La influència de les àrees de muntanya en la generació de recursos hídrics, la geomorfologia del sistema fluvial i les avingudes de caràcter catastròfic és determinant. No obstant això, històricament el coneixement científic dels rius de sorra de plana ha estat superior que el dels rius de grava i de muntanya. Diverses investigacions han posat de manifest que els models hidràulics, de transport de sediment i geomorfològics desenvolupats per als primers no són directament extrapolables a aquests darrers.Un problema cabdal en Hidràulica fluvial és el de la resistència de la llera a l'avanç del flux, doncs la seva determinació és requisit per a la resolució d'infinitat de problemes que es plantegen a l'esmentada disciplina. En la present Tesi han estat avaluats (és a dir, ajustats, verificats i comparats) una sèrie de models de resistència al flux per a rius de muntanya i de grava. Ha estat analitzat, també, l'efecte que sobre la capacitat predictiva de les equacions té l'ajustament per subconjunts, definits aquests per intervals de diferents variables de control, com són la sumersió relativa del flux, el pendent de la llera o l'índex de mobilitat del sediment.Els models avaluats han estat dividits en dos grans grups: a) els que consideren el factor de fricció de Darcy-Weisbach (f) com a variable dependent i b) aquells que prenen el cabal del flux (Q) o la seva velocitat mitjana (v) com a variables resposta i que no inclouen coeficient de resistència explícitament com a variable explicativa. Com a principal resultat ha estat obtingut un conjunt d'equacions, dels dos grups esmentats anteriorment, que compten amb una capacitat de predicció superior a la de les fórmules derivades fins a l'actualitat per altres autors. Aquesta superioritat predictiva es fonamenta en la creació d'una base de dades d'ajustament integrada per un nombre de dades sensiblement superior i que, a més, representa un interval més ampli de les variables explicatives. / La influencia de las áreas de montaña en la generación de recursos hídricos, la geomorfología del sistema fluvial y las avenidas de carácter catastrófico es determinante. Sin embargo, históricamente el conocimiento científico acerca de los ríos de arena de llanura ha sido superior que sobre los ríos de grava y de montaña. Diversas investigaciones han puesto de manifiesto que los modelos hidráulicos, de transporte de sedimento y geomorfológicos desarrollados para los primeros no son directamente extrapolables a estos últimos.Un problema medular en Hidráulica fluvial es el de la resistencia del cauce al avance del flujo, pues su determinación es requisito para la resolución de infinidad de problemas planteados en el seno de la citada disciplina. En la presente tesis se han evaluado (es decir, ajustado, verificado y comparado) una serie de modelos de resistencia al flujo para ríos de montaña y de grava. Se ha analizado, asimismo, el efecto que sobre la capacidad predictiva de las ecuaciones tiene su ajuste por subconjuntos, definidos éstos por intervalos de diferentes variables de control, como son la sumersión relativa del flujo, la pendiente del cauce o el índice de movilidad del sedimento.Los modelos evaluados se dividen en dos grandes grupos: a) los que toman el factor de fricción de Darcy-Weisbach (f) como variable dependiente y b) aquellos que adoptan el caudal del flujo (Q) o su velocidad media (v) como variables respuesta y que no incluyen coeficiente de resistencia explícitamente como variable explicativa. Como principal resultado se ha obtenido un conjunto de ecuaciones, de los dos grupos anteriormente citados, que cuentan con una capacidad de predicción superior a la de las fórmulas derivadas hasta la actualidad por otros investigadores. Tal superioridad predictiva se fundamenta en la creación de una base de datos de ajuste integrada por un número de datos sensiblemente superior y que, además, representa un rango más amplio de las variables explicativas. / Mountain areas exert a vital influence on the generation of water resources, the geomorphology of the fluvial system and catastrophic floods. However, historically there has been more scientific knowledge about sand-bed rivers on the plain than about gravel-bed and mountain rivers. A range of research has shown that hydraulic, sediment transport and geomorphologic models developed for the former cannot be directly extrapolated to the latter.A fundamental problem in fluvial hydraulics is that of the flow resistance of the channel, the determination of which is a requisite for the resolution of an infinity of problems in the abovementioned discipline. In this thesis, a series of flow resistance models for mountain and gravel-bed rivers have been evaluated (that is, adjusted, verified and compared). The effect on the predictive capacity of the equations has been analysed for its adjustments to subsets, these being defined by the ranges of different control variables, such as relative submergence of the flow, the slope of the channel or the mobility index of the sediment.The models evaluated are divided into two large groups: a) those that take the Darcy-Weisbach (f) friction factor as a dependent variable and b) those that adopt the flow discharge(Q) or average velocity (v) as response variables and that do not explicitly include the resistance coefficient as an explicative variable. The principal result obtained is a set of equations from the two above-mentioned groups, with a higher prediction capacity than the formulas derived to date by other authors. Such predictive superiority is based on the creation of an adjustment database made up of a significantly higher number of data and that also represents a wider range of the explicative variables.

