Investigación y Extensión

El CIVCO cuenta con las siguiente líneas de investigación:

  • Evaluación de estructuras
  • Planificación urbana, ordenamiento territorial y vivienda
  • Administración de la construcción

Proyectos de Investigación Y EXTENSIÓN Activos

Priorización de intervención de estructuras de puentes mediante el uso de indicadores de desempeño. Plan piloto Municipalidad de El Guarco.

Contactos: gortiz@tec.ac.cr

Implementación de un sistema de ordenamiento territorial para el cantón de Alvarado basado en sistemas de información geográfica.

Contacto: cugalde@tec.ac.cr

Evaluación del impacto de cambio climático futuro sobre cuencas hidrológicas destinadas al abastecimiento de agua potable en Costa Rica

Contacto: mamendez@tec.ac.cr

Metodología para el análisis de la eficiencia en los procesos constructivos

  • OBJETIVO: Desarrollar una metodología para mejoramiento de procesos constructivos en edificaciones de 1000 m2 a través de la reducción de residuos de materiales y aumento de la productividad de la mano de obra.

Contacto: gleandro@tec.ac.cr

Diseño de sistemas de co-precipitación avanzada para la remoción de arsénico, hierro y maganeso en agua de consumo humano.

Herramienta de monitoreo para el Plan GAM 2013-2030

  • OBJETIVO: Desarrollar una herramienta de monitoreo para evaluar la evolución del ordenamiento territorial en la Gran Área Metropolitana, con base en el modelo de desarrollo sostenible del territorio propuesto por el PLAN GAM 2013.

 

  • PRINCIPALES RESULTADOS:
      • Definición de 63 indicadores para monitorear el desarrollo urbano de la GAM.
      • La Addax desarrolló los servicios geográficos en línea que permiten visualizar la información generarada en el Plan GAM 2013-2030 y información generada sobre los indicadores de monitoeo propuestos en este proyecto.
      • El sistema incorpora un visor geoespacial en web, que acceder y comparar la información geoespacial, además implementa servicios WMS y WFS para compartir información con los sistemas de escritorio QGIS, ArcGis Desktop, entre otros. Además incorpora los procesos de administración de información de acueducto, permisos de construcción y remodelación, entre otros procesos de la gestión municipal.
      • Desarrollo de dos artículos para revista indexadas. Incorporación de cinco estudiantes de las carreras de Ing. en Construcción, Arquitectura y Urbanismo e Ing. Forestal.
      • Dos propuestas de proyectos de graduación de la escuela de Arquitectura y Urbanismo (en desarrollo).

 

PARTICIPANTES: Arq. Tomás Martínez, Ing. Cassia Soto, Ing. Sonia Vargas, Arq. Carlos Ugalde (coordinador).

Mesa de Enlaces Técnicos de la Región Cartago

  • OBJETIVO: Coadyubar al desarrollo e implementación de las herramientas de ordenamiento territorial (Planes Reguladores) locales de la Región Cartago.

 

  • PRINCIPALES RESULTADOS:
      • Aprobación del Plan GAM 2013-2030, aprobación de 6 planes reguladores y revisión de los mismos en su implementación, logro de concensos municipales e interinstitucionales enla implementación de los planes reguladores, integración de un equipo de trabajo intermunicipal e interinstitucional.
      • Participantes: Técnicos municipales de la Región Cartago ( mas de 15 cada miércoles) mas representantes políticos (alcaldes, alcaldesa, regidores, sindicos), directores ejecutivos de: Federación de municipalidades del Cantón de Cartago, Ministerio de salud, Mopt, AyA, entre otrios, Arq. Carlos Ugalde (coordinador)
Publicaciones: Reportajes en TEC digital, revista física y digital de la Federación de municipalidades del Cantón de Cartago

