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RONALD ROGER GUTIERREZ LLANTOY

RONALD ROGER GUTIERREZ LLANTOY

RONALD ROGER GUTIERREZ LLANTOY


DOCTOR OF PHILOSOPHY (INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL) (University of Pittsburgh); Ingeniero Civil (UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA) y Master of Science in civil Engineering (University of Pittsburgh)
DOCENTE ORDINARIO - ASOCIADO
Tiempo parcial por asignaturas (TPA)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Ingeniería Civil

Investigaciones

Se encontraron 18 investigaciones

2020

Effect of the Magdalena River migration on the socio-economic fabric of the disadvantaged riparian population

The Magdalena River is the largest river in Colombia. It plays an important role in the circulation of goods and services for most of the country. In the Colombian North East region (i.e., department of Atlántico and Magdalena), where its mouth is located, it is vital for sustaining agricultural activities for formal landowners and disadvantaged riverine dwellers, namely those, who settle on riparian strips and represent the most vulnerable socio-economic portion of the population. Fluvial erosion and sedimentation processes induced by both natural and anthropogenic controls severely impact on the latter group. This research focuses on describing the interrelationship between the river dynamics and the precarious landowners for the lowest 34 km stretch of the Magdalena River. To this end, the river migration was quantified, based on freely accessible satellite observations between 1986 and 2019 and field hydrological, economic and social information provided by Colombian public agencies. The results show that in the study stretch, the river exhibits sedimentation rates ranging 12-20 m/yr and erosion rates up to 65 m/yr with total losses of 630 ha land dedicated to agricultural activities. The fluvial dynamics directly affect the inhabitants that live on the banks, reducing the areas of cultivation and the economic income. This generates an irruption in the social fabric and migration of farmers, who must look for other economic activities for their subsistence. It is an institutional need on the part of the government to improve regional policies for the protection of farmers in the area and to ensure economic productivity, taking into account the risk generated by the river's dynamic processes.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DEL NORTE - ciencias e INGENIERÍA (Financiadora)
2019 - 2020

Meander Statistics Toolbox (MStaT): A Toolbox for Geometry Characterization of Bends in Large Meandering Channels

MStaT is a wavelet-based open source software developed to provide detailed characterisation of large meandering rivers morphodynamics. MStaT integrates three independent modules: i) Meandering Morphometrics Module; ii) Migration Module; and iii) Confluence Module. MStaT delivers a medium term framework to analyse the valley-meandering channel interrelationship at low computational cost by providing quantitative information on the arc-wavelength periodicity¿s spatial distribution, migration rates, and tributary influences.

Participantes:

  • RONALD ROGER GUTIERREZ LLANTOY (Co-Investigador)
  • Jorge Abad (Co-Investigador)
  • Kensuke Naito (Co-Investigador)
  • Ricardo Szupiany (Co-Investigador)
  • Ruben Domiguez (Investigador principal)

Instituciones participantes:

  • Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA (UTEC) - - (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL LITORAL - FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS HIDRICAS (Financiadora)
2016 - 2017

Ampliación y mejora de la aplicación de métodos computacionales e instrumentación virtual del curso Laboratorio de Mecánica de Fluidos CIV275

Actualmente, el curso CIV275 Laboratorio de Mecánica de Fluidos, se desarrolla en un semestre académico, a través de 13 experiencias que los alumnos desarrollan en 5 sesiones de 2 horas cada una y en grupos de 5 alumnos con 1 instructor, de los cuales, 6 experimentos cuentan con una contraparte virtual que reproduce y extiende lo desarrollado en la experiencia de laboratorio física. La virtualización de estos experimentos ha mejorado la eficiencia de la enseñanza al ofrecer al alumnado un mayor espectro de fluidos de estudio, con respecto a lo mostrado en las experiencias de laboratorio físicas. La colección de experiencias virtuales es actualmente limitada, al igual que la interface informática en la plataforma PAIDEIA. Así, los experimentos virtuales no resultan tan interactivos como lo esperaría el alumno. Según encuestas realizadas durante los semestres de implementación de las experiencias virtuales, los principales problemas identificados son: [1] la poca diversidad de escenarios presentes, lo cual no permite realizar comparativos significativos entre diferentes casos, y [2] la poca versatilidad que presenta la plataforma actual para presentar la información, la cual actualmente se ofrece solo vía formato .CSV de Excel y un video demostrativo. Adicionalmente, es necesario contar con una base de datos que permita no solo facilitar el sistema de evaluación y corrección de los experimentos, por dos motivos fundamentales: [1] la mejora continua en la calibración y mantenimiento de los equipos en función a identificar los errores típicos del alumno en la toma de datos, [2] ofrecer a los alumnos una respuesta correcta en función a qué valores esperados deberían obtener para cada procedimiento.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Departamento de Ingeniería Sección Ing Civil - DI - SIC (Financiadora)
  • DIRECCION ACADEMICA DE INVESTIGACION - DAI PUCP - Departamento de ingeniería - sección ing civil (Financiadora)
2016

APLICACIÓN DE LA TÉCNICA STRUCTURE FROM MOTION PARA LA GENERACIÓN DE UN MODELO DE ELEVACIÓN DIGITAL EN UN TRAMO DEL RÍO RÍMAC, PERÚ

Este estudio aplica la técnica denominada Structure-from-Motion (SfM) para generar un modelo de elevación digital (MED) en un tramo del río Rímac de 1.1 km de longitud ubicado en el Lima, Perú. Se obtuvieron fotografías aéreas mediante un equipo de vuelo dirigido (i.e. dron), puntos de control topográfico y mediciones de la cota del fondo del cauce. Así, se generó un modelo discreto (i.e., nube de puntos densa, NPD) del área de estudio que no sólo proporciona información de ubicación espacial del terreno, sino también información de los espectros del modelo de color RGB. La NPD fue calibrada a partir de la información espacial de los puntos de control topográfico, encontrándose errores menores a 0.29 m en el MED. Además, siguiendo el criterio denominado Optical Bathymetric Mapping (OBM) se formuló un modelo empírico lineal con la finalidad de reproducir la forma del fondo del río a partir de la información obtenida por el SfM. Corregida la NPD para el fondo del río, se incorporó la NPD de las zonas no inundadas con el fin de generar el MED final, con una resolución de 0.5 m, a partir de un interpolación espacial.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - FONDECYT (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - MAESTRIA EN INGENIERIA CIVIL (Financiadora)
2016

APLICACIÓN DE MÉTODOS HIDRÁULICOS COMPUTACIONALES E INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL DEL CURSO LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

El proyecto incluye la virtualización de algunas experiencias de laboratorio generadas a partir de la aplicación de métodos computacionales de mecánica de fluidos. Las experiencias de laboratorio que han sido implementadas dentro de este proyecto propugnan a la participación de los estudiantes en su aprendizaje a través de trabajos grupales, y por la tanto tienen un impacto positivo en el aspecto metodológico activo y colaborativo. Consideramos que el proyecto tiene un gran potencial de ser replicable y de ser utilizado como referente para actualizar las experiencias de laboratorio de otros cursos de la PUCP (e.g. curso MEC209, CIV276, etc.) y de universidades del país, o de otros países, que podrían acceder al material producido por medio de la plataforma informática de la PUCP.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - FONDO CONCURSABLE PARA LA INNOVACION EN LA DOCENCIA 2016 (Financiadora)
2016

DOWNSCALING TEMPORAL DE UN MODELO HIDROLÓGICO A PASO DIARIO ADECUADO EN LA CUENCA DEL RÍMAC, PERÚ

En el Perú existe una baja densidad de registros hidrométricos. La información disponible recurrentemente presenta una escala mensual. En tal sentido, el uso de modelos para inferir respuestas a menor escala temporal se hace imprescindible. Este estudio se concentró en modelar la cuenca del río Rímac y en realizar un cambio de escala temporal mediante el modelo lluvia-escorrentía Génie Rural à 4 paramètres Journalier (GR4J), llevando las salidas del modelo de respuesta diaria a una respuesta horaria. Para la etapa de calibración y validación se usaron 15 y 5 años de información de caudales diarios de la estación Chosica (Lima, Perú) obteniéndose valores de coeficiente de Nash-Sutcliffe > 0.78 y RRMSE< 0.26. La validación fue reforzada con dos años de caudales diarios provenientes de los registros Sheque y Tamboraque ubicados en la parte alta de la cuenca. Para el cambio de escala temporal se usó un registro reciente, que en promedio presenta dos años de información de precipitación horaria de 5 estaciones automáticas inscritas en la cuenca del Rímac. Subsecuentemente, se calibró el modelo a escala horario con datos de la estación limnimétrica Chosica tomando como parámetros iniciales los obtenidos en el modelamiento a escala diaria, obteniéndose valores de Nash-Sutcliffe > 0.70 y RRMSE< 0.29. A la luz de los resultados, el cambio de escala temporal potencialmente permitirá suplir la falta de información a escala horario de descargas.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - fondecyt (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • SENAMHI - SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA - Unidad de INVESTIGACIÓN (Financiadora)
2015

An improved wavelet-based tool to discriminate bed form scales

Actualmente no existe nomenclatura ni procedimiento estándar para identificar sistemáticamente la escala y jerarquía de las formas de fondo (e.g., barras, dunas y rizos) que se encuentran presentes en el fondo de los ríos, lagos y mares. Este estudio representa una extensión del método desarrollado por Gutierrez et al., (2013) que es presentado como software libre desarrollado en MATLAB, denominado Bedforms-ATM. El software en mención permite la caracterización cuantitativa de las distintas jerarquías de las formas de fondo y comprende las siguientes aplicaciones: [1] análisis wavelet de formas de fondo, [2] análisis Hovmøller de formas de fondo, y [3] discriminación multiescalar de formas de fondo. La aplicación del software sobre datos de formas de fondo del río Paraná, Argentina, revela que el método discrimina eficientemente, para ese caso en particular, tres jerarquías: las dunas pequeñas, las dunas medianas y grandes, y las barras.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - departamento de ingenieria (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE PITTSBURGH - Civil and Environmental Engineering (Financiadora)
2015

On an entropy-based classification scheme of meandering rivers

El presente estudio se enfoca en evaluar las leyes de la termodinámica aplicadas a la morfodinámica de los ríos meandricos. La primera ley de la termodinámica es evaluada a partir de un análisis histórico de la distribución espacial de frecuencias obtenida mediante la transformada tipo wavelet. La segunda ley de la termodinámica es evaluada mediante la negentropía de la curvatura. Subsecuentemente, se presenta un esquema cuantitativo de clasificación de ríos meandricos basados en dos parámetros, a saber: [1] un continuo que cuantifica el grado de confinamiento del rio mediante la distancia de Frechét y que sugiere que un umbral ~650 divide a los meandros confinados (segundo grado de confinamiento) de los meandros libres (tercer grado de confinamiento), y [2] el gradiente anual de la negentropía que sugiere que los ríos meandricos presentan cuatro intervalos morfodinámicos. Así, el esquema presentado tiene el potencial de complementar el prevaleciente esquema de clasificación de Brice que está basado únicamente en criterios observacionales.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE PITTSBURGH - Civil and Environmental Engineering (Financiadora)