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[EN] The study objective is to develop a methodology, based on the application of numerical models, to forecast the transport routes of sargassum and favor decision-making for collecting on coasts. The work presents the behavior of the sargassum trajectory as a phenomenon dependent on the metoceanic variables, while the numerical methods are used as modeling tools that retain the most relevant information, and the systemic vision allows the analysis of the partial results through a segmented understanding of the problem to arrive at a full solution. In this research, two numerical output responses are considered that are implemented in a wave model based on Lagrangian equations to obtain the wave forecast. Finally, the results are processed by applying a Brownian system to calculate the movement of free-floating particles through the speed and diffusivity direction presented by an animation software., [ES] El objetivo del estudio es desarrollar una metodología, basada en la aplicación de modelos numéricos, para pronosticar las rutas de transporte del sargazo y favorecer la toma de decisiones de recolección en costas. El trabajo presenta el comportamiento de la trayectoria del sargazo como un fenómeno dependiente de las variables metoceánicas, mientras los métodos numéricos se utilizan como herramientas de modelado que retienen la información más relevante, y la visión sistémica permite el análisis de los resultados parciales a través de un entendimiento segmentado del problema para llegar a una solución completa. En esta investigación se consideran dos respuestas de salidas numéricas que se implementan en un modelo de olas basado en ecuaciones Lagrangianas para obtener el pronóstico de oleaje. Finalmente, los resultados son procesados aplicando un sistema Browniano para calcular el movimiento de partículas de libre flotación a través de la velocidad y dirección de difusividad representados en un software de animación., El autor principal del artículo agradece el apoyo económico recibido a través del programa de becas de posgrados del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), México. Con número de referencia 766292. A la Secretaría de Investigación y Estudios Avanzados de la Universidad Autónoma del Estado de México.

Resumen En este artículo de recolección e investigación se estudia la propagación de ondas ultrasónicas en líquidos con burbujas de gas. Estos medios son extremadamente no lineales, una pequeña fracción de vacío cambia drásticamente las propiedades acústicas del medio. Las burbujas de gas no solo producen una alta no linealidad, sino que también producen fenómenos de dispersión y atenuación que son muy importantes para el comportamiento ultrasónico. Se presentan aquí varios resultados obtenidos mediante un modelo numérico desarrollado previamente (basado en el método de los volúmenes finitos en la dimensión espacial y en el método de las diferencias finitas en el dominio temporal) que permite analizar algunos efectos complejos asociados a este problema. El modelo resuelve un sistema diferencial que acopla las oscilaciones no lineales de las burbujas y el campo acústico. Nos centramos principalmente en entender como potenciar la generación de nuevas frecuencias (armónicos y subarmónicos a partir de una fuente de una frecuencia y frecuencias suma y diferencia a partir de una fuente de dos frecuencias) teniendo en cuenta algunos aspectos como el tipo de cavidad, el suavizado y optimización del medio. Abstract In this survey article we study the propagation of ultrasonic waves in liquids with gas bubbles. These media are extremely nonlinear. A tiny void fraction changes the properties of the medium drastically. The gas bubbles not only produce high nonlinearity, but also introduce dispersive phenomena and attenuation that can be decisive for the ultrasonic behavior. Several results obtained by a numerical model previously developed (based on the finite-volume method in the space dimension and the finitedifference method in the time domain) are presented here, which allow us to analyze some complex effects associated with this problem. The model solves a differential system that couples the nonlinear oscillations of the bubbles and the acoustic field. We mainly focus on understanding how to enhance the generation of new frequencies (harmonics and subharmonics from a one-frequency source and sum and difference frequencies from a two-frequency source) taking into account some aspects such as cavity type, smoothing and optimization of the medium.

