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Revista Politécnica
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ISSN (Print) 1390-0129 - ISSN (Online) 2477-8990
Published by SciELO Homepage  [672 journals]
  • Structure and floristic composition of the Lake Maracaibo Plain Forest,
           Zulia State, Venezuela

    • Abstract: Resumen: Para conocer la estructura y la composición florística de las especies leñosas del Jardín Botánico de Maracaibo (JBM) para el año 2019, área de suma importancia para la conservación de especies autóctonas en la región, se determinó el área basal, densidad, frecuencia e índice de valor de importancia (IVI). Se establecieron diez parcelas de 20 m x 50 m, subdivididas en diez subparcelas de 10 m x 10 m, donde se registraron todos los individuos leñosos con diámetro a la altura del pecho (DAP) a partir de 2,5cm. La flora del bosque registró: 50 especies, 42 géneros y 17 familias Dicotiledóneas, representadas por 1 389 individuos por hectárea. Las familias Cactaceae, Capparaceae, Fabaceae y Malvaceae mostraron mayor número de géneros y especies. En cuanto a la estructura del bosque, predominaron dos estratos arbóreos: el primero (<5 m) con 721 individuos (51,91 %) y el segundo (5-13 m) con 663 individuos (47,73 %), y cinco individuos emergentes (>13 m) con (0,36 %). Los individuos con DAP<10 cm representaron el 59,90 % y con DAP≥10 cm el 40,10 %, lo que indica la presencia de un bosque relativamente joven. El área basal es baja, se observaron dos grupos: uno entre 4,71-5,09 m2 y otro entre 2,13 y 3,33 m2. Handroanthus billbergii registró el primer lugar (100 %) entre las cinco especies con mayor IVI, seguida por Pithecelobium ambiguum, Bulnesia arborea y Cnidoscolus urens. Se concluye que el bosque del JBM es heterogéneo en cuanto a riqueza de especies y que el número de especies leñosas está por debajo del promedio para un bosque muy seco tropical (bms-T).Abstract: To know the structure and the floristic composition of the woody species of the Maracaibo Botanical Garden (JBM) for the year 2019, an extremely important area for the conservation of native species in the region, the basal area, density, frequency and index importance value (IVI) was determined. Ten plots of 20 m x 50 m were established, subdivided into ten subplots of 10 m x 10 m, where all the woody individuals with diameter at breast height (DBH) from 2.5 cm were recorded. The flora of the forest registered: 50 species, 42 genera and 17 Dicotyledonous families, represented by 1,389 individuals per hectare. The Cactaceae, Capparaceae, Fabaceae and Malvaceae families showed the greater number of genera and species. Regarding the structure of the forest, two arboreal strata predominated: the first (<5 m) with 721 individuals (51.91 %) and the second (5-13 m) with 663 individuals (47.73 %), and five emerging individuals (> 13 m) with (0.36 %). Individuals with DBH <10 cm represented 59.90 % and with DBH ≥10 cm 40.10%, which indicate the presence of a relatively young forest. The basal area is low, two groups were observed: one between 4.71-5.09 m2 and another between 2.13 and 3.33 m2. Handroanthus billbergii registered the first place (100%) among the five species with the highest IVI, followed by Pithecelobium ambiguum, Bulnesia arborea and Cnidoscolus urens. It is concluded that the JBM forest is heterogeneous in terms of species richness and that the number of woody species is below the average for a very dry tropical forest (bms-T).
       
  • Truck Escape Ramps in Roads: A New Procedure to Justify its Need and
           Estimate its Location

