicios y desechos metálicos. 
Para la fabricación de los moldes y las almas se aplica un sistema autofraguante con resina, cuyo objetivo es conseguir la aglutinación apropiada y suficiente de las arenas para lograr un molde de características adecuadas. Los aglutinantes constan de dos componentes: la resina fenólica alcalina que se añade entre 1,3 y 1,6 % del peso de arena y la triacetina, empleada como catalizador, añadida entre un 20 y 25% del peso de resina
En el proceso se generan residuos en la etapa de desmoldeo, los cuales podrían ser peligrosos por las características de toxicidad y corrosividad de la resina y el catalizador. Según datos de la empresa, el 70 % de la arena usada se recicla al mismo proceso y el 30 % se desecha. Estos desechos corresponden a la porción de la arena que estuvo expuesta a tensiones y efectos térmicos, por lo cual presentan granos fracturados y aglutinantes quemados. Los residuos son dispuestos en el botadero de la Municipalidad de Colcapirhua en la Provincia Quillacollo del Departamento de Cochabamba. 
La justificación de esta investigación reside en la posibilidad de la reutilización de estos desechos de arena contaminante, en lugar de disponerlos al medio ambiente, y la verificación de un posible aumento de la resistencia del hormigón debido a que, al ocurrir la calcinación de las arenas, se podría modificar su cristalografía y se formen porcentajes importantes de sílice reactiva que podría combinarse con productos de la hidratación del cemento formando compuestos duros. Por otra parte, El material orgánico que se incorpora en la arena no se degrada con el tiempo y posiblemente no provoquen un deterioro prematuro de los hormigones, efecto que normalmente ocurre con el uso de arenas contaminadas con suelos orgánicos (el estudio del deterioro será una segunda etapa de esta investigación). 
Se realizarán igualmente varias pruebas utilizando arenas finas sin resina y arenas finas con resina mezcladas con arenas de otras granulometrías. El material de desecho también será empleado como agregado grueso, triturando los desechos hasta obtener granulometrías adecuadas. Las pruebas incluirán también lavado profundo de los materiales contaminantes para verificar si es posible retirar parte de estos productos orgánicos. Los materiales serán caracterizados y se verificará principalmente la resistencia a compresión del hormigón, entre otras propiedades como el fraguado, etc. En caso necesario serán utilizados aditivos químicos de hormigones. 

Responsable:

Omar Ormachea, PhD

E-mail: oormachea@upb.edu

Investigadores:

Orlando Rojas, Estudiante de Ing. Civil

Resumen:
Actualmente Bolivia cuenta con varias estaciones meteorológicas que están ubicados en distintos municipios del país. Las lecturas que se obtienen de estas estaciones son datos que necesitan ser procesados para que se puedan utilizar como parte de las variables que se consideran en el modelado de problemas de ingeniería. 
La UPB cuenta con una estación que se encuentra ubicada en la cubierta del bloque principal de salas de aula. Al presente está en funcionamiento, pero necesita acoplarse a un sistema automático de adquisición de datos y que estos puedan ser acezados fácilmente por la WEB. Entre las lecturas que puede realizar están las velocidades de viento, la temperatura, humedad ambiente y presión. Una vez que se encuentre en funcionamiento se va a realizar el calibrado de los diferentes sensores con los que cuenta el equipo.

Responsables:

César Vaca, Prof.

E-mail: cvaca@upb.edu

Mauricio Bustamante, Prof.

E-mail: mbustamante@upb.edu

Investigadores:
Pablo Burgos, Estudiante de Ing. Civil
Alejandro Colque, Estudiante de Ing. Civil

Resumen:
La carrera de Ingeniería Civil y el CIMOC, han elaborado convenios con las comunidades de Putucu y con la Alcaldía de Tiquipaya para que los estudiantes puedan realizar carpetas de proyectos por lo menos una vez por año, todo esto con el objetivo de acercamiento de la UPB con comunidades carentes. En ese marco, este proyecto consiste en la elaboración de un sistema de captación de agua de rio, tratar esta agua, trasladar a tanques de agua y proyectar un sistema de distribución. Este proyecto incluye también un sistema de alcantarillado y una planta de tratamiento.

Responsable:

César Vaca, Prof. (UPB)

E-mail: cvaca@upb.edu

Investigadores:

Diego Badani, Estudiante de Ing. Civil

Resumen:

La carrera de Ingeniería Civil y del CIMOC, han suscrito un convenio con la Alcaldía de Sacaba para la complementación de una Planta de Tratamiento de aguas residuales. Esta planta se encuentra

ubicada en la localidad del Abra y consta del emisario de los distritos 2 y 6, una estación elevadora, una planta de tratamiento con sedimientadores y bio-filtros y eras de secado.