[ES] La tecnología del hormigón ha avanzado notablemente en las últimas décadas, siendo el Hormigón de muy Alto Rendimiento (Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete, UHPFRC) uno de los tipos de hormigón de mayor futuro para su uso en estructuras. Se trata de un material compuesto a base de cemento que combina tres avances técnicos en el hormigón: (a) una elevada resistencia a la compresión, superior a 150 MPa; (b) un comportamiento dúctil que pueden proporcionar una respuesta a tracción de pseudo-endurecimiento por deformación; y (c) una selección especial de áridos finos, que da lugar a una densa microestructura y a una gran fluidez de la mezcla que facilita su puesta en obra, lo que redunda en una elevada durabilidad. Este Trabajo Fin de Master se centra en el estudio de la caracterización mecánica de las propiedades a tracción del UHPFRC. Más concretamente se lleva a cabo la implementación numérica de un modelo analítico (Non-Linear Hinge Model) previamente desarrollado por López (2017) capaz de reproducir el comportamiento carga-flecha de ensayos de vigas prismáticas a flexotracción de UHPFRC cargadas a 4 puntos y sin entalla. El modelo se fundamenta en una ecuación constitutiva específica para el UHPFRC que se integra en un comportamiento a nivel sección y, a su vez, en un modelo no lineal de rótula plástica, que permite reproducir el comportamiento del ensayo de flexotracción y sin necesidad de recurrir a otras técnicas más avanzadas como el análisis no lineal por elementos finitos. En este trabajo se realiza un estudio de sensibilidad con el fin de evaluar el efecto de los parámetros constitutivos en la respuesta de las probetas de UHPFRC a flexotracción. Por otro lado, se valida experimentalmente el modelo numérico implementado mediante dos series de probetas ensayadas en anteriores trabajos de investigación por López (2017) y Mezquida (2021). Por último, se lleva a cabo un método de análisis inverso iterativo de búsqueda automática de las propiedades a tracción del UHPFRC fundamentado en el modelo numérico implementado. Los resultados del método de análisis inverso iterativo arrojan una alta fiabilidad en la predicción de los parámetros constitutivos a tracción del UHPFRC. Tanto el modelo numérico como el método de análisis inverso iterativo se han integrado en una aplicación de escritorio en entorno Matlab con una interfaz gráfica de sencillo manejo, que puede facilitar el proceso de caracterización de este tipo de hormigones en cualquier ámbito de trabajo., [EN] Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete, UHPFRC, is emerging as one of the most relevant concrete in the near future for the scope of civil engineering so its material properties, mainly those in tension, are currently the subject of in-depth study and analysis.they are a reason for a deep study and analysis today. Its special mechanical properties, such as its high compression strength over 150 MPa, its high ductility accompanied by tensile deformation hardening or softening and its dense microstructure, make it a high durability and highly sustainable concrete. In this work a numerical model is developed capable of reproducing the bending behavior of prismatic specimens of UHPFRC tested under a 4PBT test enabling the implementation of numerical methodologies for the characterization of its tensile properties. The developed model allows you to instantly analyze the behavior of the load- deflection response to the different variables that influence the 4PBT bending test even beyond those characteristic parameters of the UHPFRC. A sensitivity study is carried out to evaluate the effects of the constituent parameters in the response of UHPFRC's specimens to bending and also experimentally validated the numeric model developed comparing the response of this with results of specimens characterized in previous works, by other authors, and through other methods. A new characteristic parameter is included in the study, the crack opening where the maximum efficiency of the UHPFRC fiber is achieved. An iterative inverse analysis method of automatic search of the UHPFRC tensile properties based on the numeric model developed is also developed. The results obtained show high reliability in the prediction of the constituent parameters of the UHPFRC. The numerical model and the Iterative Inverse Analysis method were coupled in a Matlab environment desktop application allowing the UHPFRC analysis and characterization process to be carried out quickly and easily in any field of work. Keywords: Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete; UHPFRC; inverse analysis; sectional analysis; four-point bending test; 4PBT; tensile properties.

La estabilidad de las excavaciones de túneles en suelo son un reto para la ingeniería moderna. Este tipo de obras requieren de un proceso muy detallado de planeación, diseño y ejecución, en especial cuando la estructura en cuestión atraviesa el entorno urbano, por ejemplo, los metros subterráneos de las grandes ciudades. Este tipo de excavaciones no solo considera la estabilidad de la obra, sino también las consecuencias que esta puede generar en la superficie, especialmente las deformaciones en el terreno. La generación de estos movimientos en superficie se considera consecuencia de la propagación de desplazamientos de las paredes o el frente de excavación, lo que a su vez está directamente relacionado al tipo de suelo, su resistencia y el método de excavación. Por esta razón, este trabajo pretende comprender la relación entre la presión de sostenimiento aplicada y la generación de desplazamientos en excavaciones de túneles cuando estas se encuentran parcial o totalmente revestidas. Para ello, se desarrolla una serie de modelos físicos en centrifuga y numéricos que simulan una excavación tipo TBM (totalmente sostenida) y una excavación con un avance sin sostenimiento igual al diámetro del túnel (parcialmente sostenida), ambos modelos se construyen en suelos con diferentes propiedades índice y de distinta resistencia. Gracias a este trabajo, se concluye que la modelación física es una herramienta que permite analizar la propagación de desplazamientos en el tiempo y su relación con la presión aplicada, por ejemplo, la presión en la cual hay un cambio en la magnitud de deformaciones generadas. Además, sobre el comportamiento de estas estructuras, se concluye que en excavaciones totalmente sostenidas hay gran relevancia de deformaciones horizontales hacia el túnel, las cuales inician en la parte inferior de la excavación. Por otro lado, en excavaciones parcialmente sostenidas hay una mayor relevancia de la convergencia de la excavación, hay un aparente cierre de la sección circular en la longitud no revestida. Por último, sobre la modelación numérica, se tiene que los modelos pueden identificar el momento donde hay un cambio en la magnitud de las deformaciones generadas, pero hay que prestar atención especial a los parámetros utilizados en la construcción de los modelos. Magíster en Ingeniería Civil Maestría Geotecnia

