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Uso del Nilo para riego mediante canales y compuertas.

Las primeras aplicaciones de la hidráulica se remontan a civilizaciones como Egipto y Mesopotamia, donde se construyeron canales y sistemas de riego para la agricultura.

Pardell, X. (s.f.). Historia de la hidráulica. Recuperado de https://www.pardell.es/historia-de-la-hidraulica.html

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Increíbles técnicas de irrigación en Egipto!

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2500 a.C "Sistemas de Riego en Mesopotamia"

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2500 a.C "Sistemas de Riego en Mesopotamia"

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En la antigua Mesopotamia, alrededor del 2500 a.C las civilizaciones sumerias desarrollaron avanzados sistemas de riego para optimizar la agricultura en una región caracterizada por su clima árido y la irregularidad de las precipitaciones. Estos sistemas permitieron transformar las tierras secas en áreas fértiles, facilitando el crecimiento de cultivos esenciales como la cebada y el trigo.

Los sumerios, una de las culturas más avanzadas de la región, construyeron sistemas de canales de irrigación, represas de barro y compuertas. parapara redirigir el agua de los ríos hacia campos de cultivo. Esta ingeniería hidráulica primitiva permitió el cultivo intensivo de trigo, cebada y dátiles, lo cual mantuvo a ciudades como Uruk, Ur y Lagash.

Adams, RM (1981). Corazón de las ciudades: Estudios de asentamientos antiguos y uso del suelo en la llanura aluvial central del Éufrates . Chicago: University of Chicago Press.

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2000 a.C "Civilización China, sistemas de riego en terrazas y norias primitivas"

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2000 a.C "Civilización China, sistemas de riego en terrazas y norias primitivas"

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Durante el periodo conocido como la dinastía Xia (aprox. 2070–1600 a.C), considerada por muchos como la primera dinastía legendaria de China, la sociedad comenzó a consolidarse en torno al control del agua, especialmente en las regiones del río Amarillo (Huang He), famosa por sus desbordamientos catastróficos.

Aplicaciones hidráulicas: Compadre, los antiguos chinos desarrollaron técnicas avanzadas de gestión del agua para:

Controlar inundaciones.

Irrigar campos agrícolas.

Desviar el cauce de ríos mediante canales y diques.

Una figura central en esta época fue Yu el Grande, un legendario ingeniero e hidrólogo que lideró esfuerzos de drenaje y canalización del agua para proteger las tierras agrícolas. No construía represas, sino que redirigía el flujo mediante canales, lo cual representa una concepción temprana de la gestión sostenible del recurso hídrico.

Elementos hidráulicos utilizados:

Drenajes y canales excavados a mano.

Terraplenes y diques de tierra.

Control zonal del caudal para prevenir sedimentación excesiva.

Estos sistemas permitieron el desarrollo de una agricultura intensiva (arroz, mijo) y sostuvieron el crecimiento poblacional y urbano de la región.

Li, L. (2006). Gestión del entorno hídrico del río Amarillo en la antigua China . En Actas de la Conferencia de la Asociación Internacional de Historia del Agua. Delft.

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Nuevas tecnologías transforman la milenaria agricultura china ...

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1500 a.C "Grecia Antigua, primeros sistemas de bombeo (tornillo de Arquímedes, 250 a.C)"

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1500 a.C "Grecia Antigua, primeros sistemas de bombeo (tornillo de Arquímedes, 250 a.C)"

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Durante el período clásico y helenístico, Grecia alcanzó avances notables en filosofía, matemáticas y tecnología aplicada. El agua era vital tanto para uso doméstico como agrícola, y su gestión implicaba un entendimiento avanzado de la mecánica de fluidos. En este entorno surgió Arquímedes de Siracusa (287–212 a.C) , uno de los genios matemáticos e ingenieros más influyentes de la historia.

El llamado “tornillo de Arquímedes” (aunque pudo haber sido desarrollado anteriormente en Egipto y perfeccionado por él), es un dispositivo compuesto por:

Un cilindro inclinado que alberga un tornillo helicoidal giratorio .

Al girar manualmente o por medio de algún mecanismo (como animales o agua), el fluido es empujado hacia arriba por la hélice interna.

Se utilizaba para:

Elevar agua desde fuentes bajas a niveles superiores.

Drenar minas o terrenos inundados.

Riego agrícola en zonas con desnivel.

Marsden, EW (1971). Ingeniería griega y romana . Cornell University Press.
→ Proporciona contexto sobre la ingeniería hidráulica antigua.

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Aproximadamente 100 a.C. - 200 d.C. "Roma Antigua"

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Aproximadamente 100 a.C. - 200 d.C. "Roma Antigua"

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Los romanos perfeccionaron los sistemas hidráulicos con la construcción de acueductos para transportar agua a las ciudades.

Estos canales permitieron el abastecimiento de agua para el consumo humano, el funcionamiento de baños públicos y otros usos urbanos.

La aplicación que tuvo fue el transporte de agua desde fuentes lejanas hasta las ciudades mediante grandes acueductos y canales subterráneos.

Hodge, A. T. (1992). Roman Aqueducts & Water Supply. Duckworth.

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1100 d.C. "Edad Media - Norias y molinos hidráulicos"

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1100 d.C. "Edad Media - Norias y molinos hidráulicos"

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Durante la Edad Media, las norias y los molinos hidráulicos fueron cruciales para las economías agrarias de Europa y el mundo islámico. Las norias, grandes ruedas con cubos que elevaban el agua desde los ríos, se utilizaban para irrigar campos.

Al mismo tiempo, los molinos hidráulicos se utilizaron para moler grano, lo que permitió una mayor eficiencia en la producción de alimentos. Estos avances también fueron fundamentales en la industrialización temprana, ya que la energía hidráulica comenzó a reemplazar el trabajo manual en diversas industrias.

Aplicaciones: Los molinos hidráulicos representaron una de las primeras formas de energía mecanizada, y fueron vitales para el desarrollo de la agricultura, la industria de la molienda y la fabricación de textiles. Además, ayudaron en la expansión de la tecnología en el mundo árabe y Europa, donde se desarrollaron para otras tareas como la serrería de madera.

Lind, A. (1997). Watermills in Medieval England. Routledge.

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Siglo XVI  "Leonardo da Vinci y la investigación sobre hidráulica"

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Siglo XVI  "Leonardo da Vinci y la investigación sobre hidráulica"

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Leonardo da Vinci, renombrado como uno de los mayores genios de la historia, realizó estudios exhaustivos sobre la hidráulica. A lo largo de su vida, diseñó y mejoró una variedad de dispositivos hidráulicos, incluidas bombas para elevar agua y métodos para controlar el flujo de ríos y canales. También estudió el comportamiento de los fluidos y el movimiento del agua en canales. Si bien sus ideas no fueron implementadas en su época, sus estudios de ingeniería hidráulica sentaron las bases para desarrollos posteriores durante la Revolución Industrial y más allá.

Aplicación: Da Vinci diseñó sistemas hidráulicos para el riego, el drenaje y el control del agua, utilizando principios de la mecánica de fluidos. Estos proyectos fueron parte de su visión más amplia de la tecnología como un medio para mejorar la vida humana.

Kemp, M. (2006). Leonardo da Vinci: The Marvellous Works of Nature and Man. Harvard University Press.

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Siglo XVII "Blaise Pascal y la ley de la presión hidráulica"

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Siglo XVII "Blaise Pascal y la ley de la presión hidráulica"

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Blaise Pascal formuló el principio de la presión hidráulica, conocido como la Ley de Pascal, que establece que cualquier presión aplicada a un fluido incompresible se transmite uniformemente en todas direcciones. Esta ley permitió el diseño y la mejora de numerosos dispositivos hidráulicos, como las prensas hidráulicas, que son fundamentales para la industria moderna. Pascal también contribuyó a la teoría de los fluidos y la mecánica de los líquidos.

Aplicación: La ley de Pascal es la base de los sistemas hidráulicos modernos, como los frenos hidráulicos, los elevadores y las prensas. Esta comprensión de la transmisión de la presión es clave en la ingeniería hidráulica y en la creación de maquinaria industrial eficiente.

Pascal, B. (1663). Traité de l’équilibre des liqueurs. Imprimerie de l'Académie Royale.

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Siglo XVIII  "La máquina de vapor de James Watt"

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Siglo XVIII  "La máquina de vapor de James Watt"

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James Watt mejoró la máquina de vapor al hacerla más eficiente, lo que permitió su uso generalizado en la industria.

Aunque la máquina de vapor no es estrictamente hidráulica, la mejora en la eficiencia de conversión de energía ayudó a la proliferación de sistemas hidráulicos en la industria, pues las máquinas hidráulicas a menudo se combinaban con motores de vapor para una mayor eficacia.

Aplicaciones: La máquina de vapor, junto con la hidráulica, transformó la Revolución Industrial, proporcionando una fuente de energía para fábricas, minas, ferrocarriles y barcos. Esto marcó el comienzo de la mecanización de la producción y el auge de la manufactura a gran escala.

Green, D. (1992). James Watt: Making the World Anew. HarperCollins.

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La Ley de Bernoulli es esencial para entender cómo se conserva la energía en un flujo de agua cuando no hay pérdidas importantes. El principio de Bernoulli establece una relación inversa entre la velocidad y la presión de un fluido: donde el flujo del fluido es rápido, la presión es menor, y viceversa.

Daniel Bernoulli, polifacético científico suizo, sentó las bases de la dinámica de fluidos con la publicación de su tratado "Hydrodynamica" en 1738, y su principio es un elemento esencial de la aerodinámica moderna.

La ecuación de Bernoulli es la representación matemática de su principio, una fórmula que sintetiza la relación entre la presión, la velocidad y la altura de un fluido que se desplaza a lo largo de una línea de corriente. Esta ecuación, que se deriva de la conservación de la energía en un flujo permanente e incompresible, es una piedra angular de la mecánica de fluidos.

Stéphane, M. (2024, 8 octubre). Descubrir el teorema de Bernoulli: principio, fórmula y ecuación | Fuji Electric. Fuji Electric. https://www.fujielectric.fr/es/blog/teorema-de-bernoulli-principio-formula-ecuacion/

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Invención de la prensa hidráulica moderna 1795

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Invención de la prensa hidráulica moderna 1795

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A principios del siglo XIX, el inventor británico Joseph Bramah perfeccionó su diseño de prensa hidráulica, originalmente patentado en 1795. En 1801, incorporó mejoras en los sellos y materiales para que la máquina pudiera soportar presiones más altas sin fugas. Esta herramienta fue revolucionaria en la industria, ya que permitía multiplicar la fuerza aplicada mediante el principio de Pascal, y fue usada ampliamente en la fabricación de metales, el embalaje y procesos agrícolas. Gracias a su invento, Bramah es considerado uno de los pioneros de la ingeniería hidráulica moderna.

Graces Guide. (s. f.). Joseph Bramah. Recuperado el 7 de abril de 2025, de https://www.gracesguide.co.uk/Joseph_Bramah

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Desarrollo de la turbina de reacción por Benoît Fourneyron 1827

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Desarrollo de la turbina de reacción por Benoît Fourneyron 1827

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En 1827, el ingeniero francés Benoît Fourneyron desarrolló la primera turbina de reacción práctica, conocida como la turbina de Fourneyron. Este dispositivo revolucionó la conversión de energía hidráulica en energía mecánica al permitir una mayor eficiencia en la generación de potencia a partir del flujo de agua. La turbina de Fourneyron operaba bajo el principio de reacción, donde el agua se dirigía a través de álabes curvados, generando movimiento rotativo. Este diseño permitió alcanzar eficiencias superiores al 80%, una mejora significativa en comparación con las ruedas hidráulicas tradicionales.

Usos:

Generación de energía: Las turbinas de Fourneyron se utilizaron en las primeras plantas hidroeléctricas para convertir la energía del agua en electricidad.​

Industria manufacturera: Proporcionaron energía mecánica para accionar maquinaria en fábricas, mejorando la eficiencia y productividad.​

Sistemas de bombeo: Se emplearon en estaciones de bombeo para el suministro de agua y drenaje en áreas urbanas y agrícolas.

International Hydropower Association. (s.f.). A brief history of hydropower. Recuperado el 7 de abril de 2025, de https://www.hydropower.org/iha/discover-history-of-hydropower

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En 1850, el ingeniero británico William George Armstrong desarrolló el acumulador hidráulico, una solución innovadora para suministrar energía hidráulica en áreas donde la presión de agua era insuficiente o inexistente. Anteriormente, las grúas hidráulicas y otras maquinarias dependían de fuentes de agua a presión, como embalses o torres elevadas, lo que limitaba su instalación en ciertos lugares.

El acumulador hidráulico de Armstrong consistía en un cilindro vertical que contenía agua y un pistón pesado en su interior. Cuando se bombeaba agua al cilindro, el pistón se elevaba, almacenando energía potencial.