En esta tesis doctoral se analiza el estado actual de las pesquerías en el Cantábrico, estudiando la navegación, la batimetría , distribución de las principales especies y los tipos de fondos donde se desarrollan así como los stocks, su situación y los totales admisibles de capturas. Se analizan las recomendaciones científicas y los factores claves de una buena gestión, estableciéndose los diagramas, las normas y los criterios de precaución. Por otro lado se analiza la pesca en aguas del Principado de Asturias y sus desembarcos durante el periodo 1990-2003 en todos los puertos, así como los censos operativos, artes de pesca y demás factores socioeconómicos que intervienen en la actividad pesquera. Con todo ello se llega a unas primeras conclusiones que son las que nos conducen al eje central del trabajo, que no es otra que la justificación o no del uso de arrecifes artificiales en el litoral asturiano. Se estudia el uso de arrecifes artificiales, el fondeo de estos en el litoral español, y más concretamente los fondeados en el litoral asturiano, localización y posicionamiento de los módulos que conforman el arrecife artificial de Cudillero, ampliación de zonas dentro del arrecife de Cudillero, pescas experimentales en el área de estudio, análisis de las flotas pesqueras en la zona de influencia y toma de muestras visuales de los arrecifes en su área de ubicación y desarrollo utilizando medios submarinos . Por otro lado se estudian las características de los diferentes materiales y estructuras empleadas tanto de oportunidad como específicas. Se definen los requerimientos para la selección de áreas, ubicación, forma, tamaño y coste de los arrecifes y sus módulos, los antecedentes legales así como los espacios marítimos donde tiene lugar el fondeo. Se describen también las zonas declaradas de interés para la armada y la seguridad a la Navegación. Se presentan las pescas experimentales realizadas dos años después del fondeo de los arrecifes y la repercusión que han tenido dentro del sector pesquero próximo al área de fondeo, así como los estudios de campo llevados a cabo por el autor de esta investigación, en colaboración con el Instituto Español de Oceanografía y el buque Neptuno de la Armada Española en la zona de estudio.

En la zona costera mediterránea se llevan a cabo una gran cantidad de actividades socioeconómicas. En estas áreas los eventos meteorológicos son un factor importante para su manejo y gestión. Esto ha generado la necesidad de mejorar el conocimiento y la predicción de eventos como las tormentas de oleaje. Por ello, se ha planteado como objetivo principal de esta tesis la caracterización y simulación numérica de tormentas de oleaje.La generación del oleaje es el resultado del sistema acoplado océano - atmósfera. Esta interface y los flujos de momentum entre ambas capas ha sido de interés y ha generado una gran cantidad de investigaciones. Un avance importante ha sido el desarrollo de los modelos de tercera generación de oleaje, capaces de predecir espectros de oleaje a partir de campos de viento. Estos modelos que constituyen la base de esta tesis, consideran el aporte de energía por el viento, la disipación e interacciones no lineales entre ondas.Para este trabajo se han utilizado los modelos WAM y SWAN junto con mediciones de oleaje en la costa catalana. Para forzar los modelos se han utilizado campos de vientos de los modelos atmosféricos MASS ARPEGE. Se han utilizado también datos de viento de estaciones meteorológicas costeras.El viento y oleaje en la franja costera catalana están caracterizados principalmente por componentes del este, noroeste y del sur. Para el caso de tormentas con impacto en la costa, las del este son las más intensas, pero las tormentas del Noroeste pueden generar condiciones de riesgo para la navegación.Se han descrito tormentas características de la costa catalana, considerando su dirección, duración, e intensidad. De manera paralela se han analizado mas detalladamente dos eventos particulares que se registraron en Noviembre 2001 y Marzo-Abril 2002. Ambas tormentas presentaron oleaje de componente principal del este y una cantidad importante de espectros bimodales. Esta característica no se había estudiado a detalle con anterioridad y se debe al oleaje swell del este y a la rotación de los vientos en la costa catalana para volverse del noroeste generando localmente un sistema de oleaje en esta dirección. Debido a esto, la anchura espectral se comporto de manera opuesta a la esperada, pero mostró ser un indicador de la complejidad del estado del mar por lo que se propone que sea utilizada en la estimación del coeficiente de arrastre.Se han utilizado los modelos de oleaje en diferentes situaciones: en un dominio idealizado, en los eventos de Noviembre y Marzo - Abril y durante el invierno 2002 -2003. Los resultados muestran diferencias entre modelos en tiempo y espacio. Utilizando el parámetro integrado de Hs el SWAN mostró un mejor comportamiento para la detección de tormentas. Sin embargo el espectro del WAM mostró en la mayoría de los casos aproximarse mas al espectro medido. Una parte de los errores registrados en los modelos durante las tormentas, se debieron a la mala simulación de la bimodalidad la cual a su vez se debe a una mala resolución espacial y temporal tanto de los modelos de viento como de oleaje. La correcta definición espacial de las islas en el mediterráneo mostró ser poco significante para la validación de las predicciones en la zona costera catalana.Finalmente debemos decir que a pesar de que este trabajo ha avanzado en el conocimiento del oleaje en la costa catalana y el comportamiento de los modelos, este solo es el principio y se debe de dar continuidad a este esfuerzo. Una manera (indispensable) es mejorando las observaciones disponibles e incluir medidas espaciales (satélite, por ejemplo) para la mejor descripción y validación de los modelos. / Many socio-economic activities take place on the Mediterranean coast. Meteorological events are an important factor for the proper management and administration of these activities in this area.This has inspired an improvement of knowledge and forecasting of environmental phenomena such as wave storms. Thus, the main objective of this dissertation is the characterisation and numerical simulation of wave storms.The generation of wind waves are the result of the coupled system which connects the air and the ocean. This layer, and its fluxes, have been of great interest and generated a large amount of research. The development of third generation wave models has been an important step. Such models are able to reproduce directional wave spectra from wind fields taking into consideration wind energy input, dissipation and non-linear interactions. These models are the basis of this dissertation.For this work, we have used the WAM and SWAN models, together with the wind and wave measures on the Catalan coast. The forcing winds came from the MASS and ARPEGE atmospheric models.The wind and waves on the Catalan coast are characterised by an east, northwest and south component. For coastal damage, the storms from the east cause the most severe coastal damage while the northwest storm can create risky conditions for navigation.Typical storms on the Catalan coast are described, taking into account the direction, duration, and significant wave height. Additionally, it was studied in detail two severe storms that were measured during November 2001 and March-April 2002. Both storms presented a mean eastern wave component, however, a large amount of bimodal spectra were found. This feature had not been studied before at this area and it is produced due to the wind rotation (to northwest) at the coast because of the orography. This produces a different behaviour of the spectral width than expected, but such a parameter was an indicator of the complexity of the sea state and thus it is proposed to apply it in the drag coefficient estimation.The wave models were applied under different situations: idealised domain, November 2001 and March-April storms and during a winter period. The results show differences between models in time and space. When considering significan wave height, the SWAN model showed a better behaviour for storm detection. However, the spectral shape was better predicted by WAM. Part of the errors were due to the bad simulation of bimodal features, and at the same time, this was produced by the coarse time and spatial resolution of wind and wave models.Finally we have to outline that this work is an advance in the knowledge of waves on the Catalan coast and the behaviour of the models. However, this is only the beginning and an effort should be made for the continuos development and improvement on this topic. A good start is by increasing the wind and wave measurements available including spatial measures, such as satellite, for the better description and model validation.