La ronda hídrica es conocida como zona riparia o ribereña, región de transición y de interacciones entre los medios terrestre y acuático, es decir, un ecotono. En tal sentido, son las franjas contiguas a los cuerpos de agua naturales continentales, estén en movimiento (ríos, quebradas, arroyos) o relativamente estancados (lagos, lagunas, pantanos, esteros), y el flujo sea continuo, periódico o eventual durante el año hidrológico (Swanson et al., 1988). A partir de ello nace la necesidad de establecer parámetros para su acotamiento, función que deben cumplir las Autoridades Ambientales competentes, teniendo en cuenta los criterios geomorfológicos, hidrológicos y ecosistémicos, establecidos en la Guía Técnica de Criterios para el Acotamiento de las Rondas Hídricas en Colombia, establecida en el Decreto 2245 de 2017. Este estado del arte aborda diferentes metodologías utilizadas para el acotamiento de las rondas hídricas a nivel global y local. The watershed is known as a riparian zone, a region of transition and interaction between the terrestrial and aquatic environments, i.e., an ecotone. In this sense, they are the strips contiguous to inland natural water bodies, whether they are in movement (rivers, streams, creeks) or relatively stagnant (lakes, lagoons, marshes, estuaries), and whether the flow is continuous, periodic or eventual during the hydrological year (Swanson et al., 1988). From this arises the need to establish parameters for their delimitation, a function that must be fulfilled by the competent Environmental Authorities, taking into account the geomorphological, hydrological and ecosystemic criteria, established in the Technical Guide of Criteria for the Delimitation of Water Rounds in Colombia, established in Decree 2245 of 2017. This state of the art addresses different methodologies used for the delineation of water courses at the global and local levels. Ingeniero Ambiental Pregrado

[ES] Las averías inesperadas en las máquinas eléctricas rotativas pueden provocar tiempos de inactividad no programados, que pueden tener como consecuencia grandes pérdidas económicas. Esto aplica a las máquinas eléctricas rotativas en general y en particular a los aerogeneradores eólicos, cuya instalación y necesidades de mantenimiento han experimentado un gran crecimiento en los últimos años. Su mantenimiento predictivo evitaría las averías inesperadas y el aumento de costes que se pueden derivar de un mantenimiento preventivo, mediante la medida continua, on-line, de las variables que indican el estado del aerogenerador. Junto con ello, es necesario el desarrollo de técnicas de diagnóstico fiables que necesitan del testeo en aerogeneradores trabajando bajo diferentes condiciones de fallo. Como los ensayos destructivos para el estudio de defectos o fallos no es económicamente factible, se han desarrollado modelos de máquinas eléctricas rotativas trabajando en condiciones de fallo. Así, estos modelos permiten extraer las características de las corrientes de las máquinas bajo condiciones de fallo reduciendo el número de pruebas destructivas. A partir del compendio de artículos científicos y presentaciones en congreso de esta tesis doctoral se han desarrollado las diferentes etapas de implementación del banco de ensayos. En primer lugar, se exploran las diferentes técnicas de modelado de las máquinas eléctricas rotativas mediante una revisión exhaustiva de la literatura técnica disponible hasta el momento. Por otro lado, se pretenden desarrollar técnicas de modelado para ser implementadas en sistemas de prototipado rápido para realizar el diagnóstico online de la máquina. Sin embargo, los modelos analíticos como el presentado, debido a las simplificaciones que se asumen, no pueden modelar con precisión las no idealidades y las no idealidades propias de las máquinas de inducción defectuosas. Los modelos basados en métodos numéricos son más completos, pero requieren una gran capacidad computacional y largos tiempos de simulación. Además, su implementación en sistemas de prototipado rápido, resulta en una tarea muy compleja hasta el momento. Por esta razón, se opta por desarrollar un método de modelado basado en un enfoque híbrido analítico-numérico, que puede ayudar en el desarrollo de pruebas de técnicas de diagnóstico de fallos para ser implementados en dispositivos embebidos, así como para entrenar a sistemas expertos para evaluar la condición de la máquina. No obstante, este modelo desarrollado todavía requiere de importantes capacidades de memoria y tiempos de cómputo, por lo que se aporta un método para optimizar el cálculo de las inductancias de la máquina eléctrica. El estudio de esta técnica, además de una publicación en revista, ha resultado en dos presentaciones en congreso. Por otro lado, se ha optimizado el modelo analítico, aportando un nuevo método basado en el álgebra tensorial que además permite adaptar el modelo híbrido a diferentes tipos de defectos. Finalmente, como alternativa a las técnicas de diagnóstico tradicionales que se basan en el análisis de corriente a través de la transformada de Fourier (FFT), cuyo uso está limitado al diagnóstico en régimen estacionario, así como a las técnicas tiempo-frecuencia que permiten el diagnóstico de fallos bajo condiciones de régimen transitorio pero a un elevado coste computacional, este trabajo presenta una combinación de técnicas de diagnóstico que proporciona alta resolución espectral en todo el rango de carga de la máquina a bajo coste computacional y requisitos de memoria. Para la validación de las técnicas de modelado y la técnica de diagnóstico presentadas se ha implementado un banco de ensayos versátil con la capacidad de reproducir cualquier condición de funcionamiento., [CA] Les averies inesperades de les màquines elèctriques rotatives poden provocar temps no programats de inactivitat, que esdevindrien en greus pèrdues econòmiques. Aquest raonament és cert per a màquines elèctriques rotatives en general i per als aerogeneradors en particular, la instal·lació dels quals i necessitats de manteniment han experimentat un gran creixement al llarg dels últims anys. El manteniment predictiu evitaria les averies inesperades i el augment de costos derivats de un manteniment preventiu, mitjançant el anàlisi continu i en línia de les magnituds que indiquen l'estat de l'aerogenerador. A més, seria necessari desenvolupar tècniques de diagnosi fiables a través de proves realitzades en aerogeneradors treballant amb distintes condicions de fallada. La realització d'assajos destructius per a l'estudi de defectes o averies no és econòmicament factible. Per tant, s'han desenvolupat models de màquines