En la actualidad, las decisiones en la ingeniería de costas y la gestión costera se apoyan, cada vez más, en los modelos numéricos predictivos de los procesos costeros, que por otra parte, se basan en modelos conceptuales simplificados que no reproducen de manera adecuada todos los procesos físicos relacionados en la dinámica costera. Buena parte de este problema se debe a la gran cantidad de incertidumbres que a día de hoy siguen existiendo en lo referente a la complejidad de la hidrodinámica, la transferencia de energía del oleaje a distintas escalas hidrodinámicas, la interacción de los flujos con el fondo marino y el transporte de sedimento y evolución del fondo resultantes. A pesar de esto y de su creciente demanda, raramente estos modelos se comparan (y validan) con datos de campo reales tomados en la zona de interés. Sin la adecuada calibración, la utilización de los resultados del modelado numérico de los procesos hidromorfodinámicos y de evolución costera a situaciones reales es, como mínimo, ambiguo y en ciertos casos podría ser hasta contraproducente. Para mejorar los planteamientos conceptuales de los modelos, es necesario realizar medidas de campo para mejorar el conocimiento de los procesos hidromorfodinámicos y que a su vez, sirvan para validar las predicciones numéricas. Dado que la mayor parte de los datos de campo disponibles se han tomado en playas en Estados Unidos, su utilidad para calibrar modelos en playas de otras partes del mundo es limitada. Para cubrir esta carencia, recientemente se han realizado importantes esfuerzos de investigación en este campo en Europa. En ésta tesis se presentan tres campañas de campo a nivel Europeo encaminadas, por una parte, a mejorar el conocimiento de los procesos físicos hidrodinámicos (Delta'93 y Delta'96 en el Delta del Ebro), y por otra, a la obtención de información esencial para la simulación numérica de los procesos morfodinámicos (Egmond, Holanda). El análisis de los datos obtenidos de las campañas Delta'93 y Delta'96 se ha centrado en la separación de las distintas escalas hidrodinámicas presentes en la zona cercana a la costa, la cuantificación de la transferencia de energía del oleaje a dichas escalas, la caracterización de la estructura vertical de las corrientes inducidas por la rotura del oleaje, la fricción con el fondo y la evolución batimétrica resultante. Los datos obtenidos de la campaña de Egmond se han utilizado para la calibración y validación del campo de oleaje, corrientes inducidas por la rotura y la evolución del perfil de playa predichas por un modelo hidromorfodinámico desarrollado en el LIM-UPC.

El conocimiento del comportamiento de los sistemas con elementos flexibles es cada vez mas importante en la técnica moderna. La notable mejora de las prestaciones dinámicas que comporta la reducción de la masa de los elementos en movimiento, se encuentra compensada por la pérdida de precisión que aparece como consecuencia de la flexibilidad. Para comprender mejor los sistemas con elementos flexibles, en esta tesis se ha investigado el comportamiento particular de una viga flexible giratoria accionada mediante un servoactuador oleohidráulico, con la intención de obtener una metodología aplicable a casos similares.A continuación, se indica la estructura con la que se ha planteado esta tesis:a) estudio teórico,b) simulación,c) validación experimental, yd) estrategias de control.Estudio teóricol estudio teórico se ha iniciado considerando, en una primera aproximación, que la viga elástica es un sólido rígido. Este estudio sirve de introducción a la segunda parte en la que se considera la flexibilidad de la viga.El estudio teórico se ha iniciado de la manera mas general posible, añadiéndose hipótesis simplificadoras progresivamente, solo cuando son necesarias. En primer lugar se han planteado las ecuaciones diferenciales del movimiento considerando las hipótesis de Timoshenko, así como los efectos debidos a las fuerzas centrífugas y de Coriolis. Se ha utilizado el método de Lagrange, lo que ha permitido automatizar el planteamiento de las ecuaciones.Las ecuaciones diferenciales del movimiento son integro diferenciales en derivadas parciales.Debido a su notable complejidad se ha sustituido la hipótesis de viga de Timoshenko por la de viga de Euler-Bernoulli. Así mismo se ha considerado que la masa de la viga es mucho mas grande que la masa situada en el extremo de la viga.En la ecuación diferencial obtenida se ha justificado la existencia de un término que puede ser despreciado. Esto ha permitido integrar las ecuaciones, y obtener las frecuencias propias y las formas modales. Se han realizado diversas aplicaciones numéricas del método anterior.SimulaciónLa elección del método empleado para modelar un sistema real es una decisión compleja. Debido a que el sistema estudiado abarca varias disciplinas tecnológicas, se impone la necesidad de utilizar una escala jerárquica de submodelos encapsulables. Estos submodelos se definen explícitamente a partir de leyes físicas. De todas las alternativas contempladas se ha decido utilizar Bond Graph porque cumple con los requisitos citados y, además, es conceptualmente didáctico.La modelización de la viga flexible mediante Bond Graph seguirá un planteamiento nodal, pues no es posible garantizar a priori que las frecuencias propias de la viga flexible sean independientes del resto del sistema. El modelo nodal desarrollado es esencialmente una discretización en elementos finitos de la viga de Euler-Bernoulli.El planteamiento nodal considera la viga como un conjunto de rebanadas conectadas entre sí. La masa de las rebanadas se considera concentrada en su centro de masas. Las rebanadas están articuladas entre sí y existe un muelle entre ellas que se opone al giro.La explotación sistemática de este modelo, con pequeñas variaciones, permite observar los efectos debidos a la presión de alimentación, al área del actuador lineal, al caudal nominal de la servoválvula, al rozamiento mecánico y a las fugas en el actuador, así como a la posición del actuador con respecto a la viga.Estudio experimentalSe ha diseñado, construido y puesto a punto un banco de ensayos que ha permitido validar experimentalmente los modelos teóricos y los modelos de simulación desarrollados en esta tesis.Se ha obtenido experimentalmente una estimación de la función de transferencia del sistema viga flexible/actuador lo que ha permitido validar las frecuencias propias obtenidas mediante cálculos teóricos y mediante simulación.Estrategias de controlSe han ensayado diversas estrategias de control, tanto experimentalmente como por simulación. Finalmente se propone el siguiente enfoque: se ha creado un bucle de realimentación en el que se mide la aceleración en el extremo de la viga para intentar anularla. Como este enfoque frenaría la rampa de aceleración del sistema, solo se activará en las cercanías del punto de llegada del actuador. Esta estrategia es la que ha dado mejores resultados, consiguiendo experimentalmente la desaparición de las vibraciones en 0.5 s. / Understanding the behaviour of systems with flexible elements is increasingly important in modern day technology. Reducing the mass of machine elements leads to a remarkable improvement in dynamic performance. However, a loss of precision also occurs with such an increase in flexibility. In order to arrive at a better understanding of systems with flexible elements, this thesis investigated the particular behaviour of a hydraulic servodriven rotating flexible beam with the aim of obtaining a methodology that could be applied to similar cases.The thesis was structured in the following way:a. theoretical studyb. simulationc. experimental validation, andd. control strategiesTheoretical StudyThe first phase of the theoretical study began by considering the elastic beam as a rigid solid. This study served as a base for the second phase in which the flexibility of the beam was taken into account.The theoretical study began in a general way and continued by adding simplifying hypotheses when necessary. Firstly, the differential equations of motion were written considering the hypothesis of Timoshenko, as well as the effects due to centrifugal and Coriolis forces. The Lagrange method was used to computerise the writing of the equations. The differential equations of motion contained integral terms. Due to the remarkable complexity of the Timoshenko beam hypothesis, it was replaced by the Euler-Bernoulli beam. The mass of the beam was also considered to be of greater magnitude than the mass located at the end of the beam. Within the differential equation obtained via this hypothesis, it was shown that one of the terms was negligible. This allowed integration of the equation to find the modal frequencies and modal forms. Diverse numerical applications of the previous method were carried out.SimulationChoosing a method to model a real system is a complex decision. The studied system includes several technological disciplines therefore it is necessary to use a hierarchic scale of sub-models. These sub-models are defined explicitly from physical laws. Bond Graph was chosen as it fulfilled the mentioned requirements and, in addition, is conceptually didactic. The flexible beam Bond Graph model was nodal, because it wasn't possible to guarantee before hand that its own frequencies would be independent from the rest of the system. The developed nodal model was essentially a finite set of elements of the Euler-Bernoulli beam and considered the beam to be like a set of connected elements. The mass of the elements was assumed to be concentrated at its centre of mass. Every element was pinned to its neighbours and there was a rotational spring between them.The systematic operation of this model, with small parameter variations, made it possible to observe the effects due to:- the hydraulic pressure,- the linear actuator section,- the servovalve dimension- to the mechanical friction and losses in the actuator,- the link position between the actuator and the beam.Experimental StudyA test bank, to experimentally verify the theoretical and simulation model used in the thesis was designed and erected.An estimation of the transference function of the flexible beam/actuator system allowed the frequencies obtained via theoretical calculations and simulation to be verified.Control StrategiesSeveral control strategies were considered, both experimental and by simulation. Finally, the following approach was used: a feedback loop created using the acceleration in the end of the beam. The acceleration signal was processed and added to the set point signal which was sent to the servo actuator with the intention of reducing the beam end acceleration. As this approach restrained the system start acceleration, it was only activated in the vicinity of the actuator set point. This strategy gave the best results, achieving experimentally that the vibrations disappeared in 0.5s.

La presente tesis doctoral trata sobre el accionamiento y control del posicionado de aperos agrícolas que configuran aspectos funcionales de máquinas tales como palas cargadoras frontales, máquinas cosechadoras de caña de azúcar (alzadoras y combinadas), etc., siendo el objetivo fundamental desarrollar un sistema que accione y controle dos o más actuadores óleo-hidráulicos de manera simultánea, coordinada y sincronizada que mejore la funcionalidad de elevación de mecanismos tipo péndulo doble.El estudio de la bibliografía consultada nos permite hacer un análisis detallado de los trabajos más importantes sobre los sistemas mecánicos de elevación, inclinación y volteo de tales máquinas, así como, las diferentes alternativas de sincronización.Acorde con lo anterior, los objetivos básicos de la tesis se han centrado en: estudiar el comportamiento de un bloque de sincronización oleohidráulica constituido por dos unidades divisoras de caudal, de relación de partición variable, con compensación de carga así como dos unidades de regulación de presión (frenado y limitación de presión) pilotadas externamente, simular su interacción con las prestaciones del mecanismo de elevación utilizando el método de bond graph, y por último, validar y optimizar el diseño y la metodología empleada a través de ensayos experimentales. La elección del bond graph como método de simulación obedece a dos objetivos básicos: evaluación del comportamiento cinemático y dinámico del mecanismo, así como permitir su interacción con el modelo del bloque de sincronización oleohidráulico. Es decir, disponer de un modelado físico en un sistema multidominio. La explotación sistemática de esta metodología teórico experimental ha permitido colegir las siguientes conclusiones:Desde el punto de vista mecánico/oleohidráulico, a pesar de que el comportamiento cinemático-dinámico del sistema durante los ciclos de subida y bajada son diferentes, es posible utilizar unidades divisoras de caudal de características inherentes idénticas (curva partición de caudal en función de la posición de la aguja). Los valores obtenidos en laboratorio y los obtenidos mediante la simulación numérica difieren en el peor de los casos, en un valor menor del 10 % (caso de bajada).Se ha constatado que, a excepción de que el mecanismo del péndulo doble incluidos los actuadores sea un mecanismo homotético, cualquier otra configuración geométrica del mismo, presenta una relación no lineal entre el cociente de velocidades de los actuadores en función del ángulo de elevación. Relación que limita drásticamente la sincronización. Las configuraciones no homotéticas son una constante en el accionamiento de aperos agrícolas y vienen impuestas, en la mayoría de las veces, por conveniencias estratégicas, tales como: ventajas mecánicas, visibilidad del operario, espacio de trabajo, estabilidad, transportabilidad, etc.Para el prototipo construido y ensayado, los valores de partición de caudal óptimos se corresponden a una posición de aguja de 1.2-1.6, para el ciclo de bajada y de 7-7.1, para el ciclo de subida. Sin embargo, no es posible compensar la no linealidad con válvulas de aguja controladas manualmente.También se ha constatado, experimentalmente y numéricamente, que la bondad del sincronizado es muy sensible a la posición de la aguja que define la partición de caudal.En general, se puede considerar que la solución oleohidráulica ofrece unas buenas prestaciones aunque se ven penalizadas ya que la unidad hidráulica de sincronizado acusa una pérdida de presión excesiva.Habida cuenta la gran sensibilidad de la posición de la aguja frente a la división de caudal mencionada anteriormente, se ha constatado, experimentalmente, una acusada diferencia de comportamiento entre los ciclos de subida y bajada. En algunos casos, estas diferencias han sido acumulativas y, en consecuencia, transcurrido un elevado número de ciclos, se pierde la capacidad de sincronización. / This doctoral thesis deals with the drive and control of the positioning of agricultural implements that form functional aspects of machines such as front-end loaders, sugar cane machines harvesters (gatherers and combined), etc. The main aim is to develop a system that drives and controls two or more hydraulic actuators in a simultaneous, coordinated and synchronised way that improves the elevation functionality of double pendulum type mechanisms.The study of the consulted bibliography allows us to make a detailed analysis of the most important works of the elevation, inclination and turn around mechanical systems of such machines, as well as, the different synchronization alternatives.In agreement with the above, the basic objectives of this thesis have been centered on: the study of the behavior of a hydraulic synchronization block consisting of two variable partition flow divider units with load compensation as well as two externally piloted pressure regulation units (restrained and limitation of pressure); the simulation of their interaction with the elevating mechanism