Search

The aim of this study is to explore the magnetic and flow properties of fully convective M dwarfs as a function of rotation period Prot and magnetic Reynolds ReM and Prandlt numbers PrM. We performed three-dimensional simulations of fully convective stars using a star-in-a-box setup. This setup allows global dynamo simulations in a sphere embedded in a Cartesian cube. The equations of non-ideal magnetohydrodynamics were solved with the Pencil Code. We used the stellar parameters of an M5 dwarf with 0.21M_odot at three rotation rates corresponding to rotation periods (Prot): 43, 61 and 90 days, and varied the magnetic Prandtl number in the range from 0.1 to 10. We found systematic differences in the behaviour of the large-scale magnetic field as functions of rotation and PrM. For the simulations with Prot = 43 days and PrM <= 2, we found cyclic large-scale magnetic fields. For PrM > 2 the cycles vanish and field shows irregular reversals. In simulations with Prot = 61 days for PrM <= 2 the cycles are less clear and the reversal are less periodic. In the higher-PrM cases, the axisymmetric mean field shows irregular variations. For the slowest rotation case with Prot = 90 days, the field has an important dipolar component for PrM <= 5. For the highest PrM the large-scale magnetic field is predominantly irregular at mid-latitudes, with quasi-stationary fields near the poles. For the simulations with cycles, the cycle period length slightly increases with increasing ReM., Comment: 11 pages, 12 figures, submitted to A&A

According to our understanding of stellar evolution, early-type stars have radiative envelopes and convective cores due to a steep temperature gradient produced by the CNO cycle. Some of these stars (mainly, the subclasses Ap and Bp) have strong magnetic fields, enough to be directly observed using the Zeeman effect. Here, we present 3D magnetohydrodynamic simulations of an $2 ~M_{\odot}$ A-type star using the star-in-a-box model. Our goal is to explore if the modeled star is able to maintain a magnetic field as strong as the observed ones, via a dynamo driven by its convective core, or via maintaining a stable fossil field configuration coming from its early evolutionary stages, using different rotation rates. We created two models, a partially radiative and a fully radiative one, which are determined by the value of the heat conductivity. Our model is able to explore both scenarios, including convection-driven dynamos., Comment: Conference proceeding (Bolet\'in de la Asociaci\'on Argentina de Astronom\'ia), 3 pages, 3 figures

Hirschsprung disease (HSCR, OMIM 142623) involves congenital intestinal obstruction caused by dysfunction of neural crest cells and their progeny during enteric nervous system (ENS) development. HSCR is a multifactorial disorder; pathogenetic variants accounting for disease phenotype are identified only in a minority of cases, and the identification of novel disease-relevant genes remains challenging. In order to identify and to validate a potential disease-causing relevance of novel HSCR candidate genes, we established a complementary study approach, combining whole exome sequencing (WES) with transcriptome analysis of murine embryonic ENS-related tissues, literature and database

Background: Hirschsprung disease (HSCR), which is congenital obstruction of the bowel, results from a failure of enteric nervous system (ENS) progenitors to migrate, proliferate, differentiate, or survive within the distal intestine. Previous studies that have searched for genes underlying HSCR have focused on ENS-related pathways and genes not fitting the current knowledge have thus often been ignored. We identify and validate novel HSCR genes using whole exome sequencing (WES), burden tests, in silico prediction, unbiased in vivo analyses of the mutated genes in zebrafish, and expression analyses in zebrafish, mouse, and human. Results: We performed de novo mutation (DNM) screening on 24 HSCR trios. We identify 28 DNMs in 21 different genes. Eight of the DNMs we identified occur in RET, the main HSCR gene, and the remaining 20 DNMs reside in genes not reported in the ENS. Knockdown of all 12 genes with missense or loss-of-function DNMs showed that the orthologs of four genes (DENND3, NCLN, NUP98, and TBATA) are indispensable for ENS development in zebrafish, and these results were confirmed by CRISPR knockout. These genes are also expressed in human and mouse gut and/or ENS progenitors. Importantly, the encoded proteins are linked to neuronal processes shared by the central nervous system and the ENS. Conclusions: Our data open new fields of investigation into HSCR pathology and provide novel insights into the development of the ENS. Moreover, the study demonstrates that functional analyses of genes carrying DNMs are warranted to delineate the full genetic architecture of rare complex diseases.

The inherent uncertainties, subjectivity, and engineering challenges in environmental problems are increasingly being worked upon computing methods based on artifi cial intelligence (AI), including computerized tools that allow an analyst to use approximate reasoning with incomplete and inaccurate information and with the support of an expert in the fi eld. In order to evaluate the applicability of this tool, this paper presents the development of a new water quality index based on fuzzy logic called the "fuzzy water quality index" (FWQI). This index is compared to the NSF water quality index (NSFWQI) and with the water quality index (ARWQI) obtained for the project "Red Río Fase I" for the Medellin metropolitan area environmental authority. The new FWQI provided reasonable correlations and results in comparison to the other two reference indexes. Finally, the FWQI could be used as a decision maker in the water management of Aburra River.

