Proyecto patio ecológico, aplicación mecánica de fluidos

1. MECANICA DE FLUIDOS
PATIO ECOLOGICO: APLICACION DE CONCEPTOS DEL CURSO
INSTRUCTOR
JESUS FLAMINIO OSPITIA
ESTUDIANTES
CARLOS ANDRES AVENDAÑO
ANA MARIA RODRIGUEZ
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA, SECCIONAL ALTO MAGDALENA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
SEMESTRE 2021-2
GIRARDOT, CUNDINAMARCA
2021

2. 1. Introducción
Los daños ambientales que diariamente se viven en el planeta Tierra son una constante sin
una solución contundente que contrarreste los impactos generados por la sociedad. El
continuo daño forestal a los ecosistemas nos obliga a la contribución de la reforestación,
realizando proyectos de plantación de árboles que son de gran importancia para disminuir los
gases generados por motores a combustión, plantas industriales, incendios forestales, entre
otros.
La plantación de los árboles se hace con el fin de implementar los contenidos del curso,
aplicando fórmulas de integrales en función del desarrollo del proyecto, así como también en
el uso de sistema de riego con manguera de presión, para control de humectación.
Posteriormente, como idea final realizar la respectiva siembra de los árboles en los laterales
de la vía nacional que opera en el municipio de Honda Tolima y así contribuir mejorando el
paisaje y sobre todo aportando valiosas soluciones al medio ambiente.
La elaboración del proyecto final, nos permite conocer los diferentes usos y criterios para
nuestra formación académica profesional y siguiendo los procesos de la Universidad Piloto de
Colombia. Es por eso que desarrollando el proyecto final se definen conceptos y
generalidades de los diferentes temas.

3. 2. Definición del problema
Las personas en este momento no se preocupan por la contaminación ambiental y la
problemática que estamos teniendo con nuestro ecosistema por esa razón buscamos dar
soluciones innovadoras y que puedan poner en práctica todas las personas con recursos
ambientales, por eso realizamos la siembra de 22 arboles que es la cantidad para abastecer el
oxigeno de una sola persona ya que cada árbol tiene la capacidad de producir entre 320 y 360
litros de oxígeno, con el mismo fin creamos nuestro propio sistema de riego para los arboles
donde implementamos los conocimientos de mecánica de fluidos. Y buscamos motivas a alas
personas a ala siembra de arboles ya es un muy buena forma de ayudar al medio ambiente.
3. Planteamiento del problema
La contaminación ambiental y las consecuencias que se producen en el planeta, siempre han
sido un problema de nunca acabar. Constantemente la evolución del ser humano, hace que los
ciclos naturales del planeta se alteren considerablemente con diferentes daños ambientales. El
punto crítico inicia desde la idea de no pensar en buscar equilibrio, llevando acabo maneras
para compensar todo lo que utilizamos de los recursos naturales que nos proporciona el
Planeta Tierra.
Los árboles en su proceso de transpiración ayudan a cumplir con un ciclo natural muy
importante, absorbiendo el dióxido de carbono (CO2) durante su fotosíntesis. Si no hay
árboles poco se cumple este proceso vital, causando un daño que cuesta años de recuperación.

4. Cada vez que se talan árboles o por alguna circunstancia se generan daños a la forestación, las
lluvias pueden disminuir considerablemente.
Todos los días cada ser humano necesita oxígeno para vivir. Parte del oxigene es generado
gracias a las especies arbóreas que habitan un espacio en el planeta Tierra. Pareciera no
importar que cada vida necesite indispensablemente oxígeno para vivir.
Los tiempos de crecimiento de las especies arbóreas se han vuelto un problema, ya que las
alteraciones en el efecto invernadero no permiten que los tiempos sean cortos sino
prolongados, generando retrasos en su desarrollo. En una siembra de árboles difícilmente van
a tener crecimiento, mientras no se cuente con sistemas de riego y un control para su
crecimiento.
4. Justificación
Los arboles cumplen con una función muy importante en el ciclo hidrológico y tiene que ver
con la evapotranspiración, lo cual significa que el transporte y evaporación del agua desde el
suelo a las nubes se hace a través de los árboles. Cada árbol tiene la capacidad de producir
entre 320 a 360 litros de oxigeno diariamente. De acuerdo a las fuentes de investigación del
proyecto, se necesitan 22 árboles para abastecer el oxígeno de una sola persona al día.
Las ecuaciones diferenciales pueden ser una herramienta fundamental para el desarrollo del
proyecto, ya que aplicando los contenidos aprendidos en el curso, podemos llevar a cabo
durante el desarrollo un control con los tiempos de crecimiento de los árboles y a su vez,

5. resultados de formulaciones relacionados con sistema de riego, involucrando criterios de la
mecánica de fluidos, para determinar ecuaciones diferenciales.
5. Objetivo general
Plantar árboles para contribuir con la reforestación del medio ambiente, a su vez aplicando
contenidos desarrollados en el curso, relacionados con conceptos básicos de cálculos de
integrales, en el proceso de crecimiento de estos arbóreos y sistema de riego construido, para
los árboles plantados en el patio ecológico. Investigar los principales temas de las ecuaciones
diferenciales para entender sus conceptos y definiciones con el propósito académico de
expresar conocimiento y pensamiento crítico, fundamental para la formación profesional.
6. Objetivos específicos
 Desarrollar habilidades para la aplicación de los diferentes temas de
mecánica de fluidos aprendidos en el curso .
 Mejorar la capacidad de entendimiento en los diferentes usos de la mecánica
de fluidos mediante la ayuda para el medio ambiente
 Aplicar diferentes formulaciones identificadas en la plantación de árboles y
en su sistema de riego basados en la mecánica de fluidos.
 Entender claramente que cada persona necesita de las especies arbóreas para
la generación de oxigeno que diariamente es requerido.

6. 7. Marco referencial
Para el desarrollo del proyecto fue necesario implementar conceptos teóricos de la mecánica
de fluidos, como parte de los criterios de investigación para la instalación de sistema de riego
para siembra de plantas en el Patio Ecológico. El conocimiento de diferentes temas de la
mecánica de fluidos permite, mediante ecuaciones, obtener datos para el diseño y control de
un sistema de riego. El comportamiento de un fluido encerrado y distribuido a través de una
red en diferentes puntos, se puede determinar utilizando ecuaciones relacionadas con la
mecánica de fluidos.
No obstante, en términos ambientales, se pretende fortalecer la idea de sembrar plantas que
contribuyen rotundamente con la reforestación ambiental y mejoran la calidad del aire. De
acuerdo con la investigación del proyecto, la crisis ambiental cada día empeora. Según sitio
web, Natura Medio Ambiental, establece cuanto oxigeno genera un árbol y determina que son
22 árboles que necesita un ser humano para consumir el oxígeno que producen. Sin embargo,
cada día son más escasos y el aire más contaminado.
Organismos nacionales como la CAR (corporación Autónoma Regional), controlan
detalladamente el crecimiento de cada árbol. Para su desarrollo, se cuidan mediante plateos,
riegos, fertilización, se marcan con una identificación y se geo referencian.

7. 8. Marco teórico
Ecológico: Ecológico es el adjetivo derivado de “ecología”, que es una palabra que procede
del griego y que está compuesta por dos términos, “eco” que significa “hogar” y “logia”, que
quiere decir “conocimiento” o “estudio”. El término significa pues, traducido de manera
literal, “estudio del hogar”. (quesignifica, s.f.)
Oxigeno: El oxígeno es el elemento químico de número atómico 8 que constituye cerca de la
quinta parte del aire atmosférico terrestre en su forma molecular O2. En esta forma molecular
que está compuesta por dos átomos de este elemento, el oxígeno es un gas. (Julian Perez,
2021)
Medio ambiente: El medio ambiente es un sistema formado por elementos naturales y
artificiales que están interrelacionados y que son modificados por la acción humana.
(responsabilidadsocial, s.f.)
Hidrológico:La hidrología es una rama de las ciencias de la Tierra que estudia el agua, su
ocurrencia, distribución, circulación, y propiedades físicas, químicas y mecánicas en los
océanos, atmósfera y superficie terrestre. Esto incluye las precipitaciones, la escorrentía, la
humedad del suelo, la evapotranspiración y el equilibrio de las masas glaciares. Por otra parte,
el estudio de las aguas subterráneas corresponde a la hidrogeología. (insivumeh, s.f.)
sistema de riego: Los sistemas de riego ofrecen una serie de ventajas que posibilitan
racionalizar el agua disponible. Cualquier sistema de riego debe someterse a un estudio previo

8. para determinar si es el más idóneo, tomando en consideración desde el tipo de vegetación,
hasta la forma de distribuir el agua para obtener el mejor rendimiento. (ambientum., s.f.)
formación: El concepto de formación proviene de la palabra latina formatio. Se trata de un
término asociado al verbo formar (otorgar forma a alguna cosa, concertar un todo a partir de
la integración de sus partes). La formación también se refiere a la forma como aspecto o
características externas (“Es un animal de excelente formación”) y a la acumulación de
piedras o minerales que comparten ciertos rasgos en su geología. (gardey, 2021)

9. 9. Mapa conceptual

10. 10. Marco legal
Artículo 2º. De la concesión. De conformidad con el numeral 4, artículo 32 de la Ley 80 de
1993, el contrato de concesión envuelve en forma concurrente o excluyente la prestación,
operación, explotación, organización o gestión total o parcial, de un servicio público o la
construcción, explotación o conservación total o parcial, de una obra o bien destinados al
servicio o uso público, así como todas aquellas actividades necesarias para la adecuada
prestación o funcionamiento de la obra o servicio por cuenta y riesgo del concesionario y bajo
la vigilancia y control de la entidad concedente a cambio de una remuneración que puede
consistir en derechos, tarifas, tasas, valorización, entre otras. Todos los Distritos de
Adecuación de Tierras de pequeña, mediana y gran escala podrán ser objeto de concesión en
los términos establecidos en el artículo 33 de la Ley 812 de 2003 y en el artículo 21 del
Decreto Reglamentario 1881 de 1994, para cualquiera de las actividades en conjunto o
tomadas individualmente de que trata el artículo 32 de la Ley 80 de 1993 y de las que señala
el citado artículo 21 del Decreto Reglamentario 1881 de 1994, tales como complementación,
operación, administración mantenimiento, ampliación, rehabilitación y construcción.
Articulo 1º. Las aguas desviadas de una fuente de propiedad nacional y conducidas por cauces
artificiales son aguas de uso público. Por lo tanto, su uso, goce y distribución se sujetará al
control y superintendencia del Gobierno Nacional. (juriscol, s.f.)
Artículo 5º. Tanto los propietarios riberanos a que se refiere el artículo anterior, como los
propietarios no riberanos de la corriente de donde se deriven aguas para un distrito de riego,

11. que pretendan aprovecharlas, se someterán en la solicitud de permiso a los requisitos
establecidos en el Decreto 1382 de 1.940. (juriscol, s.f.)
Artículo 6º. Se entiende por Distrito de Riego la unidad agropecuaria que cuenta con las obras
necesarias para el riego y conservación adecuada de las tierras en ella comprendidas y el
racional desarrollo agrícola, comercial e industrial de la misma. Por Distrito de Drenaje o
Avenamiento se entiende la Unidad agropecuaria que cuenta con las obras que le protegen
contra las inundaciones y aseguran el drenaje de sus tierras, permitiendo su explotación
racional. Para efectos de este Decreto se requiere, además que las obras de una u otra especie
hayan sido ordenadas por el Gobierno Nacional, por Institutos descentralizados o por
entidades delegatarias de éstos y que el manejo y aprovechamiento de los sistemas de riego o
drenaje estén a cargo de los mismos. (juriscol, s.f.)
Que el artículo 223 del Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al
Medio Ambiente (Decreto Ley 2811 de 1974) establece que todo producto forestal primario
que entre al territorio nacional, salga o se movilice dentro de él, debe estar amparado
mediante permiso. (dapre.presidencia, s.f.)
Que el artículo 2.2.1.1.12.2 del Decreto 1076 de 2015 ordena que toda plantación forestal,
cerca viva, barreras rompevientos y de sombrío deben registrarse ante la Corporación
Autónoma Regional en cuya jurisdicción se encuentre, para lo cual el interesado deberá
presentar por escrito los documentos e información allí enunciados. Así mismo, el artículo

12. 2.2.1.1.12.3 del citado Decreto establece los requisitos y documentos mínimos para su
aprovechamiento. (dapre.presidencia, s.f.)
11. Marco geográfico
El Patio Ecológico se encuentra ubicado en el municipio de Honda del departamento del
Tolima, país Colombia. A una altura de 225 metros sobre el nivel del mar y con una
temperatura promedio de 32° Celsius. Junto a los límites de la parte alta del Rio Guali y
aproximadamente a 3 kilómetros de su desembocadura en el Rio Magdalena Entre las
cordilleras oriental y central. Ubicado entre la cordillera oriental y central.
12. Estado del arte
La producción de oxígeno y mejoras en nuestro ecosistema dependen directamente de las
especies arbóreas. Los procesos del ciclo del agua incluyen masivamente la vegetación, los
árboles que por su tamaño tienen la capacidad de producir más oxígeno y contribuir con los
ciclos. A esto se le suma la importancia para el ser humano que las especies arbóreas
produzcan gran cantidad de oxigeno suficiente para vivir.
Plantar árboles es una idea vital en estos tiempos difíciles donde existe tanto daño ambiental
acumulado, ya que ayuda a disminuir los índices de contaminación. Ayudan notablemente a
proteger la calidad del medio ambiente.
Con la ayuda de las ecuaciones diferenciales se pueden establecer criterios que nos permitan
controlar los tiempos de crecimiento y desarrollo de los árboles plantados, así como también

13. las técnicas empleadas en sistemas de riegos para su humectación, relacionados con mecánica
de fluidos.
Un buen control depende de las observaciones y datos que se pueden obtener mediante las
ecuaciones diferenciales para llevar a cabo un buen desarrollo ecológico en cuanto los
tiempos de crecimiento, que sean normales.
13. Metodología
Plantar 22 árboles como contribución al medio ambiente y controlar su desarrollo mediante
un sistema de riego elaborado con un tanque elevado de 500 litros, para el cual, con la
aplicación de ecuación diferencial podemos obtener datos que nos permiten mejorar los
tiempos de crecimiento.
Se pueden establecer ecuaciones diferenciales con respecto a la altura de los árboles en
función del tiempo. Obtener los promedios de altura de un árbol en determinado tiempo.
14. Metodología
este proyecto se realiza con los recursos de nosotros los estudiantes de ingeniería civil de
tercer semestre teniendo en cuenta los conocimiento con los que contamos donde
implementamos la siembra de 22 árboles con un sistema de riego que es un tanque de
almacenamiento para 500 litros de agua al cual le implementamos dos mangueras cada una es
de media pulgada de diámetro las cuales están apoyadas sobre unos puentes en guaduas para

14. su fijación cada manguera esta diseñada para el riego de 11 plantas es decir cada maguera
tiene instalados 11 goteros en cual ya esta esta en óptimas condiciones para ser su riego.
Este proyecto empezó a realizarse a partir de 20 de agosto que es cuando se empieza montar
la propuesta la cual fue aumentando mediante íbamos recopilado ideas para el dia 6 se
septiembre nuestra propuesta ya estaba organizada del dia y de septiembre al dia 22 de
noviembre ya tenemos nuestro patio ecológico con su sistema de riego instalado donde
tenemos 22 arboles en los cuales están siendo favorecidos con el sistema de riego
15. Anexos
Fuente: (Moscoso, 2014)

15. 16. Conclusiones
Aplicando ecuaciones diferenciales podemos obtener datos importantes para llevar a cabo el
control de tiempos y de riego, de los árboles plantados para optimizar los inicios de su
desarrollo o crecimiento.
Estoy viviendo gratis porque no me toco que sembrar ningún árbol, los que sembré lo hice
conscientemente, conociendo claramente lo que está sucediendo en nuestro planeta y la
urgencia para atender una problemática muy grave vivida en pleno siglo XXI, como lo es la
crisis ambiental del planeta Tierra.
Al final de la entrega del proyecto podemos evidenciar los resultados de patio ecológico con
su sistema de riego el cual espera ser de motivaciones para las personas que conozcan nuestro
proyecto, es un proyecto a plazo mediana ya que tenemos que ver la evolución de nuestros
árboles.
17. Evidencia

16. https://www.youtube.com/watch?v=y5rm8jS-tfU

17. 18. Referencias
ambientum.(s.f.). ambientum. Obtenidode https://www.ambientum.com/directorio-de-empresas
dapre.presidencia.(s.f.). dapre.presidencia.Obtenidode
https://dapre.presidencia.gov.co/normativa/normativa/DECRETO%201532%20DEL%2026%2
0DE%20AGOSTO%20DE%202019.pdf
gardey,A.(2021). definicion . Obtenidode https://definicion.de/formacion/
insivumeh.(s.f.). insivumeh.Obtenidode https://insivumeh.gob.gt/institucional/que-es-hidrologia/
JulianPerez,M.M. (2021). definicion.de.Obtenidode https://definicion.de/oxigeno/
juriscol,s.(s.f.). suinjuriscol.Obtenidode http://www.suin-
juriscol.gov.co/viewDocument.asp?ruta=Decretos/1041340
Moscoso,P. M. (2014). Natura Medio Ambiental. Obtenidode https://www.natura-
medioambiental.com/cuanto-oxigeno-produce-un-arbol/
quesignifica.(s.f.). quesignifica.org.Obtenidode http://www.quesignifica.org/
responsabilidadsocial.(s.f.). responsabilidadsocial.Obtenidode
https://www.responsabilidadsocial.net/medio-ambiente-que-es-definicion-caracteristicas-
cuidado-y-carteles/

18. Moscoso, P. M. (2014). Natura Medio Ambiental. Obtenido de https://www.natura-
medioambiental.com/cuanto-oxigeno-produce-un-arbol/