Responsable:

Francisco Aguirre, PhD

E-mail: faguirre@upb.edu

Resumen:
La Universidad Privada Boliviana se ha adjudicado un proyecto para diversas Alcaldías del país, entre las cuales la Alcaldía de Cercado en Cochabamba, este proyecto fue denominado de Simplificación de Documentos, que consiste en eliminar mucho de la parte burocrática en la aprobación de los documentos requeridos la iniciar el proceso de constructivo, pero también cumplir con otros requisitos técnicos que no estaban siendo considerados. 
Después de lo ocurrido en la ciudad de Santa Cruz con el edificio Málaga, se ha visto la necesidad de exigir una mayor rigurosidad en el proceso constructivo y en el cálculo de las edificaciones. En este sentido, el Departamento de Consultoría de la UPB ha solicitado ayuda al CIMOC donde el Dr. Francisco Aguirre está como consultor independiente encargado de establecer varios niveles de control. Los niveles de control que fueron impuestos constan de una relación de documentos que deben ser presentados en el cálculo estructural con sus respectivos instructivos, nuevos formatos de planos y un nuevo tipo de carimbo obligatorio, elaboración de formularios y procesos de inspección en sus diferentes etapas, etc.
La primera etapa ya está completada, falta establecer algunos pocos detalles. La comunidad de ingenieros y arquitectos relacionados al proceso constructivo han adoptado posiciones más responsables, en este sentido existen varias reuniones y mesas redondas con diversas entidades técnicas y científica para implementar y discutir estas nuevas disposiciones.

Responsable:

Francisco Aguirre, PhD

E-mail: faguirre@upb.edu

Investigadores:

Álvaro Moscoso, Estudiante Ing. Civil

Resumen:
Existe una utilización en gran escala de este tipo de secciones metálicas en nuestra región y un desconocimiento de un cálculo simplificado. En la mayor parte de las veces, los cálculos no son correctos porque se basan en expresiones apropiados para otro tipo de perfiles. En este proyecto se busca expresiones simplificadas para el cálculo de secciones metálicas formadas de plancha plegada y que están sujetas a esfuerzos de flexo compresión biaxial. Los perfiles conformados de plancha plegada tienen tensiones residuales que provienen de su proceso de fabricación, estas tensiones residuales son diferentes de los perfiles metálicos laminados en caliente y perfiles soldados cuyas tensiones residuales proviene normalmente del proceso de enfriamiento que estos sufren, es por este motivo que su metodología de cálculo debe necesariamente ser diferente. Existen expresiones completas que analizan los esfuerzos en elementos viga-columna de perfiles de plancha plegada pero no son simplificados.

Responsable:

Ramiro Escalera, PhD

E-mail: rescalera@upb.edu

Investigadores:

Omar Ormachea, PhD

Francisco Aguirre, PhD

César Vaca, Estudiante Ing. Civil

Érica Estrada, Estudiante Ing. Civil

Resumen:
Existe un desconocimiento por parte de las comunidades sobre si el agua que consumen contiene arsénico y, si es el caso, con mayor razón ignoran si la concentración se halla dentro de los límites permisibles según la Organización Mundial de la Salud. 
En este trabajo, se realizará un mapeo de algunas regiones de la ciudad de Cochabamba que utilizan agua para su consumo proveniente de pozos profundos. Este mapeo consistirá en hacer una recolección de muestras de agua de estos pozos mediante normativas rigurosas y las mismas serán analizadas. Al mismo tiempo, se obtendrá un perfil hidrológico de estos pozos para detectar posibles causas de esta contaminación, este mapeo será realizado por la estudiantes de la carrera de Ingeniería. Después del mapeo será realizado un estudio para montar un equipo de bajo costo que pueda retirar el contenido de arsénico del agua. La eficiencia de este equipo desarrollado por los Prof. Ramiro Escalera y Omar Ormachea, que es a través de la foto-oxidación, ya ha sido comprobada y la siguiente etapa consiste en complementar la parte de su infraestructura para que el arsénico pueda ser retirado de forma rápida y efectiva. En esta parte del trabajo los Prof. César Vaca y Francisco Aguirre van a trabajar con la estudiante Érica Estrada que va a desarrollar esta investigación como su Trabajo Final de Grado. Esta investigación es multidisciplinaria porque envuelve a varias carreras.