Tesis 2021
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Examinando Tesis 2021 por Autor "Ayala Bizarro, Iván Arturo"
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- ÍtemIdentificación de sitios potenciales de presas mediante las técnicas de la geomática en la subcuenca del río Ichu(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-09-29) Sedano Areche, Bryan Yael; Ayala Bizarro, Iván ArturoLa investigación realizada tuvo como propósito la identificación de sitios potenciales de presas mediante las técnicas de la geomática en la subcuenca del río Ichu; para lograr este objetivo, se estimó el caudal medio multianual de aporte en 87 microcuencas discretizadas, a partir de simulaciones a paso diario en un período de 36 años, empleando el modelo hidrológico semidistribuido SWAT, con los datos de precipitación, temperatura máxima y temperatura mínima del producto grillado PISCO, elaborado por SENAMHI-Perú; los datos de radiación solar, humedad relativa y velocidad del viento de la data climática mundial CFSR; el modelo de elevación digital de Aster GDEM con resolución espacial de 30 metros; el uso de suelos de la zonificación ecológica y económica de la región Huancavelica y el tipo de suelos de la FAO. Para configurar, extraer la información meteorológica y ejecutar el modelo SWAT, fue necesaria la creación de 13 estaciones meteorológicas sintéticas, tomando como referencia el punto medio de la grilla del producto PISCO dentro del área de estudio. Posteriormente, los ficheros vectoriales de centros poblados, núcleo urbano, redes viales, red ferroviaria y fallas geológicas, obtenidos de los geoservidores nacionales, fueron rasterizados y reclasificados para el análisis multicriterio por superposición ponderada, aplicando el siguiente rango de criterios: 1 igual a no adecuado, 2 igual a menos adecuado, 3 igual a moderadamente adecuado, 4 igual a adecuado y 5 igual a más adecuado; luego del análisis, se obtuvo un archivo ráster resultante con los valores 1, 3, 4 y 5, de los que se tomó las áreas con valores iguales a 4 y 5, para evaluar con los caudales medios de oferta multianual estimados y las curvas de nivel de la microcuenca de su influencia; luego se ubicó cinco sitios que cumplen con los criterios establecidos y son potenciales para el emplazamiento de una presa; la máxima capacidad del volumen de embalse fue de 5.39 hm3 a una altura de coronación de 22 metros en la microcuenca 71. Finalmente, el empleo de las técnicas de la geomática como el uso de los SIG, teledetección, cartografía, topografía, etc., fue determinante para ubicar sitios potenciales de presas en la subcuenca del río Ichu.
- ÍtemInfluencia de la longitud del cauce del Rio Ichu en el índice de calidad de agua.(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-12-21) Alanya Castillo, Balerio; Uchasara Cayllahua, Milton Reynaldo; Ayala Bizarro, Iván ArturoEl objetivo de nuestra la investigación fue determinar la influencia de causa - efecto entre la longitud del cauce del río Ichu e índice de calidad de agua (ICA), cuyo tipo de investigación es aplicada y nivel de investigación explicativo. De acuerdo con los análisis realizados de los cuerpos de agua, se tomaron 05 puntos de monitoreo ubicados en: puente Santa Rosa, Antaccocha, puente Parccacancha, Matipacana y Yauli. Así mismo los resultados del ICA, presentan un valor único que va en un rango de 0 a 100, en el cual cada valor presenta una calificación del estado de la calidad del agua de la cuenca de rio Ichu. El resultado en el punto de monitoreo 01 tiene un valor de ICA, igual a 61 con calificación REGULAR, nos quiere decir que la calidad del agua superficial es amenazada o dañada. A demás la calidad del agua a menudo se aleja de los valores deseables. En punto de monitoreo 02 y 03, el valor de ICA igual a 89 con calificación BUENO, nos menciona que la calidad de agua se encuentra con algunas amenazas o daños de menor magnitud, el cual se aleja un poco de la calidad natural de este recurso. Para el punto de monitoreo 04 y 05 el ICA, igual a 100 con calificación EXCELENTE, nos menciona que la calidad de agua es muy cercana a niveles naturales con ausencia de amenazas o daños. Finalmente se concluye que la longitud del cauce del rio Ichu, no influye en el índice de calidad de agua.
- ÍtemINFLUENCIA DE LA RIGIDEZ DEL PAVIMENTO EN LA CONDICIÓN SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA VÍA NACIONAL PE-26B(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-06-22) Esplana Ccora, Karol Marielene; Pérez Toro, Christian; Ayala Bizarro, Iván ArturoLa condición superficial del pavimento es una variable que indica el estado en el que se encuentra un pavimento, esto a través del índice de condición del pavimento (PCI), que siguiendo una metodología normada por la ASTM D6433-20 permite cuantificar numéricamente la condición en un rango de 0 a 100, siendo 0 la peor condición posible y 100 la mejor condición posible. Esta variable depende de diversos factores que intervienen en la vía, como la rigidez del pavimento para soportar solicitaciones externas. Por lo expuesto el objetivo de la presente investigación fue conocer de qué manera influye la rigidez del pavimento en la condición superficial del pavimento en la vía nacional PE-26B tramo Huancavelica – Lircay, con el propósito de establecer el comportamiento de la vía el cual permitirá una mejor gestión de la misma. La investigación se desarrolló mediante el método científico, en un nivel de investigación explicativo, aplicando un diseño general no experimental – ex post facto, se evaluó la existencia de dependencia a través de la prueba de correlación de Spearman, por tratar con datos que no se ajustan a una curva de normalidad mediante test Shapiro-Wilk. Se identificaron 70 unidades muestrales en los que se recolectó datos del número estructural corregido (SNC) y el índice de condición del pavimento (PCI), mediante la estadística descriptiva se evaluaron los datos, en ambos casos se evidenciaron la no normalidad de los datos, teniendo valores de p < .001 en la prueba de normalidad Shapiro-Wilk, esto determinó la elección de la prueba de correlación no paramétrica Spearman, en el cual se encontró un coeficiente de correlación r = .775 con un nivel de significancia p-valor < .001, por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula de independencia y se acepta como verdadera la hipótesis alterna de dependencia. Establecido la existencia de correlación entre variables, se procedió a analizar dicha dependencia utilizando redes neuronales artificiales, creando un modelo inteligente que prediga el valor del índice de condición del pavimento (PCI) teniendo como dato de ingreso el número estructural corregido (SNC), este modelo se ajustó bien a los datos teniendo un coeficiente de determinación de 𝑅2 = .9127, que quiere decir una correlación positiva considerable, por lo que el número estructural corregido influye considerablemente en el índice de condición del pavimento. Finalmente se concluyó que la rigidez del pavimento influye considerablemente en la condición superficial del pavimento utilizando técnicas de inteligencia artificial en la vía nacional PE-26B. Palabras clave: Pavimento asfaltico, rigidez del pavimento, número estructural corregido del pavimento, condición superficial del pavimento, índice de condición del pavimento.
