Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Evaluation of hazard zones by torrent flow using qualitative methodologies: Application to the case of Doña María basin

En este artículo se presenta la aplicación de una metodología para la evaluación de zonas de amenaza por avenidas torrenciales, implementada en la cuenca de la quebrada Doña María. Para esta evaluación de amenazas se utilizaron sistemas de información geográfica y la técnica de los residuos ponderados, para evaluar el peso relativo que tenían diferentes factores como la topografía, la pendiente, la geología y geomorfología, la red de drenaje acumulada, la distancia a los cauces y el índice de Melton para cada una de las microcuencas. Los resultados obtenidos permitieron identificar que las microcuencas que mayor amenaza presentaron fueron la Arenala, la Tablaza, la Limona y la Manguala. Se verificó la amenaza obtenida mediante reconocimientos de campo y mediante comparación con los resultados de modelaciones hidráulicas para un caudal de período de retorno de 100 años incrementado en un 40%.

This paper shows the application of a methodology for evaluation of hazard zones by torrent flow, it was done at Doña Maria basin. Hazard evaluation was done using geographical information system, and the residual pondered weight method, for the evaluation of different factors as topography, slope, geology and geomorphology, cumulative flow, distance to the rivers and Melton index for each ones to the affluent basin. The results obtained allow to identify that the little basin that more hazard presented were la Arenala, la Tablaza, la Limona y la Manguala. These results also were verified through field recognitions y comparison with the results of hydraulic modeling for a return period flow of 100 years increased in 40%.

Morphometrical characterization in los Andes watershed, El Carmen de Viboral, Antioquia-Colombia

Se evaluaron algunas características morfométricas básicas en la microcuenca de la quebrada Los Andes en el departamento de Antioquia (Colombia). La microcuenca tiene un área pequeña (< 20 km²) con dirección principal en el eje S-N, con un rango altitudinal entre los 2.700 y 2.200 msnm. Presenta una red de drenaje bien estructurada, por lo que presenta un tiempo de concentración de las aguas mayor de 5 horas. La microcuenca es de clase Kc2 con una pendiente elevada y un sistema de drenaje subdendrítico. Este trabajo permitió identificar los usos del suelo, entre los cuales el uso adecuado fue el que presentó mayor porcentaje (55%) y se recomienda el uso conservacionista en general para la microcuenca.

Some morphometric characteristic were evaluated in the watershed of creek Los Andes department of Antioquia (Colombia). The headwater has a small area (<20km²) with main direction in the axis S-N, with an elevation range between 2.700 and 2.200 m. asl. It presents a network of drainage well structured, for which presents a time of concentration of the water over 5 hours. The watershed is of class Kc2 with a high slope and a system of drainage subdendritic. This research permitted to identify the uses of the soil, being the adequate use the one that presented greater percentage (55%) and the use is recommended conservationist in general for all headwater.

The Corine Land Cover method based on Ikonos images

En Colombia, desde hace algunos años, se viene trabajando en la construcción de cartografía temática de usos del suelo escala 1:100.000, utilizando la metodología desarrollada en Europa y denominada Corine Land Cover (CLC). Esto se ha logrado con el apoyo del Instituto Forestal Nacional de Francia (ONF) a varios organismos nacionales, como el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), la Corporación Autónoma Regional Cormagdalena y el Instituto de Estudios Ambientales (IDEAM). El objetivo de la investigación fue determinar los cambios en el uso del suelo entre 1992 y 2005 para una región de los Andes colombianos, además identificar las potencialidades y limitaciones de la metodología CLC en el ámbito colombiano. Para ello se ajustó la leyenda a las condiciones de Colombia, se mejoró la unidad mínima de mapeo a 0.5 ha, y se utilizaron como fuentes de información escenas Ikonos Geo no ortorrectificadas. Con la metodología aplicada en esta investigación, se encontró entre los años 1992 y 2005, una disminución del área total en fragmentos boscosos, una disminución del área total en pastos, y un aumento en cultivos. Esta metodología puede ser utilizada en tareas de actualización de coberturas del suelo que requieran un alto nivel de detalle, sin embargo, se recomienda disminuir los errores geométricos con imágenes ortorrectificadas al trabajar en zonas de alta pendiente como es el caso de los Andes colombianos.

During the last few years, the European Corine Land Cover method has been used in Colombia in order to update land use maps. Four institutes have been involved in this process: The National Forest Institute of France (ONF), El Instituto Geográfico Agustin Codazzi (IGAC), La Corporación Autonoma Regional Cormagdalena, and El instituto de Estudios Ambientales (IDEAM). The goal of this paper was to determine Land use-land cover change based on the CLC method. The study ranges between 1992 and 2005 along a transect of the Colombian Andes. The specific objectives were: identify potentialities and limitations, adjust the CLC legend to the Colombia conditions and improve the level of detail using a Geo Ikonos product. With these methods an increase in crops and a decrease in area of forests and grasslands were found. These methods can be used to update land cover when a high level of detail is required. It is recommended to minimize geometric errors using orthorectified images were high slopes are present, like along the Colombian Andes.

