Regulación de una red de canales de riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA LUIS RENDON PIMENTEL (2002, [Artículo])

La mayor parte de la producción agrícola de México se genera en las zonas denominadas distritos y unidades de riego. En estas áreas, la disponibilidad y la competencia por el agua ha obligado a emprender programas de tecnificación integral que permitan mejorar el uso eficiente del agua y su productividad. Así, de 1996 a 2001 se tecnificaron alrededor de 700 mil hectáreas con sistemas de riego de baja y alta presión y se construyeron redes colectivas de baja presión en superficies de 500 a 4000 hectáreas en varios de estos distritos. Asimismo, la transformación de los sistemas de riego parcelario y de la distribución inter-parcelaria necesita de un cambio en la regulación de los canales principales, a fin de que se pueda brindar a los usuarios un servicio de riego flexible, seguro, equitativo y eficiente. En varias zonas de riego del país los canales laterales se han sustituido por redes colectivas de baja presión, entubadas con materiales plásticos y alimentadas por estaciones de bombeo o por los propios canales cuando ha existido carga suficiente. La regulación de canales de riego consiste en optimar el proceso de conducción y distribución del agua desde la fuente de abastecimiento hasta los sitios de utilización para satisfacer la demanda evapotranspirativa de los cultivos existentes en una zona de riego. Esta optimación consiste en generar y aplicar reglas de control para adaptar el transporte y la distribución del agua en los canales principales a los programas de extracción de las tomas laterales. Aunque la regulación de canales puede abordarse bajo diferentes puntos de vista, la metodología de regulación propuesta resulta fácilmente adaptable a redes de canales de diferente configuración sujetas a variaciones temporales. Los resultados obtenidos permiten concluir que la aplicación de la teoría de control en la regulación de canales es una alternativa que ayuda a reducir las pérdidas de agua debidas a la operación, así como a mejorar el servicio de la irrigación en los distritos de riego.

Regulación de canales Algoritmos de control CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Object manipulation by collaborative autonomous underwater vehicles driven by a model-free second-order sliding mode controller with finite-time convergence

JOSUE GONZALEZ GARCIA (2023, [Artículo])

https://orcid.org/0000-0001-5657-380X

The use of Autonomous Underwater Vehicles (AUV) has expanded in recent years to include them in inspection, maintenance, and repair missions. These missions require the automation of tasks such as autonomous navigation and station-keeping, which are pretty challenging due to the complexity of the vehicle itself and the underwater environment. Traditional control strategies have been used to deal with those problems before, but their performance is limited since they do not consider non-linearities, external disturbances, or model uncertainties. Non-traditional controllers have been explored too, but have shortcomings such as being model-based, parameter-dependant, or so. Additionally, the nature of some objects implies the involvement of multiple vehicles to manipulate them, making the manipulation mission even harder. Collaboration of AUVs is a strong challenge since underwater communications are limited or null. An advanced control strategy dealing with the trajectory tracking and the station-keeping problem would be desirable for simplicity and robustness. If this controller could also help coordinate multiple vehicles without requiring them to communicate with each other, it would make collaborative manipulation tasks reachable. For this purpose, a model-free high-order Sliding Mode Controller (SMC) is presented in this project. Unlike other control approaches, the proposed control strategy achieves finite-time convergence to a practical zero error in a time-base that the user can arbitrarily define. This characteristic will be used to coordinate the navigation of two AUVs to manipulate an object underwater. The performance of the proposed controller was evaluated by numerical simulations and experiments in a semi-Olympic swimming pool and compared with classic and state-of-the-art control strategies regarding trajectory tracking and station-keeping problems. Results have shown that the proposed controller can achieve finite-time convergence of the tracking errors to a practical zero value in the predefined time-base. Results also demonstrated that the convergence time could be arbitrarily selected by the user and achieved by the controller resulting in, as far as the author knows, the first controller with this characteristic for AUVs navigation. The simulations and experiments also showed that the proposed controller outperformed classical and state-of-the-art controllers regarding the Root Mean Square of the tracking errors and energy consumption. Finally, the proposed model-free high-order SMC coordinated two BlueROV2 vehicles in a collaborative manipulation mission without vehicle-to-vehicle communication. Numerical simulation results confirmed that the proposed controller could manage the vehicles to follow a predefined coordinated trajectory to approach, grip, transport, and release an object without communicating with each other.