    • Abstract: Resumen: Los conductores de camiones en pendientes descendentes pronunciadas pueden perder el control del vehículo por sobrecalentamiento del sistema de frenos. Ante esta posibilidad, las rampas de escape para camiones ayudan a detener esos vehículos errantes, reduciendo la fatalidad y daños materiales. La AASHTO presenta recomendaciones sin mostrar un procedimiento analítico para justificar su necesidad o estimar su ubicación. En Chile, se propuso un procedimiento, sin embargo, tiene ciertas limitaciones de aplicación y actualización; por lo tanto, el objetivo de este estudio es proponer un nuevo procedimiento para justificar la necesidad de las rampas de escape para camiones en carreteras y estimar su ubicación. Este procedimiento incluye las recientes actualizaciones del Sistema de Calificación de Peligrosidad de la Pendiente (GSRS por sus siglas en inglés). El sistema GSRS permite estimar la velocidad máxima de descenso seguro en una pendiente en descenso. Se explica el nuevo procedimiento mediante un ejemplo detallado de cálculo. El procedimiento propuesto resuelve las limitaciones del propuesto en Chile y completa las recomendaciones dadas por la AASHTO. Además, ofrece una base teórica, de fácil aplicación, para países en donde aún no se han construido este tipo de infraestructuras.Abstract: Truck drivers on steep downgrades can lose control of the vehicle from overheating the brake system. Given this possibility, truck escape ramps stop those errant vehicles, reducing fatality and property damage. The AASHTO makes recommendations without showing an analytical procedure to justify their need or estimate their location. In Chile, a method that tries to cover that gap has limited application and updating concerns. Therefore, this study proposes a new procedure to justify the truck escape ramps on roads and estimate their location. This procedure includes the recent updates in the Grade Severity Rating System (GSRS). The GSRS system allows estimating the maximum safe speed on downgrades. A detailed calculation example was employed to explain the new procedure. The proposed procedure solves the limitations of the proposal of Chile and completes the recommendations given by the AASHTO. In addition, it offers a theoretical basis, easy to apply, for countries where this type of infrastructure has not been built yet.
       
  • Probabilistic Safety Analysis as Method for Design Assessment of Safety
           Instrumented Systems of a Cobalt-60 Irradiator (Category IV)

    • Abstract: Resumen: El Departamento de Ciencias Nucleares de la Escuela Politécnica Nacional del Ecuador cuenta en sus instalaciones con un Irradiador de Cobalto-60. Este irradiador de categoría IV se instaló en el año 1975 y desde su inicio esta instalación cuenta con rigurosos protocolos de operación, seguridad radiológica y mantenimiento. Debido a los antiguos sistemas de control, el personal del departamento ha desarrollado nuevos diseños para los sistemas de instrumentos de seguridad. La evaluación del diseño de estos se realizó con la metodología de análisis probabilístico de seguridad. Esta evaluación incluyó algunos sistemas instrumentados de seguridad para determinar si los diseños desarrollados cumplen con los requisitos de seguridad radiológica establecidos por organismos internacionales como el Organismo Internacional de Energía Atómica y el Consejo Internacional de Protección Radiológica. El presente estudio ha considerado el proyecto de recarga del irradiador Cobalt-60 hasta una actividad de 50 000 Ci. Adicionalmente, en este estudio se ha priorizado los sistemas instrumentados de seguridad relacionados con el evento inicial la pérdida de blindaje húmedo (pérdida de agua en la piscina), que puede derivar en una sobreexposición del POE. Además, para la evaluación del punto de exposición, se ha optado por uno cercano al blindaje húmedo con un escenario hipotético de que ocurrió una pérdida total de agua; esta situación podría suceder durante un terremoto moderado. Al considerar el evento mencionado, se ha evaluado esta condición por medio de la metodología APS y se logró obtener como resultado que la probabilidad de ocurrencia anual para una sobreexposición superior a 2000 mSv para el POE es de 9,91E-8, este resultado se encuentra por debajo del límite establecido por la Comisión Internacional de Protección Radiológica para estos eventos.Abstract: The Department of Nuclear Sciences of Escuela Politécnica Nacional of Ecuador has in its facilities a Cobalt-60 Irradiator. This category IV irradiator has been installed in 1975 and since its beginning, this facility has worked with rigorous protocols of operation, radiologic safety and maintenance. Due to old control systems, the department staff has developed new designs for safety instrumented systems. The design assessment of this one was carried out with the probabilistic safety analysis methodology. The assessment included some safety instrumented systems for determining if the designs developed comply the requirements of radiological safety set by international organizations as the International Energy Atomic Agency and the International Council Radiological Protection. The present study has considered the recharge project of Cobalt-60 irradiator until an activity of 50 000 Ci. Additionally, this study has prioritized the safety instrumented systems related to initial event: the loss wet shielding (water loss in the pool), that can derive in an overexposure of the POE. Further, for the evaluation of the exposition point, one close to the wet shield has been chosen with a hypothetical scenario that a total loss of water ocurred, this situation could happen during a moderate earthquake. Considering the mentioned event, this situation has been assessed by the PSA methodology and obtaining as a result that the annual occurrence probability of an overexposure higher to 2 000 mSv for the POE is 9,91E-8, this result is under the limit established by the International Council Radiological Protection for these events.
       
  • Characterization and Pathology of Earthen Building Walls in the Ecuadorian
           Andean Area

    • Abstract: Resumen: A partir del análisis tipológico de las construcciones de adobe, tapial y bahareque de 50 inmuebles situados en las provincias de Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo y Bolívar, se han analizado las lesiones físicas, mecánicas, químico-biológicas y antrópicas producidas por los agentes atmosféricos y por el suelo, que afectan a las edificaciones en tierra cruda del área andina ecuatoriana y posteriormente las características físicas, resistencia mecánica y composición químico-mineralógica. Los resultados determinan que el agua afecta principalmente al 40% de los inmuebles por defectos constructivos, como la falta de sobrecimientos que facilitan las humedades en las partes bajas o de aleros pequeños que no protegen del agua de lluvia deteriorando los recubrimientos de barro, sobre todo de los bahareques y que se acentúa por el emplazamiento aislado de las edificaciones. Además, la dosificación empírica de la tierra utilizada con tamaño máximo de grava de 15-18mm más arenas está en la proporción de menos de 30% y poco más de 70% de arcillas y limos en las muestras de adobe y tapial; proporciones que varían en el bahareque con casi 55% de gravas -arenas y 45% de finos; con resistencias a compresión menores a 3MPa. Se han recogido las especies madereras, cañas y fibras utilizadas en la confección de las armaduras de cubiertas, entramados y mampuestos. La antigüedad de las edificaciones rurales sobrepasa los 50 años y el 82% de las estudiadas se encuentran en estado de abandono.Abstract: From the typological analysis of adobe, rammed earth, and bahareque constructions of 50 properties located in the provinces of Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo, and Bolívar, the physical, mechanical, chemical-biological, and anthropic damages produced by atmospheric agents and by the soil have been analyzed, which affect raw earth buildings in the Ecuadorian Andean area and subsequently the physical characteristics, mechanical resistance, and chemical mineralogical composition. The results determined that water mainly affects 40% of the buildings due to construction defects, such as the lack of footings over foundations that facilitate dampness in the lower parts or small eaves that do not protect from rainwater, deteriorating the mud coatings, especially of the bahareque and that is accentuated by the isolated location of the buildings. In addition, the empirical earth mixture used with a maximum gravel size of 15-18mm plus sands is in the proportion of less than 30% and a little more than 70% of clays and silts in the adobe and rammed earth samples; proportions that vary in the bahareque, with almost 55% of gravel-sand and 45% of fines; with compressive strengths less than 3MPa. The wood species, reeds, and fibers used in the manufacture of roof trusses, frameworks, and masonry have been collected. The age of the rural buildings exceeds 50 years and 82% of those studied are in a state of abandonment.
       
  • Analysis of a Wastewater Treatment System from a Sausage Factory

    • Abstract: Resumen: Con esta investigación, se pretende desarrollar un proceso de tratamiento de aguas residuales de una industria de embutidos, el cual se basa en un interceptor de grasas y aceites, un sistema de flotación por aire y un biofiltro o lombrifiltro, a fin de que estas descargas cumplan con la normativa para descargas líquidas al alcantarillado de la ciudad de Quito, la Resolución N002-SA-2014. En la caracterización de las aguas residuales crudas de la industria de embutidos se identificó que se incumplen los límites de DBO5, DQO, sólidos suspendidos, aceites y grasas, con valores de 2314 mg/L; 3046 mg/L; 3131 mg/L y 2159 mg/L, respectivamente. Para el diseño del sistema de tratamiento se tomaron en cuenta las mejores condiciones operativas que son: un tiempo de residencia de 5,2 min en la trampa de grasas, para una eficiencia de remoción del 97 %, 14 horas de retención en el lombrifiltro para una eficiencia del 87 % y 20 minutos en el sistema de flotación por aireación con un porcentaje de eficiencia del 89 %. Las dimensiones de la trampa de grasa fueron 0,3 metros de longitud y 1,4 metros de altura con una bomba rotodinámica de 0,06 kW de potencia; 2,7 metros de altura total entre los tres lombrifiltros; un lecho de 1,5 metros de alto; 5,5 metros de ancho y 6,5 metros de longitud; un tanque de almacenamiento de 2,1 metros de altura y 2,1 metros de radio circular con una bomba de 0,18 kW. Se contempla también una celda de forma cuadrada para el sistema de flotación por aire, con medidas de 0,7 metros de largo; 1,4 metros de alto y un agitador mecánico de cuchillas inclinadas con una potencia de 0,19 kW.Abstract: This research aims to develop a wastewater treatment process for a sausage industry, which is based on a grease and oil interceptor, an air flotation system and a biofilter or worm filter, so that these discharges comply with the regulations for liquid discharges to the sewage system of the city of Quito, Resolution N002-SA-2014. In the characterization of raw wastewater from the sausage industry, it was identified that the limits for BOD5, COD, suspended solids, oils, and fats are not met, with values of 2314 mg/L; 3046 mg/L; 3131 mg/L and 2159 mg/L, respectively. For the design of the treatment system, the best operating conditions were considered, which are: a residence time of 5,2 min in the grease trap, for a removal efficiency of 97 %, 14 hours of retention in the worm filter for an efficiency of 86 % and 20 minutes in the aeration flotation system with an efficiency of 89 %. The dimensions of the grease trap were 0,3 meters long and 1.4 meters high with a 0.06 kW centrifugal pump; 2,7 meters of total height among the three worm filters; a bed 1,5 meters high; 5,5 meters wide and 6,5 meters long; a storage tank 2,1 meters high and 2,1 meters circular radius with a 0.18 kW pump. There is also a square-shaped cell for the air flotation system, measuring 0,7 meters long; 1,4 meters high and a mechanical agitator with inclined blades with a power of 0,19 kW.
       
  • Evaluation of the Quality of Irrigation Water from the Tilipulo
           Enríquez-Cotopaxi Acequia Through the Sodium Absorption Ratio (SAR)

    • Abstract: Resumen: El presente estudio tiene como objetivo evaluar la calidad del agua de la acequia Tilipulo Enríquez mediante la Relación de Absorción de Sodio (RAS) como indicador y así determinar si es apta o no para el riego de cultivos tomando como referencia las Normas Riverside. Para lo cual, se tomaron muestras en tres puntos del cantón Latacunga y uno de Saquisilí : Tanicuchí, Guaytacama, Saquisilí y Poaló. Se obtuvo como resultado que en el punto de muestreo 1 perteneciente a Tanicuchí, el agua es de buena calidad y apta para el riego, debido a que presenta fallas geológicas con pendientes entre 5 y 25%, además de que en esta zona del río Yanayacu aporta agua a la acequia aumentando su cauce y disminuyendo la conductividad del recurso hídrico, favoreciendo la calidad del agua. Además, al comparar estos resultados con Guaytacama (punto 2) y Saquisilí (punto 3) las aguas son utilizables para el riego con precauciones, ya que, estos territorios presentan pendientes entre 5 y 12%, un clima con temperaturas entre 12 a 15°C y precipitaciones entre 400 a 500 mm factores que contribuyen al aumento de conductividad y la salinidad de sus aguas. Por último, en el punto 4 de muestreo ubicado en Poaló el agua es de buena calidad y apta para el riego, pues esta zona es húmeda lluviosa y presenta mayor caudal lo cual incide principalmente en la disminución de la conductividad y concentración de sodio. Finalmente, este estudio en la acequia Tilipulo Enríquez puede aportar para futuras investigaciones, soluciones para la prevención y cuidado del agua de esta acequia.Abstract: The objective of this study is to evaluate the quality of the water in the Tilipulo Enríquez canal using the Sodium Absorption Ratio (SAR) as an indicator and thus determine whether or not it is suitable for irrigation of crops, taking as a reference the Riverside Standards. For which, samples were taken in three points of the Latacunga canton and one of Saquisilí : Tanicuchí, Guaytacama, Saquisilí and Poaló. It was obtained as a result that at the sample point 1 belonging to Tanicuchí, the water is of good quality and suitable for irrigation, due to the fact that it has geological faults with high slopes of up to 25%, in addition to the fact that in this area the Yanayacu River provides water to the ditch by increasing its channel and decreasing the conductivity of the water resource. Compared with Guaytacama (point 2) and Saquisilí (point 3), the waters are usable for irrigation with precautions, since these territories have slopes between 5 and 12%, a climate with temperatures between 12 and 15 ° C and rainfall between 400 at 500 mm factors that contribute to the increase in conductivity and salinity of its waters. Finally, at sampling point 4 located in Poaló, the water is of good quality and suitable for irrigation, since this area is humid and rainy, with a higher flow, which mainly affects the decrease in conductivity and sodium concentration. Finally, this study in the Tilipulo Enríquez ditch may contribute to future research on solutions for the prevention and care of the water in this ditch.
       
 
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