Organic pollutant treatment by photofenton with artificial light

El objetivo principal de la investigación que da lugar a este escrito fue minimizar el efecto contaminante de los residuos líquidos orgánicos solubles y medianamente solubles generados en los laboratorios del Centro de Laboratorios de la Universidad de Medellín (Medellín, Antioquia, Colombia), por medio de la fotodegradación sensibilizada (foto-fenton), usando luz artificial como fuente de radiación. Las concentraciones de hierro se variaron entre 5 y 50 mg/L y las de peróxido de hidrógeno entre 200 y 500 mg/L, y se encontró un valor óptimo para la remoción del Carbono Orgánico Total (COT) de 27.5 mg/L de Fe y 300 mg/L de H2O2, que corresponde a un 80% de mineralización, alcanzado en 150 minutos de irradiación.

The main purpose of this work was to minimize the polluting effect of organic soluble liquid wastes and moderately soluble, generated at the University of Medellín laboratories (Medellín, Antioquia, Colombia), through sensitized photo degradation (photo Fenton), using artificial light as the source of radiation. Fe concentration was changed from 5 to 50 mg/L and for H2O2, from 200 to 500 mg/L, finding an optimum value for Total Organic Carbon (TOC) removal of 27.5 mg/L Fe and 300 mg/L H2O2, which corresponds to 80% of mineralization reached in 150 min of irradiation.

Trends in research about occupational safety and health: Methodology applied to the construction industry

En este artículo se realiza un análisis de las tendencias en investigación sobre seguridad y salud ocupacional aplicadas al sector de la construcción. Se investigaron fuentes publicadas en inglés (1930 -2007) y se encontraron más de 250 artículos. Para clasificar la información, se propone el "ciclo riesgo accidente" formado por cinco pasos que reflejan la realidad de la seguridad laboral en la construcción. Para cada paso, se seleccionaron las publicaciones más representativas y se elaboraron árboles de evolución lógica teniendo en cuenta el contenido, grado de importancia, orden cronológico, aplicación sobre cada tema, etc. Con estos árboles, se pasa de lo general a lo particular en forma cronológica, para demostrar las tendencias actuales en investigación en seguridad y salud en la construcción y podemos concluir que la investigación en este aspecto sigue siendo escasa, tratándose de un campo lleno de oportunidades y con un futuro prometedor.

This article analyzes trends in research in occupational safety and health applied to the construction industry. The sources of information published in English (1930-2007) and found more than 250 articles. In order to classify these documents, is proposed the "risk-accident cycle" composes by five steps that reflect the reality of occupational safety and health in the construction industry. For each one of them, the papers more representative were selected and later elaborated a tree of chronological evolution considering aspects such as the content, degree of importance, chronological order, application on each subject, etc. With the elaboration of these trees, show the passage of the general to the particular in chronological form, for demonstrating the actual trends in research in safety and health in the construction. As a final remark, nowadays, research in safety and health in the construction is still very limited, being a field with many opportunities and a promising future.

Parameter determination for the elasto-plastic models Mohr-coulomb and Hardening soil in clay soils

Este artículo presenta un programa de investigación desarrollado para la evaluación y determinación de los parámetros para los modelos constitutivos Mohr-Coulomb y Hardening Soil en suelos arcillosos. La metodología incluye el análisis de algunas correlaciones, ensayos básicos de caracterización y pruebas de compresión triaxial no drenada sobre muestras de suelo reconstituidas en laboratorio. A partir de los parámetros obtenidos se simuló el comportamiento esfuerzo-deformación en el programa de elementos finitos PLAXIS, evaluando a partir de un análisis comparativo, el desempeño de los modelos en relación con el comportamiento experimental del suelo. Del análisis realizado se aprecia que para el conjunto de parámetros considerados, los resultados computacionales muestran una correspondencia razonable y satisfactoria con los resultados experimentales, donde se observa una mejor aproximación al comportamiento descrito por las pruebas, en las simulaciones realizadas con el modelo Hardening Soil, cuyos resultados evidencian un mayor ajuste a la relación hiperbólica creciente, típica del tipo de suelo ensayado. De igual forma, los resultados obtenidos constituyen una validación importante de la metodología desarrollada.

This article presents a research program developed for the evaluation and determination of the Morh-Coulomb model parameters and the Hardening Soil model parameters in clay soils. The metodology includes the analysis of some correlations, basic characterization soil tests and undrained compression triaxial tests carried out on reconstituted soil samples in laboratory (kaolin). From the obtained parameters the behavior stress-strain was simulated in the element finite software PLAXIS, examiningthe performance of the models by comparing the numeric calculation results with the experimental soil behavior. For the sets of considered model parameters, the analysis shows that the computational results have a reasonable agreement with the experimental results, appreciating a better approximation to the behavior described by the tests in the simulations performed with the Hardening Soil model, whose results evidence a better grade of adjustment to the typical hyperbolic relationship of the soil tested. In addition, the concluding results represent an important validation of the methodology program developed.

An application of real options to the assessment of leasing contracts

Este artículo es el resultado de una investigación que desarrolla un modelo para la determinación del canon de arrendamiento en un contrato de leasing sobre vehículos, incluyendo la valoración de la opción de compra implícita en éste. Para realizar esta valoración se utilizaron como base los modelos propuestos por Giaccotto et al. [1] y Gamba y Rigon [2] (en tres marcas de vehículos en Colombia para el período comprendido entre Enero de 2004 y Diciembre de 2007). Se identificó el proceso ARMA de las series de los retornos de los precios de los vehículos. Se realizaron pruebas para identificar posibles efectos ARCH en las series de los retornos de los precios de los vehículos analizados. La estimación del valor de la opción de compra del vehículo al finalizar el contrato de leasing se realiza mediante la implementación del modelo de black-scholes y de simulación Monte Carlo.

This article is the result of a research that develops a model related to the determination of the rent on a leasing vehicle contract and the valuation of the call option that gives the lessee the right but not the obligation to buy the used car at the end of the contract at a specified price. We used models proposed by [1] and by [2] in three brands of vehicles in Colombia for the period between January of 2004 and December of 2007. The analysis of the time series of returns of the prices vehicles displayed an ARMA process. We also developed further tests to identify possible ARCH effects in the series of returns of prices of the vehicles analyzed. The estimation of the value of the option to purchase the vehicle at the end of the leasing contract is done by the implementation of the model of Black Scholes and Montecarlo Simulation.

Genetic algorithms applied to Yagi-Uda antenna optimization

En el presente artículo se muestra un proceso de optimización implementado usando algoritmos genéticos. La población inicial del AG está compuesta por 128 cromosomas con 11 genes por cromosoma. Los cromosomas del AG están compuestos por las longitudes y separaciones de los elementos de la antena Yagi-Uda; los rangos de estos genes fueron escogidos siguiendo estándares de diseño para dichas antenas. Los genes pasan un proceso de análisis para medir cada una las antenas de cada generación de del AG para asignar la aptitud de los individuos. Con el fin de verificar los resultados obtenidos, se aplicaron varias pruebas, entre ellas la construcción de una antena Yagi-Uda optimizada a la cual se le midieron y verificaron sus características electromagnéticas.

This paper describes an optimization process implemented using Genetic Algorithms. The initial population of the GA is composed of 128 chromosomes with 11 genes per chromosome. The chromosomes of the GA are composed by the length and separations of the elements of the Yagi-Uda antenna; the ranks of this genes where chosen by design standards for such antennas. All genes undergo a process of analysis to assess every one of the antennas of each generation of the GA to assign the fitness of the individuals. In order to verify the obtained results, various tests were made, and among them excel the construction of the optimized Yagi-Uda antenna to measure and verify it electromagnetic characteristics.

Prototype detector based on an electric field

El presente artículo describe el diseño y construcción de un sistema prototipo de detección de objetos en movimiento que perturban el campo eléctrico uniforme generado en un volumen definido. Para ello se diseñó un circuito capaz de detectar movimiento incluso a través de un muro de ladrillo de 0.15m de espesor. Se encontró que a pesar de la excelente sensibilidad de los electrodos a cualquier cambio de posición de un objeto que entra o sale del campo, se debe contar con por lo menos otro electrodo que sirva como referencia. Los resultados de las pruebas indicaron una alta sensibilidad del sistema a movimientos de diferentes objetos. Igualmente se determinó, que tanto la geometría como el tamaño relativo de los electrodos afectan la sensibilidad del equipo para detectar movimientos muy lentos.

This article describes the design and construction of a prototype system that senses objects perturbing a uniform electric field generated in a defined volume. To set up this system, an electric circuit capable of detecting any moving object even through a 0.15meter-thick brick wall was designed and built. Although the excellent electrodes sensibility to any object's position change going into or out the field, it was found the need for a reference electrode. Tests were carried out in order to check the system's movement sensibility. It was observed that the relative size and shape of the electrodes affects the detectorâ™s sensitivity for getting slow movements.