Doctor of Philosophy In Engineering Science

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA INSTRUMENTACIÓN INGENIERÍA DE CONTROL INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA NAVAL VEHÍCULOS SUBMARINOS

PROPUESTA DE MANEJO DE LA PESQUERÍA EMERGENTE DE MERLUZA DEL PACÍFICO NORTE Merluccius productus EN EL GOLFO DE ULLOA, BAJA CALIFORNIA SUR

PABLO MORA ZAMACONA (2023, [Tesis de doctorado])

"La merluza del Pacífico Merluccius productus se distribuye desde Alaska hasta el sur de México, con una población particular descrita al sur de la península de Baja California conocida como merluza enana, de la que poco se sabe. Dicha población actualmente no es pescada comercialmente, por lo que representa un recurso con potencial de explotación. Las pesquerías potenciales y emergentes crean desafíos y oportunidades para los administradores pesqueros que necesitan tomar decisiones sobre cómo gestionar de forma sostenible una pesquería previa a su inicio. Este trabajo propone y analiza posibles medidas alternativas de gestión pesquera para esta potencial pesquería, bajo incertidumbre biológica y de mercado. Debido al desconocimiento de diversos aspectos de la biología del recurso primeramente se analizó el crecimiento individual del stock y posteriormente se realizó un análisis bioeconómico de la potencial pesquería.

Para el análisis del crecimiento individual se utilizó un total de 240 otolitos y datos de longitud patrón de 932 especímenes muestreados de mayo a diciembre de 2015. La formación anual de incrementos en los otolitos se verificó mediante la relación de incremento marginal y el análisis de borde. La edad se estimó a partir de recuentos de anillos en secciones sagitales de otolitos y el crecimiento se analizó mediante un enfoque de inferencia multimodelo. Se consideraron los modelos de crecimiento de von Bertalanffy (VBGM), VBGM generalizado, Gompertz, Logístico y Johnson, los cuales se ajustaron a conjuntos de datos de talla a la edad observados y retrocalculados agrupados por sexo. Según el criterio de información de Akaike, el VBGM generalizado fue el más apropiado para las hembras (L∞= 31.36 cm, k= 0.15 cm año-1), mientras que el VBGM proporcionó el mejor ajuste para los machos (L∞= 25.35 cm, k= 0.28 cm año-1).

El análisis bioeconómico de alternativas de manejo para una potencial pesquería de merluza enana indicó que una nueva pesquería de dicho stock podría ser biológicamente sostenible y económicamente rentable, bajo un conjunto de estrategias de gestión y reglas de control. Se recomienda un acceso limitado con bajo esfuerzo pesquero ya que resulta más redituable por barco y biológicamente precautorio, considerando la alta incertidumbre asociada con la explotación de una población virgen..."

"The Pacific hake Merluccius productus is distributed from Alaska to southern Mexico, with a particular population described south of the Baja California peninsula known as dwarf hake, about which little is known. This population is not currently commercially fished; hence it represents a resource with potential for exploitation. Potential and emerging fisheries create challenges and opportunities for fishery managers who need to make decisions about how to sustainably manage a fishery prior to its initiation. This work proposes and analyzes possible alternative fishery management measures for this potential fishery, under biological and market uncertainty. Due to the lack of knowledge of various aspects of the biology of the resource, the individual growth of the stock was first analyzed and subsequently a bioeconomic analysis of the potential fishery was carried out.

A total of 240 otoliths and standard-length data from 932 specimens sampled from May to December 2015 were used for the analysis of individual growth. The annual formation of otolith increments was verified using the marginal increment analysis and the edge analysis. Age was estimated from annuli counts in sagittal sections of otoliths and growth was analyzed using a multi-model inference approach. The von Bertalanffy growth models (VBGM), generalized VBGM, Gompertz, Logistic and Johnson growth models were considered, which were fitted to observed and back calculated length-at-age data sets grouped by sex. According to Akaike's information criterion, the generalized VBGM was the most appropriate for females (L∞= 31.36 cm, k= 0.15 cm year-1), while the VBGM provided the best fit for males (L∞= 25.35 cm, k= 0.28 cm year-1).

The bioeconomic analysis of management alternatives for a potential dwarf hake fishery indicated that a new fishery for said stock could be biologically sustainable and economically profitable, under a set of management strategies and control rules. Limited access with low fishing effort is recommended as it is more profitable by boat and biologically precautionary, considering the high uncertainty associated with the exploitation of an unfished stock. Despite the combination of high fishing costs and low prices, the fishery could still be profitable in the long term, although there is risk of overexploitation if high fishing effort is allowed..."

Merluza enana, stock no explotado, crecimiento individual, análisis bioeconómico, pesquería potencial Dwarf hake, unexploited stock, individual growth, bioeconomic analysis, potential fishery CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE REGLAMENTACIÓN Y CONTROL REGLAMENTACIÓN Y CONTROL

Rescatando el Salto de San Antón: una historia reciente de construcción institucional

MARCO ANTONIO GARZON ZUÑIGA (2007, [Artículo])

El presente artículo es una crónica del surgimiento y evolución de una red de coordinación comunitaria e intersectorial que ha buscado detener y revertir el deterioro ambiental de San Antón, comunidad urbana ubicada en un afluente del río Apatlaco, uno de los más importantes y contaminados de la ciudad de Cuernavaca, Morelos. El artículo muestra un ejemplo vívido de un proceso autónomo de ordenamiento y manejo de ecosistemas emprendido por una comunidad urbana. Brinda una ventana de estudio de la dinámica de las instituciones socioeconómicas, y el papel que pueden jugar en la resolución de las fallas de coordinación y en la internalización de externalidades ambientales en nuestro país.

Control de la contaminación Desarrollo sostenible Tratamiento de aguas residuales Cuernavaca INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Determinación del origen de la contaminación en pozos de los ramales Tláhuac (Netzahualcóyotl) y Mixquic-Santa Catarina y estudio de alternativas de tratamiento para entrega de agua potable en los puntos denominados: Viveros-Cuenca Lechera y Hospital Psiquiátrico, Distrito Federal

MARTÍN PIÑA SOBERANIS Silvia Gelover Santiago María de Lourdes Rivera Huerta MIGUEL ANGEL MEJIA GONZALEZ (2017, [Documento de trabajo])

Los objetivos generales del proyecto fueron: 1) Determinar el origen de la contaminación en pozos del ramal Mixquic-Santa Catarina; 2) Proponer el diseño de pozos que favorezcan extraer agua de mejor calidad en los ramales Tláhuac (Nezahualcóyotl) y Mixquic Santa Catarina; 3) Seleccionar el tren de tratamiento más adecuado para la remoción de contaminantes, con el fin de entregar agua potable en los puntos denominados, Hospital psiquiátrico y Viveros-Cuenca Lechera, Ciudad de México; 4) Desarrollar las ingenierías básicas o de proceso y las ingenierías de detalle para la construcción de una planta potabilizadora de 5l/s, para distribuir agua en el punto de entrega Hospital Psiquiátrico, y otro de 20 l/s para Viveros-Cuenca lechera.

Contaminación de aguas subterráneas Análisis del agua Calidad del agua Control analítico de calidad Cuencas CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Tecnologías de riego parcelario para reducción de volúmenes de agua e incremento de la productividad del agua

Juan Manuel Angeles CARLOS ARMANDO DE LOS SANTOS GARCIA (2013, [Documento de trabajo])

Introducción – Metodología general: guía para la producción de granos mediante técnicas de riego por gravedad de alta eficiencia con surcos alternos y riego intermitente; Una guía para la producción de cultivos hortícolas en invernadero; Programa para la evaluación de sistemas de riego parcelario (versión beta); Resultados guía para producción de granos mediante técnicas de riego por gravedad de alta eficiencia con surcos alternos y riego intermitente; Resultados del seguimiento a la producción de cultivos hortícolas en invernadero; Resultados del programa para la evaluación de sistemas de riego parcelario (versión beta).