The inherent uncertainties, subjectivity, and engineering challenges in environmental problems are increasingly being worked upon computing methods based on artificial intelligence (AI), including computerized tools that allow an analyst to use approximate reasoning with incomplete and inaccurate information and with the support of an expert in the field. In order to evaluate the applicability of this tool, this paper presents the development of a new water quality index based on fuzzy logic called the "fuzzy water quality index" (FWQI). This index is compared to the NSF water quality index (NSFWQI) and with the water quality index (ARWQI) obtained for the project "Red Río Fase I" for the Medellin metropolitan area environmental authority. The new FWQI provided reasonable correlations and results in comparison to the other two reference indexes. Finally, the FWQI could be used as a decision maker in the water management of Aburra River, Las incertidumbres, las subjetividades y los grandes retos ingenieriles en los problemas ambientales se trabajan cada vez más con el uso de métodos de cálculo basados en la Inteligencia Artificial (IA), incluyendo herramientas computarizadas que permiten usar razonamientos aproximados con información incompleta e inexacta y con el apoyo de expertos. Con el fin de evaluar la aplicabilidad de esta herramienta, este estudio propone la aplicación de un Índice de Calidad del Agua, basado en la Lógica Difusa denominado "Índice de Calidad de Agua Difuso" (FQWI), en el río Aburrá. EL FQWI se comparó con el Índice de Calidad de Agua NSF (NSFWQI y con el Índice de Calidad de Agua elaborado para el proyecto "Red Río Fase I" (ARWQI) ) para la autoridad ambiental del Área Metropolitana de Medellín. Este nuevo índice (FQWI) presentó resultados y correlaciones razonables, con relación a los otros índices propuestos. Finalmente, se espera que este nuevo índice FQWI pueda ser utilizado para la toma de decisiones en la gestión hídrica del río Aburrá

The inherent uncertainties, subjectivity, and engineering challenges in environmental problems are increasingly being worked upon computing methods based on artifi cial intelligence (AI), including computerized tools that allow an analyst to use approximate reasoning with incomplete and inaccurate information and with the support of an expert in the fi eld. In order to evaluate the applicability of this tool, this paper presents the development of a new water quality index based on fuzzy logic called the "fuzzy water quality index" (FWQI). This index is compared to the NSF water quality index (NSFWQI) and with the water quality index (ARWQI) obtained for the project "Red Río Fase I" for the Medellin metropolitan area environmental authority. The new FWQI provided reasonable correlations and results in comparison to the other two reference indexes. Finally, the FWQI could be used as a decision maker in the water management of Aburra River.

The inherent uncertainties, subjectivity, and engineering challenges in environmental problems are increasingly being worked upon computing methods based on artificial intelligence (AI), including computerized tools that allow an analyst to use approximate reasoning with incomplete and inaccurate information and with the support of an expert in the field. In order to evaluate the applicability of this tool, this paper presents the development of a new water quality index based on fuzzy logic called the "fuzzy water quality index" (FWQI). This index is compared to the NSF water quality index (NSFWQI) and with the water quality index (ARWQI) obtained for the project "Red Río Fase I" for the Medellin metropolitan area environmental authority. The new FWQI provided reasonable correlations and results in comparison to the other two reference indexes. Finally, the FWQI could be used as a decision maker in the water management of Aburra River, Las incertidumbres, las subjetividades y los grandes retos ingenieriles en los problemas ambientales se trabajan cada vez más con el uso de métodos de cálculo basados en la Inteligencia Artificial (IA), incluyendo herramientas computarizadas que permiten usar razonamientos aproximados con información incompleta e inexacta y con el apoyo de expertos. Con el fin de evaluar la aplicabilidad de esta herramienta, este estudio propone la aplicación de un Índice de Calidad del Agua, basado en la Lógica Difusa denominado "Índice de Calidad de Agua Difuso" (FQWI), en el río Aburrá. EL FQWI se comparó con el Índice de Calidad de Agua NSF (NSFWQI y con el Índice de Calidad de Agua elaborado para el proyecto "Red Río Fase I" (ARWQI) ) para la autoridad ambiental del Área Metropolitana de Medellín. Este nuevo índice (FQWI) presentó resultados y correlaciones razonables, con relación a los otros índices propuestos. Finalmente, se espera que este nuevo índice FQWI pueda ser utilizado para la toma de decisiones en la gestión hídrica del río Aburrá

The inherent uncertainties, subjectivity, and engineering challenges in environmental problems are increasingly being worked upon computing methods based on artificial intelligence (AI), including computerized tools that allow an analyst to use approximate reasoning with incomplete and inaccurate information and with the support of an expert in the field. In order to evaluate the applicability of this tool, this paper presents the development of a new water quality index based on fuzzy logic called the "fuzzy water quality index" (FWQI). This index is compared to the NSF water quality index (NSFWQI) and with the water quality index (ARWQI) obtained for the project "Red Río Fase I" for the Medellin metropolitan area environmental authority. The new FWQI provided reasonable correlations and results in comparison to the other two reference indexes. Finally, the FWQI could be used as a decision maker in the water management of Aburra River, Las incertidumbres, las subjetividades y los grandes retos ingenieriles en los problemas ambientales se trabajan cada vez más con el uso de métodos de cálculo basados en la Inteligencia Artificial (IA), incluyendo herramientas computarizadas que permiten usar razonamientos aproximados con información incompleta e inexacta y con el apoyo de expertos. Con el fin de evaluar la aplicabilidad de esta herramienta, este estudio propone la aplicación de un Índice de Calidad del Agua, basado en la Lógica Difusa denominado "Índice de Calidad de Agua Difuso" (FQWI), en el río Aburrá. EL FQWI se comparó con el Índice de Calidad de Agua NSF (NSFWQI y con el Índice de Calidad de Agua elaborado para el proyecto "Red Río Fase I" (ARWQI) ) para la autoridad ambiental del Área Metropolitana de Medellín. Este nuevo índice (FQWI) presentó resultados y correlaciones razonables, con relación a los otros índices propuestos. Finalmente, se espera que este nuevo índice FQWI pueda ser utilizado para la toma de decisiones en la gestión hídrica del río Aburrá

Se presentan recomendaciones para aprovechar tecnológicamente la semilla de vitabosa y algunas investigaciones para casos similares sobre la pertinencia de determinar sus propiedades físicas (peso, densidad, tamaño medio, dureza) y mecánicas (módulo de elasticidad, máximo esfuerzo de compresión, fuerza de relajación) para relacionarlas con el desempeño de los equipos utilizados para la reducción de tamaño. Teniéndose como referencia el sistema semilla de vitabosa (materia prima) – molino (sistema mecánico) – harinas (producto procesado), se realizó la búsqueda de investigaciones similares que potencialmente se puedan adaptar total o parcialmente para el caso de interés. Terminando con algunas recomendaciones para determinar la calidad del producto obtenido en la molienda, en aspectos como distribución y tamaño de las partículas.

Se presentan recomendaciones para aprovechar tecnológicamente la semilla de vitabosa y algunas investigaciones para casos similares sobre la pertinencia de determinar sus propiedades físicas (peso, densidad, tamaño medio, dureza) y mecánicas (módulo de elasticidad, máximo esfuerzo de compresión, fuerza de relajación) para relacionarlas con el desempeño de los equipos utilizados para la reducción de tamaño. Teniéndose como referencia el sistema semilla de vitabosa (materia prima) – molino (sistema mecánico) – harinas (producto procesado), se realizó la búsqueda de investigaciones similares que potencialmente se puedan adaptar total o parcialmente para el caso de interés. Terminando con algunas recomendaciones para determinar la calidad del producto obtenido en la molienda, en aspectos como distribución y tamaño de las partículas.

Se presentan recomendaciones para aprovechar tecnológicamente la semilla de vitabosa y algunas investigaciones para casos similares sobre la pertinencia de determinar sus propiedades físicas (peso, densidad, tamaño medio, dureza) y mecánicas (módulo de elasticidad, máximo esfuerzo de compresión, fuerza de relajación) para relacionarlas con el desempeño de los equipos utilizados para la reducción de tamaño. Teniéndose como referencia el sistema semilla de vitabosa (materia prima) – molino (sistema mecánico) – harinas (producto procesado), se realizó la búsqueda de investigaciones similares que potencialmente se puedan adaptar total o parcialmente para el caso de interés. Terminando con algunas recomendaciones para determinar la calidad del producto obtenido en la molienda, en aspectos como distribución y tamaño de las partículas.

Se presentan recomendaciones para aprovechar tecnológicamente la semilla de vitabosa y algunas investigaciones para casos similares sobre la pertinencia de determinar sus propiedades físicas (peso, densidad, tamaño medio, dureza) y mecánicas (módulo de elasticidad, máximo esfuerzo de compresión, fuerza de relajación) para relacionarlas con el desempeño de los equipos utilizados para la reducción de tamaño. Teniéndose como referencia el sistema semilla de vitabosa (materia prima) – molino (sistema mecánico) – harinas (producto procesado), se realizó la búsqueda de investigaciones similares que potencialmente se puedan adaptar total o parcialmente para el caso de interés. Terminando con algunas recomendaciones para determinar la calidad del producto obtenido en la molienda, en aspectos como distribución y tamaño de las partículas.

Se presentan recomendaciones para aprovechar tecnológicamente la semilla de vitabosa y algunas investigaciones para casos similares sobre la pertinencia de determinar sus propiedades físicas (peso, densidad, tamaño medio, dureza) y mecánicas (módulo de elasticidad, máximo esfuerzo de compresión, fuerza de relajación) para relacionarlas con el desempeño de los equipos utilizados para la reducción de tamaño. Teniéndose como referencia el sistema semilla de vitabosa (materia prima) – molino (sistema mecánico) – harinas (producto procesado), se realizó la búsqueda de investigaciones similares que potencialmente se puedan adaptar total o parcialmente para el caso de interés. Terminando con algunas recomendaciones para determinar la calidad del producto obtenido en la molienda, en aspectos como distribución y tamaño de las partículas.