Fortalecimiento de la Gestión Pública Urbano Territorial

OBJETIVOS: Fortalecer la gestión pública de los Técnicos municipales y de gobierno central: del Departamento de Servicios culturales de la Municipalidad de San José, de la oficina de Ingeniería de la municipalidad de Alajuelita , del Ministerio de Cultura, de la Dirección de Planificación Sectorial del MOPT y de la Dirección de Cambio Climático del Ministerio de Ambiente y Energía. MINAE

 

  • PRINCIPALES RESULTADOS:
      • Resultado 1: Mejoramiento de las condiciones de espacios públicos en el Centro Histórico de San José
      • Resultado 2:Mejora en la Habitabilidad en Centro Histórico de San José
      • Resultado 3: Propuesta de gestión, diseño, desarrollo y seguimiento de un Parque Metropolitano para San Felipe de Alajuelita

 

Enlaces de interes:

Objetivo 1.

Objetivo 2.

Objetivo 3.

Objetivo 4.

Reorganización proyecto.

 

Proyectos de Investigación Desarrollados

eBridge 1.0, 2.0 y 3.0.

Estas tres etapas (2011-2017) generaron las herramientas para la evaluación de puentes basada en la metodología de Monitoreo de Salud Estructural, generó un prototipo de sistema de inteligencia de negocios para la gestión de puentes.

eBridge 2.0: Sistema integrado para el desempeño de puentes

 

Modelación Asistida de sistemas de distribución de agua (MASDA)

Responsable del Proyecto

Ing. Maikel Méndez Morales
mamendez@tec.ac.cr

Objetivos

El objetivo de este proyecto es prestar asesoramiento y apoyo tecnológico a los administradores de sistemas de distribución de agua (ASDA`s) en la búsqueda de soluciones a deficiencias técnicas y operativas presentes en sus sistemas. Esto, mediante proyectos de investigación aplicada.

Participantes

TEC + Enlaces Municipales del Proyecto PRUGAM para la región de Cartago.

Resumen

El proyecto MASDA representa una gran oportunidad de brindar soporte y asesoramiento técnico a los administradores municipales, a través de la transferencia tecnológica apropiable que pretende ayudar a identificar deficiencias, carencias y necesidades reales, las cuales tienen un impacto en lo social, técnico, ecológico y económico.

Es preciso lograr un grado de conciencia y compromiso político ante estos temas tan relevantes, ya que sin el componente político las mejores intenciones pueden quedar simplemente en eso, intenciones.

Es necesario profundizar en la armonización entre los SIG (Sistemas de Información Geográfica) y la plataforma EPANet, pues los SIG representan la plataforma base de la planificación urbana y abarca no solo redes hidráulicas, sino también redes de comunicaciones, infraestructura, trasporte y desastres, entre otras.

CIVCO-ICO-TEC tomó la iniciativa en materia de asesoría y apoyo a los administradores del SDA (Sistemas de Distribución de Agua), mediante la modelación y simulación de redes de agua potable.

Es importante proseguir con el apoyo a los municipios, extendiéndose en materia de simulación a los sistemas de drenaje urbano, alcantarillado sanitario y saneamiento. El mayor impacto que el TEC puede lograr en éste campo no es solo tarea de CIVCO-ICO, sino que puede abarcar otras escuelas y centros de investigación dentro de la misma institución, o fuera de ésta.

Publicaciones

Sistema de vigilancia y monitoreo para la prevención de desastres por inundación en el sistema de cuencas del río Toyogres y la quebrada Zopilote en Dulce Nombre de Cartago.

Encargado del Proyecto

Ing. Maikel Méndez Morales mamendez@tec.ac.cr

Objetivos

El objetivo de este proyecto es implementar un sistema de vigilancia y monitoreo para la prevención de desastres por inundación en una cuenca experimental urbana de alta pendiente, haciendo uso de un modelo hidrológico de tormentas totalmente distribuido con información espacial de alta resolución.

Participantes

TEC + Municipalidad de Cartago.