elèctriques rotatives treballant en condicions de fallada. D'aquesta manera, aquest model permeten extraure les característiques de les corrents absorbides/generades per les màquines en condicions de fallada i permeten reduir el nombre de proves destructives. A partir d'un compendi d'articles científics i presentacions en congrés d'aquesta tesi doctoral s'han desenvolupat les diferents etapes de implementació del banc de proves. En primer lloc s'exploren les diferents tècniques de modelat de màquines elèctriques rotatives mitjançant una revisió exhaustiva de la literatura tècnica disponible fins a la data. D'altra banda, es pretén desenvolupar tècniques de modelat per se implementades en sistemes de prototipat ràpid per realitzar la diagnosi en línia de la màquina. En aquest cas, la primera tècnica de modelat desenvolupada en la tesis es basa en mètodes analítics, obtinguin-se un model molt ràpid que simplifica el procés de càlcul dels paràmetres del model de la màquina elèctrica i és capaç de representar qualsevols tipus i nombre de fallades de simetria del rotor. No obstant això, els models analítics, como el presentat, no poden modelar amb precisió les no idealitats i no linealitats pròpies de les màquines de inducció amb fallada. El models basats en mètodes numèrics son més complets però requereixen una gran capacitat computacional i llargs temps de simulació. A més, la seua implantació en sistemes de prototipat ràpid resulta una tasca complexa i en molts casos inassolible. Per aquesta raó s'ha optat per desenvolupar un mètode de modelat basat en un plantejament híbrid analític-numèric, que pot ajudar al desenvolupament de sistemes per provar tècniques de diagnosi de fallades per se implantats en dispositius embeguts així com per entrenar a sistemes experts per avaluar la condició de la màquina. No obstant això, aquest model encara requereix de importants capacitats de memòria i temps de computació, per tant, en aquesta tesis, s'aporta un mètode per optimitzar el càlcul de les inductàncies de la màquina elèctrica. L'estudi d'aquesta tècnica, a més d'una publicació en revista, ha resultat en dos presentacions en congres. En altra publicació s'ha optimitzat el model analític mitjançant un mètode basat en l'àlgebra tensorial que permet adaptar el model híbrid a altres tipus de fallada. Finalment, com alternativa a les tècniques de diagnòstic tradicionals basades en el anàlisi de la corrent amb la transformada ràpida de Fourier (FFT) limitades al diagnòstic en règim estacionari, així como a les tècniques basades en l'anàlisi temps-freqüència que permeten la diagnosis en règim transitori per a un elevat cost computacional, aquest treball presenta una combinació de tècniques de diagnosi que proporciona alta resolució espectral en totes les zones de treball de la màquina amb un baix cost computacional i de memòria. Per a la validació d'aquestes tècniques de modelat i la tècnica de diagnosi presentada s'ha implementat un banc d'assajos versàtil i amb la capacitat de reproduir qualsevols condició de funcionament., [EN] Unexpected breakdowns in rotating electrical machines components can lead to unscheduled downtimes and consequently to large economic losses. This relates to electrical machines in general and particularly to wind turbines, whose installation and maintenance needs have raised significantly in recent years. Predictive maintenance would avoid unexpected breakdowns and the associated increased costs from preventive maintenance, by online condition monitoring of the machine. In addition, the development of reliable diagnostic techniques is needed, which requires the testing of wind turbines working under various fault conditions. As destructive testing for fault research purposes is not economically feasible, several rotating electrical machines models running under fault conditions have been developed to investigate the characteristics of faulty machines and have allowed reducing the number of destructive tests. The different stages of the implementation of the test bench have been developed from the compendium of scientific papers and conference presentations of this doctoral thesis. Firstly, the different modeling techniques for rotating electrical machines are explored through an exhaustive review of the technical literature available so far. Moreover, it is aimed at developing modeling techniques valid to be implemented in rapid prototyping systems to perform online diagnosis of the machine. The first modeling technique developed in this thesis is based on analytical methods, obtaining a very fast model which greatly simplifies the process of calculating the parameters of the electrical induction machine model. This model can reproduce any kind and number of rotor asymmetry faults. However, analytical models as the presented one, due to the simplifications assumed, cannot accurately model the inherent non-idealities and non-idealities within faulty induction machines. Models based on numerical methods are more complete but require high computational effort and long simulation times. Moreover, their implementation in rapid prototyping systems is challenging so far. For this reason, a modeling method based on a hybrid analytical- numerical approach is developed, which can contribute to the development of testing fault diagnosis techniques to be implemented in embedded devices, as well as to train expert systems to evaluate the state of the machine. However, this model still requires a significant memory capacity and computation time, so it is provided a method to optimize the computation of the coupling para- meters of the machine. The study of this technique has resulted in a journal publication and two conference presentations. Particularly, it is studied the correct implementation of the modelling technique to obtain a reliable fault diagnosis and it is compared with another method of parameter reduction pro- posed in the technical literature. Besides that, the analytical model has been optimized, providing a new method based on tensor algebra, which also allows the hybrid model to be adapted to different types of defects. Finally, this work shows a combination of diagnostic techniques providing high spectral resolution over the entire machine load range at low computational cost and with negligible memory requirements. This provides an alternative to the traditional diagnostic techniques based on current analysis using Fourier transform (FFT), whose implementation is limited to the diagnosis in the steady state, as well as time-frequency techniques, which allow fault diagnosis under transient regime conditions at high computational cost. For the validation of the presented modeling techniques and diagnostic technique, a versatile test bench has been implemented. This test bench allows to reproduce any operating condition of the machine.

