Repositorio Institucional Universidad Nacional de Ingeniería
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Síntesis, caracterización fotoelectroquímica de películas de nanovarillas de ZnO y su aplicación como fotoánodos en celdas solares sensibilizadas con colorantes
Get PDFEn este trabajo de tesis, se investigó la influencia de los parámetros de depósito de la capa de semillas en las propiedades eléctricas y fotoelectroquímicas de películas de nanovarillas de ZnO crecidas sobre sustratos de vidrio conductor transparente (FTO). Las nanovarillas de ZnO se obtuvieron por crecimiento, en una solución sobresaturada de nitrato de zinc, de la capa de semillas de ZnO depositas sobre FTO. Se empleo la técnica de rociado pirolítico para depositar varias películas de semillas de ZnO a partir de soluciones precursoras de acetato de zinc con razones molares etanol/agua (Γ) en el rango de 0 a 0,92. Encontramos que tanto las propiedades eléctricas como fotoelectroquímicas están fuertemente influencias por las condiciones de preparación de la solución precursora. Con el fin de realizar la caracterización eléctrica de las distintas películas de nanovarillas de ZnO sintetizadas, determinación de la resistencia de lámina, resistividad, movilidad y densidad de portadores de carga, se diseñó e implementó un sistema modular cuyos componentes básicos son un electroimán, que genera un campo magnético de hasta 400 mT, una fuente de corriente DC y un multímetro digital de alta resolución. También se desarrolló un conmutador controlable por puerto serial usando una placa Arduino para realizar los cambios automático de los puntos de contacto sobre la muestra, sobre los cuales se debe aplicar la corriente y medir el voltaje requerido por las técnicas de van der Pauw y efecto Hall. Finalmente, se fabricó y evaluó la performance de celdas solares sensibilizadas por colorante (DSSC) usando como fotoánodo las películas de nanovarillas de ZnO sintetizadas. La mayor eficiencia de las DSSC obtenida fue de 0,42% y corresponde a la DSSC fabricada usando como fotoánodo películas de nanovarillas de ZnO con Γ=0,04.In this thesis work, the influence of seed layer deposition parameters on the electrical and photoelectrochemical properties of ZnO nanorod films grown on transparent conductive glass (FTO) substrates was investigated. The ZnO nanorods were obtained by growing, in a supersaturated zinc nitrate solution, of the ZnO seed layer deposited on FTO. The Spray Pyrolysis technique was used to deposit several ZnO seed films from zinc acetate precursor solutions with ethanol/water molar ratios (Γ) in the range of 0 to 0,92. We found that both the electrical and photoelectrochemical properties are strongly influenced by the preparation conditions of the precursor solution. In order to carry out the electrical characterization of the different films of synthesized ZnO nanorods, determination of the sheet resistance, resistivity, mobility and density of charge carriers, a modular system was designed and implemented whose basic components are an electromagnet, which generates a magnetic field of up to 400 mT, a DC current source (Keithley Model 6220) and a high-resolution digital multimeter (Keithley Model 2701). A switch controllable by the serial port was also developed using an Arduino board to automatically change the contact points on the sample, on which the current must be applied, and the voltage required by the van der Pauw and Hall effect techniques must be measured. Finally, the Dye-sensitized solar cells (DSSC) were fabricated, and its performance evaluated using the synthesized ZnO nanorod films as photoanode. The highest efficiency of the DSSC obtained was 0,42% and corresponds to the DSSC fabricated using ZnO nanorod films with Γ=0,04 as photoanode.Tesi
Gestión de costos utilizando el ERP-SAP en la construcción de la relavera mina San Rafael Moquegua
Get PDFLa gestión de costos es uno de los pilares del control de proyectos, que permite el cálculo de múltiples indicadores como conocer el estado de ganancia o pérdida del proyecto, proyecciones al término, desviaciones en partidas de control, entre otros indicadores. En la actualidad existen muchas herramientas que facilitan la gestión de costos, una de ellas son los sistemas ERP, los cuales vienen siendo utilizados en el sector de la construcción en Perú, pero solamente por un pequeño grupo de empresas.