Britannica. (s.f.). William George Armstrong, Baron Armstrong. Recuperado el 7 de abril de 2025, de https://www.britannica.com/biography/William-George-Armstrong-Baron-Armstrong-of-Cragside

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Construcción del Puente Giratorio de Newcastle 1876

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Construcción del Puente Giratorio de Newcastle 1876

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Descripción del evento:
En 1876, se inauguró el Puente Giratorio de Newcastle sobre el río Tyne, diseñado por el ingeniero británico William George Armstrong. Este puente móvil fue una solución innovadora para permitir el paso de embarcaciones de gran tamaño hacia los astilleros río arriba, sin obstaculizar el tráfico terrestre. El mecanismo del puente utilizaba un sistema hidráulico avanzado, alimentado por un acumulador hidráulico, otra invención de Armstrong. Este acumulador permitía almacenar energía hidráulica y liberarla para mover la estructura del puente de manera eficiente y controlada. La implementación de este sistema representó un hito en la aplicación de la hidráulica a infraestructuras de transporte, demostrando la viabilidad y eficacia de la energía hidráulica en operaciones de gran escala. El Puente Giratorio de Newcastle sigue en funcionamiento hoy en día, siendo un testimonio duradero de la ingeniería del siglo XIX.​

Usos:

Transporte marítimo y terrestre: Facilitó la navegación de barcos hacia los astilleros y permitió el paso de vehículos y peatones, mejorando la conectividad en la región.​

Demostración de tecnología hidráulica: Sirvió como modelo para futuros puentes móviles y estructuras hidráulicas en todo el mundo.

Newcastle University. (s.f.). William George Armstrong. Recuperado el 7 de abril de 2025, de https://research.ncl.ac.uk/northerninnovation/exhibits/williamgeorgearmstrong/

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 Implementación del Sistema Público de Energía Hidráulica en Londres 1883

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 Implementación del Sistema Público de Energía Hidráulica en Londres 1883

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En 1883, se estableció en Londres la London Hydraulic Power Company, que implementó un sistema público de energía hidráulica para suministrar potencia a diversas industrias y servicios en la ciudad. Este innovador sistema consistía en una red de tuberías que distribuía agua a alta presión desde estaciones de bombeo centrales hacia fábricas, imprentas, ascensores y otros equipos mecánicos. El uso de la energía hidráulica permitió una transmisión de potencia más eficiente y limpia en comparación con las máquinas de vapor individuales. Este sistema operó exitosamente hasta mediados del siglo XX, cuando fue reemplazado gradualmente por sistemas eléctricos.​Wikipedia, la enciclopedia libre

Usos:

Industria manufacturera: Proporcionó energía para operar maquinaria en fábricas, mejorando la eficiencia y reduciendo la necesidad de motores individuales.​

Transporte vertical: Alimentó ascensores en edificios comerciales y residenciales, facilitando el movimiento de personas y mercancías.​

Servicios urbanos: Impulsó sistemas de bombeo para fuentes y otros servicios municipales.

Wikipedia contributors. (2024, August 15). Hydraulic power network. Wikipedia, The Free Encyclopedia. Recuperado el 7 de abril de 2025, de https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_power_network

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La Presa Hidroeléctrica de Itaipú está situada entre Paraguay y Brasil, sobre el río Paraná. El lago artificial de la represa contiene 29 millones de m³ de agua, con unos 200 km de extensión en línea recta y un área aproximada de 1.400 km². Al 2015 es la central hidroeléctrica más grande de América y la segunda más grande del mundo después de la Presa de las Tres Gargantas, en China.

Principales características

La estructura principal es una presa hueca de gravedad hecha en concreto reforzado y tiene una central eléctrica capaz de generar 14.000 MWh de electricidad.

Esta presa se clasifica dentro de tres tipos: presa de gravedad, contrafuerte y terraplén.

Se escogió una presa hueca de gravedad porque se requirió 35% menos de concreto que para una presa de gravedad sólida. La presa hueca aún es pesada y lo suficientemente fuerte para resistir el empuje del agua por su propio peso.

Silva, O. J. (2022, 8 julio). MARAVILLA DE INGENIERÍA: PRESA HIDROELÉCTRICA DE ITAIPÚ. 360 EN CONCRETO. https://360enconcreto.com/blog/detalle/maravilla-de-ingenieria-presa-hidroelectrica-itaipu/

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En 1904 Cambiaron el diseño a un canal con esclusas, lo que permitió sortear las montañas de la Cordillera Central, además se implementaron grandes avances en ingeniería sanitaria e hidráulica, bajo el liderazgo de ingenieros como John Frank Stevens y George W. Goethals.

Esclusas

Las esclusas son cámaras hidráulicas que elevan o bajan los barcos entre el nivel del mar y el del Lago Gatún (a unos 26 metros sobre el nivel del mar).

Utilizan válvulas, compuertas y conductos subterráneos para llenar o vaciar las cámaras con agua por gravedad, sin bombas.

Canal de Panamá. (2024, 16 mayo). Conoce la historia del Canal de Panamá - Autoridad del Canal de Panamá. Autoridad del Canal de Panamá. https://pancanal.com/conoce-la-historia-del-canal-de-panama/

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Su construcción inició en 1969 y fue inaugurada en 1974.