Se efectúa un estudio numérico para explicar los principales factores que afectan la dinámica oceanográfica del golfo de Urabá. Se presentan los pasos que fueron seguidos para la calibración de un modelo matemático (modelo ELCOM). Se realizaron una serie de experimentos numéricos para analizar la sensibilidad del modelo a parámetros numéricos y a forzamientos físicos. Dicho análisis ayudó en la descripción de los patrones de circulación en el Golfo de Urabá. Se presentan los resultados de una campaña de mediciones, la cual mostró la fuerte estratificación en las aguas del Golfo, explicado por el efecto de las descargas del río Atrato. Se prestó especial atención en la capacidad del modelo de describir la pluma turbia del río. Del análisis de los diferentes factores se encontró que la dirección del viento es fundamental para explicar la dinámica de la pluma del río Atrato. Se analizaron los patrones obtenidos en las dos épocas climáticas típicas en la zona, vientos del noroeste y vientos del suroeste. El modelo mostró que cuando los vientos son predominantemente del suoroeste, la pluma es evacuada del Golfo por el extremo noreste, mientras que cuando los vientos son predominantes del noroeste, éstos son capaces de invertir la dirección de la pluma, confinándola en la zona sur del Golfo. Se analiza el papel de otros factores (mareas, rotación de la tierra, entre otros) sobre la circulación, mostrando algunos efectos particularmente importantes para en ciertas zonas.

El presente trabajo investiga la aplicación del tránsito de la onda cinemática con ajuste de la onda de choque en el caso del tránsito hidráulico (unidimensional) en canales de alta pendiente; se considera éste como un primer acercamiento al tema del tránsito de ondas o hidrógrafas de rápido crecimiento, asociadas al rompimiento de presas o a eventos hidrológicos extremos. Bajo esta premisa se pretende implementar una teoría hidráulica que aproxime una solución numérica al tránsito de flujo no permanente, apoyada en el método de las características. Para cumplir con este objetivo se realiza una extensiva revisión del estado del arte en el tema y se comparan diferentes esquemas numéricos (1D), ampliamente usados en casos de aplicación en cuencas de montaña. En este trabajo no se realiza una validación del modelo numérico planteado a partir de la ecuación de conservación de movimiento, sin embargo se proponen una serie de comparaciones en casos con solución analítica, los cuales muestran la importancia de usar ecuaciones de Saint­Venant simplificadas en este tipo de sistemas. Se concluye que la teoría de las soluciones débiles y el uso del método de las características permiten definir un modelo matemático que se puede aproximar de mejor manera al problema físico.

Este trabajo presenta la simulación del transporte del nitrógeno amoniacal, nitratos, ortofosfatos y oxígeno disuelto en la ciénaga de Ayapel (Córdoba, Colombia), basado en cuatro muestreos realizados entre septiembre de 2004 y marzo de 2005, tanto para condiciones de lluvias como de estiaje. La simulación se realizó mediante el uso de los modelos ELCOM y CAEDYM, el primero simula las condiciones hidrodinámicas del cuerpo de agua y el segundo toma la información obtenida del ELCOM para simular la cadena trófica de la ciénaga de Ayapel. La calibración de los parámetros biogeoquímicos comenzó con la determinación en campo de las especies más importantes fitoplanctónicas de la ciénaga de Ayapel, y de los parámetros biológicos involucrados en el desarrollo celular de estas especies. Luego se inició la calibración de los parámetros químicos que modelan el seguimiento de las variables de estado en el cuerpo de agua, a través de los diferentes procesos donde estos intervienen. Para la calibración se emplearon dos puntos de control con perfiles de concentración de los constituyentes en estudio. Para la validación se usaron otros dos puntos de control con información completa de las variables de estado. Los resultados obtenidos para ambos escenarios reflejan de manera coherente lo reportado en campo.

El golpe de ariete, como fenómeno transitorio, ha sido un tema de estudio de la hidráulica, por sus efectos destructores en sistemas de alta presión como los conductos abastecedores de turbinas en centrales hidroeléctricas. Aunque el tema esté muy estudiado y analizado para conductos simples, comienza a aflorar la inquietud de simular este fenómeno en redes cerradas, las cuales están propensas a experimentar el golpe de ariete. Se presenta un modelo computacional para simular el Golpe de Ariete en tuberías simple, en serie, en paralelo y en redes cerradas abastecidas por gravedad, así como los resultados de la calibración y validación respectiva.