[ES] El acuífero en estudio se encuentra ubicado en la subcuenca del rio Chambo que forma parte de la demarcación del Pastaza, que pertenece a la vertiente del Amazonas. La subcuenca cubre una superficie de 3580 km² y un perímetro de 339,38 km, localizada en su totalidad dentro de la provincia de Chimborazo. Internamente la subcuenca tiene 5 acuíferos siendo el más grande el acuífero de Riobamba, el mismo que se encuentra como uno de los 76 acuíferos prioritarios del Ecuador, con una extensión aproximada de 219,83 km², el cual abastece a las ciudades de Riobamba y Guano con un caudal de explotación aproximado de 600 l/s. Desde 1981 hasta la fecha, el acuífero ha sido la única fuente de abastecimiento, de las citadas ciudades. Al tener poca información y referencias del acuífero de Riobamba sus estudios son escasos y su gestión sin planificación. Durante muchos años se pensaba que dicho acuífero era del tipo fósil, pero de acuerdo con las investigaciones realizadas se demostró que el acuífero recibe una recarga lateral promedio por parte de los deshielos del nevado Chimborazo de 2 m3 /s aproximadamente. El presente estudio plantea conocer, analizar e interpretar el comportamiento hidráulico del acuífero mediante un modelo matemático del flujo subterráneo que simule de manera cercana su realidad, el mismo que será guía para estimar la disponibilidad y una adecuada planificación de los recursos hídricos sin generar sobreexplotación y contaminación del mismo. El modelo matemático se simuló solo para estado estacionario a través del código MODFLOW y la interfaz gráfica ModelMuse, el mismo que fue calibrado y validado mediante indicadores estadísticos presentando un valor del coeficiente de Nash de 0,90 (excelente), una correlación positiva de 0,91 y un error cuadrático medio (RSME) de 1,39 m considerando una buena capacidad predictiva del modelo y, por consiguiente, un modelo que reproduce una situación muy próxima a la realidad. Adicionalmente se simuló para dos escenarios de acuerdo a los proyectos del cantón: el comportamiento del acuífero en condiciones naturales sin la intervención antrópica (escenario n.º 1), al no presentar extracción por bombeos, los ríos presentan un aumento de caudal de 8,63 hm³/año, de la misma manera sucede con las vertientes siendo el aumento de 2,46 hm³/año, esto respecto a la situación actual a la salida del sistema. Al implementarse el trasvase Maguazo ¿ Alao que abastecerá la parte centro sur de la cuidad (escenario n.º 2), mediante una correcta y consciente revisión del sistema actual de abastecimiento y conforme a la planificación y gestión de los recursos hídricos se propone utilizar el 50% de los bombeos actuales, al igual que el escenario 1, a la salida del sistema presentan un aumento de 1,23 y 3,88 hm³/año en las drenes y ríos respectivamente. De la misma manera, con esta investigación se pretende contribuir con posteriores investigaciones sobre impactos de las actividades antropogénicas y el cambio climático en las aguas subterráneas y superficiales., [EN] The aquifer under study is located in the sub-basin of the Chambo river that is part of the Pastaza demarcation, which belongs to the Amazon slope. The sub-basin covers an area of 3,580 km² and a perimeter of 339,38 km, located entirely within the province of Chimborazo, internally the sub-basin has 5 aquifers, the largest being the Riobamba aquifer, which is found as one of the 76 priority aquifers in Ecuador, with an approximate extension of 219,83 km², which supplies the cities of Riobamba and Guano with an approximate exploitation flow of 600 l/s. From 1981 to date, the aquifer has been the only source of supply, which has been used; having little information and references to the Riobamba aquifer, their studies are scarce and their management without planning. For many years, it was thought that this aquifer was of the fossil type, but according to the investigations carried out, it was shown that the aquifer receives an average lateral recharge by the melting of snow-capped Chimborazo of approximately 2 m³/s. The present study proposes to know, analyze and interpret the hydraulic behavior of the aquifer through a mathematical model of the underground flow that closely simulates its reality, the same one that will be a guide to estimate the availability and adequate planning of water resources without generating overexploitation and contamination of it. The mathematical model was simulated only for steady state through the MODFLOW code and the ModelMuse graphical interface, which was calibrated and validated using statistical indicators, presenting a Nash coefficient value of 0,90 (excellent), a positive correlation of 0,91 and a mean square error (RSME) of 1,39 m considering a good predictive capacity of the model and, therefore, a model that reproduces a situation very close to reality. Additionally, it was simulated for two scenarios according to the projects of the canton. the behavior of the aquifer under natural conditions without human intervention (scenario n.° 1), as there is no extraction by pumping, the rivers present an increase in flow of 8,63 hm³/year, in the same way it happens with the springs being the increase of 2,46 hm³/year, this with respect to the current situation at the outlet of the system. Upon implementation of the Maguazo – Alao transfer that will supply the south central part of the city (scenario n.° 2), through a correct and conscious review of the current supply system and in accordance with the planning and management of water resources, proposes VI to use 50% of the current pumping, as in scenario 1, at the outlet of the system they present an increase of 1,23 and 3,88 hm³/year in the drains and rivers, respectively. In the same way, this research is intended to contribute to further research on the impacts of anthropogenic activities and climate change on groundwater and surface water.