Ante ello, el presente trabajo busca mostrar el uso del ERP SAP en la gestión de costos de un proyecto de construcción, específicamente en el control de costos mediante la aplicación del método de valor ganado en las partidas de control, ello con la finalidad de que se puedan conocer las ventajas y aplicaciones de los ERP en el sector de la construcción. Para ello se detalla el proceso de control de costos utilizado en la ejecución del proyecto “Construcción de Relavera B4 Fase I en la Mina San Rafael – Moquegua”.
A lo largo de los capítulos se explica la metodología del proceso de control de costos, iniciando con la creación de una estructura de control, la recopilación de datos mediante el uso de partes diarios, el procesamiento de la información, su carga al sistema ERP SAP y el reporte de costos de las partidas de control. Sobre ellas se aplicó el método de valor ganado y luego del análisis de los resultados, se implementaron acciones que lograron mejorar el CPI de la preparación de concreto pasando de un CPI de 0.49 a 1.18.
El proyecto “Construcción de Relavera B4 Fase I en la Mina San Rafael – Moquegua” se ejecutó entre los meses de agosto 2020 y marzo 2021 (08 meses) y finalizó con un margen de 7.8% sobre la venta total de 10,584,836 (excluding IGV), with the use of ERP-SAP as a cost control tool.Trabajo de suficiencia profesiona
Recuperación del patrimonio desde la gestión ambiental de las viviendas Putuco en Taraco de Huancané, Puno
No full textActualmente, en la gestión medioambiental en Perú no se dan las condiciones necesarias para conservar el patrimonio cultural de las viviendas Putuco en Taraco, Huancané, Puno. Por ello, el objetivo del estudio fue analizar estrategias para la recuperación del patrimonio cultural y natural en las viviendas de esta zona. La metodología se fundamentó en un enfoque mixto de tipo básico y nivel descriptivo, adoptando un diseño de campo no experimental y transversal. La muestra con la que se trabaja en el estudio es de 73 personas. Las técnicas empleadas incluyeron cuestionarios, entrevistas semiestructuradas y grupos focales, utilizando como instrumentos una encuesta, una guía de entrevista flexible con preguntas abiertas y un guion con preguntas generadoras. Se organizó un marco teórico que permitió establecer variables e indicadores que sirvió para medir, de manera cuantitativa y cualitativa, a los Putucos.
Los resultados señalan que, en Taraco, no se ha implementado una estrategia de gestión ambiental para conservar las viviendas Putuco, por lo que concluyo que es necesario implementar una estrategia de gestión ambiental. No se ha implementado ninguna gestión para proteger el medio ambiente por lo que concluyo que es necesario impulsar una campaña de concientización para que la municipalidad de Taraco lo lleve a cabo. Actualmente hay poca extensión de pastos naturales que proveen de materias primas para la construcción de las viviendas Putuco, por lo es necesario expandir su cultivo. Hay demasiada contaminación de basura en Taraco, por lo que concluyo que es necesario hacer campañas de concientización. Por último, las viviendas Putuco están en estado de abandono, por lo que encuentro necesario crear conciencia de su valor cultural.Currently, environmental management in Peru does not provide the necessary conditions to preserve the cultural heritage of the Putuco dewllings in Taraco, Huancané, Puno. Therefore, the objective of the study was to analyze strategies for the recovery of the cultural and natural heritage in the houses of this area. The methodology was based on a mixed approach of basic type and descriptive level, adopting a non-experimental and transversal field design. The sample with which the study works is 73 people. The techniques used included questionnaires, semi- structured interviews and focus groups, using as instruments a survey, a flexible interview guide with open questions and a script with generating questions. The information was recorded from his background. A theoretical framework was organized that allowed establishing variables and indicators that served to measure, quantitatively and qualitatively, the Putucos.
