INGENIERIA HIDRAULICA

Autor: GARCIA NICOLAS PHILIPPE.
Año: 2004.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: E.T.S. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Centro de realización: E.T.S. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Dado el creciente interés despertado por los diques de escollera de baja coronación, un mejor entendimiento del funcionamiento hidrodinámico de estas estructuras costeras y el desarrollo de herramientas válidas para su diseño ingnieril se hacen imprescindibles. Con este objetivo, esta tesis se centra en la calibración, validación, adaptación, mejora y aplicación de un canal numérico basado en las ecuaciones VARANS (Volume-Averaged Reynolds Averaged Navier Stokes) y un método VOF (Volume Of Fluid) para el seguimiento de la superficie libre, con el propósito final de proporcionar una herrmienta válida para el diseño de este tipo de diques. El estudio incluye la calibración/validación de los resultados proporcionados por el modelo numérico a partir de una amplia base de datos experimentales incluyendo medidas de superficie libre, presión y velocidades. Se consideran distintas condiciones de oleaje incidente, tanto para oleaje regular como irregular, distintos valores de francobordo y anchura de cresta, y dos escalas de modelo físico. Basándose en la combinación de datos medidos y resultados numéricos, se investiga los procesos de interacción del oleaje con diques permeables de baja coronación, y se demuestra la validez y aplicabilidad de la vía numérica escogida para el diseño funcional y estructural de este tipo de estructuras, así como para la evaluación de su impacto ecológico.

Autor: PENA MOSQUERA LUIS.
Año: 2003.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERT.
Centro de realización: ESCUELA DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS .

Resumen: La proliferación de obras hidráulicas transversales en los cursos fluviales gallegos supone una grave amenaza para nuestros ecosistemas acuáticos, siendo los efectos negativos especialmente sensibles en icitiofauna migradora. La Ley de Pesca Fluvial 7/1992 establece que los proyectos de todas las presas, diques o canales que se pretendan construir en las masas acuícolas con objeto de facilitar las migraciones periódicas de los peces a lo largo de los cursos fluviales deberán presentar [..]: la previsión de la pertinente escala, paso, esclusa o cualquier otro dispositivo que permita su remonte para especies migratorias. Las escalas de hendidura vertical y las escalas de hendidura profunda alineadas son dispositivos de franqueo de obstáculos. La finalidad de estas infraestructuras es garantizar la conectividad longitudinal del sistema hidráulico para facilitar el paso de los migradores a través de los obstáculos existentes en la red fluvial. El estudio experimental en modelo de la hidrodinámica de las escalas nos permite conocer el funcionamiento hidráulico de estos dispositivos para diseñar sistemas de paso para peces efectivos. El objetivo de esta tesis de doctorado es el estudio experimental en modelo de hidrodinámica de estas dos topologías de escalas de peces mediante la evaluación sistemática de las variables que caracterizan el flujo, velocidades y calados, para un amplio espectro casuístico. El conocimiento de patrones de flujo, relaciones caudal-calado, velocidades máximas, velocidades en secciones criticas como la hendidura, niveles de turbulencia, disipación de energía por unidad de volumen contribuirá al desarrollo de esta importante tarea de bioingeniería, siendo una de las claves para mantener la salud del medio ambiente acuático continental. Se realizo una importante contribución a la evaluación experimental de la energía cinética turbulenta.

Autor: MARTINEZ ALONSO RAFAEL.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ETSI DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS .
Centro de realización: ETS INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: En este tesis se expone el estado del arte de la determinación de caudales en redes de riego a la demanda, se profundiza en el análisis de la fórmula de Clément, que es la más usada habitualmente, y se comparan los resultados obtenidos con los distintos modelos (Clément, Boissezon y Hait y Mavropoulos), tanto en el caso de redes con tomas homogéneas como hetergéneas. También se analiza cuál es la evolución del coste de la red con los caudales de diseño bien porque se modifique la garantía de suministro o bien por una modificación en la alternativa de cultivos. Por último se obtienen conclusiones sobre el estado del arte y sobre los resusltados del desarrollo de la investigación que permiten dar una serie de directrices generales a tener en cuenta en el proyecto de las redes de las zonas regables de nueva creación o en la modernización de las existentes. También se exponen una serie de futuras líneas de investigación tanto en el aspecto de determinación de cadales, como en el de explotación de redes.