Ponencia presentada en: XII Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Santiago de Compostela entre el 19 y el 21 de octubre de 2022. [EN]Numerical models are essential tools for simulating the hydromorphodynamics of aquatic systems, making it possible to anticipate and predict the effects of anthropogenic interventions, extreme events and climatic changes, and promoting effective and integrated coastal management. However, the results of the models present uncertainties related to errors and inaccuracies in the analysis of the results and in the initial and forcing conditions. Given the need to have accurate forecasts, it is crucial to implement new solutions to avoid such errors. The main objective of the EsCo-Ensembles project is to apply the ensemble technique to improve forecasts in estuarine areas. Two numerical models were chosen to represent the hydromorphodynamics of two Portuguese estuaries considering various historical scenarios. The models’ results were combined using a weighted average, showing that the best forecast results were obtained for ensembles built with techniques that consider the predictive capacities of the individual models. The ensemble technique will be applied to predict future states associated with predicted sea level rise and extreme situations. Preliminary results show an aggravation of the flood level associated with extreme events in the Duero estuary due to the configuration of the mouth, but with little effect of the sea level rise. However, in the Miño estuary, a clear effect of the sea level rise along the estuary has been observed, with a reduction in velocities and increased flood areas. [ES]Los modelos numéricos son herramientas imprescindibles para simular la hidromorfodinámica de los sistemas acuáticos, permitiendo anticipar y prever los efectos de intervenciones antropogénicas, eventos extremos y alteraciones climáticas, y promoviendo una gestión costera eficaz e integrada. Sin embargo, los resultados de los modelos presentan incertidumbres relacionadas con errores e imprecisiones en el análisis de los resultados y en las condiciones iniciales y de forzamiento. Dada la necesidad de tener pronósticos precisos, es crucial implementar nuevas soluciones para evitar tales errores. El principal objetivo del proyecto EsCo-Ensembles es aplicar la técnica de ensembles para mejorar las previsiones en zonas estuarinas. Se escogieron dos modelos numéricos que simularon la hidromorfodinámica de dos estuarios portugueses considerando diversas condiciones históricas. Los resultados de los modelos se combinaron utilizando una media ponderada, demostrando que los mejores resultados de previsión se obtuvieron para ensembles construidos con técnicas que consideran las capacidades predictivas de los modelos individuales. La técnica de ensembles será aplicada para prever estados futuros asociados con la elevación del nivel del mar prevista y situaciones extremas. Resultados preliminares demuestran un agravamiento del nivel de inundación asociado con eventos extremos en el estuario del Duero debido a la configuración de la desembocadura, pero con poco efecto de la subida del mar. Sin embargo, en el estuario del Miño se ha observado un efecto claro de la subida del nivel del mar a lo largo del estuario, disminuyendo las velocidades y aumentando las zonas de inundación. Esta investigación fue financiada por el Fondo Estratégico UIDB/04423/2020 y UIDP/04423/2020 a través de fondos nacionales de la FCT—Fundação para a Ciência e a Tecnologia y del Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER). También ha sido bastosfinanciado por el proyecto EsCo-Ensembles (PTDC/ECIEGC/30877/2017), FCT, NORTE 2020, Portugal 2020 y la UE (FEDER).