The results indicate that, in Taraco, an environmental management strategy has not been implemented to preserve the Putuco dewllings, so I conclude that it is necessary to implement an environmental management strategy. There has not been any management implemented to protect the environment, so I conclude that it is necessary to promote an awareness campaign for the municipality of Taraco to carry it out. Currently there is little extension of natural pastures that provide raw materials for the construction of the Putuco dewllings, so it is necessary to expand their cultivation. There is too much garbage contamination in Taraco, so I conclude that it is necessary to carry out awareness campaigns. And lastly, the Putuco dewllings are in a state of abandonment, so I find it necessary to create awareness of their cultural value.Tesi
Una metodología de control del rendimiento de una turbina a gas de la central térmica Santa Rosa empleando supervisión en tiempo real
Get PDFEn esta tesis se desarrolla una metodología de control para la mejora del rendimiento de una turbina a gas (TG) de ciclo abierto, que es afectado por los factores de mayor impacto, localizados en los sistemas de filtrado de aire de admisión y compresión. La TG es parte de la unidad TG-8, de la Central Térmica Santa Rosa (CTSR) que pertenece a Enel Generación Perú S.A.A, empleando supervisión en tiempo real. La TG es marca Siemens, modelo SGT6-5000F de un solo eje, de 200 MW para trabajo pesado.
Con la metodología de control, se busca mantener el rendimiento neto de la TG en valores de referencia o muy cercanos a él, con la finalidad de evitar paradas de la TG que obliguen la realización de mantenimientos correctivos para el cambio de filtros finales de admisión o lavados off-line automáticos o manuales del compresor; y más bien lograr una adecuada operación y reducir los costos operativos.
Para la implementación de la metodología de control, se emplearán expresiones matemáticas relacionadas con el rendimiento de la TG, basadas en métodos de diagnóstico energético que constituyen la base para la implementación del sistema de control y supervisión en tiempo real del rendimiento de TG. El cálculo para la mejora y la supervisión del rendimiento en tiempo real se implementará con el software PI de OSIsoft, versión 10.0.8628, que es una solución de software para recolectar, almacenar, analizar y proporcionar información a los usuarios. PI de OSIsoft, posee una interface de comunicaciones para obtener los datos de la TG mediante el sistema SPPA-T3000, versión 4.1, de Siemens. PI de OSIsoft, luego de organizar, mejorar y almacenar los datos los procesa para entregarlo al usuario final en tiempo real, mediante su componente PI Visualization Tool.This thesis develops a methodology for controlling the performance of an open cycle gas turbine (GT), which is affected by the factors with the greatest impact, located in the intake and compression air filtration systems. The TG is part of the TG-8 unit of the Santa Rosa Thermal Power Plant (CTSR) belonging to Enel Generación Perú S.A.A, using real-time monitoring. The TG is a Siemens brand, model SGT6-5000F, single-shaft, 200 MW for heavy duty work.
With the methodology, the aim is to maintain the net performance of the TG at reference values or very close to it, in order to avoid stops of the TG that require corrective maintenance to be carried out to change the final filters of the TG. intake or automatic or manual off-line washing of the compressor; and rather achieve adequate operation and reduce operating costs.
For the implementation of the methodology, mathematical expressions related to the performance of the TG will be used, based on energy diagnosis methods that constitute the basis for the implementation of the real-time control and supervision system of the performance of TG. The calculation for real-time performance monitoring and improvement will be implemented with OSIsoft's PI software, version 10.0.8628, which is a software solution for collecting, storing, analyzing and providing information to users. OSIsoft PI, has a communications interface to obtain data from the TG using the Siemens SPPA-T3000 system, version 4.1. OSIsoft PI, after organizing, improving and storing the data, processes it to deliver it to the end user in real time, through its PI Visualization Tool component.Tesi
Análisis de la topología del sistema eléctrico selva central para mejorar la confiabilidad de suministro eléctrico
Get PDFLa presente investigación tiene como objetivo desarrollar el análisis de la topología de transmisión aplicando criterios técnicos y económicos, y de esta manera determinar el impacto sobre la confiabilidad del suministro eléctrico a través de índices de confiabilidad.
La presente investigación considera como unidad de análisis el sistema eléctrico selva central, cuya topología de transmisión es del tipo radial y presenta una baja confiabilidad, ocasionando una limitada capacidad y una mala calidad en el suministro eléctrico.