BELEVE son las iniciales de la siguiente expresión inglesa "Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion" que traducido librementes ignifica "Explosión de los Vapores que se expanden al hervir un líquido".La ELEVE es comúnmente definida como la ruptura en varios pedazos de un recipiente, con proyección a grandes distancias, superiores a las que las desplazarían la simple energía de un estallido, que se da en determinadas circunstancias, siendo necesario, pero no suficiente, que el líquido contenido en el recipiente, posea una temperatura superior a la que le correspondería tener si estuviera a la presión atmosférica normal. Por tanto, la temperatura de ebullición debe ser bastante menor que la temperatura a la que se encuentre la masa líquida en el recipiente, es decir, lo que se llama o denomina líquido sobrecalentado.El fenómeno ELEVE es una manifestación exclusiva de los líquidos sobrecalentados, no debiéndose confundir con las explosiones que se producen en los recipientes que solamente contienen gas, pues las energías desarrolladas por la explosión de este último, no son en absoluto comparables a las elevadas del fenómeno ELEVE.En el caso de que el fenómeno ELEVE se manifieste en un recipiente que contiene líquido que es químicamente reactivo o combustible, agrava el problema de la ELEVE propiamente dicho, ya que anteriormente se ha indicado que un ELEVE se puede producir en una caldera de vapor de agua.Las condiciones necesarias que se han de dar simultáneamente.

Es cada vez más generalizada la opinión de que el elemento humano es el factor de mayor influencia en los accidentes maritimos. Conscientes de este hecho, se ha considerado necesario analizar en profundizar tal afirmación. Para ello, se ha diseñado un trabajo fundamentado en dos pilares: analisis sistematico del factor humano en los accidentes maritimos y el correspondiente trabajo de campo para estudio de las condiciones actuales. Ambas tareas están limitadas a aquellas personas encargadas de las concretas tareas de la navegación, es decir, los Oficiales de Puente, limitando el ámbito a los de nacionalidad española. Mediante la revisión bibliográfica se obtuvieron y analizaron aquellos supuestos considerados como más importantes e influyentes al elemento humano. El estudio arrojan datos muy interesantes que permiten replantear el análisis del alemento humano, y ponen de manifiesto una necesaria reorientación de este tipo de estudios hacia el punto de vista de la persona. Como primer problema, se ha puesto de manifiesto la necesidad de un organismo que normalica los criterios que permitan abordar un enfoque unitario en el analisis de la situacion de la Seguridad Maritima. Se ha encontrado una insatisfación laboral bastante generalizada, asi como determinadas situaciones que tienen o pueden tener una incidencia directa: los modelos de gestion de las empresas españolas, ampliamente criticados; la existencia de puestos particularmente afectados por una posible mala distribución del trabajo, lo que puede conllevar a errores por estrés o cansancio, asi como una excesiva reducción de las tripulaciones. Se ha de resaltar la preocupante existencia de una amplia tasa de sobreesfuerzos, tanto fisicos como mentales que se materializan en jornadas de trabajo excesivamente amplias a las que se unen periodos de descanso insuficientes. Al respecto del lugar de trabajo, se manifiesta una baja tecnificación de los buques españoles, con diseños en donde factores fisicos como las vibraciones, el balance y, muy especialmente, la sensación termica son percibidos como molestos o muy molestos. Particular importancia se ha manifestado en la negativa incidencia del tipo de vida con respecto a la familia. Se ha podido comprobar que los accidentes maritimos son hechos demasiado frecuentes entre los marinos mercantes. Por ello no sorprende la consideración general de que la profesión de Marino Mercante es peligrosa y propensa a los accidentes. Lamentablemente, las experiencias que puede aportar el propio colectivo, es una información altamente apreciada que se está perdiendo por falta de un organismo que la recabe y difunda. Para finalizar, la formación es considerada como la adecuada en su parte práctica, siendo valorado discretamente en su componente teórico. La utilización de simuladores como complemento formativo es valorado positivamente.