Fue la primera y durante muchos años la más grande presa hidroeléctrica de México, parte del proyecto del gobierno mexicano para el aprovechamiento integral del río Grijalva, que también incluye otras presas como Chicoasén, Malpaso y Peñitas.

Opera como una central hidroeléctrica clave dentro del Sistema Hidroeléctrico del Grijalva, además cuenta con 6 unidades generadoras, con una capacidad instalada de alrededor de 900 MW.

Es una de las principales fuentes de energía limpia del país

Se trata de una presa de gravedad, construida con concreto compactado. Su altura alcanza los 146 metros, con una longitud de 720 metros en la coronación. La central hidroeléctrica asociada cuenta con una capacidad instalada de 900 megavatios, distribuidos en seis unidades generadoras, cada una con una capacidad de 150 megavatios.

México, T. B. (2024, 8 julio). Presa La Angostura en el estado de Chiapas. Mexico Real. https://mr.travelbymexico.com/9848-presa-la-angostura-en-el-estado-de-chiapas/

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Ubicada en el río Yangtsé, es la central hidroeléctrica más grande del mundo por capacidad instalada.

Abastece de electricidad a millones de personas en el este de China, reduce significativamente el uso de carbón, con beneficios ambientales.

La construcción de la presa sobre el extenso río surgió como una idea desde inicios del siglo XX, debido a que se presentaban grandes inundaciones y existía la necesidad de controlar las afectaciones causadas, aprovechando la opción de generar electricidad. Las Tres Gargantas está compuesta por 34 generadores. Cada uno con peso aproximado de 6.000 toneladas y 32 turbinas principales que generan 700 MW de potencia cada una, para alcanzar 22.500 MW de potencia instalada. La capacidad de almacenamiento de aguade este gigante es de 39,3 billones de m3.

Concreto, R. 3. E. (2022, 8 julio). LA PRESA DE LAS TRES GARGANTAS. 360 EN CONCRETO. https://360enconcreto.com/blog/detalle/la-presa-de-las-tres-gargantas/

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Consolidación y Expansión Global de Manuli Hydraulics - 2004.

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Consolidación y Expansión Global de Manuli Hydraulics - 2004.

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En ese año, Manuli Hydraulics Polska aumentó significativamente su capacidad de producción de accesorios metálicos para sistemas hidráulicos y completó la adquisición del 63.7% restante de la participación en Pressure Hoses, pasando a llamarse Manuli Pressure Hoses Ltd. Esta expansión consolidó la presencia global de la tecnología hidráulica en el sector industrial.

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Lanzamiento de la Primera Versión Pública de ANUGA Hydro (Modelo Hidrodinámico Abierto) - 2006.

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Lanzamiento de la Primera Versión Pública de ANUGA Hydro (Modelo Hidrodinámico Abierto) - 2006.

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La puesta a disposición de ANUGA como herramienta de código abierto marcó un hito en el modelado de fenómenos hidrodinámicos. Este modelo ha facilitado la simulación y análisis de eventos como inundaciones y tsunamis, permitiendo a la comunidad científica y de gestión de riesgos planificar respuestas ante desastres de manera colaborativa y transparente.

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Optimización en la Operación de Grandes Embalses (Tres Gargantas) para Fines Ecológicos y de Generación Hidroeléctrica - 2010.

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Optimización en la Operación de Grandes Embalses (Tres Gargantas) para Fines Ecológicos y de Generación Hidroeléctrica - 2010.

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Durante este período se implementaron ajustes operativos en embalses de gran escala, como el de las Tres Gargantas, donde se modificaron los caudales para favorecer procesos biológicos (por ejemplo, la reproducción de ciertas especies) sin comprometer la generación hidroeléctrica. Esta integración demuestra cómo la hidráulica se adapta para equilibrar necesidades energéticas y medioambientales.

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Demostración a Escala Real de la Water Wall Turbine para Energía Renovable en Ambientes de Bajo Desnivel - 2016.

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Demostración a Escala Real de la Water Wall Turbine para Energía Renovable en Ambientes de Bajo Desnivel - 2016.

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El primer proyecto completo con la tecnología Water Wall Turbine se ejecutó en 2016, implementando una planta de 1 MW en Canadá. Este innovador diseño aprovecha tanto la energía potencial como la cinética en entornos con escaso desnivel, ampliando el espectro de aplicaciones de la hidráulica en la generación de energía renovable para comunidades remotas y zonas costeras.