Para el análisis de topología, se realiza el diagnóstico del Sistema Eléctrico Selva Central a través del modelamiento eléctrico y el flujo de potencia, asimismo, se obtienen los índices de confiabilidad mediante el análisis probabilístico y determinista. Posteriormente, se analizan nuevas configuraciones de topología teniendo en consideración los criterios técnicos y económicos, y la georreferenciación de cada elemento que conforma el sistema eléctrico. Además, se determinan los nuevos índices de confiabilidad de cada configuración de topología de transmisión.
Finalmente se obtiene el monto de inversión de cada una de estas configuraciones y se determina mediante una evaluación económica, la configuración óptima. Concluyéndose que mediante el análisis de la topología del sistema eléctrico Selva Central se logra mejorar la confiabilidad del suministro eléctrico del 77.23% al 99.99%. Palabras Claves: Confiabilidad, topología, sistema, determinista, probabilístico, inversión, calidad, capacidad, suministro, configuración.The objective of this research is to develop the analysis of the transmission topology applying technical and economic criteria, and in this way determine the impact on the reliability of the electrical supply through reliability indexes.
The present research considers as a unit of analysis the central jungle electrical system, whose transmission topology is radial type and presents a low reliability, causing a limited capacity and a bad quality in the electrical supply.
For the topology analysis, the diagnosis of the Selva Central Electric System is carried out through electrical modeling and power flow, and reliability indexes are obtained through probabilistic and deterministic analysis. Subsequently, new topology configurations are analyzed taking into consideration the technical and economic criteria, and the georeferencing of each element that makes up the electrical system. In addition, the new reliability indexes of each transmission topology configuration are determined. Finally, the investment amount of each of these configurations is obtained and the optimal configuration is determined by means of an economic evaluation. It is concluded that by means of the analysis of the topology of the Selva Central electrical system, the reliability of the electrical supply is improved from 77.23% to 99.99%.Trabajo de suficiencia profesiona
Exigencia de coordinador BIM en proyectos: edificio de oficinas, Institución Educativa y tienda de autoservicio
No full textEl presente trabajo es una exposición de mi experiencia laboral como aprendizaje en el desarrollo de proyectos arquitectónicos diversos, desde el año de egresado Dicha experiencia inicia en la oficina Ojeda & Asociados en el año 2013, cuando aún cursaba el octavo ciclo, en esta oficina pude poner en práctica mi base académica y sobre todo aprender y ampliar mi conocimiento, empezando como practicante, colaborando con tareas sencillas de distribución de ambientes pequeños y con el transcurso de los años tener a cargo el planteamiento inicial y posterior desarrollo de algunos proyectos arquitectónicos a nivel de presentación ante los municipios
Después de la etapa de diseño de edificaciones, tuve la oportunidad de formar parte del staff de profesionales de la construcción en la constructora MC METCO S AC donde pude ver la arquitectura en la etapa de ejecución, aprendiendo no solo las consideraciones y procesos constructivos que se deben tener en cuenta al momento de proponer los acabados; si no también, el constante trabajo en equipo y coordinación con las demás subcontratas y especialidades, para definir sectores, tiempos y orden de ingreso en la intervención y ejecución de sus trabajos. También tuve el cargo de coordinador BIM; con el cual, realicé la importante labor de detectar las interferencias entre las diferentes especialidades durante el transcurso de obra. Se realizaron sesiones ICE, para poder solucionar las interferencias y sobre todo mejorar y reducir los tiempos de ejecución en obra, logrando resultados favorables.
En este trabajo de suficiencia profesional se expone un total de 08 proyectos, 06 de diseño y 02 de construcción. Se desarrolló 3 proyectos a mayor detalle que son Edificio de oficinas "Torre Prado", Institución educativa "Nueva sede Zegel IPAE SJM" y Tienda de autoservicio "PROMART". Que fueron un reto para mí debido al tipo de proyecto, forma del terreno y exigencias en tiempos del cliente. Además, que se pueden ver las diferencias entre usar o no el sistema BIM en la etapa de obra, en los que asumí el cargo con un buen desempeño y responsabilidad
Con ello se pretende demostrar la experiencia adquirida en la profesión de arquitectura, haciendo énfasis a la importancia del arquitecto tanto en diseño como en construcción, priorizando la calidad arquitectónica de espacios y acabados en las obras de construcción.Trabajo de suficiencia profesiona
Modelo de aprendizaje automático para detectar anomalías en un transformador de una empresa de distribución eléctrica
Get PDFEn el ámbito del mantenimiento eléctrico, es habitual realizar mediciones puntuales de parámetros eléctricos como corriente y voltaje de baja tensión. El tiempo que transcurre entre que el personal realiza la medición y se culmina el análisis de datos para detectar anomalías es de aproximadamente una semana. Las anomalías que no se identifican a tiempo pueden escalar rápidamente, afectando tanto el desempeño del sistema eléctrico y los indicadores clave del negocio. Las consecuencias de la no detección oportuna de una anomalía son la reducción en la venta de energía, reducción de la confiabilidad y el impacto en la satisfacción al cliente.