Riego de superficie Riego intermitente Riego por inundación controlada Productividad de las tierras Informes de proyectos Sinaloa Sonora INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Sustainable maize intensification through site-specific nutrient management advice: Experimental evidence from Nigeria

Miet Maertens Oyakhilomen Oyinbo Tahirou Abdoulaye Jordan Chamberlin (2023, [Artículo])

There is growing evidence on the impacts of site-specific nutrient management (SSNM) from Asia. The evidence for Sub-Saharan Africa (SSA), where SSNM developments are more recent and where conditions concerning soil fertility and fertilizer use differ importantly from those in Asia, is extremely scarce. We evaluate a SSNM advisory tool that allows extension agents to generate fertilizer recommendations tailored to the specific situation of an individual farmer’s field, using a three-year randomized controlled trial with 792 smallholder farmers in the maize belt of northern Nigeria. Two treatment arms were implemented: T1 and T2 both provide SSNM information on nutrient use and management, but T2 provides additional information on maize price distributions and the associated variability of expected returns to fertilizer use. We estimate average and heterogenous intent-to-treat effects on agronomic, economic and environmental plot-level outcomes. We find that T1 and T2 lead to substantial increases (up to 116%) in the adoption of good fertilizer management practices and T2 leads to incremental increases (up to 18%) in nutrient application rates, yields and revenues. Both treatments improve low levels of nutrient use efficiency and reduce high levels of greenhouse gas emission intensity, after two years of treatment. Our findings underscore the possibility of a more gradual and sustainable intensification of smallholder agriculture in SSA, as compared with the Asian Green Revolution, through increased fertilizer use accompanied by improved fertilizer management.

Randomized Controlled Trial CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA TECHNOLOGY ADOPTION AGRICULTURAL EXTENSION GREEN REVOLUTION FERTILIZERS GREENHOUSE GAS EMISSIONS

COORDINATED CONTROL OF A 6-DOF ROBOTIC MANIPULATOR EMPLOYING VIRTUAL MODELS OF ITS ACTUATORS

Jessica Villalobos (2023, [Tesis de doctorado])

"This study proposes a scheme that combines the model reference control with the internal model control to impose a first-order behavior on the speed control system of direct current motors. This scheme is used as the internal loop to control the position of a model to use it as the reference for the physical motor.

This work also presents an inverse kinematic solution for the UR5 and algorithms to choose angles that do not lead to singularities. These algorithms can be used in independent joint control schemes such as the one proposed in this document."

Internal model control Model reference control Independent joint control Direct current motor UR5 manipulator Inverse kinematics INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Sistema de alerta preventiva ante la ocurrencia de inundaciones causadas por desbordamiento de canales en zonas urbanas

RODRIGO ULISES SANTOS TELLEZ OSCAR JESUS LLAGUNO GUILBERTO Indalecio Mendoza Uribe Miguel Angel Vazquez Zavaleta José Manuel Rodríguez Varela Velitchko Tzatchkov (2019, [Documento de trabajo])

El objetivo del proyecto es generar un sistema de alerta preventiva ante la inminencia de un desbordamiento en cauces para zonas urbanas que, a través de una red de sensores de nivel instalados en puntos estratégicos del cauce, la medición de la precipitación en la cuenca de aporte y el pronóstico del comportamiento de la misma, permita a las autoridades, cuerpos de emergencia y población en general conocer en tiempo real, a través de una aplicación para Smartphone, el comportamiento del nivel en dicho cauce (o cauces) que pudieran causar afectaciones a la comunidad y poner en riesgo la vida de los habitantes.

Control de inundaciones Sistemas de alerta Zonas urbanas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estudio experimental con modelos físicos para generación de criterios de peligro por inundación y para caracterización de efectos del arrastre de sólidos sobre estructuras de cruce en ríos de zonas urbanas : parte 2 : estudio experimental para la caracterización del efecto del arrastre de sólidos en flujos a superficie libre con estructuras de cruce en ríos de zonas urbanas

XOCHITL PEÑALOZA RUEDA José Alfredo González Verdugo MARIA JOSELINA CLEMENCIA ESPINOZA AYALA (2015, [Documento de trabajo])

Dada la necesidad de proponer estrategias para evitar inundaciones causadas por la construcción de estructuras de cruce, se llevó a cabo un estudio experimental con modelos físicos para la caracterización del efecto del arrastre de sólidos (madera) en flujos a superficie libre, con estructuras de cruce en zonas urbanas. Esto con el objetivo de generar una metodología para establecer las propiedades de las estructuras de cruce ante el efecto de arrastre de sólidos, y así garantizar el correcto funcionamiento hidráulico. Específicamente, para determinar el claro o separación mínima entre pilas, con el cual se evite o reduzca la posibilidad de acumulación de material leñoso entre las mismas.

Ríos Control de inundaciones Zonas urbanas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA