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Optimización de un Sistema de Bombeo con Ariete Hidráulico para el Suministro de Agua en la Finca Las Vegas ubicada en la comunidad Taladro Dos, en el Municipio de Puerto Wilches

dc.rights.licenserestringidoes_ES
dc.contributor.advisorBarbosa Ortega, José Luis
dc.contributor.authorRomero Joya, Gerson Fabián
dc.contributor.otherBedoya Pino, Julio César
dc.coverage.spatialBarrancabermejaes_ES
dc.date.accessioned2026-06-24T19:30:40Z
dc.date.available2026-06-24T19:30:40Z
dc.identifier.citationN/Aes_ES
dc.identifier.urihttp://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24323
dc.descriptionSistema Hidráulico, Sistema de Control, Microcontroladores.es_ES
dc.description.abstractEl presente trabajo de grado, en modalidad de proyecto de investigación, aborda la optimización de un sistema de bombeo con ariete hidráulico para el suministro de agua en la finca Las Vegas, ubicada en la comunidad Taladro Dos, municipio de Puerto Wilches, Santander. El problema central radica en la carencia de un sistema de acueducto que suministre agua a la finca las vegas, situación representativa de las comunidades rurales del Magdalena Medio santandereano. La metodología integra el procesamiento de datos espaciales del Modelo de Elevación FABDEM para la caracterización topográfica e hidráulica del sitio, la aplicación comparativa de los modelos analíticos de Rankine, D'Aubuisson y Krol para la optimización de los parámetros hidráulicos, el diseño documental técnico del sistema de tuberías en PVC y acero galvanizado, y la verificación del comportamiento hidráulico mediante simulación en EPANET 2.2.es_ES
dc.description.sponsorshipN/Aes_ES
dc.description.tableofcontentsRESUMEN EJECUTIVO 12 INTRODUCCIÓN 13 1. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 15 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 15 1.2. JUSTIFICACIÓN 16 1.3. OBJETIVOS 17 1.3.1. OBJETIVO GENERAL 17 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 17 1.4. ESTADO DEL ARTE 18 2. MARCO REFERENCIAL 25 2.1. MARCO CONCEPTUAL 25 2.1.1. ARIETE HIDRÁULICO 25 2.1.2. GOLPE DE ARIETE 25 2.1.3. ALTURA MOTRIZ (HM) 25 2.1.4. ALTURA DE ENTREGA (HD) 25 2.1.5. EFICIENCIA HIDRÁULICA (Η) 25 2.1.6. CÁMARA DE AIRE 26 2.2. MARCO TEORICO 26 2.2.1. MODELOS MATEMÁTICOS DEL ARIETE HIDRÁULICO 26 2.2.2. ECUACIÓN DE BERNOULLI EN FLUJO A PRESIÓN 28 2.2.3. ANÁLISIS TRANSITORIO HIDRÁULICO 29 2.2.4. MODELO DE ELEVACIÓN DIGITAL FABDEM 30 2.2.5. SOFTWARE EPANET 2.2 30 2.3. MARCO LEGAL 30 2.4. MARCO AMBIENTAL 31 3. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 32 4. DESARROLLO DEL TRABAJO DE GRADO 36 4.1. FASE 1: CARACTERIZACIÓN TOPOGRÁFICA E HIDRÁULICA 36 4.1.1. UBICACIÓN DE LA FINCA LAS VEGAS 36 4.1.2. DESCARGA DEL DEM FABDEM 36 4.1.3. PROCESAMIENTO DEL DEM EN QGIS 38 4.1.4. MEDICIÓN DEL CAUDAL POR MÉTODO DEL FLOTADOR 41 4.1.5. COTAS DEL SISTEMA HIDRÁULICO 46 4.2. FASE 2: OPTIMIZACIÓN DE PARÁMETROS HIDRÁULICOS 46 4.2.1. VERIFICACIÓN DE VIABILIDAD 46 4.2.2. SELECCIÓN DE VELOCIDAD OPTIMA 47 4.2.3. CÁLCULO DEL DIÁMETRO HIDRÁULICO 47 4.2.4. VERIFICACIÓN DE LA RELACIÓN LONGITUD – DIÁMETRO 48 4.2.5. SELECCIÓN DE TUBERÍA DE LA LÍNEA MOTRIZ 48 4.2.6. SELECCIÓN DE LA VÁLVULA DE IMPULSO 48 4.2.7. SELECCIÓN DE LA VÁLVULA DE RETENCIÓN 49 4.2.8. CAUDAL DE BOMBEO ESTIMADO 49 4.2.9. VELOCIDAD DE IMPULSIÓN 49 4.2.10. DIÁMETRO DE LA TUBERÍA DE IMPULSIÓN 50 4.2.11. PERDIDAS HIDRÁULICAS 50 4.2.12. DISEÑO DE LA CÁMARA DE AIRE 52 4.2.13. RESUMEN DE DATOS DE DISEÑO 54 4.3. ANÁLISIS TRANSITORIO HIDRÁULICO 54 4.4. VALIDACIÓN HIDRÁULICA 57 4.4.1. VALIDACIÓN DE LA VELOCIDAD EN LA LÍNEA MOTRIZ 57 4.4.2. VALIDACIÓN RELACIÓN LONGITUD-DIÁMETRO 58 4.4.3. VALIDACIÓN DE PRESIÓN TRANSITORIA (GOLPE DE ARIETE) 58 4.4.4. VALIDACIÓN DE EFICIENCIA 58 4.4.5. VALIDACIÓN DE PERDIDAS 58 4.5. SISTEMA DE CONTROL DE NIVEL AUTOMÁTICO 59 4.5.1. ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE CONTROL 59 4.5.2. ESTRATEGIA DE CONTROL 60 4.5.3. VARIABLES DEL SISTEMA 60 4.5.4. SENSOR DE NIVEL 61 4.5.5. MÉTODO DE MEDICIÓN DE NIVEL 62 4.5.6. CONTROLADOR PRINCIPAL 62 4.5.7. ACTUADOR DEL SISTEMA 63 4.5.8. LÓGICA DE CONTROL 65 4.5.9. ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA 66 4.5.10. LÓGICA CABLEADA DEL SISTEMA DE CONTROL 67 4.6. LÓGICA PROGRAMABLE 69 4.6.1. SOFTWARE DE DESARROLLO 69 4.7. DISEÑO PRELIMINAR DEL DIQUE/PRESA 71 4.7.1. CARACTERIZACIÓN DEL SITIO DE OBRA 71 4.7.2. ESTIMACIÓN DEL VOLUMEN RETENIDO DE AGUA 74 4.7.3. ESTIMACIÓN DE LAS DIMENSIONES DEL DIQUE 75 4.7.4. VERTEDERO DE DEMASÍAS 78 4.7.5. IMPERMEABILIZACIÓN 78 4.7.6. CUANTIFICACIÓN DE VOLÚMENES Y MATERIALES 79 4.8. SIMULACIÓN EN EPANET 80 5. RESULTADOS 85 5.1. RESULTADOS DE LA FASE 1: CARACTERIZACIÓN TOPOGRÁFICA E HIDRÁULICA 85 5.2. RESULTADOS DE LA FASE 2: OPTIMIZACIÓN DE PARÁMETROS HIDRÁULICOS 86 5.3. RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN EN EPANET 2.2 88 5.4. RESULTADOS DEL DISEÑO DEL DIQUE DE GAVIONES 89 5.5. RESULTADOS DEL SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO DE NIVEL 90 6. CONCLUSIONES 91 7. RECOMENDACIONES 92 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 93 9. ANEXOS 96es_ES
dc.publisherUnidades Tecnológicas de Santander (UTS)es_ES
dc.subjectAriete hidráulico, Optimización Hidráulica, FABDEM, EPANET, Suministro Rural de Agua.es_ES
dc.titleOptimización de un Sistema de Bombeo con Ariete Hidráulico para el Suministro de Agua en la Finca Las Vegas ubicada en la comunidad Taladro Dos, en el Municipio de Puerto Wilcheses_ES
dc.typedegree workes_ES
dc.date.emitido2026-06-17
dc.dependenciafcnies_ES
dc.proceso.procesoutsinvestigaciones_ES
dc.type.modalidadproyecto_de_investigaciónes_ES
dc.format.formatopdfes_ES
dc.titulogIngeniería Electromecánicaes_ES
dc.educationlevelProfesionales_ES
dc.contibutor.evaluatorevaluadores_ES
dc.date.aprobacion2026-06-17
dc.description.programaacademicoIngeniería Electromecánicaes_ES
dc.dependencia.regionbarrancaes_ES


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