Se efectúa un estudio numérico para explicar los principales factores que afectan la dinámica oceanográfica del golfo de Urabá. Se presentan los pasos que fueron seguidos para la calibración de un modelo matemático (modelo ELCOM). Se realizaron una serie de experimentos numéricos para analizar la sensibilidad del modelo a parámetros numéricos y a forzamientos físicos. Dicho análisis ayudó en la descripción de los patrones de circulación en el Golfo de Urabá. Se presentan los resultados de una campaña de mediciones, la cual mostró la fuerte estratificación en las aguas del Golfo, explicado por el efecto de las descargas del río Atrato. Se prestó especial atención en la capacidad del modelo de describir la pluma turbia del río. Del análisis de los diferentes factores se encontró que la dirección del viento es fundamental para explicar la dinámica de la pluma del río Atrato. Se analizaron los patrones obtenidos en las dos épocas climáticas típicas en la zona, vientos del noroeste y vientos del suroeste. El modelo mostró que cuando los vientos son predominantemente del suoroeste, la pluma es evacuada del Golfo por el extremo noreste, mientras que cuando los vientos son predominantes del noroeste, éstos son capaces de invertir la dirección de la pluma, confinándola en la zona sur del Golfo. Se analiza el papel de otros factores (mareas, rotación de la tierra, entre otros) sobre la circulación, mostrando algunos efectos particularmente importantes para en ciertas zonas.

Este trabajo presenta la simulación del transporte del nitrógeno amoniacal, nitratos, ortofosfatos y oxígeno disuelto en la ciénaga de Ayapel (Córdoba, Colombia), basado en cuatro muestreos realizados entre septiembre de 2004 y marzo de 2005, tanto para condiciones de lluvias como de estiaje. La simulación se realizó mediante el uso de los modelos ELCOM y CAEDYM, el primero simula las condiciones hidrodinámicas del cuerpo de agua y el segundo toma la información obtenida del ELCOM para simular la cadena trófica de la ciénaga de Ayapel. La calibración de los parámetros biogeoquímicos comenzó con la determinación en campo de las especies más importantes fitoplanctónicas de la ciénaga de Ayapel, y de los parámetros biológicos involucrados en el desarrollo celular de estas especies. Luego se inició la calibración de los parámetros químicos que modelan el seguimiento de las variables de estado en el cuerpo de agua, a través de los diferentes procesos donde estos intervienen. Para la calibración se emplearon dos puntos de control con perfiles de concentración de los constituyentes en estudio. Para la validación se usaron otros dos puntos de control con información completa de las variables de estado. Los resultados obtenidos para ambos escenarios reflejan de manera coherente lo reportado en campo.

El presente trabajo investiga la aplicación del tránsito de la onda cinemática con ajuste de la onda de choque en el caso del tránsito hidráulico (unidimensional) en canales de alta pendiente; se considera éste como un primer acercamiento al tema del tránsito de ondas o hidrógrafas de rápido crecimiento, asociadas al rompimiento de presas o a eventos hidrológicos extremos. Bajo esta premisa se pretende implementar una teoría hidráulica que aproxime una solución numérica al tránsito de flujo no permanente, apoyada en el método de las características. Para cumplir con este objetivo se realiza una extensiva revisión del estado del arte en el tema y se comparan diferentes esquemas numéricos (1D), ampliamente usados en casos de aplicación en cuencas de montaña. En este trabajo no se realiza una validación del modelo numérico planteado a partir de la ecuación de conservación de movimiento, sin embargo se proponen una serie de comparaciones en casos con solución analítica, los cuales muestran la importancia de usar ecuaciones de Saint­Venant simplificadas en este tipo de sistemas. Se concluye que la teoría de las soluciones débiles y el uso del método de las características permiten definir un modelo matemático que se puede aproximar de mejor manera al problema físico.

El golpe de ariete, como fenómeno transitorio, ha sido un tema de estudio de la hidráulica, por sus efectos destructores en sistemas de alta presión como los conductos abastecedores de turbinas en centrales hidroeléctricas. Aunque el tema esté muy estudiado y analizado para conductos simples, comienza a aflorar la inquietud de simular este fenómeno en redes cerradas, las cuales están propensas a experimentar el golpe de ariete. Se presenta un modelo computacional para simular el Golpe de Ariete en tuberías simple, en serie, en paralelo y en redes cerradas abastecidas por gravedad, así como los resultados de la calibración y validación respectiva.

Se efectúa un estudio numérico para explicar los principales factores que afectan la dinámica oceanográfica del golfo de Urabá. Se presentan los pasos que fueron seguidos para la calibración de un modelo matemático (modelo ELCOM). Se realizaron una serie de experimentos numéricos para analizar la sensibilidad del modelo a parámetros numéricos y a forzamientos físicos. Dicho análisis ayudó en la descripción de los patrones de circulación en el Golfo de Urabá. Se presentan los resultados de una campaña de mediciones, la cual mostró la fuerte estratificación en las aguas del Golfo, explicado por el efecto de las descargas del río Atrato. Se prestó especial atención en la capacidad del modelo de describir la pluma turbia del río. Del análisis de los diferentes factores se encontró que la dirección del viento es fundamental para explicar la dinámica de la pluma del río Atrato. Se analizaron los patrones obtenidos en las dos épocas climáticas típicas en la zona, vientos del noroeste y vientos del suroeste. El modelo mostró que cuando los vientos son predominantemente del suoroeste, la pluma es evacuada del Golfo por el extremo noreste, mientras que cuando los vientos son predominantes del noroeste, éstos son capaces de invertir la dirección de la pluma, confinándola en la zona sur del Golfo. Se analiza el papel de otros factores (mareas, rotación de la tierra, entre otros) sobre la circulación, mostrando algunos efectos particularmente importantes para en ciertas zonas.