Autor: González Ortega José María.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S.Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
Centro de realización: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

Resumen: Entre la gran variedad de elementos que se han venido utilizando a lo largo de la historia para la protección de márgenes de cauces sujetos a procesos de erosión, la protección de escollera o riprap ha sido y continúa siendo hoy día uno de los métodos más utilizados en todo el mundo debido principalmente a sus características de flexibilidad, larga duración, facilidad de puesta en obra y reparación y apariencia natural. Los métodos de cálculo del tamaño de roca existentes en la actualidad presentan una serie de limitaciones entre las que se pueden destacar la utilización de diferentes criterios y parámetros de cálculo, la obtención de resultados muy dispares y la no consideración de los efectos del incremento de velocidad y presencia de corrientes secundarias que tienen lugar en los tramos curvos de los cauces. Esta tesis se centra, primeramente, en la revisión exhaustiva de los métodos existentes actualmente tanto para el análisis de la estabilidad de la escollera como para el dimensionamiento de protecciones, realizando un amplio estudio comparativo de criterios, parámetros de cálculo y resultados obtenidos por estos últimos. También se analiza el flujo en tramos con curvatura en planta, con especial incidencia en la relación entre la velocidad media del flujo en tramos rectos y la velocidad máxima en tramos curvos, así como en la cuantificación del efecto de las corrientes secundarias producidas en estos últimos. La tesis propone una nueva metodología para el cálculo de protecciones de escollera en tramos curvos que contempla tanto el incremento en la velocidad media de la corriente que se produce por efecto de la curvatura como la presencia de la velocidad debida a los movimientos secundarios que tienen lugar en una curva. Asimismo, se han elaborado una serie de tablas y gráficos que facilitan la aplicación de la nueva metodología a casos habituales de tramos de cauces con curvatura en planta.

Autor: MOÑINO FERRANDO ANTONIO DIEGO.
Año: 2003.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS DE LA UNIVERSIDAD DE GRANADA.

Resumen: En el campo de aplicaicón de la Hidráulica, un lugar destacado lo ocupa el movimiento de fluidos en régimen libre, en oposición al régimen forzado que tiene lugar en conducciones cerradas. Dentro del movimiento en régimen libre, puede ser establecida una división entre fenómenos relacionados con régimen variado, y fenómenos relacionados con régimen variable. Unos y otros se encuentran representados en muy diversos aspectos de la Dinámica de Fluidos, y son objeto de estudio en el planteamiento de investigaciones y proyectos de diferente contenido. Los primeros representan procesos en los que el flujo mantiene sus magnitudes características a lo largo del tiempo, y en este sentidoes clasificado como permanente según la terminología clásica. Por su parte, los segundo representan procesos en los que existe variación tanto espacial como temporal de las magnitudes que caracterizan el estado dinámico del fluido. Unos y otros, no obstante, tienen en común el hecho de encontrarse formulados en términos de los mismos principios, cuales son la conservación de la masa, el movimiento y la energía. Como proceso encuadrado en el primer tipo de régimen de flujo, se ha elegido el desagüe sobre un vertedero, y en particular su aplicación práctica más directa al diseño de aliviaderos como proceso encuadrado en el primer tipo de régimen de flujo, se ha elegido el desagüe sobre un vertedero, y en particular su aplicación práctica más directa al diseño de aliviaderos como elementos de regulación y control en obras hidráulicas. Con carácter general, el diseño de perfiles de vertido se fundamenta en estudios experimentales de descarga de venas libre sobre vertederos en pared delgada, bajo diversas condiciones de aproximación y carga sobre la cresta. Las geometrías de láminas así obtenidas permiten diseñar aliviaderos de perfil estricto cuya respuesta frente al flujo puede ser calculada con precisión, sin necesidad de recurrir a nuevos estudios experimentales. No obstante, la realidad es que cuando la geometría del perfil sufre alteraciones con respecto a la forma teórica, el proceso de vertido puede verse modificado de manera significativa. Las alteraciones geométricas encuentran su origen tanto en una incorrecta interpretación del formalismo clásico de cálculo y diseño, como en una ejecución material inadecuada. En otros casos, en fin, el deterioro propio de las estructuras en servicio puede conducir a una situación semejante. El trabajo presentado se ha centrado en el estudio de la influencia de la geometría de inicio del perfil de vertido en los parámetros de flujo asociados a la descarga, comenzando con un planteamiento analítico adimensionalizado del problema con identificación de las variables de gobierno, para continuar con un estudio experimental de la influencia en el desagüe de la forma del perfil y comprobación de límites fundamentales y operativos de riesgo. Para el segundo tipo de régimen, ha sido considerado el mecanismo de generación de oleaje y control de la reflexión por medio de una estructura permeable. El control de la reflexión en procesos asociados a la propagación del oleaje ha sido objeto de estudio durante largo tiempo. La reflexión es, junto con los fenómenos de refracción y difracción, uno de los aspectos más importantes asociados a la interacción de trenes de onda con diques de abrigo y zonas de resguardo en dársenas y otras estructuras costeras. La utilización de elementos porosos estáticos como dispositivos de absorción a la reflexión ha sido ampliamente utilizada tanto a nivel teórico como práctico. Cuando a las características mismas del elemento poroso se añade el movimiento, la capacidad para absorber o amplificar el movimiento ondulatorio generado se ve ampliada, en función de las condiciones mecánicas y geométricas. Basándose en una clasificación elemental de los elementos de disipación y control de la energía del oleaje en tres tipos, móviles permeables, elementos con generación de un tren de onda monocromático y el control de la reflexión mediante el primero de los tipos descrito, una pala ranurada móvil investigándose su capacidad para amplificar o atenuar la señal producida. Partiendo de una formulación lineal del proceso, se ha resuelto el problema analíticamente y se han contrastado los resultados con información experimental obtenida en canal de generación de oleaje. La investigación ha permitido, además, profundizar en el conocimiento de las técnicas de gene-ración en laboratorio por medio de la utilización de un dispositivo de estas características.

Autor: CASTILLO SÁNCHEZ M. CARMEN.
Año: 2003.
Universidad: GRANADA .
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ETSICCP UNIVERSIDAD DE GRANADA.

Resumen: Esta tesis propone nuevos planteamientos para la resolución de los problemas que se presentan en ingeniería marítima incorporando los últimos avances en técnicas de optimización y probabilistas. La tesis se estructura en dos grandes bloques. La primera parte consiste en replantear los procesos que gobiernan la morfodinámica de la zona de rompientes y expresarlos en términos de columna de agua. El objetivo de esta primera parte consiste en analizar si es posible predecir, localmente, en la zona de rompientes y en un estado de mar, las características de las oscilaciones que constituyen la columna de agua, la probabilidad de rotura y los estadísticos de variables como la celeridad, el undertow y el tensor de radiación, conocidas las características de perfil de playa y de las oscilaciones offshore. Para ello, se propone un modelo estadístico local de análisis de las oscilaciones del mar (marea astronómica, marea meteorológica, onda larga y onda corta) que constituyen la columna de agua en la zona de rompientes. Se realiza una descripción estadística de cada una de las oscilaciones mencionadas en diferentes escalas temporales como el estado de mar, el temporal y el largo plazo, detallando especialmente el estado de mar como referencia básica del análisis. Se plantea, igualmente, un nuevo criterio de rotura en términos de columna de agua. Esto permite obtener, a partir de las características de las oscilaciones aleatorias, la probabilida de que se produzca la rotura en un estado de mar así como defenir los sucesos de rotura. El modelo estadístico propuesto de predicción se valida con datos del proyecto SUPERTANK. La segunda parte de la tesis, teniendo en cuenta los inconvenientes que pueden presentar los métodos de nivel I y II, propone la incorporación de las técnicas de optimización al diseño de obras marítimas. La importancia de incorporar técnicas de optimización al diseño de obras marítimas u otras actuaciones de ingeniería marítima y costera reside en que permite obtener uan mejor (óptima) solución a los problemas que se planteen. Estas técnicas se han aplicado a diferentes tipologías de diques que han sido implementados en GAMS (General Algebraic Modelling System) para su resolución. La metodología propuesta presenta numerosas ventajas entre las que cabe destacar: * La solución que se obtiene es la óptima ya que minimiza el coste constructivo o de construcción y reparación. * La dualidad de los modelos estadísticos empleados, en el sentido que proporcionan un doble control sobre la seguridad de la estructura bien a través de coeficientes de seguridad y probabilidad de fallo o bien por medio de tasas de fallo y coeficientes de seguridad. * Existe la posibilidad de obtener, de manera fácil y gratuita, la sensibilidad del coste, como función objetivo, a pequeñas variaciones de los factores de proyecto que permiten analizar, por ejemplo, qué efecto tienen sobre el coste total de la estructura los pequeños incrementos en la resistencia de los materiales.