La política Europea de transporte pretende alcanzar un sistema donde la sostenibilidad juegue un papel predominante. La reducción de lasemisiones contaminantes, de la accidentabilidad, la descongestión del tráfico en las carreteras constituyen un pilar fundamental paraalcanzar tal objetivo.La Unión Europea, a través de la Estrategia para un Desarrollo Sostenible del Libro Blanco de Transporte, ha manifestado en repetidasocasiones su preocupación por los impactos generados por el sector de los transportes; es por eso que existe la aplicación de medidaspara la solución de estos problemas para la integración de las cuestiones medioambientales en las políticas de transporte y los sectoresafines.En el conjunto del transporte, la carretera genera más del 80 por 100 de las emisiones de CO2, siendo con diferencia el modo máscontaminante, mientras que el transporte marítimo se mantiene como el modo menos contaminante. Esta situación, favorable al transportemarítimo se mantiene también para las emisiones de NOx a la atmósfera. Del total de este tipo de emisiones de la Unión Europea, el 51por 100 procede de los vehículos por carretera y un 12 por 100 de los medios de transporte.Hoy en día muchos países están trasladando el tráfico de mercancías de las autopistas congestionadas a otros modos de transporte.Muchas veces el tráfico marítimo, a parte del tráfico ferroviario de mercancías, son la alternativa más plausible para prevenir el incrementode transporte por carretera y las fuertes consecuencias económicas que comporta.A raíz de la firma del Tratado de Adhesión de España a la Unión Europea el año 1986, con el cual el transporte por carretera adquirió uncierto protagonismo, las tasas de crecimiento de tráfico, durante ese año, pasaron del 2,8% al 8,4%, manteniendo y totalizando unmovimiento de 70 millones de toneladas en ambos sentidos, lo que se traduce en una media de 3.500 camiones diarios en tránsito, através de los pasos de La Jonquera e Irún. Para el año 2020, aplicando una tasa de crecimiento similar a la experimentada estos últimosaños, el tráfico de mercancías podría verse incrementado a unos 250 millones de toneladas en total, y más de 30.000 camionesatravesando los Pirineos.Ante esta situación y las consecuencias derivadas de la congestión, es deseable lograr un trasvase de las clásicas cadenas de transporteunimodales a las cadenas multimodales, con la participación de medios terrestres y marítimos. Hoy en día, el reparto del tráfico demercancías se mantiene a un 50% entre ambas cadenas, aunque con una ligera ventaja del camión, sobretodo en recorridos cortos comoes el caso de trayectos entre España y Francia, mientras que a medida que las distancias se amplían lógicamente existe un trasvase haciael modo marítimo.De acuerdo con la revisión del Libro Blanco del Transporte de la Unión Europea, se espera que el Transporte Marítimo de Corta Distancia,en inglés Short Sea Shipping, crezca un 59% en toneladas métricas, desde el año 2000 al año 2020.La principal ventaja del Transporte Marítimo de Corta Distancia consiste en la posibilidad de combinar las ventajas inherentes de losdistintos modos de transporte implicados, reduciendo los costes e incrementando la capacidad de transportar gran volumen de carga enlargas distancias. Pero para poder convertir el transporte multimodal en una alternativa real al transporte unimodal por carretera a parte decuantificar y reducir los costes de fricción al cambiar de modo se deben identificar y estudiar un número de variables relacionadas con eltransporte de mercancías que nos permitirán conocer la viabilidad de una ruta.Para este trasvase de mercancías al modo marítimo se consideran principalmente los buques convencionales como la solución más viable,ya que pueden penetrar en el mercado por carretera reduciendo, en algunos casos, los costes internos y externos. Mientras esteargumento está basado en que el transporte por mar debería competir en precio (por ejemplo ofreciendo un precio más bajo que otrosmodos de transporte) también se debe de considerar la importancia de los buques de alta velocidad que ofrecen calidad al servicio. Losbuques de alta velocidad pueden ser unos posibles competidores del transporte terrestre en determinadas rutas; aunque estos buquespresentan problemas de operación cuando navegan con mal tiempo.El Transporte Marítimo de Corta Distancia debe responder a una serie de requisitos básicos para su identificación y puesta en servicio:buenas conexiones con un hinterland intermodal, un transporte mayoritariamente especializado en tráfico Ro-Ro, una velocidad mínima enlos buques, una alta frecuencia con un mínimo de salidas semanales y ofrecer la máxima fiabilidad aportando al mismo tiempo una mejorasignificativa de los costes de la cadena logística. A su vez, existen elementos críticos para su puesta en marcha que hay que tener encuenta: la consolidación de los flujos, la calidad del conjunto de la cadena de transporte, el compromiso de todos los elementos de lacadena de suministro y la compatibilidad con las otras vías de transporte hacia un modelo multimodal.Se evidencia la voluntad de la Comisión Europea para promocionar el Transporte Marítimo de Corta Distancia, como un modo mássostenible. Uno de los posibles caminos para mejorar su competitividad frente al transporte por carretera y el aéreo, puede pasar por eluso extensivo de buques rápidos o de alta velocidad.Es evidente que los buques de alta velocidad reducen el tiempo de viaje, pero para mantener la ganancia en tiempo en la mar, lasoperaciones en puerto también deben de reducirse para poder mantener la ventaja en el tiempo de viaje.Sin embargo más velocidad implica mayor consumo y más emisiones contaminantes. El aumento de velocidad es viable comercialmenteen unas rutas concretas y en unas condiciones determinadas: buen tiempo durante todo el año, una demanda suficientemente alta paracubrir la necesidad de una alta frecuencia y una situación geográfica favorable. / The European transport policy aims