La presente tesis tiene como objetivo desarrollar un modelo de aprendizaje automático para la detección de anomalías en un transformador de una empresa de distribución eléctrica. Se centra en la identificación de tres tipos principales de anomalías: cortocircuito externo, sobrecarga en el transformador y niveles de voltaje. Para la detección automática de estas anomalías, se desarrolló un modelo de Árbol de Decisión que permitió clasificar con precisión los datos en categorías de anómalos y no anómalos. Los resultados obtenidos confirman la alta eficiencia y precisión del modelo propuesto, logrando identificar correctamente las anomalías dentro del extenso conjunto de datos analizados. Además de su precisión, la implementación del modelo demostró ser económicamente viable.
La aplicación de técnicas de aprendizaje automático para la detección de anomalías en transformadores permite reducir los tiempos en la toma de decisiones. Lo cual impacta de forma positiva en la gestión de mantenimiento, contribuye significativamente a mejorar la eficiencia operativa. La adopción de este tipo de tecnologías es un paso esencial para modernizar la gestión de mantenimiento y garantizar la continuidad del servicio eléctrico.In the field of electrical maintenance, it is common to conduct point measurements of electrical parameters such as low-voltage current and voltage. The time elapsed between conducting the measurement and completing the data analysis to detect anomalies is approximately one week. Anomalies that are not identified promptly can escalate quickly, affecting both the performance of the electrical system and key business indicators. The consequences of not detecting anomalies in time include reduced energy sales, decreased reliability, and negative impacts on customer satisfaction.
This thesis aims to develop a machine learning model for detecting anomalies in a transformer belonging to an electrical distribution company. It focuses on identifying three main types of anomalies: external short circuits, transformer overloads, and voltage levels. To enable the automatic detection of these anomalies, a Decision Tree model was developed, which accurately classified data into anomalous and non-anomalous categories. The results obtained confirm the high efficiency and accuracy of the proposed model, successfully identifying anomalies within the extensive dataset analyzed. In addition to its precision, the model's implementation proved to be economically viable.
The application of machine learning techniques for anomaly detection in transformers reduces decision-making times, positively impacting maintenance management and significantly improving operational efficiency. The adoption of such technologies is an essential step toward modernizing maintenance management and ensuring continuity in electrical service.Tesi
Gestión de la producción en la construcción de una línea de relaves, Cañete - Lima
Get PDFEl presente trabajo tiene como finalidad analizar y detallar la experiencia laboral desempeñada en la unidad minera Condestable, empresa minera subterránea que se dedica a la extracción de minerales y a la producción de concentrado de cobre, se encuentra ubicada en Mala al sur de Lima, en donde se desarrolló el proyecto de construcción de una nueva línea de relaves, debido a que se proyecta la construcción de un nuevo depósito de relaves.
El proyecto contempla la construcción de cajones de concreto armado a lo largo del recorrido de 880 m de longitud, así como también la estructura metálica donde se asienta la tubería que transporta los relaves. Se desarrolló el control de actividades del proyecto desde la productividad, control de avance, gestión de la calidad y gestión de la seguridad del proyecto, con el fin de garantizar cumplir con los estándares y especificaciones que solicita el cliente.
Para tal propósito se abarcan las metodologías y fundamentos utilizados en el desarrollo de las actividades del proyecto, se detallan los alcances y especificaciones del proyecto tanto de la parte civil como de la parte metal mecánica. Consecuentemente, y sobre la base teórica dada se desarrolla gestión de la producción ejecutada en el transcurso del proyecto, así como también la gestión de la calidad que garantiza que se cumplan con las especificaciones y normas nacionales e internacionales. Para tener un ámbito global de lo que conlleva la realización de un proyecto, es de igual importancia realizar la gestión de seguridad y salud ocupacional para además de cumplir con los tiempos y costos, terminar un proyecto sin tener ningún incidente o accidente en el lugar de trabajo.
En conclusión, la aplicación oportuna de los principios y prácticas de la gestión integral de proyectos fue fundamental para el éxito de la construcción de la línea de relaves. La integración de procesos y la atención meticulosa a cada área de conocimiento garantizaron una ejecución eficiente y controlada del proyecto, cumpliendo con los requisitos establecidos y satisfaciendo las expectativas de los interesados.The purpose of this work is to analyze and detail the work experience carried out at the Condestable mining unit, an underground mining company dedicated to mineral extraction and copper concentrate production, located in Mala, south of Lima. The project involved the construction of a new tailings line due to the projected construction of a new tailing’s storage facility.
The project involves the construction of reinforced concrete boxes along the 880 m long route, as well as the metal structure supporting the pipeline that transports the tailings. Project activities were controlled from productivity, progress monitoring, quality management, and project safety management, to ensure compliance with the standards and specifications requested by the client.
For this purpose, the methodologies and fundamentals used in the development of project activities are addressed, detailing the scope and specifications of the project both in civil and mechanical parts. Consequently, based on the given theoretical framework, production management executed throughout the project is developed, as well as quality management that ensures compliance with national and international specifications and standards. To have a comprehensive understanding of what it entails to carry out a project, it is equally important to carry out occupational health and safety management to finish a project without any incidents or accidents in the workplace.
In conclusion, the timely application of principles and practices of comprehensive project management was essential for the success of the tailings line construction. The integration of processes and meticulous attention to each area of knowledge ensured an efficient and controlled project execution, meeting established requirements and satisfying stakeholder expectations.Trabajo de suficiencia profesiona
Análisis de algoritmos para el cálculo de la raíz cuadrada de una matriz no singular y una aplicación a un método en diferencia irracional
No full textEn este trabajo se desarrolla el cálculo de la raíz cuadrada de una matriz no singular y se comparan con algunos algoritmos, realizando previamente algunas evaluaciones de estabilidad y rendimiento computacional. Entre los algoritmos estudiados, se muestran algunos ejemplos y se realizan comparaciones con el método de Newton, método de Newton modificado 1 y 2, Denman Beavers modificado, Pade´ y Pade´ a escala, que muestran buenos resultados a pesar del mal condicionamiento de algunas matrices. Luego, se explora un método en diferencia irracional llamado RT-ω, estudiando previamente su estabilidad y su convergencia. A continuación, se resuelven ecuaciones diferenciales rígidas oscilatorias y altamente oscilatorias con el método irracional RT-ω, contrastándolo con la solución exacta, el cual tuvo muy buenos resultados, a diferencia de los métodos Runge Kutta-4 explícito, Euler explícito y Runge Kutta-4 implícito con diversos tamaños de mallas, verificando que, de acuerdo con el problema y tipo de rigidez presentada, el método RT-ω fue más estable y su convergencia fue más rápida que los otros métodos. Como conclusiones de este trabajo pudimos verificar que el método estudiado RT-ω, con ω = 2 es muy eficiente para aproximar la solución de ecuaciones diferenciales rígidas altamente oscilatorias, ya que ofrece una mejora significativa en la estabilidad numérica.In this work, the calculation of the square root of the non-singular matriz is developed and compared with some algorithms, after performing some stability and computational performance evaluations. Among the algorithms studied, some examples are shown, and comparisons are made with Newton’s method, modified Newton method 1 and 2, modified Denman Beavers, Pade and scaled Pade, which show good results despite the bad conditioning of some matrices. Then, an irrational difference method called RT-ω is explored, previously studying its stability and convergence. Next, rigid oscillatory and highly oscillatory differential equations are solved with the irrational RT-ω method, contrasting it with the exact solution, which had very good results, unlike the explicit Runge Kutta-4, explicit Euler and implicit Runge Kutta-4 methods with various mesh sizes, verifying that, according to the problem and type of rigidity presented, the RT-ω method was more stable and its convergence was faster than the other methods. As conclusions of this work, we were able to verify that the studied RT-ω method, with ω = 2 is very efficient to ap- proximate the solution of highly oscillatory rigid differential equations since it offers a significant improvement in numerical stability.Tesi
Estudio de rotura de dos presas de embalse de agua para formular medidas de control, Provincia de Oyón, Lima
No full textEl presente Trabajo de Suficiencia Profesional expone los resultados del análisis de rotura de presa de los embalses Yawarcocha y Sunturcocha. Este estudio se desarrolló a fin de evaluar la información disponible (topografía, hidrología, entre otros), identificar las zonas vulnerables, realizar la simulación de la rotura de las presas de embalses de agua, determinar sus resultados y en función a estos realizar la clasificación de las presas estudiadas para finalmente proponer medidas de control para el plan de emergencia.
Las zonas vulnerables identificadas fueron las siguientes: Planta de tratamiento de desechos orgánicos, estructura, laguna, vivienda rural, Centro Poblado Pachas, puente y el Centro Poblado San Pedro.
El análisis de rotura de presa contempla cuatro escenarios creíbles de simulación, en los cuales se evalúan las roturas de presa de los embalses Yawarcocha y Sunturcocha para las condiciones Sunny-day y Rainy-day.
La simulación de rotura se realizó en el software RiverFlow2D la cual tuvo las siguientes características:
• Recorrido de simulación aproximado de 12 km y 11 km aguas abajo de las presas Yawarcocha y Sunturcocha, respectivamente.
• Tamaño de grilla de 1 y 3 m en el cauce principal de la quebrada Cusipata, y 5 m para el área restante.
• Número de Manning inicial de 0.05, y luego de la calibración un número de Manning de 0.04.
• Condiciones de borde de entrada para el escenario Sunny-day: hidrograma de rotura, y para el escenario Rainy-day: el hidrograma de rotura y los hidrogramas de cuencas aportantes.
En el escenario Yawarcocha – Sunny-day se estimó un volumen de flujo liberado de 0.54 MMC con un caudal pico de 60.3 m3/s. Estos flujos afectarían la Planta de tratamiento de desechos orgánicos, estructura, laguna, Centro Poblado Pachas y el puente en tiempos de llegada de 15, 23, 33, 102 y 105 min, respectivamente.
Se obtuvieron tirantes y velocidades máximas de flujo de 1.25, 0.75, 1.07, 0.99 y 0.81 m; y .74, 4.34, 1.36, 4.48 y 0.69 m/s, respectivamente.
En el escenario Yawarcocha – Rainy-day se estimó la liberación de un volumen de flujo de 1.22 MMC con un caudal pico de 199.7 m3/s. Estos flujos afectarían la Planta de tratamiento de desechos orgánicos, estructura, laguna, Centro Poblado Pachas y el puente en tiempos de llegada de 25, 36, 45, 104 y 106 min, respectivamente. Se obtuvieron tirantes y velocidades máximas de flujo de 2.04, 0.99, 1.84, 4.68 y 3.52 m; y 2.48, 5.45, 2.02, 14.32 y 1.76 m/s, respectivamente.
En el escenario Sunturcocha – Sunny-day se estimó un volumen de flujo liberado de 0.32 MMC con un caudal pico de 187.9 m3/s. Estos flujos afectarían la laguna, Centro Poblado Pachas y el puente en tiempos de llegada de 12, 59 y 62 min, respectivamente. Se obtuvieron tirantes y velocidades máximas de flujo de 11.57, 1.23 y 1.03 m; y 1.94, 5.39, y 0.96 m/s, respectivamente.
En el escenario Sunturcocha – Rainy-day se estimó la liberación de un volumen de flujo de 0.42 MMC con un caudal pico de 248.2 m3/s. Estos flujos afectarían la laguna, Centro Poblado Pachas y el puente en tiempos de llegada de 16, 57 y 59 min, respectivamente. Se obtuvieron tirantes y velocidades máximas de flujo de 2.01, 4.20 y 3.24 m; y 2.12, 13.42 y 1.68 m/s, respectivamente.
Finalmente, se clasificaron las presas según el estándar Glencore resultando una clasificación “Muy Alta” para las presas de los embalses Yawarcocha y Sunturcocha; y se propusieron medidas de control para el plan de emergencia tales como: alejarse una distancia mínima de 150 m del cauce del río, realizar la evacuación en un tiempo máximo de 45 minutos, establecer zonas seguras que deben ser evaluadas según las condiciones de vulnerabilidad de la población, y realizar el plan de respuesta ante emergencias e implementar un sistema de alerta temprana.This Professional Sufficiency Paper presents the results of the dam failure analysis of the Yawarcocha and Sunturcocha reservoirs. This study was developed in order to evaluate the available information (topography, hydrology, among others), identify the vulnerable areas, carry out the simulation of the breakage of the dams of water reservoirs, determine the results and based on these, classify the dams studied in order to finally propose control measures for the emergency plan.
The vulnerable areas identified were the following: Organic waste treatment plant, structure, lagoon, rural housing, Pachas town, bridge, and San Pedro town.
The dam break analysis includes four credible simulation scenarios, in which dam breaks of the Yawarcocha and Sunturcocha reservoirs are evaluated for Sunny- day and Rainy-day conditions.
The breakage simulation was carried out in RiverFlow2D software and had the following characteristics:
• Approximate simulation run of 12 km and 11 km downstream of Yawarcocha and Sunturcocha dams, respectively.
• Grid sizes of 1 and 3 m in the main channel of the Cusipata stream, and 5 m for the remaining area.
• Initial Manning's number of 0.05, and after calibration a Manning's number of 0.04.
• Input boundary conditions for the Sunny-day scenario: break hydrograph, and for the Rainy-day scenario: break hydrograph and contributing basin hydrographs.
In the Yawarcocha – Sunny-day scenario, a release flow volume of 0.54 MMC with a peak flow of 60.3 m3/s was estimated. These flows would affect the organic waste treatment plant, structure, lagoon, Pachas town and the bridge at arrival times of 15, 23, 33, 102, and 105 min, respectively. The both maximum flow depths and velocities were 1.25, 0.75, 1.07, 0.99, and 0.81 m; and 0.74, 4.34, 1.36, 4.48, and 0.69 m/s, respectively.
In the Yawarcocha – Rainy-day scenario, a flow volume of 1.22 MMC with a peak flow of 199.7 m3/s was estimated to be released. These flows would affect the organic waste treatment plant, structure, lagoon, Pachas town, and the bridge at arrival times of 25, 36, 45, 104, and 106 min, respectively. The both maximum flow depths and velocities were 2.04, 0.99, 1.84, 4.68, and 3.52 m; and 2.48, 5.45, 2.02, 14.32, and 1.76 m/s, respectively.
In the Sunturcocha – Sunny-day scenario, a release flow volume of 0.32 MMC with a peak flow of 187.9 m3/s was estimated. These flows would affect the lagoon, Pachas town, and the bridge at arrival times of 12, 59 and 62 min, respectively. The both maximum flow depths and velocities were 11.57, 1.23, and 1.03 m; and 1.94, 5.39, and 0.96 m/s, respectively.
In the Sunturcocha – Rainy-day scenario, a flow volume of 0.42 MMC with a peak flow of 248.2 m3/s was estimated to be released. These flows would affect the lagoon, Pachas town, and the bridge at arrival times of 16, 57, and 59 min, respectively. The both maximum flow depths and velocities were 2.01, 4.20, and 3.24 m; and 2.12, 13.42, and 1.68 m/s, respectively.
Finally, the dams were classified according to the Glencore standard, resulting in a "Very High" classification for the Yawarcocha and Sunturcocha dams; and control measures were proposed for the emergency plan, such as moving a minimum distance of 150 m from the river bed, evacuation in a maximum time of 45 minutes, establishing safe zones that must be evaluated according to the vulnerability of the population, and implementing an emergency response plan and an early warning system.Trabajo de suficiencia profesiona