Ingeniería Civil (Lic.)

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Análisis de sensibilidad paramétrica para el diseño eficiente de humedales artificiales de flujo superficial a través del software Matlab
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-05) Acuña Letona, Raúl Sebastián; Dueñas Dávila, Federico Alexis
En el presente trabajo se desarrolló un aplicativo con ayuda del software MATLAB para acompañar en las fases de diseño y mantenimiento de la implementación de proyectos de humedales artificiales de flujo superficial. Dicho aplicativo se encuentra de manera libre para su descarga con el nombre HumePUCP en el siguiente link: https://bit.ly/3k2hOs7 . El trabajo de tesis propone un primer acercamiento para un diseño optimizado de humedales artificiales en función a la literatura existente. Por un lado, existen diversos autores que proponen distintas ecuaciones de diseño en función al área superficial. Dichas ecuaciones tienen constantes de diseño típicos que, debido a su naturaleza, no proporcionan diseños adecuados ya que las condiciones bajo las cuales estas se formularon varían de acuerdo a las condiciones locales de cada estudio. Esto, finalmente se traduce en sobredimensionamientos e incrementos en costos de construcción y mantenimiento. A este reto se le suman las diversas consideraciones que se deben tomar en cuenta para diseñar en función a distintos indicadores de calidad de agua. Frente a esta complejidad, el aplicativo en mención toma los cuatro modelos para diseño de humedales más empleados en la literatura y se permite integrar los siguientes contaminantes: DBO5, SST, NT, NH4, PT y NO3 para un diseño eficiente. El aplicativo permite estudiar las variables involucradas en los típicos modelos de diseño para humedales artificiales a fin de comparar y optar por un diseño optimizado (menor área superficial). Se incluyen una fase de seguimiento (en caso el usuario cuente con datos) con herramientas de análisis estocástico para modificar los parámetros seleccionados y optimizar las constantes de diseño de un humedal de flujo superficial. Asimismo, el usuario puede gestionar la data recogida y evaluar indicadores estadísticos como varianza, media y eficiencia a fin de comprender el comportamiento del humedal construido. Asimismo, el aplicativo permite generar un reporte del diseño del humedal (formato estándar) en PDF a fin de permitir la cooperación entre usuarios y técnicos para que en futuro sea sencillo compartir la data generada y las consideraciones de humedales construidos en la región. De igual forma, se brinda el código del aplicativo para que eventualmente la herramienta trabajada aquí sirva como base para futuros proyectos en ingeniería relacionados a humedales artificiales. Finalmente, para corroborar las exigencias en campo e incorporar las funcionalidades pertinentes dentro del aplicativo, se implementó en el distrito de Chincheros, provincia de Urubamba, región del Cusco, un humedal artificial de flujo superficial de 15.0 m2. El proyecto se diseñó en función a la remoción de DBO5 y SST. Se encontró que las constantes de diseño sugeridas por el autor R. Reed en cuanto a remoción de DBO5 son buenas aproximaciones, obteniendo un valor de p = 0.329, indicando que no hay prueba suficiente para afirmar que lo que predice el modelo y las mediciones de contaminante en campo son muy diferentes; es decir, el modelo y las constantes empleadas son predictivos. Por otro lado, el modelo empleado para SST y las mediciones en campo si fueron disparejos empleando una constante de K20=1000.0 m/año en el diseño según el modelo del autor R. Kadlec. De acuerdo al análisis estocástico realizado con HumePUCP este debería de ser aproximadamente 150.0 m/año.
Desarrollo de una herramienta informática en MATLAB para la estandarización de la toma de datos en estudios de vida pública
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-04-06) Mallma León, José Antonio; Cabrera Vega, Félix Israel
El interés por el estudio de los peatones ha ido aumentado a lo largo de los años debido a su importancia en la movilidad y en el diseño del espacio público. El proceso de diseño se inicia con el estudio de vida pública que permite recolectar información sobre los patrones de comportamiento de las personas. Se registran flujos y velocidades peatonales, patrones de movimiento, lugares de estancia, etc., pero a la fecha no existe un software que permita sistematizar la información recolectada y organizarla de manera estándar. Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo principal el desarrollo e implementación de un software, que permita el registro de los datos recolectados en estudios de vida pública. Dicho programa cuenta con una interfaz gráfica de usuario para facilitar su uso. El programa fue desarrollado en el entorno del lenguaje de programación MATLAB. Se implementaron seis herramientas de los estudios de vida pública: Mapping para mapear las actividades de las personas, Tracing para identificar las rutas o líneas de deseo, Tracking para registrar el seguimiento de los peatones, Counting para registrar los flujos peatonales, Speed Test para evaluar las velocidades de las personas, y Diary que permite registrar información genérica que no pertenece a las demás herramientas. Para tal fin, se adoptó el proceso típico de la ingeniería de software que consta de etapas parcialmente ordenadas. En primer lugar, se traducen las necesidades del usuario en requerimientos de software, luego estos son transformados en diseño, dicho diseño es implementado en código. Finalmente, el código es probado y documentado. Con base en las pruebas realizadas, se concluye que el programa cumplió con las expectativas y objetivos planteados; sin embargo, es importante resaltar que se trata de una primera versión y tiene bastantes limitaciones. Se espera que en un futuro se pueda mejorar y ampliar las funcionalidades con las que se cuenta de acuerdo a los nuevos sujetos de estudios que aparezcan en la movilidad.

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