Resumen

El manejo de los recursos hídricos, en relación al riesgo de inundación en cuencas de alta pendiente, representa una tarea altamente compleja, especialmente en zonas urbanas. Los altos índices de expansión urbana, aunados a cambios sobre el uso del suelo y condiciones climáticas cada vez más severas, contrastan con los eventos de rápida escorrentía ante lluvias de alta intensidad; lo cual, a su vez, está íntimamente ligado a los dramáticos eventos de inundación urbana de los últimos años.

Un inadecuado manejo territorial ha limitado en muchos casos la capacidad de conducción de los cauces que forman parte de la red natural de drenaje de una cuenca hidrológica. Dentro de ello se incluye el irrespeto a las zonas de protección, invasión y confinamiento de secciones de los cauces, disposición inadecuada de desechos y arrastre de sedimentos.

En el futuro se espera que los eventos de inundación sean cada vez más frecuentes y agresivos. Por lo tanto, las adecuadas políticas de planificación urbana deben incorporar el impacto que los procesos hidrológicos y geomorfológicos tienen sobre un determinado territorio con el fin de minimizar el riesgo de inundación y promover un desarrollo urbanístico más adecuado. No obstante, el desconocimiento sobre la condición real de una cuenca hidrológica es por si mismo, un problema de amplias ramificaciones.

La alta complejidad y el volumen de la información geográfica, geomorfológica, cartográfica y climatológica necesaria en la correcta caracterización y gestión hidrológica, conllevan a la necesidad de implementar Sistemas de Información Geográfica (SIG) como plataformas de análisis y procesamiento de la información. Esto desemboca finalmente en modelos hidráulicos e hidrológicos para la predicción del comportamiento de los cauces y redes de drenaje de una cuenca. En éste sentido, en 2008 la Escuela de Ingeniería en Construcción del TEC, conjuntamente con la Municipalidad de Cartago, inició un análisis profundo de la quebrada Zopilote y el río Toyogres, en Cartago. Dicha quebrada ha participado en buena medida en los serios problemas de drenaje urbano que la comunidad de Dulce Nombre de Cartago ha venido experimentando en los últimos años; tal y como lo muestran los diversos informes emitidos por la Comisión Nacional de Emergencias.

Al momento que el convenio de cooperación conjunto entre ambas partes se aprobó, las fuentes de información a partir de las cuales se derivaron las capas de información geográfica y meteorológica (requeridas por los SIG y demás modelos), no eran las más precisas ni las de mayor calidad. Consecuentemente, el grado de incertidumbre de las proyecciones aumenta y la confiabilidad de las mismas disminuye dramáticamente.

Con el propósito de avanzar en el entendimiento de la hidrología urbana y mitigar los efectos negativos de ésta sobre la comunidad de Dulce Nombre, se pretende optimizar el estudio hidráulico e hidrológico de la quebrada Zopilote, mediante imágenes satelitales estereoscópicas multiespectrales de alta definición.

Publicaciones

Evaluación cuantitativa, espacial y temporal de los recursos hídricos de la cuenca del Río Agua Caliente mediante la construcción y análisis de balances hídricos.

Encargado del Proyecto

Ing. Maikel Méndez Morales mamendez@tec.ac.cr

Objetivo

El objetivo de este proyecto es realizar una evaluación cuantitativa, espacial y temporal, de los recursos hídricos de la cuenca del río Agua Caliente, mediante la construcción y análisis de balances hídricos orientados a determinar el potencial real de producción hídrica de la cuenca.

Participantes

TEC

Resumen

Este proyecto comprende la realización de balances hídricos, con el propósito de cuantificar el potencial real de producción hídrica de una cuenca hidrológica compleja de alta pendiente. El caso de estudio toma en consideración la cuenca del río Agua Caliente, localizada en la provincia de Cartago, Costa Rica. La cual forma parte de la cuenca alta del río Reventazón.

La cuenca del río Agua Caliente representa un caso de estudio ideal, dada su relevancia en los sectores productivos, agrícolas y de generación eléctrica del país. Al mismo tiempo, la totalidad de la ciudad de Cartago, con sus usos urbanos, comercial e industrial de alta densidad, imprime una alta vulnerabilidad a la contaminación y demás problemas hídricos asociados.

Para la construcción de los balances hídricos, tanto globales como a nivel de subcuenca, se pretende utilizar los modelos hidrológicos HBV y SWAT, los cuales requieren registros históricos diarios de al menos 3 años. Por ésta razón, se incrementará la densidad de la red meteorológica disponible mediante la instalación de varias estaciones meteorológicas, estaciones fluviométricas y monitoreo de calidad de agua; esta última mediante un esquema más transitorio que permanente.

La parametrización de ambos modelos se conseguirá a través de sistemas de información geográfica (SIG), información de campo e imágenes estereoscópicas multi-espectrales de la constelación de satélites WorldView. Los procesos de análisis de sensibilidad, calibración y validación se desarrollarán mediante el programa PEST.

Publicaciones

Ejecución

2013-2015

Análisis hidrológico de la cuenca alta del río Toro.

Encargado del Proyecto

Ing. Maikel Méndez Morales mamendez@tec.ac.crObjetivo

Objetivo

Realizar un estudio hidrológico que cuantifique la respuesta de la cuenca alta del río Toro a la precipitación; al tiempo que se desarrollan balances hidrológicos a diversas resoluciones temporales.

Participantes

TEC_eScience + ICE

Resumen

La cuenca alta del río Toro, localizada en el noroeste de Costa Rica, juega un papel importante en el suministro de agua para generación eléctrica a nivel nacional. El Instituto Costarricense de electricidad (ICE) opera tres estaciones hidroeléctricas en la cuenca, con una capacidad instalada de 139 MW, lo cual representa aproximadamente un 10% de la producción hidroeléctrica del país.

Para el ICE, un conocimiento detallado sobre los procesos hidrológicos de la cuenca es vital en la operación y proyección del potencial hidroeléctrico de la misma.

La cuenca alta del río Toro constituye un caso de estudio particularmente importante, ya que se encuentra ubicada en una zona de alta pendiente y presenta un intenso régimen de precipitación anual.

Por otro lado, el ICE cuenta con registros meteorológicos y de flujos en la cuenca con una antigüedad de más de 20 años, junto con información espacial de alta resolución.

Dada la importancia hidroeléctrica que tiene para el país, este proyecto pretende realizar un estudio hidrológico que cuantifique la respuesta de la cuenca alta del río Toro a la precipitación, al tiempo que se desarrollan balances hidrológicos a diversas resoluciones temporales que puedan ser utilizados para optimizar el esquema de generación eléctrica en la cuenca.

Inicialmente, se analizará el grado de afectación que diversos modelos de interpolación espacial tienen sobre el cálculo de la precipitación promedio de la cuenca.

Posteriormente, se caracterizará y aplicará un modelo hidrológico que sea capaz de representar adecuadamente los diversos procesos físicos que se dan en la cuenca. Lo anterior, se logrará mediante un análisis estadístico detallado de los registros meteorológicos, flujos de la cuenca y análisis de la información espacial.

A continuación, se calibrará y validará el modelo hidrológico mediante la aplicación de diversos algoritmos de calibración automáticos.

Una vez validado, el modelo será utilizado para simular diversos escenarios operativos que permitan optimizar el esquema de generación eléctrica de la cuenca ante diversas resoluciones temporales.

En una segunda etapa del proyecto se pretende profundizar en el análisis de la sensibilidad hidrológica de la cuenca ante el cambio climático, mediante el uso de Modelos Globales de Clima (GCMs) y Modelos Regionales de Clima (RCMs).

Publicaciones

  • Méndez, M. & Calvo, L.A. 2014. Performance of a conceptual hydrological model in hydropower generation for a mountainous tropical catchment in Costa Rica. Artículo en revisión.
    International Conference on Civil and Environmental Engineering (ICOCEE – Cappadocia 2015). http://www.icocee.org/

    Periodo de Ejecución

2015-2016