to achieve a sustainable communication system. A reduction in pollutant emissions, accident rate andtraffic congestion is central to reaching this goal.Through the Strategy for Sustainable Development of the EU White Paper on Transport Policy, the European Union has expressed concernabout transport-related impacts. For this reason, appropriate policies to balance transport growth and its environmental effects are being made.In general, road transport accounts for over 80% of CO2 emissions. It is, therefore, the most polluting mode of transportation whereas seatransport remains the least polluting. The same applies to NOx emissions. Road transport is responsible for 51% of these pollutant emissionsin the European Union, as opposed to 12% for the other modes.In many countries a shift from congested highways to other alternatives for freight transport has been observed. Apart from railway transport,the maritime option is often preferred to relieve road traffic congestion and its negative environmental effects.After Spain joined the European Union at 1986, the traffic volume increase had grown from 2.8% to 8.4% per year, accounting for a movementof 70 million tonnes in both directions. This means a daily average of 3,500 trucks travelling through La Jonquera and Irún passes. At this rate,by the year 2020, freight transport could increase to a total of 250 million tonnes, with over 30,000 trucks crossing the Pyrenees.In view of this and the consequences of traffic congestion, a change from traditional unimodal to multimodal transport chains involving the seaand road modes is desirable. Freight transport is currently shared by both chains, with a slight advantage of road over maritime transport,particularly in short distances like trips between France and Spain while the sea option logically becomes more common as distances increase.According to the review of the EU White Paper on Transport Policy, a 59% increase in tonnes carried by Short Sea Shipping is expectedbetween 2000 and 2020.The main benefit of Short Sea Shipping lies in the possibility of combining the inherent advantages provided by the involved modes, thusreducing costs and increasing freight transport capacity over long distances. However, for multimodal transport to become a real alternative tothe road-only mode, the feasibility of routes must be explored with several variables related to freight transport. Moreover, friction costs derivedfrom the mode shift must be quantified and reduced.Conventional ships are typically regarded as the most viable solution since they can penetrate the road market, sometimes leading to a declinein internal and especially external costs. While this opinion is based on the fact that sea transport should compete price-wise with other modes,it must be born in mind that high-speed vessels offer greater speeds, which may be perceived as quality of service by some shippers. In someroutes, high-speed vessels can become serious competitors to road transport although these ships pose operational problems in bad weather.Short Sea Shipping must meet a number of basic requirements to be efficiently implemented: good links with an intermodal hinterland, atransport mode specialised in Ro-Ro traffic, fast enough ships, sufficient number of weekly trips, maximum reliability and sharp decline in costsderived from the logistic chain. Also, certain critical factors must be taken into account, i.e. consolidation of flows, quality of the whole transportchain, commitment and compatibility of all elements of the supply chain with other transport modes with a view towards a multimodal model.The European Commission’s interest in promoting Short Sea Shipping as a more sustainable mode is made clear. One possible way ofincreasing competitiveness against road and air transport may be the extensive use of fast conventional or high-speed vessels.It is evident that high-speed vessels reduce travel time, but in order to maintain this advantage, port operations must also take less time.However, more speed implies greater consumption and a higher level of pollutant emissions. An increase in speed is commercially feasible incertain route and freight types and under specific conditions: good weather all year around, a demand large enough to justify high tripfrequency and a favourable geographical location.The use of fast conventional and high-speed ships is not always the best solution. It was necessary to examine each particular case. If in thefuture more policies towards sea transport are implemented and freight volume increases, high-speed services will have a market share largeenough to be commercially and economically feasible.The purpose of this thesis is to find alternatives to relieve road traffic congestion by using sea transport more extensively with a view toachieving sustainable mobility. To this end, the use of conventional, fast conventional and high-speed vessels in multimodal transport wasexamined. However, the above objective should not be achieved by the competition of sea transport with railway transport. Instead, thesemodes must capture part of the road transport share. It must also be clear that no direct competition exists between maritime and roadtransport but rather the need for both to be complementary.

La determinación de tripulaciones mínimas operativas enla c.e. ha tenido que adaptarse a la doble necesidad desu reducción a causa de la crisis del sector y a suadecuación a los adelantos técnicos. la coexistencia debuques estándar con los de ultima generación tecnológicaha producido grandes disfunciones. la caracterización ydeterminación de tripulaciones a través de una ampliamuestra y de su análisis, y la aplicación de modelosfuncionales para la determinación de cargas de trabajocompatibles con la seguridad marítima, y de su contrastecon los factores exógenos incidentes del mundo marítimopermiten ponderar tanto la vigencia normativa como sucuantificación real, y abordar metodológicamente laprognosis para su determinación futura.

L'objectiu d'aquesta tesi ha estat la caracterització de la resposta de les bandes en els números de manera d'alta. Tres experiments separats van ser executats per crear un conjunt de dades de resposta model per a matiners relació de massa realista baixes, i la determinació de les característiques deixant de bandes flexibles sotmesos a vibracions multimode. Es van utilitzar un conjunt de models verticals. Dues bandes llargues 3m van ser fabricats per a aquesta finalitat. Les bandes es classifiquen d'acord a la relació de massa, un model tenia una relació de massa de 2,7, i l'altre tenia relació de massa menor de 1,1. Els models van ser provats en un flux uniforme, amb una velocitat de fins a 2 m / s. Respostes tant en línia i de flux creuat es van mesurar utilitzant calibradors de tensió, i les dades es converteixen en desplaçaments. L'alta relació de pujada massiva indica oscil·lacions fins a quart manera. La resposta de baixa proporció de pujada massiva es va limitar a segon mode de flux creuat. Les contribucions modals es van determinar i es va observar la presència simultània de múltiples maneres en múltiples freqüències. Coeficients de resistència obtinguts van indicar similitud amb l'oscil·lació de flux transversal, amb valors d'arribar a 2,5 per al cilindre de relació de massa baixa. La resposta d'un tub vertical flexible en el deixant d'un cilindre rígid es va determinar utilitzant diferent distància de la cilindros. / El objetivo de esta tesis ha sido la caracterización de la respuesta de las bandas en los números de modo de alta. Tres experimentos separados fueron ejecutados para crear un conjunto de datos de respuesta modelo para madrugadores relación de masa realista bajas, y la determinación de las características estela de bandas flexibles sometidos a vibraciones multimodo. Se utilizaron un conjunto de modelos verticales. Dos bandas largas 3m fueron fabricados. Las bandas se clasifican de acuerdo a la relación de masa, un modelo tenía una relación de masa de 2,7, y el otro tenía relación de masa menor de 1,1. Los modelos fueron probados en un flujo uniforme, con una velocidad de hasta 2 m / s. Respuestas tanto en línea y de flujo cruzado se midieron usando calibradores de tensión, y los datos se convierten en desplazamientos. La alta relación de subida masiva indica oscilaciones hasta cuarto modo. La respuesta de baja proporción de subida masiva se limitó a segundo modo de flujo cruzado. Las contribuciones modales se determinaron y se observó la presencia simultánea de múltiples modos en múltiples frecuencias. Coeficientes de resistencia obtenidos indicaron similitud con la oscilación de flujo transversal, con valores de llegar a 2,5 para el cilindro de relación de masa baja. La respuesta de un tubo vertical flexible en la estela de un cilindro rígido se determinó usando diferente distancias. / The objective of this thesis was the characterization of the response of risers at high mode numbers. Three separate experiments were executed to create a set of model response data for realistically low mass ratio risers, and the determination of wake characteristics of flexible risers undergoing multi-mode vibrations. A set of riser models were used. Two 3m long risers were fabricated for this purpose. The risers were categorized according to the mass ratio, one model had a mass ratio of 2.7, and the other had lower mass ratio of 1.1. The models were tested in a uniform flow, with speeds up to 2m/s. Both in-line and cross-flow responses were measured using strain gages, and data was converted to displacements. The high mass ratio riser indicated oscillations up to 4th mode. The low mass ratio riser response was limited to 2nd mode in cross-flow. The modal contributions were determined and simultaneous presence of multiple modes at multiple frequencies were observed. Drag coefficients obtained indicated similarity with the cross-flow oscillation, with values reaching 2.5 for the low mass ratio cylinder. The response of a flexible riser in the wake of a rigid cylinder was determined using different separation distance from the leading cylinder. Significant similarities to those of an isolated flexible cylinder were observed, in form of response regimes at each structural mode of oscillation, with contribution from adjacent modes.

En aquesta tesi doctoral es desenvolupa un model de simulació de la dinàmica de l'aigua en el sòl amb la finalitat de servir de base al disseny de sistemes de reg localitzat d'alta freqüència i ajudar a la presa de decisions en el maneig d'aquests sistemes de reg. Es proposa també una metodologia per al disseny agronòmic. El conjunt model-diseny s'implementa en una sèrie de programes informàtics de fàcil utilització per a l'usuari.Per al desenvolupament del procediment numèric s'utilitza la teoria de fluix d'aigua en condicions de no saturació i sense contemplar l'efecte histéretic. Es resol l'equació de fluix axisimètric sense i amb extracció d'aigua per la planta. Aquesta equació no lineal es resol a partir de la definició d'un cilindre de sòl i el seu discretització. Mitjançant l'aplicació del principi de conservació de masses i de la llei de Darcy en els elements definits en el cilindre es determinen els continguts d'aigua en el sòl per a un determinat temps, a partir d'uns continguts d'aigua del sòl inicials. Es van considerar els distints horitzons del sòl, amb propietats físiques i hidràuliques distintes, i per a la simulació del terme extracció d'aigua pel conreu es va utilitzar una aproximació macroscòpica. Per a la realització dels càlculs es necessita la corba característica d'aigua del sòl i la funció conductivitat hidràulica. Per a l'obtenció d'aquestes 2 funcions, igual que per a altres paràmetres que són necessaris per a l'execució del model, es possibilita l'elecció de distints mètodes. La transpiració de la planta es va estimar mitjançant factors climàtics i determinades característiques de la planta. La verificació del model es va realitzar a partir de la comparança dels resultats de diverses simulacions amb els resultats de proves de camp dissenyades a aquest efecte. Es va concloure que els resultats de la simulació van ser satisfactoris en l'execució del model sense conreu però no en el model amb planta. Es posa de manifest la dificultat de verificació en camp d'aquest tipus de models per les deficiències que inevitablement tenen lloc en la realització de les proves experimentals. Per altra banda, el model es va mostrar sensible a la conductivitat hidràulica del sòl, al contingut inicial d'aigua del sòl, al cabal d'emissió i quan es contempla l'extracció d'aigua per la planta a les dimensions del sistema radicular.Finalment, es presenta una aplicació al disseny de sistemes rlaf, on les variables del disseny agronòmic es determinen per a unes determinades condicions de clima, sòl i planta. Igualment es determinen l'aigua acumulada en profunditat i lateralment, a distints temps de l'inici del reg, el front humit o zona d'influència del degotador i les corbes de isocontingut d'aigua del sòl. Aquest conjunt d'aplicacions es presenten informatitzades per al seu fàcil i ràpida execució. / En esta tesis doctoral se desarrolla un modelo de simulación de la dinámica del agua en el suelo con la finalidad de servir de base al diseño de sistemas de riego localizado de alta frecuencia y ayudar a la toma de decisiones en el manejo de estos sistemas de riego. Sepropone también una metodología para el diseño agronómico. El conjunto modelo-diseño se implementa en una serie de programas informáticos de fácil utilización para el usuario.Para el desarrollo del procedimiento numérico se utiliza la teoría de flujo de agua en condiciones de no saturación y sin contemplar el efecto histéretico. Se resuelve la ecuación de flujo axisimétrico sin y con extracción de agua por la planta. Esta ecuación no lineal se resuelve a partir de la definición de un cilindro de suelo y su discretización. Mediante la aplicación del principio de conservación de masas y de la ley de Darcy en los elementos definidos en el cilindro se determinan los contenidos de agua en el suelo para un determinado tiempo, a partir de unos contenidos de agua del suelo iniciales. Se consideraron los distintos horizontes del suelo, con propiedades físicas e hidráulicas distintas, y para la simulación del término extracción de agua por el cultivo se utilizó una aproximación macroscópica. Para la realización de los cálculos se necesita la curva característica de agua del suelo y la función conductividad hidráulica. Para la obtención de estas 2 funciones, al igual que para otros parámetros que son necesarios para la ejecución del modelo, se posibilita la elección de distintos métodos. La transpiración de la planta se estimó mediante factores climáticos y determinadas características de la planta.La verificación del modelo se realizó a partir de la comparación de los resultados de diversas simulaciones con los resultados de pruebas de campo diseñadas al efecto. Se concluyó que los resultados de la simulación fueron satisfactorios en la ejecución del modelo sin cultivo pero no en el modelo con planta. Se pone de manifiesto la dificultad de verificación en campo de este tipo de modelos por las deficiencias que inevitablemente tienen lugar en la realización de las pruebas experimentales. Por otra parte, el modelo se mostró sensible a la conductividad hidráulica del suelo, al contenido inicial de agua del suelo, al caudal de emisión y cuando se contempla la extracción de agua por la planta a las dimensiones del sistema radicular.Finalmente, se presenta una aplicación al diseño de sistemas rlaf, donde las variables del diseño agronómico se determinan para unas determinadas condiciones de clima, suelo y planta. Igualmente se determinan el agua acumulada en profundidad y lateralmente, a distintos tiempos del inicio del riego, el frente húmedo o zona de influencia del gotero y las curvas de isocontenido de agua del suelo. Este conjunto de aplicaciones se presentan informatizadas para su fácil y rápida ejecución.

Tradicionalmente la construcción de aliviaderos escalonados en presas de hormigón compactado con rodillo (HCR) se caracteriza por la presencia de muretes guías que imponen un ancho constante a lo largo del aliviadero y que conducen el flujo desde la coronación hasta el pie. Dichos cajeros son construidos con encofrados trepantes específicos, utilizando hormigón vibrado y suponen una unidad de obra de costes y tiempos de ejecución significativos. En la literatura especializada se puede encontrar una amplia descripción del comportamiento hidráulico de rápidas escalonadas con cajeros laterales. Más recientemente se han encontrado algunos ejemplos de diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales. En este contexto, surge el proyecto ALIVESCA que ha sido el marco de la presente tesis doctoral. El proyecto ALIVESCA, y por tanto esta tesis, se iniciaron con el principal objetivo de caracterizar el comportamiento hidráulico de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales en presas de HCR. El proyecto se plantea en base al estudio en modelo físico. El modelo ubicado en los laboratorios del Instituto Flumen, opera bajo la semejanza de Froude. Se construyó representando un aliviadero prototipo de altura de presa de 75 m, altura de escalón de 1.20 m, pendiente 0.8 y un paramento de ancho de 45 m, (escala 1:15). Los resultados del estudio se presentan en tres fases: la puesta a punto de la instalación experimental, el análisis del comportamiento hidráulico en ausencia de cajeros, y la definición de criterios de diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales. En la primera parte, se determina que el comportamiento del modelo es bidimensional, y que no existe un efecto de la rugosidad del modelo en la distribución lateral del caudal. Asimismo, se estudia la necesidad de un muro de acompañamiento del flujo en cabecera, cuya longitud se establece igual a la de una pila sobre la coronación de la presa (del orden de unos 10 m). Adicionalmente, como mayor aportación de esta fase de investigación, se define la existencia de dos zonas: una zona (cercana al eje de vertido) a lo largo del aliviadero donde el caudal específico se mantiene constante e igual al de vertido, es decir, su comportamiento es análogo al caso de la existencia de cajeros laterales, y una segunda zona afectada por la ausencia de los mismos. La coexistencia de estas dos regiones depende del caudal específico de vertido y del ancho del aliviadero. En la segunda parte, referente al comportamiento hidráulico del aliviadero sin cajeros, se analiza el efecto de su ausencia en la expansión lateral de la lámina de agua que se produce y, por tanto, en la disminución del caudal específico a lo largo y ancho de la rápida escalonada. Se determina que las variables que condicionan la expansión del flujo son: el caudal específico de vertido y la posición (altura) considerada. En base a ello, se propone un ajuste para predecir la distribución lateral del caudal en función de estas variables. En cuanto a la caracterización del flujo en la expansión lateral de la lámina de agua, se compara el comportamiento de diferentes variables hidráulicas en esta zona respecto del comportamiento que tiene lugar en la zona que no se ve afectada por la ausencia de cajeros. Las variables analizadas son: concentración media de aire, calado equivalente, campos de velocidad, concentración de aire y presión. Finalmente, se definen los criterios para el diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales en presas de hormigón compactado con rodillo y se plantean soluciones a la recogida al pie del aliviadero. Mención adicional merece la comparación de los resultados experimentales con los datos obtenidos del modelo numérico en 3D. El modelo numérico se basa en el método SPH y fue elaborado dentro del proyecto ALIVESCA por parte del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX. / Traditionally the construction of stepped spillways in roller compacted concrete dams (RCC) is characterized by the presence of sidewalls that imposes a constant width along the spillway and guides the flow from the crest to the toe. These sidewalls are built using vibrated concrete with a special climbing formwork, and therefore, imply significant time and cost of execution. In the specialized literature there is a comprehensive description of the hydraulic behavior of stepped chutes with sidewalls. More recently few examples of stepped spillways designed without sidewalls have been found. In this context arises the ALIVESCA project that has been the framework of the present thesis. The ALIVESCA project, and consequently this thesis, started with the main objective of characterizing the hydraulic behavior of stepped spillways without sidewalls in RCC dams. The main experimental project is based on the physical model study. The model located in Flumen Institute's laboratories, operates under the Froude similarity. It was constructed representing a 75 m dam height, 1.20 m step height, 0.8 slope and 45 m dam width (scale 1:15). The results of the study are presented in three phases: the initial phase of the experimental setup, the analysis phase with the aim of characterizing the hydraulic behavior the absence of sidewalls, and finally, a design criteria phase of stepped spillways without sidewalls. In the first part, the two-dimensional behavior of the model is determined, as well as, that there is no effect of the model roughness on the lateral distribution of flow. Also, the need of a guiding wall at the dam crest is studied; the length of this element corresponds to that of a pile on the crest of the dam (approximately 10 m). Moreover, an important contribution of this research phase was the definition of two areas: an area along the spillways (near the discharge axis) where the specific discharge remains constant and equal to the specific discharge at the entrance, i.e. the behavior of this area is analogous to the case with sidewalls, and a second area affected by the absence sidewalls. The coexistence of these two regions depends on the specific discharge and the spillway width. In the second part, the hydraulic behavior of the spillway without sidewalls is analyzed, as well as, the decrease of the specific discharge along and across the chute due to the flow lateral expansion. The variables that determine such decrease are: the specific discharge at the entrance and the position (height) considered. Thus, an adjustment is proposed to predict the flow distribution in terms of these variables. Regarding the flow characterization in absence of sidewalls, a comparison between behavior of this area and the not affected area is presented. The analyzed variables are: mean air concentration, equivalent water depth, velocity, air concentration and pressure fields. Finally, the design criteria of stepped spillways without sidewalls in RCC dams are defined, and collection solutions at the spillway toe are proposed. Additionally, the experimental results are compared with the data simulations of a 3D numerical model. The numerical model is based on SPH method and was developed within the ALIVESCA project by the Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX. / Tradicionalment la construcció de sobreeixidors esglaonats en preses de formigó compactat amb corró es caracteritza per la presència de murets guia que imposen un ample constant al llarg del sobreeixidor i que condueixen el flux des de la coronació fins al peu de presa. Aquests caixers es construeixen amb encofrats trepants específics, utilitzant formigó vibrat i per tant suposen una unitat d'obra de costos i temps d'execució significatius. A la literatura especialitzada es pot trobar una àmplia descripció del comportament hidràulic de ràpides esglaonades amb murets laterals. Més recentment s'han localitzat alguns exemples de disseny de sobreeixidors esglaonats sense aquests. En aquest context sorgeix el projecte ALIVESCA que ha estat el marc de la present tesi doctoral. El projecte ALIVESCA, i per tant aquesta tesi, es van iniciar amb el principal objectiu de caracteritzar el comportament hidràulic de sobreeixidors esglaonats sense murets laterals en preses de formigó compactat amb corró. El projecte es plantejà sobre la base de l'estudi en model físic. El model situat als laboratoris de l'Institut Flumen, opera sota la semblança de Froude. Es va construir representant un sobreeixidor prototip d'altura de presa de 75 m, altura de graó d'1.20 m, pendent 0.8 i un parament de ample de 45 m, (escala 1:15). Els resultats de l'estudi es presenten en tres fases: la posta a punt de la instal·lació experimental, el anàlisi del comportament hidràulic en absència de murets, i la definició de criteris de disseny de sobreeixidors esglaonats sense caixers laterals. En la primera part, es determina que el comportament del model és bidimensional, i que no existeix un efecte de la rugositat del model en la distribució lateral del cabal. Igualment, s'estudia la necessitat d'un mur d'acompanyament del flux en capçalera, la longitud de la qual s'estableix igual a la d'una pila sobre la coronació de la presa (de l'ordre d'uns 10 m). Addicionalment, com a major aportació d'aquesta fase de recerca, es defineix l'existència de dues zones: una (propera a l'eix de vessament) al llarg del sobreeixidor en què el cabal específic es manté constant i igual al de vessament, és a dir, el seu comportament és anàleg al cas de l'existència de caixers laterals, i una segona zona afectada per la seva absència. La coexistència d'aquestes dues regions depèn del cabal específic de vessament i de l'ample del sobreeixidor. En la segona part, referent al comportament hidràulic del sobreeixidor sense caixers laterals, s'analitza l'efecte de la seva absència en l'expansió lateral de la làmina d'aigua que es produeix i, per tant, en la disminució del cabal específic al llarg de la ràpida esglaonada. Es determina que les variables que condicionen l'expansió del flux són: el cabal específic de vessament i la posició (altura) considerada. Així, es proposa un ajust per predir la distribució lateral del cabal en funció d'aquestes variables. Quant a la caracterització del flux en l'expansió lateral de la làmina d'aigua, es compara el comportament de diferents variables hidràuliques en aquesta zona respecte del comportament que té lloc a la zona que no es veu afectada per l'absència de caixers. Les variables analitzades són: concentració mitjana d'aire, calat equivalent, camps de velocitat, concentració d'aire i pressió. Finalment, es defineixen els criteris per al disseny de sobreeixidors esglaonats sense caixers laterals en preses de formigó compactat amb corró i es plantegen solucions per la recollida al peu del sobreeixidor. La comparació dels resultats experimentals amb les dades obtingudes del model numèric en 3D mereix una menció addicional. El model numèric es basa en el mètode SPH i va ser elaborat dins del projecte ALIVESCA per part del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX.