CIUNR – Ciencias Exactas y Tecnológicas (Arquitectura, Planeamiento y Diseño - Cs. Exactas, Ingeniería y Agrimensura)

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Examinando CIUNR – Ciencias Exactas y Tecnológicas (Arquitectura, Planeamiento y Diseño - Cs. Exactas, Ingeniería y Agrimensura) por Fecha de publicación

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    The mathematical modelling of flood propagation for the delineation of flood risk zones
    (IAHS Press, Institute of Hydrology, Wallingford, Oxfordshire OX 10 8BB, UK, 1997) Riccardi, Gerardo A.
    River flood valleys are being subjected to the impact of urbanization in large cities throughout the world. Therefore, urban planning strategies based on water resources management must be established to avoid adverse environmental impacts. This paper describes a two-dimensional mathematical model for the determination of flood risk maps of the Rosario region, Argentina. The mapping was made over the River Luduena flood plain, which embraces an area of 5000 ha, with a population of 300 000. Based on the results, regional governments are developing non-structural planning rules with the associated legislation. In this way, the hydrodynamic mathematical modelling contributes to the planning and control of water resources for a sustainable development.
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    Mathematical Modelling of Flood Propagation for the Delimitation of Rural, Semiurbanized and Urbanized zones with Inundation Risk
    (UNESCO, 1997) Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik D.
    A mathematical model of subcritical flow simulation is described in this paper. It's capable for flood propagation in water courses with flood plains partial or totally obstructed. Also it permits the simulation in semiurbanized and urbanized zones , modelling the flow through the ground surface (major system) and through conduit networks (minor system). The model was calibrated by simulation of several events with recorded information and now this is being applied as a technical tool in the risk zone delimitation of floods with different retum period in the Luduena Stream, water course of the Rosario District. In this work the goveming equations of the model are exposed. Later the numeric formulation, the solution of the equations in kite differences, the boundary and initial conditions, and the computational structure are presented. Then the state of advance of a model application is described. This application consists in the model ling on: 15 km of water course, 1.5 km on big underground conduits, embracing a zone of 40 km2 in the rural and urban zone of the cities of Rosario and Funes. Lastly the conclusions of the work are exposed.
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    Zonification of areas with inundation risk by means of mathematical modelling in the Rosario region, Argentina
    (IAHS Press, Institute of Hydrology, Wallingford, Oxfordshire OX 10 8BB, UK, 1997) Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik D.; Navarro, Raul A.
    River flood valleys are being subjected to urbanization processes in big cities of the world. Therefore, urban planning strategies based on water resources management must be established to avoid environmental deterioration. The mapping of risk zones by means of mathematical modelling is a tool to carry out control policies of land use and occupation. This paper describes a two-dimensional mathematical model and the determination of inundation risk maps for two rivers in the Rosario region of Argentina. The mapping was made over both Saladillo and Luduefia rivers, for floods of return periods of 50, 100 and 500 years. The studied zones embraced an area of 7000 ha, with a population of 500 000 inhabitants. Based on the results, state and local governments are planning non-structural rules with the associated legislation. The paper concludes that it is important to use flow simulation models for urban planning strategies and water resources management.
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    Elaboración de Mapas de Riesgo de Inundación por Medio de la Modelación Matemática Hidrodinámica
    (Grupo de Mecánica de los Fluidos - Universidad Politécnica de Valencia, 1997-09) Riccardi, Gerardo A.
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    The Flood Propagation Modelling for the Management of Development on Flood Plains of Rosario region, Rosario
    (HR Wallingford Limited 1997, 1997-12) Riccardi, Gerardo A.
    River flood plains are being subjected to intense urbanization processes in big cities of the world. These human actions on the environment have increased the floods besides the urban drainage in a continuously incremented hydro-environmental risk. These problems could have not been solved only with structural works. Therefore, non-structural actions would be established. The mapping of risk zones by means of mathematical modelling is a technical tool to carry out control policies of soil usage and occupation. In this work a two-dimensional mathematical model and the determination of inundation risk map on two flood plains of Rosario region are exposed. The model can simulate both, free surface and close conduits flow over rural and urban zones. The mappings were made for floods of return period of 50, 100 and 500 years. The studied zones embraced a superficial extent of 70 km2, with a population of 50000 inhabitants. Based on the results, state and local governments have planned non-structural rules with the associated legislation for the future urbanization processes. The flood propagation modelling has shown to be a necessary tool for the planning and control of water resources for a sustainable development.
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    A Quasi-2D Hydro-Morphological Mathematical Model: An Application to the Argentinean Paraná River
    (IRTCES-International Research and Training Centre on Erosion and Sedimentation. Beijing. China., 2002) Basile, Pedro A.; Riccardi, Gerardo Adrián
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    Quasi-2D modeling of hydro-sedimentological processes in large lowland river-floodplain systems
    (2007-11-12) Basile, Pedro A.; Riccardi, Gerardo A.; Garcia, Marina; Stenta, Hernán; Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas – UNL
    In this work a quasi two-dimensional model called CTSS8_FLUSED, suitable for the time-dependent water and fine sediment transport processes simulation in large lowland river systems, including their floodplains, is presented. Water flow and sediment equations are represented by means of the interconnected cells scheme. Different simplifications of the Saint Venant momentum equation are used to represent the discharge laws between fluvial cells. Spatially-distributed transport, deposition and erosion processes of fine sediments throughout the river-floodplain system can be simulated. The model is particularly appropriated for simulations at large space scale and for both short and long-term scale. The hydrodynamic module of the model is applied along a 205 km reach of the Paraná River, Argentina, and involving a river-floodplain area of nearly 8000 km2. Hydraulic processes in the main stream-floodplain system were simulated. The numerical simulations were carried out for both low and mean river water stages and satisfactory results were obtained during model calibration and validation.
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    Análisis de pendientes hidrométricas en grandes crecidas sobre tramo del río Paraná
    (Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Centro Universitario Rosario de Investigaciones Hidroambientales., 2010) Garcia, Marina L.; Basile, Pedro A.; Riccardi, Gerardo A.
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    Crecidas de diseño en cuencas de la región del Gran Rosario
    (Ediciones UNL Santa Fe, 2010-07) Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik D.; Basile, Pedro A.; Stenta, Her; Scuderi, Carlos M.; Postiglione, Raul; Lopez, Carolina; Odicini, Lucia; Gonzalez, Albertina; Mendez Zacarias, Jovita S.; Ciabbattari, Lidia
    Se describe la metodología para el diseño hidrológico, considerada recientemente en cuencas hidrográficas de la región del gran Rosario. Origina la revisión de las pautas de diseño históricamente utilizadas, la evidencia de cambios en el régimen de caudales máximos originados a partir de ocurrencia simultánea de lluvias extremas de corta y larga duración, condiciones de humedad antecedentes rigurosas, impermeabilizaciones a causa de desarrollos urbanos, canalizaciones sin planificación, prácticas agrícolas que aceleran el escurrimiento, drenajes de bajos naturales, entre las más importantes. Las cuencas analizadas corresponden a la de los arroyos Luduena (700 km2) y Saladillo (3200 km2). El criterio global de diseño considerado para las obras en la cuenca baja fue el de adoptar una lluvia de 5 días de duración, con una recurrencia de 100 años, una distribución diaria según bloque alterno con máximo en el 3er. día, una distribución subdiaria basada en las relaciones de láminas, distribución areal uniforme en la cuenca del arroyo Ludueña y con decaimiento areal en la cuenca del arroyo Saladillo, una condición de humedad antecedente asociada a una probabilidad de excedencia P(x>x0) = 0.05 y un nivel del río Paraná asociado a una recurrencia de 5.6 años. La verificación de impactos se analizó a partir de la simulación de un evento extremo focalizado en 100 km2., con una duración de 6 horas y moviendo el foco de modo de producir el mayor caudal y/o nivel en secciones críticas. La transformación lluvia-caudal se realizó mediante un modelo distribuido físicamente basado generando hidrogramas y limnigramas en la sección de salida de la cuenca y en diferentes secciones internas de interés para cada escenario hidrológico considerado y para cada configuración de la cuenca, involucrando distintas variantes de obras y distintos avances de obras en ejecución. Se concluye que la metodología planteada ha permitido determinar caudales, velocidades y niveles, reproducir remansos, controles de flujo en secciones críticas, evolución de volúmenes de escorrentía y almacenamiento para un mejor diseño de obras contra inundaciones.
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    Experiencias de simulación físicamente basada de escurrimiento superficial en cuencas de llanura en ambientes rurales y urbanos
    (Editorial Martin, Mar del Plata, 2010-09) Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik D.; Basile, Pedro A.; Stenta, Hernan R.; Scuderi, Carlos M.; Renteria, Juan P.
    Se presenta una serie de aplicaciones de diversas variantes de un sistema de modelación hidrológica-hidráulica físicamente basado cuasi 2D en las que se ha utilizado esta herramienta tecnológica en la simulación a nivel de cuenca, en el mapeo de zonas inundables, en el diseño de obras de infraestructura de saneamiento, en el diagnóstico de obras de desagües existentes en ambientes urbanos, en la descripción de la base hidrodinámica a nivel de cuenca para la simulación de producción y transporte de sedimentos, como así también en la modelación de escurrimiento en grandes ríos aluviales. Los resultados obtenidos han sido completamente satisfactorio En los casos de aplicación se ha llegado a resultados satisfactorios mostrando el modelo una apropiada capacidad de reproducción de los procesos presentes en la transformación lluvia-caudal y la propagación de flujo en cuencas de llanura y cursos de agua.
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    La simulación físicamente basada de escurrimiento superficial como herramienta de pronósticos de niveles en sistemas de alerta hidrológico en zonas de llanura
    (Editorial Martin, Mar del Plata, 2010-09) Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik D.; Basile, Pedro A.; Stenta, Hernan R.; Scuderi, Carlos M.; Renteria, Juan P.; Odicini, Lucia
    En este trabajo se describe la experiencia de utilización de un modelo de simulación hidrológica-hidráulica cuasi-2D físicamente basado VMMHH 1.0 como algoritmo de transformación lluvia caudal y generación y propagación de escurrimiento superficial, dentro de un sistema de alerta hidrológica, y su aplicación en una sistema hidrológico no típico de llanura como la cuenca del arroyo Ludueña, en la provincia de Santa Fe, Argentina. Este trabajo complementa lo presentado por Stenta et al. (2010), focalizando en la descripción y análisis de los resultados en términos de niveles, caudales y volúmenes, correspondientes a la implementación del modelo durante el ciclo húmedo 2009 a 2010.
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    Diseño Hidrológico en Sistemas hídricos de llanura y su aplicación en la cuenca del arroyo Ludueña, Santa Fe, Argentina
    (Editorial Martin, Mar del Plata, 2010-09) Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik D.; Basile, Pedro A.; Stenta, Hernan R.; Scuderi, Carlos M.; Odicini, Lucia
    En cuencas hidrográficas de la región del gran Rosario se evidencia una alteración en el régimen de caudales máximos originados a partir de la ocurrencia simultánea de lluvias extremas de corta y larga duración, condiciones de humedad antecedentes más rigurosas, impermeabilizaciones a causa de desarrollos urbanos, canalizaciones sin planificación, prácticas agrícolas que aceleran el escurrimiento, drenajes de bajos naturales, entre las causas más importantes. Este proceso ha dado lugar a la revisión y replanteo de pautas de diseño hidrológico históricamente utilizadas. En este trabajo se describe la metodología de diseño hidrológico considerada recientemente en la cuenca hidrográfica del arroyo Ludueña (Santa Fe, Argentina).
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    Modelación Matemática Hidro-Sedimentológica Físicamente Basada y Espacialmente Distribuida a Escala de Cuenca
    (Editorial Martín, Mar del Plata. ISBN: 978-987-543-393-9, 2010-09) Basile, Pedro A.; Riccardi, Gerardo A.; Zimmermann, Erik; Stenta, Hernán; Instituto de Hidrología de Llanuras, Azul, Buenos Aires.
    Se presenta el desarrollo y la aplicación del modelo matemático físicamente basado y espacialmente distribuido CTSS8-SED, apropiado para simular numéricamente procesos hidrosedimentológicos a escala temporal de eventos en cuencas de llanura. El modelo permite simular: i) la dinámica del escurrimiento superficial, ii) la tasa de disgregación de suelo por impacto de lluvia y por flujo sobre el terreno, iii) el transporte de sedimentos por flujo sobre el terreno y los correspondientes procesos de erosión-sedimentación distribuidos en la cuenca, iv) el transporte de sedimentos por flujo encauzado y los procesos de deposición-resuspensión en los cursos de agua. La representación del tránsito de agua y sedimentos se realiza mediante un esquema cuasibidimensional de celdas interconectadas. El modelo permite reproducir hidrogramas y sedimentogramas en cada celda del dominio modelado. Además, se pueden construir mapas de áreas inundadas y de erosión-sedimentación. Se presenta la aplicación del modelo en la cuenca del Aº Ludueña, Santa Fe, Argentina.
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    III TALLER SOBRE REGIONALIZACIÓN DE PRECIPITACIONES MÁXIMAS
    (UNR Editora, 2012-04) Riccardi, Gerardo A.; Stenta, Hernan R.; Scuderi, Carlos M.; Basile, Pedro A.; Zimmermann, Erik D.
    El evento “III Taller sobre Regionalización de Precipitaciones Máximas” se llevó a cabo los días 1 y 2 de diciembre de 2011 en dependencias de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura, Universidad Nacional de Rosario, de la ciudad de Rosario, provincia de Santa Fe, Argentina, donde expertos de diferentes regiones de nuestro país expusieron y debatieron sobre la temática en cuestión. El taller contó con la participación en calidad de autores y expositores de 65 especialistas, quienes llevaron adelante la ponencia de 25 trabajos científico-técnicos. Asimismo se contó con la participación en calidad de asistentes de 50 profesionales, alumnos y público en general, interesados en los diferentes abordajes del análisis de precipitaciones intensas y su extensión hacia el diseño hidrológico. El taller se enmarca en la continuidad de aquellos que se realizaran en Concordia y Córdoba en 2007 y 2009 respectivamente. El taller fue organizado por del Departamento de Hidráulica y el Centro Universitario Rosario de Investigaciones Hidroambientales y contó con el auspicio de la Escuela de Ingeniería Civil, la Facultad de Ciencias Exactas, Ingenieria y Agrimensura, la Universidad Nacional de Rosario y el Instituto Nacional del Agua. Las instituciones que se hicieron presente por medio de los autores y expositores fueron: Centro de Estudios y Tecnología del Agua. (FCEFyN-UNC); Centro de la Región Semiárida. (INA); Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas. (CIFASIS-CONICET); Centro Regional Litoral. (INA); Centro Universitario Rosario de Investigaciones Hidroambientales. (CURIHAM-FCEIAUNR); Comisión Técnica Mixta de Salto Grande. Represa de Salto Grande. Uruguay-Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Departamento de Hidráulica. (FCEIA-UNR); Departamento de Hidráulica. (FI-UNNE); Departamento de Ingeniería Agrícola y Uso de la Tierra. (FA. UBA); Facultad de Ciencias de la Administración y Alimentación. (UNER); Facultad de Ingeniería. (UBA); Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. (UNL); Facultad Regional Concordia. (UTN); Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. (IANIGLA-CONICET); Instituto de Estudios del Ambiente y Recursos Naturales. (FFyL-UNCUYO); Instituto de Hidrología de