Este trabajo presenta la simulación del transporte del nitrógeno amoniacal, nitratos, ortofosfatos y oxígeno disuelto en la ciénaga de Ayapel (Córdoba, Colombia), basado en cuatro muestreos realizados entre septiembre de 2004 y marzo de 2005, tanto para condiciones de lluvias como de estiaje. La simulación se realizó mediante el uso de los modelos ELCOM y CAEDYM, el primero simula las condiciones hidrodinámicas del cuerpo de agua y el segundo toma la información obtenida del ELCOM para simular la cadena trófica de la ciénaga de Ayapel. La calibración de los parámetros biogeoquímicos comenzó con la determinación en campo de las especies más importantes fitoplanctónicas de la ciénaga de Ayapel, y de los parámetros biológicos involucrados en el desarrollo celular de estas especies. Luego se inició la calibración de los parámetros químicos que modelan el seguimiento de las variables de estado en el cuerpo de agua, a través de los diferentes procesos donde estos intervienen. Para la calibración se emplearon dos puntos de control con perfiles de concentración de los constituyentes en estudio. Para la validación se usaron otros dos puntos de control con información completa de las variables de estado. Los resultados obtenidos para ambos escenarios reflejan de manera coherente lo reportado en campo.

El presente trabajo investiga la aplicación del tránsito de la onda cinemática con ajuste de la onda de choque en el caso del tránsito hidráulico (unidimensional) en canales de alta pendiente; se considera éste como un primer acercamiento al tema del tránsito de ondas o hidrógrafas de rápido crecimiento, asociadas al rompimiento de presas o a eventos hidrológicos extremos. Bajo esta premisa se pretende implementar una teoría hidráulica que aproxime una solución numérica al tránsito de flujo no permanente, apoyada en el método de las características. Para cumplir con este objetivo se realiza una extensiva revisión del estado del arte en el tema y se comparan diferentes esquemas numéricos (1D), ampliamente usados en casos de aplicación en cuencas de montaña. En este trabajo no se realiza una validación del modelo numérico planteado a partir de la ecuación de conservación de movimiento, sin embargo se proponen una serie de comparaciones en casos con solución analítica, los cuales muestran la importancia de usar ecuaciones de Saint­Venant simplificadas en este tipo de sistemas. Se concluye que la teoría de las soluciones débiles y el uso del método de las características permiten definir un modelo matemático que se puede aproximar de mejor manera al problema físico.

El golpe de ariete, como fenómeno transitorio, ha sido un tema de estudio de la hidráulica, por sus efectos destructores en sistemas de alta presión como los conductos abastecedores de turbinas en centrales hidroeléctricas. Aunque el tema esté muy estudiado y analizado para conductos simples, comienza a aflorar la inquietud de simular este fenómeno en redes cerradas, las cuales están propensas a experimentar el golpe de ariete. Se presenta un modelo computacional para simular el Golpe de Ariete en tuberías simple, en serie, en paralelo y en redes cerradas abastecidas por gravedad, así como los resultados de la calibración y validación respectiva.

The Gulf of Uraba is an strategic littoral region for Colombia. The coastal zone role on infrastructure and development planning is a priority and should be considered and analyzed in detail. The erosion - sedimentation processes in the gulf have been recognized since several decades ago as one of the central axes of the environmental problems there. This work presents an analysis of the physical complexity of the problem through an integration of the present knowledge and new data collected during the Oceanographic Cruise Urab£ 1. The goal is to obtain an integrated vision of the coastal processes and the transport dynamics in the gulf. Towards the north region erosion is dominant with different connotations on the east and western flanks. Dominant littoral drift direction doesn’t allow sand sediments from Atrato river to be distributed towards these coasts, while they are accumulated at the south region. There are several issues about sediment dispersion and accumulation that require further studies, among these, sedimentation of Colombia Bay, which is vital for the regional product transport., El Golfo de Urabá es un sector litoral estratégico para Colombia. El papel de la zona costera en las obras de infraestructura y los planes de desarrollo del área es un elemento prioritario que debe ser considerado y analizado en detalle. Los procesos de erosión y sedimentación que ocurren actualmente se han reconocido desde hace varias décadas como uno de los ejes de sus problemas ambientales. En este trabajo se hace un análisis de la complejidad física del problema a través de la integración del conocimiento actual y el análisis de datos obtenidos en el Crucero Oceanográfico Urabá 1, con el fin de detectar patrones a escala del Golfo y vacíos en la información así como obtener una visión integrada de los procesos costeros con las dinámicas de transporte. En el sector norte dominan los procesos erosivos que tienen diferentes connotaciones en la costa oriental y occidental. Las direcciones dominantes de deriva no permiten que los sedimentos arenosos del río Atrato se distribuyan hacia estas costas, mientras que se acumulan en el sector sur. Hay diferentes aspectos sobre la dispersión y acumulación de sedimentos que requieren mayor estudio, dentro de los cuales resalta el caso de la sedimentación de Bahía Colombia, vital para el transporte del producto regional.

Dentro de las actividades encaminadas a la simulación de la estructura térmica de un embalse se ha planteado un procedimiento para la determinación del tamaño óptimo de la malla y del intervalo de cálculo basado en el desarrollo de análisis de sensibilidad del modelo a estos parámetros. La determinación del tamaño óptimo de la malla de cálculo se basa en la realización de análisis de sensibilidad al tamaño de la malla, primero horizontal y luego verticalmente. El efecto del tamaño de la malla se mide a través de pruebas estadísticas comparando globalmente los resultados obtenidos para cada tamaño de malla con los resultados obtenidos para una malla definida como “Patrón”. Igual procedimiento se realiza en la determinación del intervalo de cálculo pero esta vez variando del tamaño del intervalo de cálculo. Las simulaciones se realizan con el modelo computacional ELCOM (Estuary and Lake Computer Model) desarrollado por el “Center of Water Research (CWR)” de la “University of Western Australia”. El caso de aplicación se hizo para un escenario hipotético creado para el embalse Porce II, en el Departamento de Antioquia, Colombia. El análisis de sensibilidad se basa en el uso del estadístico RMS (Root-Mean-Square-Error) o Error Estándar y el Coeficiente de Variación (CV).

Dentro de las actividades encaminadas a la simulación de la estructura térmica de un embalse se ha planteado un procedimiento para la determinación del tamaño óptimo de la malla y del intervalo de cálculo basado en el desarrollo de análisis de sensibilidad del modelo a estos parámetros. La determinación del tamaño óptimo de la malla de cálculo se basa en la realización de análisis de sensibilidad al tamaño de la malla, primero horizontal y luego verticalmente. El efecto del tamaño de la malla se mide a través de pruebas estadísticas comparando globalmente los resultados obtenidos para cada tamaño de malla con los resultados obtenidos para una malla definida como “Patrón”. Igual procedimiento se realiza en la determinación del intervalo de cálculo pero esta vez variando del tamaño del intervalo de cálculo. Las simulaciones se realizan con el modelo computacional ELCOM (Estuary and Lake Computer Model) desarrollado por el “Center of Water Research (CWR)” de la “University of Western Australia”. El caso de aplicación se hizo para un escenario hipotético creado para el embalse Porce II, en el Departamento de Antioquia, Colombia. El análisis de sensibilidad se basa en el uso del estadístico RMS (Root-Mean-Square-Error) o Error Estándar y el Coeficiente de Variación (CV).

This paper presents the structure of solution algorithm for the shallow water equations writen in two dimensional form and used for the propagation of waves in open channels. The proposed model considers the shallow water equations in full form and includes the convection acceleration terms in the momentum equation. The numerical solution of this model uses the finite difference method to discretize the governing equations and solves the finally set of equations by an iterative process that reduce the error generated by the variations of the water depth with respect to the linear case. Finally, a set of applications is presented, comparison with analytic solution and a real life case, in order to show the the algorithm’s potential., Se presenta en este artículo la estructura de un algoritmo de solución para las ecuaciones de aguas pandas escritas en forma bidimensional y aplicadas a la propagación de ondas en flujos a superficie libre. El modelo propuesto considera todos los términos en las ecuaciones de aguas pandas y, en particular, incluye las aceleraciones de carácter convectivo en la ecuación de conservación del momentum lineal. La solución numérica de este modelo utiliza el método de las diferencias finitas, el cual permite determinar el sistema de ecuaciones resultante a través de un procedimiento iterativo que minimiza el error generado por las variaciones de las profundidades dentro del dominio de cálculo. Finalmente, se presenta la aplicación del modelo en algunos casos teóricos y reales con el fin de demostrar la potencialidad del algoritmo de solución.

This paper presents the structure of solution algorithm for the shallow water equations writen in two dimensional form and used for the propagation of waves in open channels. The proposed model considers the shallow water equations in full form and includes the convection acceleration terms in the momentum equation. The numerical solution of this model uses the finite difference method to discretize the governing equations and solves the finally set of equations by an iterative process that reduce the error generated by the variations of the water depth with respect to the linear case. Finally, a set of applications is presented, comparison with analytic solution and a real life case, in order to show the the algorithm’s potential., Se presenta en este artículo la estructura de un algoritmo de solución para las ecuaciones de aguas pandas escritas en forma bidimensional y aplicadas a la propagación de ondas en flujos a superficie libre. El modelo propuesto considera todos los términos en las ecuaciones de aguas pandas y, en particular, incluye las aceleraciones de carácter convectivo en la ecuación de conservación del momentum lineal. La solución numérica de este modelo utiliza el método de las diferencias finitas, el cual permite determinar el sistema de ecuaciones resultante a través de un procedimiento iterativo que minimiza el error generado por las variaciones de las profundidades dentro del dominio de cálculo. Finalmente, se presenta la aplicación del modelo en algunos casos teóricos y reales con el fin de demostrar la potencialidad del algoritmo de solución.