Autor: BERNAL GUERRERO CLAUDIO .
Año: 2003.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA.
Centro de lectura: E.T.S. INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S.INGENEIROS INDUSTRIALES. UNED..

Resumen: La obtención de modelos "según contenido" de instalacones de tuberias industriales requiere la utilización de técnicas de ingeniería inversa. Los sistemas de digitalización permiten realizar capturas de puntos con gran precisión y rápidez pero la información que proporcionan no constituye un módelo suficientemente explicito de la instalación. Los criterios de normalización de las redes de tuberias que discretizan diferentes parámetros de diseño, así como la caracterización geométrica a partir de un análisis de curvaturas discretas realizado sobre el malado triangular de la nube de punto, permite plantear en esta tesis la automátizaciónd e la reconstrucción de la geometría sólida de una tubería industrial a partir de su imágen 3D digitalizada.

Autor: ORTEGA SÁNCHEZ MIGUEL.
Año: 2003.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ETSICCP - UNIVERSIDAD DE GRANADA.

Resumen: La Ingeniería de Costas tiene como objetivo primordial describir la evolución de la línea de costa, bien en condiciones naturales o con presencia de estructuras artificiales, para lo que es necesario conocer los procesos que tienen lugar en un tramo de costa. Es frecuente encontrar que estos tramos presentan formas litorales de gran escala, como flechas, barras longitudinales o formas arqueadas en playas. Para poder modelar dichos tramos es necesario analizar los procesos que intervienen en la formación, crecimiento y desarrollo de dichas formas. En el marco de la Ingeniería de Costas, el objetivo general de esta Tesis Doctoral es profundizar en el conocimiento de los procesos que actúan en contornos móviles (e.g., puntas de avance, flechas litorales, etc.), estudiando los casos de formas litorales de gran escala espacial; la Flecha de El Rompido (Huelva) y la Playa de Carchuna (Granada). La flecha de El Rompido, situada en la desembocadura del río Piedras, es una formación arenosa de unos 15 kms de longitud aproximadamente paralela a la línea de costa, que da lugar a un canal que sirve de entrada a un puerto pesquero y varios deportivos. Es conocido que crece a un ritmo anual de unos 40 m debido a la fuerte corriente longitudinal, pero no se conocen a fondo cuáles son los procesos en la punta, responsables del característico crecimiento en forma de escamas y del posible cierre del canal. La playa de Carchuna está caracterizada por la existencia de unas puntas naturales de distintas dimensiones y que no están periódicamente espaciadas. Esta zona presenta una gran riqueza económica debido a la agricultura intensiva, lo que motiva la preocupación por la futura posición de la línea de costa. Las formas cuspidales rítmicas en playas han sido estudiadas a fondo, pero las características de las formas de Carchuna hacen que éstas sea novedosas y requieran de un estudio exhaustivo. Conforme a la descripción anterior, los objetivos específicos de la Tesis se concretan en: 1,- Describir los procesos en la punta de la flecha. 2,- Analizar la formación y evolución de las formas arqueadas en la playa de Carchuna.

Autor: LOPEZ MUÑIZ LUIS MANUEL.
Año: 2003.
Universidad: OVIEDO .
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: En este trabajo se analiza la optimización de los sistemas de contención de explosiones mediante barreras de agua, fundamentalmente aplicado a minas explotados por sub-niveles. Para ello se plantea primeramente el estudio del fenómeno de la explosión, para luego analizar la interacción entre la deflagración y una nube de agua atomizada. Respecto a este segundo aspecto se propone una modelización numérica del fenómeno de interacción, y se compara con los resultados experimentales obtenidos en una serie de ensayos realizados en la propia mina. Para evitar la propagación de las explosiones y sus efectos secundarios, se analiza el diseño de una barrera preventiva en base a pulverizadores de agua, obteniéndose conclusiones de indudable interés práctico para los tajos que tengan gran contenido en grisú. Para ello se han construido diversos tipos de pulverizadores, alcanzándose finalmente un diseño capaz de confinar los efectos térmicos de una explosión de metano en fondo de saco. El diseño final es sencillo y manejable de forma que es transportable y movible pudiendo mantenerse en todo momento en las proximidades del frente de explotación. Por otra parte, el funcionamiento del sistema solo requiere el suministro de agua a una presión habitual en las explotaciones mineras que disponen de talleres por sub-niveles horizontales con sutiraje. Esto es debido a que las boquillas utilizadas como componentes del sistema pulverizador atomizan el agua hidráulicamente, es decir, utilizando la presión de alimentación.

Autor: CORRAL ALEXANDRI CARLES.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: AULA MASTER,UPC.
Centro de realización: ETSECCPB.

Resumen: Floods are the most important natural hazard in the Mediterranean area. In spite of the efforts made in the Spanish state, and particularly in Catalunya region, in improving telemetered hydrological systems to monitor these risk situations (SAIH systems, weather radar networks), the application of a rainfall-runoff model to help decision making is still in a incipient phase. Moreover, the use of radar information inside a hydrological purpose is still doing the first steps. This thesis seeks to be a contribution in this sense, and with the aim that the model could be used in the water agencies, a rainfall-runoff model adapted to operational requirements is proposed, with enough elasticity to provide forecasts in different points over the catchment, and particularly conceived to take profit of weather radar information. It is a conceptual grid-distributed model, based on the division of the catchment in several smaller units (hydrological cells), where a spatially variable rainfall field is introduced. The Besòs catchment provides the data base to test the model, to see the limitations, to propose improvements and to evaluate the model under an operational perspective. In the first part of the thesis, and preceded by a state of art in flood hydrological modelling, the proposed hydrological model is described. The second part is focused on the analysis of the model in the Besòs catchment: the fit of the model obtaining the parameter set from comparison against observed discharges in different level gauges, and different improvements in the model structure are evaluated. The third part is devoted to the operational application of the model: first, the radar information is evaluated as an input to the hydrological model, and subsequently the operational experiences developed during this work are described. The results have shown that the model has a reasonable behaviour, although some improvements must be done in the future in order to be able to reliably reproduce the huge variety of situations in all the stations of a complex catchment like the Besòs. Some improvements in the model structure have produced some encouraging results, but more detailed work is required to achieve significant improvements. In relation to the use of radar information in flood simulation, it is shown that it has a big potential to provide improvements in hydrograph reproduction in Mediterranean catchments. It is also shown the need to incorporate a merging procedure with raingauge data, and the convenience of previously processing original radar data. The model has been implemented in the Besòs Flood Warning System (SAHBE) managed by CLABSA, and it is now being implemented in the ACA’s control centre. The experiences have been very positive, and an initial framework to use historical events analysing flood forecasts from the operational point of view has been carried out with this thesis. The rainfall-runoff model applied to the Besòs catchment is now a framework to test different advancements in hydrometeorology, in particular the radar correction procedures, the radar-raingauge merging methodologies, and the rainfall forecasts.

Autor: SOLER GUITART JOAN .
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA .

Autor: PULIDO VELÁZQUEZ MANUEL AUGUSTO.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: La naturaleza interdisciplinar de los problemas del agua requiere métodos para integrar los aspectos técnicos, económicos, ambientales, legales y sociales en un marco coherente que permita el desarrollo de estrategias eficientes y sostenibles para la gestión del agua. En esta tesis doctoral se presenta una metodología de optimización económica del uso conjunto de aguas superficiales y subterráneas a escala de cuenca y con detalle mensual. La modelización integral de la cuenca, incorporando la simulación distribuida dela componente subterránea y la relación dinámica río-acuífero, permite una representación más realista de la gestión del uso conjunto y de los resultados económicos derivados. El uso de una función objetivo económica consistente en maximizar el valor económico neto del uso del agua para todo el período horizonte permite generar soluciones que optimizan la eficiencia económica en la gestión del recurso. La incorporación de las restricciones precisas garantizan la factibilidad física y la sostenibilidad de las políticas desarrolladas. La metodología desarrollada parte de la caracterización hidrológica y económica previa del sistema a modelar. La caracterización económica de los usos del agua se basa en la definición de funciones convexas de coste de escasez, obtenidas por integración de las curvas económicas de demanda en cada uso. Los costes variables de operación del sistema también se incluyen en la función objetivo. La caracterización hidrológica de la cuenca comprende la representación de la hidrología superficial mediante series mensuales extensas de aportaciones al sistema, la aplicación de ecuaciones de continuidad en los nudos, ecuaciones de balance en los embalses, y ecuaciones empíricas de pérdidas por evaporación y filtración en embalses y conducciones. La hidrología subterránea es representada mediante modelación distribuida de acuíferos con el Método de Autovalores, seleccionado por su facilidad de integración en el modelo de optimización y ventajas computacionales. La simulación de los acuíferos mediante modelación distribuida permite considerar los costes de bombeo de forma dinámica en función de la altura y caudal bombeado, tener en cuenta la relación río-acuífero y acuífero-mar, y monitorizar la evolución de diversas variables de control, como alturas piezométricas, volúmenes o caudales instantáneos. En caso necesario se pueden introducir restricciones a la explotación de las aguas subterráneas definiendo umbrales mínimos o máximos para las variables de control, de forma que se garantice un desarrollo sostenible. La formulación analítica de los Modelos Pluricelulares Englobados nos permite modelar las relaciones río-acuífero de forma simple, teóricamente justificada y parsimoniosa en aquellos casos en que no se dispone de un modelo distribuido calibrado del acuífero. La optimización del modelo hidrológico-económico ofrece una gran variedad de resultados que pueden resultar útiles para investigaciones preliminares sobre posibles estrategias para mejorar la gestión del agua y la operación del sistema o planificar su expansión. Los beneficios económicos de la flexibilización en la asignación del agua y la operación óptima del uso conjunto de las aguas superficiales pueden ser estimados comparando los resultados del modelo de optimización con los de un modelo de simulación que reproduzca las condiciones de operación actuales del sistema (por ejemplo, el sistema de prioridades en la asignación entre usos). El análisis económico propuesto en la reciente Directiva Marco Europea de Aguas requiere hacer operativa la estimación del coste del recurso y el coste medioambiental. La determinación del valor (coste) del recurso necesita de la utilización de un modelo hidrológico-económico a escala de cuenca que represente de forma dinámica el valor económico marginal del agua en distintos puntos del sistema teniendo en cuenca la disponibilidad del recurso, su posibilidad de almacenamiento, pérdidas y retornos disposición de pago (o valor marginal del agua) para las distintas unidades de demanda. El valor del recursos en posibles puntos de incorporación de trasvases permite estimar su valor económico máximo para el sistema receptor o, para la cuenca cedente, el coste para el sistema de la detracción de una unidad de agua en ese punto. El análisis de los preciso sombra asociados a restricciones por motivos ambientales (por ejemplo, caudales mínimos en determinados tramos de río) permite estimar una componente del coste medioambiental como el coste económico marginal que los requerimientos de flujo medioambientales imponen sobre el resto de usuarios del sistema. Los precios sombra asociados a las limitaciones de capacidad de la infraestructura de almacenamiento o transporte nos proporciona información valiosa sobre qué elementos actúan como limitantes de una asignación más eficiente del agua y qué beneficios adicionales se generaría por un aumento de dichas capacidades. Esta metodología puede igualmente emplearse para estimar el coste marginal para el sistema de resguardos frente a avenidas, el coste que supone el mantenimiento de restricciones en las variables de control de los acuíferos, o en general, el coste para el sistema de cualquier restricción que se añada a la explotación del sistema, ya sea por motivos institucionales, ambientales, etc. Se ha programado un modelo de optimización no lineal en GAMS para demostrar la aplicabilidad y el potencial de la metodología desarrollada en un caso de estudio.

Autor: CIFRES GIMÉNEZ ENRIQUE.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S. DE I.C.C.P. DE VALENCIA.

Resumen: La metodología para la estimación de caudales de avenida más extendida entre el sector de la ingeniería hidrológica, sufre frecuentemente la escasez de datos extremos para deducir correctamente sus leyes de frecuencia, sobre todos los valores de alto periodo de recurrencia. Ello da lugar por lo general a infravaloraciones o sobrevaloraciones de los caudales debido al reducido tamaño de las muestras. La transposición de tormentas constituye una alternativa para utilizar de forma eficaz información externa a la zona o cuenca objeto de análisis, permitiendo una mejora sustancial de la fiabilidad en la estimación de estos cuantiles de elevada recurrencia en distribución F(Q). La investigación llevada a cabo presenta un marco metodológico general para abordar de forma sistemática y rigurosa el problema de la estiamción de esta función en cuenca o zona geográfica, fundamentado en un procedimiento original de transposición estocástica de tormentas, el cual incorpora de forma sistemática y físicamente basada, los factores meteorológicos y orográficos más condicionantes. Así mismo, la investigación demuestra la viabilidad en la práctica de dicha metodología, orientada específicamente a la mejora de los métodos para el dimensionamiento de infraestructuras hidráulicas de defensa contra avenidas y evaluación de riesgos hidrológicos. El área de estudio es el arco del golfo de Valencia y la aplicación específica en la que se concreta la teoría presentada, la cuenca río Palencia. La tesis aborda la influencia de la ortografía en al disposición espacial y propiedades estructurales de las tormentas de carácter extremo, mediante la introducción del concepto de gradiente central, en virtud del cual, y mediante un desarrollo físicamente basado, es factible independizar el condicionante orográfico en el procedimiento de transposición, en el entorno de cualquier punto geográfico. A partir de aquí, y de forma consistente con los desarrollos más consolidados en la literatura científica sobre transposición de tormentas, la investigación pormenoriza todas las relaciones de base física requeridas para relacionar la cantidad precipitada en un temporal histórico, con la cantidad hipotética en otras condiciones meteorológicas y orográficas de partida, en función de la temperatura del mar, temperatura de la masa de aire en altura, vientos, presión atmosférica, distancia a la costa, desnivel, altitud, etc. Ello permite la contar con una muestra extendida y homogénea de eventos extremos de precipitación, la cual puede ser convenientemente empleada para dar respuesta al problema general de la estimación de F(Q). Si bien el núcleo de la investigación se refiere a la transposición de tormentas, ésta aporta contribuciones específicas en diversos campo como la parametrización determinística de la forma espacial y temporal de la tormenta, la incorporación de la estacionalidad de las avenidas con base física, la compatibilización rigurosa del concepto PMP y PMF en el marco probabilístico, la consideraicón efectiva en la práctica de la casuística diversa asociada a los máximos hidrogramas para un mismo nivel de probabilidad o periodo de retorno, y la implementación práctica detallada, y con carácter general, de la arquitectura del método propuesto, conducente a una mejora de la estimación de cuantiles en la cola de la distribución de caudales. El método tiene una base física que permite extraer información de los temporales máximos registrados en una región geográfica, proporcionando en consecuencia resultados de mayor fiabilidad y alcance, en comparación con los métodos clásicos derivados de la mera inferencia estadística a partir de reducidas muestras de datos. Finalmente, se establecen los vínculos y propuestas para permitir una respuesta a problemas derivados, como la laminación de avenidas, estrategias de resguardo en embalses, estudios estacionales, inundabilidad, vulnerabilidad del territorio, y criterios de diseño de infraestructuras hidráulicas de defensa contra avenidas.

Autor: FLEXAS SBERT M. MAR.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.

Autor: PÉREZ MAGRANÉ RAMON.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.

Autor: MARTÍNEZ MUÑOZ ANDRÉS.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ETS. DE INGENIEROS DE CAMINOS - UPM.

Resumen: Estudio comparativo, mediante ensayo en modelo reducido, de la influencia de la altura de la contrahuella y del caudal específico, de los aliviaderos con canal de descarga escalonado, sobre la cavitación y sobre amortiguación de energía que se produce al término de la rápida. Incluye ábacos para el diseño de presas con este tipo de aliviaderos.

Autor: TORRES CEREZO JUAN.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS .
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: El proceso de optimización de las redes de tuberías consiste en determinar las conducciones de costo mínimo capaces de suministrar los caudales requeridos por los usuarios, con las presiones adecuadas en cada terminal. El costo es una función directa del diámetro y de la presión de trabajo de las tuberías, y estas variables dependen a su vez de las condiciones locales en que se realiza el suministro y de la cota piezométrica de cabecera. Tanto el diámetro como la presión de trabajo son variables discretas, saltando de un valor a otor en el momento en que los condicionates de la red lo propician. El algoritmo de optimización mediante programación dinámica va reduciendo progresivamente, mediante un proceso iterativo, la presión de cabecera de la red, por lo que en cada iteración se producen saltos generan mutaciones activas del gradiente de cambio, que tienen a trastocar el proceso iterativo. En esta Tesis Doctoral se analiza la forma en que actúan estas mutaciones, analizando su trascendencia sobre el proceso de optimización y la forma de integrarlas de manera sencilla en el algoritmo de cálculo. La investigación realizada confirma la calidad operativa de la programación dinámica, como sistema idóneo para optimizar redes de tuberías.

Autor: VERGARA SÁNCHEZ MIGUEL ANGEL.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENERIOS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S.I. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: La estimación del volumen de sedimento transportado, producto de la erosión provocada por olas rompientes sobre bermas de tormenta, se abordó a través de una investigación experimental. La condición de inundación de las bernas debida a la sobre elevación del nivel del mar durante la presencia de un huracán, y el movimiento del sedimento generado en la capa de fondo, fue el interés central de este trabajo. La actividad experimental se desarrolló en un canal de olas, equipado con generadores de olas regulares y viento en régimen permanente, sobre elq ue se ejecutaron 241 ensayos. Este canal fue proyectado y construido específicamente para esta investigación en el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional de México, en el marco del convenio de colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid. Dentro del canal, se construyó el modelo físico del perfil medio de una playa, correspondiente a la barrera litoral de la Laguna Madre de Tamaulipas en el Golfo de México. La primera sección del perfil representa la playa sumergida, con fondo fijo y pendiente uniforme 1:100, la segunda sección corresponde al estrán, con pendiente 1:50 y también de fondo fijo, la tercera sección es horizontal y de fondo móvil, y representa la zona de la berma. Esta última parte del perfil, se conformó con baquelita triturada para simular el sedimento. Las variables involucradas que caracterizan el fenómeno estudiado, fueron tratadas mediante el Análisis Dimensional, del que se derivó la relacín funcional propuesta en este trabajo de tesis, además de las condiciones de similitud a cumplir en el modelo. Los datos obtenidos en los ensayos fueron ordenados en tablas y representados en gráficos y ecuaciones ajustadas, que permitieron establecer la metodología para aplicar la relación funcional propuesta y que fue comparada con otros modelos teóricos y experimentales. Estas ecuaciones proporcionan resultados útiles, y pueden servir de punto de partida para futuras líneas de investigación.

Autor: SIMARRO GRANDE GONZALO.
Año: 2002.
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: En este trabajo se analiza la erosión local con un tipo de geometría poco estudiad: salientes de margen. Este tipo de geometrías son frecuentes en encanzamientos de ríos en tramos urbanos. El estudio es fundamentalmente experimental, haciendo un énfasis especial en el aspecto de la evolución temporal. Se ofrecen resultados para la estima de la erosión teniendo en cuenta la mencionada evolución temporal.

Autor: MARTÍNEZ-CACHÁ MARTÍNEZ ADELA.
Año: 2002.
Universidad: MIGUEL HERNANDEZ.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS.
Centro de realización: ESCUELA INGENIEROS AGRÓNOMOS DE ORIHUELA.

Resumen: El trabajo pretende contribuir al estudio del impacto económico de las sequías en el Sureste español. A pesar de los graves problemas de sequía que se han venido produciendo en esta zona no se han realizado suficientes estudios que aborden la sequía desde una perspectiva económica. El periodo a analizar se restringe a los años 1976-1996, diferenciando entre secano, regadío al aire libre y regadío protegido. Los datos con los que se trabajan son los de superficies, rendimientos y producciones de una larga serie de cultivos. La información se proecesa de forma que se agrupan las superficies, rendimientos y producción, para cada cultivo y a nivel provincial. Este análisis de la sequía requiere la definición inicial de año seco y no seco, para lo cual emplearemos las precipitaciones medias en el caso de los cultivos de secano y para los de regadío se ha ponderado la pluviometría al 50% con el agua desembalsada por las Confederaciones. Finalmente, se toman como datos los valores absolutios de cada variable (superficie, rendimiento y producción) en cada año, para luego comparar las diferencias entre periodos de sequía y no sequía. La estimación se realiza sobre los rendimientos y las producciones. Esta forma de estimación permite descomponer el efecto total sobre las producciones, en sus efectos parciales sobre las superficies y rendimientos. El análisis realiza finalmente cuantificar los efectos económicos de las sequías en las provincias analizadas y, a precios constantes, relacionarlos con el valor de la producción final vegetal. También se valoran las pérdidas de jornales diferenciando secano de regadio al aire libre y regadío protegido para cada provincia estudiada.