Llanuras. (UNICEN); Laboratorio de Construcciones Hidráulicas (FCEyT-UNT); Laboratorio de Hidráulica. Departamento de Ingeniería Civil. Facultad Regional Córdoba. (UTN); Servicio Meteorológico Nacional (SMN) y Universidad Católica de Córdoba. La Comisión Organizadora del taller estuvo conformada por: Dr. Ing. Civil Gerardo Riccardi; Dr. Ing. Civil Hernán Stenta; MSc. Ing. CIvil Carlos Scuderi; Dr. Ing. Civil Pedro Basile y Dr. Ing. Civil Erik Zimmermann, todos miembros del Departamento de Hidráulica y CURIHAM (FCEIA, UNR). Durante el taller se abordaron diferentes tópicos involucrando: técnicas multiespectrales para la estimación de precipitación, diseño y construcción de base de datos de precipitaciones; derivación, parametrización y regionalización de curvas IDF (o IDT); determinación de potencial erosivo de lluvias; análisis de precipitaciones máximas diarias, precipitaciones de larga duración, precipitaciones máximas probables y precipitaciones máximas mensuales; análisis, desempeño y aplicaciones del modelo DIT (y sus variantes) para predicción de lluvias máximas; regionalización de láminas máximas diarias; análisis dinámico de tormentas extremas; variabilidad de extremos por efectos orográficos; análisis de frecuencia en cuencas andinas; aplicaciones del modelo SQRT-ETmax para máximos diarios y criterios de diseño para sistemas de reservorios-estaciones elevadoras. Como tema asociado al diseño hidrológico se abordó también la problemática de la planificación en cuencas con fuertes procesos de urbanización. Asimismo fue presentado el proyecto IFI-LAC en Latinoamérica del PHI-UNESCO que aborda la problemática de inundaciones como así también fue presentado el sistema nacional de radarización meteorológica (SINARAME). Por último se elaboró una síntesis final y se consensuó la sede del próximo taller resultando la ciudad de San Miguel de Tucumán en el año 2014. Dado que la presente publicación tiene un carácter científico y además documental, se presenta el lenguaje, estructura, organización, calidad de edición y alcance original de cada artículo.
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    Modelos de comportamiento de adherencia neumático calzada
    (2012-12-14) Pagola, Marta; Flintsch, Gerardo
    La adherencia neumático calzada es un parámetro característico de la superficie del pavimento, que se encuentra fuertemente relacionado a la seguridad de circulación que tienen los usuarios que circulan por la ruta. La misma no es constante, sino que partiendo de un valor inicial va decreciendo hasta alcanzar un valor mínimo, el cual es función del nivel de tránsito, el tipo de superficie de rodamiento, el tipo de agregados pétreos, la configuración del tránsito, etc. En el presente proyecto se realizaron mediciones de coeficiente de fricción y macrotextura en distintos tramos de ruta, con distintos tipos de equipos durante determinados períodos de tiempo. Las situaciones analizadas y las principales conclusiones obtenidas en cada una son: • Mediciones en tramos de las Pista de Ensayos de la Universidad de Virginia, Blacksburg, Estados Unidos. Son 14 tramos ubicados en la pista, los mismos no están sometidos a tránsito y son utilizados para investigación. Se utilizaron dos equipos para medir el coeficiente de fricción: trailer de rueda bloqueada y Dynamic Friction tester, mientras que la macrotextura fue medida con Circular Texture meter. Los tramos se midieron en forma periódica durante más de un año. A partir de los resultados se valoró la influencia que la temperatura tiene sobre los resultados de coeficiente de fricción y se comparó la misma con influencia presente en los factores de corrección actualmente utilizados en el Estado de Virginia para corregir los resultados. • Mediciones en tramos ubicados en pista de aeropuerto. Se midieron 3 tramos en repetidas ocasiones, el coeficiente de fricción se midió con Péndulo de Fricción tipo TRRL, y la macrotextura con Círculo de Arena. Estos tramos están ubicados cercanos al borde de la pista, y no tienen ningún tipo de tránsito. En esta situación se analizó la influencia de la temperatura en las mediciones realizadas con Péndulo de Fricción y se comprobó la validez de la corrección por temperatura indicada en la norma de ensayo utilizada para este equipo. • Mediciones en tramos ubicados en autopista con tránsito elevado. Fueron medidos 16 tramos de 300 metros en forma periódica (anual) durante 11 años. Las mediciones de coeficiente de fricción se realizaron con Péndulo de Fricción tipo TRRL, y la macrotextura con Círculo de Arena. Durante este período los tramos estuvieron sometidos al tránsito normal circulante en la autopista (autos, camiones, colectivos). El seguimiento sistemático de los mismos permitió valorar la evolución en servicio de la mezcla asfáltica utilizada como rodamiento, desde el punto de vista de la adherencia neumático calzada. Estas mediciones permitieron el desarrollo de modelos de evolución, para predecir el comportamiento del coeficiente de fricción y la macrotextura para mezclas asfálticas tipo F10, elaboradas con agregados pétreos de Argentina y sometidas a las condiciones de servicio (tránsito, clima y limpieza) de una autopista con tránsito elevado. Se realizó un análisis bibliográfico acerca de la adherencia neumático calzada y los modelos de predicción disponibles en otros países. El análisis de los resultados de mediciones periódicas disponibles permitió confirmar que la temperatura tiene influencia en los resultados de coeficiente de fricción medido con equipos. Además, el disponer de mediciones periódicas durante un período de 11 años, permitió el desarrollo de modelos de predicción de mezclas asfálticas tipo F10 en autopista, los cuales podrán ser utilizados en experiencias futuras para predecir la calidad que la carpeta de rodamiento brinda a la seguridad de los usuarios.
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    Modelling soil, carbon and vegetation dynamics in estuarine wetlands experiencing sea-level rise
    (2013) Trivisonno, Franco N.; Rodriguez, Jose F.; Riccardi, Gerardo A.; Saco, Patricia M.; International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR) 2013
    Estuarine wetlands are among the most productive ecosystems in the world, providing unique habitats for fish and many terrestrial species. They also have a carbon sequestration capacity that surpasses terrestrial forest. In NSW, and most of south eastern Australia, they typically display a vegetation zonation with a sequence mudflats - mangrove forest - saltmarsh plains from the seaward margin and up the topographic gradient. Estuarine wetlands respond to sea-level rise by vertical accretion and horizontal landward migration, in order to maintain their position in the tidal frame. In situations in which accretion cannot compensate for sea-level rise and buffer areas for landward migration are not available, estuarine vegetation can be lost due to unsuitable hydraulic conditions. Predicting estuarine wetlands response to sea-level rise requires simultaneous modelling of water flow, soil and vegetation dynamics. This paper presents some preliminary results of our recently developed numerical model for wetland dynamics in wetlands of the Hunter estuary of NSW. The model continuously simulates tidal inputs into the wetland and vegetation types are determined based on their preference to prevailing hydrodynamic conditions. Accretion values based on vegetation types are computed and the topography is updated accordingly. The model is driven by local information collected over several years, which include estuary water levels, accretion rates, soil carbon content, flow resistance and vegetation preference to hydraulic conditions. Model results predict further wetland loss under an accelerated sea-level rise scenario and also under current conditions of moderate increase of estuary water levels.