This paper presents the structure of solution algorithm for the shallow water equations writen in two dimensional form and used for the propagation of waves in open channels. The proposed model considers the shallow water equations in full form and includes the convection acceleration terms in the momentum equation. The numerical solution of this model uses the finite difference method to discretize the governing equations and solves the finally set of equations by an iterative process that reduce the error generated by the variations of the water depth with respect to the linear case. Finally, a set of applications is presented, comparison with analytic solution and a real life case, in order to show the the algorithm’s potential., Se presenta en este artículo la estructura de un algoritmo de solución para las ecuaciones de aguas pandas escritas en forma bidimensional y aplicadas a la propagación de ondas en flujos a superficie libre. El modelo propuesto considera todos los términos en las ecuaciones de aguas pandas y, en particular, incluye las aceleraciones de carácter convectivo en la ecuación de conservación del momentum lineal. La solución numérica de este modelo utiliza el método de las diferencias finitas, el cual permite determinar el sistema de ecuaciones resultante a través de un procedimiento iterativo que minimiza el error generado por las variaciones de las profundidades dentro del dominio de cálculo. Finalmente, se presenta la aplicación del modelo en algunos casos teóricos y reales con el fin de demostrar la potencialidad del algoritmo de solución.

An application of a numerical model to simulate channel flow is presented. The model solves numerically the conservation of mass and the Navier-Stokes equations for incompresible flows. A rief description of the development of the depth-integrated equations is presented also. The model is appied to simulate the flow patterns in the Ciénaga Grande de Santa Marta. Specifically, the influence of the “Caño Clarín” discharge on the Ciénaga Grande general flow pattern is presented. The results presented should be considered as preliminary results due to the lack of reliable field information., En este artículo se presenta la aplicación de un modelo numérico para la simulación de flujos a superficie libre. El modelo resuelve numéricamente (técnica del elemento eficiente) las ecuaciones de continuidad y de Navier-Stokes para fluidos incompresibles. Se presenta una breve descripción de las ecuaciones promediadas a lo largo de la profundidad.La aplicación del modelo se hace en la simulación de los patrones de flujo en la Ciénaga Grande de Santa Marta. Los ejemplos que se ilustran buscan observar la influencia del Caño Clarín en los patrones de flujo de la ciénaga. Para tal efecto se corre el modelo con el Caño Clarín y sin él. Los resultados deben considerarse preliminares, pues no se cuenta a la fecha con suficientes datos de campo para validar la aplicación.

An application of a numerical model to simulate channel flow is presented. The model solves numerically the conservation of mass and the Navier-Stokes equations for incompresible flows. A rief description of the development of the depth-integrated equations is presented also. The model is appied to simulate the flow patterns in the Ciénaga Grande de Santa Marta. Specifically, the influence of the “Caño Clarín” discharge on the Ciénaga Grande general flow pattern is presented. The results presented should be considered as preliminary results due to the lack of reliable field information., En este artículo se presenta la aplicación de un modelo numérico para la simulación de flujos a superficie libre. El modelo resuelve numéricamente (técnica del elemento eficiente) las ecuaciones de continuidad y de Navier-Stokes para fluidos incompresibles. Se presenta una breve descripción de las ecuaciones promediadas a lo largo de la profundidad.La aplicación del modelo se hace en la simulación de los patrones de flujo en la Ciénaga Grande de Santa Marta. Los ejemplos que se ilustran buscan observar la influencia del Caño Clarín en los patrones de flujo de la ciénaga. Para tal efecto se corre el modelo con el Caño Clarín y sin él. Los resultados deben considerarse preliminares, pues no se cuenta a la fecha con suficientes datos de campo para validar la aplicación.

An application of a numerical model to simulate channel flow is presented. The model solves numerically the conservation of mass and the Navier-Stokes equations for incompresible flows. A rief description of the development of the depth-integrated equations is presented also. The model is appied to simulate the flow patterns in the Ciénaga Grande de Santa Marta. Specifically, the influence of the “Caño Clarín” discharge on the Ciénaga Grande general flow pattern is presented. The results presented should be considered as preliminary results due to the lack of reliable field information., En este artículo se presenta la aplicación de un modelo numérico para la simulación de flujos a superficie libre. El modelo resuelve numéricamente (técnica del elemento eficiente) las ecuaciones de continuidad y de Navier-Stokes para fluidos incompresibles. Se presenta una breve descripción de las ecuaciones promediadas a lo largo de la profundidad.La aplicación del modelo se hace en la simulación de los patrones de flujo en la Ciénaga Grande de Santa Marta. Los ejemplos que se ilustran buscan observar la influencia del Caño Clarín en los patrones de flujo de la ciénaga. Para tal efecto se corre el modelo con el Caño Clarín y sin él. Los resultados deben considerarse preliminares, pues no se cuenta a la fecha con suficientes datos de campo para validar la aplicación.