- ÍtemInfluencia de tipos de perfil de barraje en el resalto hidráulico mediante modelos físico y numérico(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-11-09) Toribio Fernández, Wilmer; Ayala Bizarro, Iván ArturoEl objetivo de la investigación es determinar la influencia de los tipo de perfil de barraje en el resalto hidráulico mediante modelo físico y numérico con uno de sus parámetros más importantes del barraje que es el caudal de diseño. Se ha tomado los 03 tipos de perfil de barraje como wes, ogee e indio, estudiando a nivel experimental las velocidades y turbulencia del resalto hidráulico para cada uno de ellos con los ensayos en el Laboratorio de Hidráulica de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil Huancavelica. Los ensayos de transición de flujo realizados en el laboratorio nos dieron la caracterización de los resaltos hidráulicos, ello nos permitió conocer la velocidad y turbulencia del resalto hidráulico a nivel experimental y netamente observatorio, también se realizó el modelamiento numérico para los diferentes tipos de perfil de barraje en la cual se realizó las mediciones para diferentes caudales de diseño. En la presente investigación se realizó las mediciones en cuatro puntos del canal respecto a cada uno de los tipos de perfil de barraje, estos puntos están ubicados aguas arriba y abajo de la ubicación del barraje, estos dos puntos son donde están ubicados los resaltos hidráulicos en función a las condiciones aguas abajo del fluido, el primer ensayo fue realizado para el barraje wes, el cual fue ubicado a 20cm de la ubicación del barraje, el segundo ensayo fue realizado para el barraje ogee, el cual fue ubicado a 20cm de la ubicación del barraje, el tercer ensayo fue realizado para el barraje indio, el cual fue ubicado a 20cm de la ubicación del barraje; en respuesta al diseño estadístico se realizó 45 ensayos para realizar las mediciones en cada punto de ubicación del resalto hidráulico, se procesaron los datos de laboratorio, los cuales fueron tirantes aguas arriba y abajo en la zona supercrítica y en la zona subcrítico , para así calcular las velocidades y turbulencia del resaltos hidráulico mediante modelo físico y numérico. Del análisis de varianza se obtiene los valores de F calculado para los barrajes tipo Wes, Ogee e Indio, a diferentes caudales de diseño lo cual son mayores al valor F estadístico, de esta manera concluimos que influye significancia a un 95% de confiabilidad.
- ÍtemInfluencia del depósito de sedimento en la capacidad hidráulica del puente Ccota Río Mantaro mediante un modelo numérico.(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-12-22) Pariona Escobar, Rober Marcelino; Huamaní Caso, María Elena; Ayala Bizarro, Iván ArturoEl presente trabajo de investigación lleva por título: “INFLUENCIA DEL DEPÓSITO DE SEDIMENTO EN LA CAPACIDAD HIDRÁULICA DEL PUENTE CCOTA RÍO MANTARO MEDIANTE UN MODELO NUMÉRICO”, tiene como objetivo principal describir la influencia del depósito de sedimentos en la batería de alcantarillas en la capacidad hidráulica del puente, y el comportamiento hidráulico, mediante la simulación bidimensional con el software Iber. Se realizaron diferentes estudios de ingeniería en diferentes etapas, tales como el reconocimiento y exploración de campo mediante las cámaras fotográficas en donde se observó depósito de sedimentos en la batería de alcantarillas y socavación en el estribo izquierdo de puente. Se realizó levantamiento topográfico aguas arriba y aguas abajo del puente mediante la fotogrametría y la batimetría en donde se encontró una pendiente promedio del tramo de 0.00625 m/m. Se realizó calicatas a una profundidad de 2m aguas arriba y aguas abajo del puente, el material que se obtuvo de la extracción y el análisis en el laboratorio de suelos como resultado se tiene grava mal graduada con presencia de limos, tiene diámetro característico D50 de 15.889 mm y coeficiente de Manning (n) de 0.0228. Para los cálculos del comportamiento hidráulico del rio Mantaro en el tramo del puente Ccota se ha usado el método de volúmenes finitos mediante las ecuaciones de Saint-Venant bidimensionales y para la simulación del trasporte de sedimentos se utiliza una formula empírica de Meyer‐Peter Muller y Van Rijn. Como resultado se obtuvo lo siguiente: para un caudal de 900.00 m3/s, el promedio de la velocidad media es 2.89 m/s, la velocidad máxima es 5.07 m/s, la velocidad mínima es 0.24 m/s, la capacidad hidráulica del puente es 300 m3/s aproximados, la sedimentación se da en la entrada de la batería de alcantarillas zona convexa del meandro y la erosión en los estribos de la zona cóncava.
- ÍtemRedes neuronales artificiales en la estimación de parámetros de compactación de suelos para sub base de pavimentos.(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-12-15) Paitan Montañez, Claudio; Quispe Garcia, Mayely Nayda; Ayala Bizarro, Iván ArturoEl proyecto de investigación tiene como objetivo determinar la relación existente entre los resultados estimados mediante el modelo de redes neuronales artificiales y obtenidos en el laboratorio de los parámetros de compactación (Contenido de humedad óptimo y densidad seca máxima) de las canteras de Lachocc, Huaylacucho y Pucarumi para la conformación de sub base de pavimentos en la ciudad de Huancavelica. Para ello se realizó un modelo de red neuronal artificial (RNA) perceptrón multicapa (MLP) de tipo Feed - Forward Backpropagation con función de entrenamiento mediante el algoritmo Levenberg - Marquardt para la estimación de los parámetros de compactación a partir de sus propiedades físicas de suelo, de donde se extrajo 70 muestras de suelo de diferentes puntos de las canteras y posteriormente su realización respectivo de ensayos de laboratorio. En la construcción del modelo de red neuronal artificial (RNA) se determinó las variables de entrada y salida, teniendo como variables de entrada (límite líquido, limite plástico, índice plástico, porcentaje de boleos o bolos, porcentaje de grava gruesa, porcentaje de grava fina, porcentaje de arena gruesa, porcentaje de arena media, porcentaje de arena fina, porcentaje de limos y arcillas) y como variables de salida (contenido de humedad óptimo y la densidad seca máxima). Contando con el registro de datos obtenidos en el laboratorio y teniendo definido las variables de entrada y salida, se efectuó el entrenamiento de la red neuronal artificial (RNA) para la estimación, utilizando el software de Matlab. Posteriormente haciendo la comparación entre los resultados obtenidos mediante redes neuronales artificiales y los del laboratorio. En el modelo de RNA optimo realizado se obtuvo los siguiente resultados: Contenido de humedad óptimo (MAE=0.26979, MSE=0.26566 y R=0.96965) y densidad seca máxima (MAE=0.01276, MSE=0.00039 y R=0.97565). Y en la verificación del modelo se obtuvo los siguiente resultados: Contenido de humedad óptimo (MAE=0.19542, MSE=0.09358 y R=0.98877) y densidad seca máxima (MAE=0.00792, MSE=0.00001 y R=0.98469).
- ÍtemRespuesta hidrológica distribuida, utilizando precipitación por percepción remota en la cuenca experimental del Río Ichu(Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-10-29) Velásquez Huamán, Víctor Brian; Ayala Bizarro, Iván ArturoEl ámbito de intervención es la cuenca experimental del río Ichu instrumentado con seis estaciones meteorológicas y una estación hidrológica, operada por la Universidad Nacional de Huancavelica con una superficie de 608.504 Km2, para la evaluación de la respuesta hidrológica distribuida, es esencial conocer la representación de la distribución espacial de la precipitación en la superficie hidrográfica, en tal sentido se determinó definitivamente que el producto IMERG es el que representa la mejor bondad de ajuste. Por lo cual se optó el modelo hidrológico distribuido de base física conceptual TETIS, en teoría los parámetros que tiene un significado físico definido no necesitan calibración, sin embargo debido a la poca representatividad del tipo de cobertura, características del suelo son necesarios la calibración de los parámetros correctores del modelo hidrológico, obteniendo así un indice estadístico de eficiencia de Nash Sutcliffe de 0.6097, los cuales describen el rendimiento como muy bueno, siendo los factores más sensibles de la calibración: Factor F-1 (Almacenamiento Estático), F-3 (Infiltración), F-8 (Flujo base) y F-9 (Velocidad en red fluvial), donde F-1 afecta significativamente ala escorrentía total. Obteniendo así respuestas hidrológicas en 17 puntos de interés para la adecuada prevención de riesgos, planificación y gestión de recursos hídricos en la cuenca experimental de río Ichu.