Orientadores: Patrícia Dalsoglio Garcia, Tiago Zenker Gireli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A atração humana pelo ambiente costeiro data de séculos, uma vez que ele é lar de múltiplos recursos, beleza cênica e variados serviços ecossistêmicos. No entanto, as linhas de costa são vulneráveis a diversos riscos, como inundações, processos erosivos, aumento relativo do nível do mar, tempestades, entre outros. Tais perigos, intensificados pela ação antropogênica, podem ser responsáveis por inúmeros prejuízos à infraestrutura existente, resultando em problemas às comunidades locais e autoridades competentes. Para assegurar a proteção costeira, em lugar das obras tradicionais e rígidas, têm entrado em evidência as obras submersas constituídas de materiais de baixo impacto ambiental, como os quebra-mares submersos compostos de geotêxteis. Entretanto, a literatura não apresenta estudos convergentes a respeito dos impactos dessas estruturas na linha de costa, afetando a definição de diretrizes de projeto e posteriores modelagens numéricas. Diante dessa conjunção de fatores, este trabalho teve como principal objetivo combinar o uso de dados batimétricos de monitoramento de obra-piloto e modelagem numérica a partir de um estudo de caso em Santos, para avaliar se a ferramenta desenvolvida é capaz de fornecer resultados consistentes com a realidade hidrodinâmica da região estudada, reproduzindo possíveis falhas na estrutura presente, bem como mudanças provenientes das variações batimétricas dos perfis praiais. Alvo de intensa erosão costeira, Santos é uma das cidades mais importantes da região Sudeste brasileira e abrigo do maior porto da América Latina. Visando reduzir a perda de praia e a atuação da erosão, sobretudo na área adjacente à embocadura do estuário santista, uma estrutura conhecida como projeto-piloto foi implantada nos primeiros meses do ano de 2018 na região da Ponta da Praia. Tal obra, submersa e constituída de geotubos, tem sido continuamente monitorada de forma a fornecer diversos dados batimétricos, além de melhor compreensão sobre os processos atuantes no local. Utilizando os dados de campo, esta pesquisa elaborou um refinamento de malha tanto do modelo hidrodinâmico bidimensional quanto do modelo espectral de ondas, tornando-os sensíveis a pequenas variações batimétricas. A partir disso, foram simulados diversos cenários (utilizando o software MIKE 21, fornecido pela DHI) que consideraram também aberturas e falhas na estrutura do projeto-piloto. Com base na metodologia aplicada, obtiveram-se análises detalhadas sobre o comportamento dos modelos no que concerne a ondas e correntes, à densificação de malhas e à inserção de falhas na obra já existente. Foi observado, portanto, que o modelo é capaz de responder a variações batimétricas localizadas reproduzindo os impactos por elas gerados, como aumento de velocidade de correntes e mudanças de altura e direção de onda, e também se mostrou apto a reproduzir a influência de pequenas aberturas em obras submersas. Desse modo, o uso combinado de dados de campo com modelos computacionais bidimensionais pode contribuir, de forma eficiente, para o estabelecimento de diretrizes a respeito de projetos e implantações de obras submersas de proteção costeira, evitando a utilização de modelos de maior gasto computacional ou que exijam maior diversidade de dados de entrada Abstract: Coastal zones are densely populated, holding high rates of urbanization. Mankind has been attracted to coastal environments for centuries due to their important resources, scenic beauty, and ecosystem services. Shorelines are vulnerable to coastal hazards, such as floods, erosion processes, sea level rise, and storms. These risks are intensified by human activity and they may cause countless damages to the local infrastructure, resulting in problems for seaside communities and governments. In this scenario, submerged structures made of low environmental impact materials pose as an alternative to traditional structures, such as submerged breakwaters composed of geotextiles. However, the literature fails to presente converging studies regarding the impacts of these structures on the coastline, which affects the definition of design guidelines and subsequent numerical modeling. Given these factors, the main objective of this work was to combine the use of bathymetric data from a pilot structure monitoring and numerical modeling, for a case study in Santos, to assess whether the developed tool is capable of providing consistent results. The consistency of the results is directly related to the model's ability to reproduce the hydrodynamic reality of the region, as well as the reproduction of gaps in the structure, and variations of beach profiles. Santos is one of the most important cities in southeastern Brazil and home to the largest port in Latin America, and the city is subject to these erosive processes. In order to reduce beach loss and erosion, especially in the area adjacent to the Santos estuary, a structure known as the pilot project was implemented in the first months of 2018 in the Ponta da Praia region. This structure is submerged and made up of geotextile tubes and it has been monitored continuously to provide several bathymetric data, in addition to a better understanding of the processes operating at the site. This research conducted a mesh refinement using field data for both models, named the two-dimensional hydrodynamic model and the spectral wave model, to make them responsive to small bathymetric variations. Then, several scenarios were simulated (using the MIKE 21 software, provided by DHI) that also considered gaps and failures in the pilot project structure. From the applied methodology, we obtained detailed analyzes of the behavior of the models, concerning waves and currents. The models were responsive to the densification of meshes, as well as the insertion of gaps in the existing structure. Therefore, we observed that the model is able to respond to small bathymetric variations and reproduce the impacts generated by these variations, such as current speed increments, and changes in wave height and direction. The model was also able to reproduce the influence of small gaps on submerged structures. Thus, the combined use of field data with two-dimensional computational models might contribute to the establishment of guidelines regarding projects and the implementation of submerged structures for coastal protection Doutorado Recursos Hídricos, Energéticos e Ambientais Doutora em Engenharia Civil CAPES 01-P-01879-2016

Orientador : Hilton Silveira Pinto Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O presente trabalho tem por objetivo apresentar o levantamento das espécies de Aristolochia L. (Aristolochiaceae) que ocorrem de forma espontânea e subespontânea, e as cultivadas no estado de São Paulo. Verificou-se que ocorrem na área de estudo, dezesseis espécies, das quais treze são espontâneas, duas cultivadas e apenas uma subespontânea, originária do sul do Brasil, Argentina e Paraguai. As diagnoses específicas foram elaboradas através de coletas de dados de coleções herborizadas provenientes de diversos Herbários nacionais e estrangeiros. Informações a respeito da anatomia foliar de cinco espécies, bem como a descrição morfológica de estruturas vegetativas de propagação e reserva, e a observação de aspectos fenológicos foram obtidas através de materiais observados e/ou coletados diretamente no campo. Os critérios utilizados na elaboração da chave analítica dicotômica para a identificação das espécies, foram baseados em caracteres morfológicos vegetativos e reprodutivos. Procurou-se fazer um estudo comparativo da morfologia do perigônio juntamente com a presença ou ausência de pseudoestípulas, de forma a sugerir uma provável relação evolutiva das espécies envolvidas, bem como a sua relação com outros gêneros afins da faIll11ia, porém, este estudo não procura estabelecer a filogenia de Aristolochia, pois para isto o número de espécies envolvidas deveria ser muito maior, de forma a ser representativo, uma vez que este gênero é muito amplo. Observou-se que as espécies de Aristolochia incluídas neste levantamento, ocorrem em todos os tipos de vegetação natural de São Paulo, ou sejam; restingas, mata atlântica, matas de altitude, matas ripárias e cerrados. Em outros estados brasileiros, elas ocorrem, também, em campos rupestres e caatingas. A maior parte das espécies ocorre em clareiras, margens de cursos d' água, áreas de transição vegetacional, e podem, eventualmente, desenvolver-se em áreas de cultivo. Concluiu-se que este gênero necessita de uma revisão pois determinados grupos, como o das espécies bilabiadas, não apresentam caracteres taxonômicos consistentes para a separação a nível de espécies Abstract: The present work has the objective to show the survey of the Aristolochia species (family Aristolochiaceae), that occurs from spontaneous, subspontaneous and cultured forms within São Paulo State. The specific diagnoses was elaborated through data in herborized collections from several national and foreign Herbarium. Information about leaf anatomy of five species, the organographic description of the vegetative structure of propagation and reserve, and the observations phenological aspect were obtained through observed materiaIs and Mestrado Mestre em Ciências Biológicas

Orientador: Maria Cecília Amorim Teixeira da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Este trabalho apresenta um modelo numérico para o estudo de pilares isolados de concreto armado submetidos à flexão normal composta onde as não linearidades física e geométrica são levadas em conta de maneira rigorosa. O procedimento numérico desenvolvido para o cálculo dos deslocamentos é baseado no Método dos Elementos Finitos. Para a inclusão das não linearidades física e geométrica é utilizado o Método de Newton-Raphson Modificado que é um procedimento iterativo para a determinação de raízes de funções não lineares. A relação tensão-deformação do concreto é representada pelo diagrama parábola-retângulo. O aço é considerado um material elastoplástico perfeito. É admitida perfeita aderência entre o concreto e o aço. São desenvolvidos algoritmos para o dimensionamento de pilares e para o estudo da estabilidade do pilar. É desenvolvido um programa de computador utilizando os algoritmos mencionados acima. A eficiência do programa é verificada por meio da comparação com trabalhos experimentais e com o programa comercial CAD/TQS. Os resultados do dimensionamento feito com o programa proposto apresentaram boa concordância com os dados experimentais selecionados. Finalmente é feito um estudo comparativo entre os resultados do dimensionamento de pilares feito pelo programa elaborado, com os resultados obtidos pelas simplificações admitidas pela Norma Brasileira NBR 6118/2003. Esta comparação mostra que, para os exemplos apresentados, a NBR 6118/2003 superestima o dimensionamento de pilares esbeltos realizados através dos métodos simplificados. Para pilares com índice de esbeltez superiores a 90, a norma está certa em impedir o dimensionamento com os métodos simplificados pois podem apresentar resultados contra a segurança. Os efeitos causados pela deformação lenta não foram incluídos neste trabalho Abstract: This work presents a numerical model for the study of reinforced concrete columns subjected to combined axial load and bending where the geometric and material nonlinearities are rigorously considered. The numerical procedure developed to calculate the displacements is based on the Finite Element Method. An iterative procedure for the determination of roots of nonlinear functions, the Modified Newton-Raphson Method, is used for including nonlinearities. The parabolic-rectangular diagram is adopted as the concrete stress-strain relationship. The steel is considered a perfect elastoplastic material, and a perfect concrete-to-steel bond is admitted. Algorithms are developed for dimensioning and studying the stability of columns. A computer program is developed using the algorithms mentioned above. The efficiency of the program is verified against available experimental data and commercial programs such as CAD/TQS. The values obtained from the program have presented good agreement with experimental data. Finally a comparative study is made among the results of the designed columns with values obtained from Brazilian Code NBR 6118/2003 approaches. This comparison shows that, for the presented examples, NBR 6118/2003 overestimates the slender columns design when using the approaches, and for columns with slenderness index over 90 the code is correct in preventing the design through the simplified methods, for it can lead to unsafe results. The effects caused by the creep are not enclosed in this work Mestrado Estruturas Mestre em Engenharia Civil