characteristics using the bond graph method, and finally, the validation and optimization the design and the methodology used through experimental tests. The election of the bond graph as a simulation method obeys the two basic objectives: evaluation of the kinematic and dynamic behavior of the mechanism, as well as its interaction with the model of the hydraulic synchronization block. That is to say, to have a physical model in a multidominion system. The systematic operation of this experimental theoretical methodology has lead to the following conclusions:From the mechanical / hydraulic point of view, although the kinematic-dynamic behavior of the system during the cycles of ascent and descent is different, it is possible to use flow divider units of identical inherent characteristics (the flow partition curve as a function of the position of the needle). The values obtained in the laboratory and these obtained by means of the numerical simulation differ in the worst case by a value smaller than 10 % (case of descent).It has been stated that all geometric configurations of the double pendulum mechanisms including actuators (with the exception of a homothetic type) present a nonlinear relationship between the quotients of speeds of the actuators based on the elevation angle. A relationship that limits the synchronization drastically. The nonhomothetics configurations are constant in agricultural drive implements and are imposed, most of the time, by strategic advantages, such as: mechanical advantages, visibility of the worker, space of work, stability, transportability, etc.For the manufactured and tested prototype, the optimal partition of flow values correspond to a position of the needle of 1.2-1.6, for the cycle of descent and 7-7.1, for the cycle of ascent. Nevertheless, it is not possible to manually compensate the nonlinearity with needle valves.It has also been stated, experimentally and numerically, that the synchronous is very sensitive to the position of the needle that defines the flow partition.In general, it is possible to consider that the hydraulic solution offers good performance characteristics although they are penalized as the synchronised hydraulic unit causes an excessive loss of pressure.Taking into account the great sensitivity of the position of the needle as opposed to the flow division previously mentioned, it has been stated experimentally that there is a significant behavior difference between the cycles of ascent and descent. In some cases, these differences have been cumulative and consequently, after a high number of cycles, the synchronization capacity is lost.

El objetivo fundamental de este artículo es el de analizar, identificar y posteriormente cuantificar, las áreas de la costa Española Mediterránea, con mayor riesgo de sufrir un derrame de hidrocarburos procedente del tráfico marítimo de hidrocarburos. En el estudio que fundamenta este artículo, se han tomado en consideración una serie de variables, de entre las que destacamos, las peculiaridades geográficas, climáticas o la densidad de tráfico, que alimenten una función aleatoria. Esta función objetiva ponderará los diferentes puntos de la costa e identificando los que tengan una mayor probabilidad de riesgo.En la investigación aquí presentada, se pretende evidenciar dónde pueden ubicarse las áreas del Mediterráneo Occidental español donde puede haber mayor riesgo de derrame potencialmente.EL ESCENARIO GEOGRÁFICOEl Mar Mediterráneo se extiende sobre unos 3.800 Km. de Este a Oeste y unos 800 Km. de Norte a Sur, cubriendo una superficie aproximada de 2,5 millones de Km2, lo cual representa unas cinco veces la de España. Su cuenca alberga un volumen de 3,7 millones de Km3 con una profundidad media de unos 1.500 metros, la cual es claramente inferior a la media oceánica. Morfológicamente, el Mar Mediterráneo aparece separado del Océano Atlántico por el Estrecho de Gibraltar, de unos 14 Km. de anchura y 300 metros de profundidad. Otras comunicaciones, aunque menos importantes desde el punto de vista hidrológico, conectan el mar Mediterráneo con el Mar Negro y con el Océano Índico a través del Mar Rojo. Se trata, respectivamente de los estrechos del Bósforo y de los Dardanelos, entre los que queda delimitado el pequeño Mar de Mármara y el Canal de Suez, éste último de carácter artificial y de relativamente reciente apertura (1867). A grandes rasgos, podemos afirmar que el Mediterráneo está compuesto de dos grandes cuencas, separadas entre sí por el Canal de Sicilia y denominadas Cuenca Oriental y Cuenca Occidental.La cuenca Mediterránea se caracteriza por los limitados recursos agrícolas, forestales, ganaderos e incluso pesqueros. Por otro lado, también son limitados los recursos energéticos en la margen septentrional, aunque, por el contrario, hay una importante cantidad de gas natural e hidrocarburos en la margen meridional. Ante el mencionado panorama de recursos, nos encontramos con una importante población, la cual se prevé que rondará los 500 millones de habitantes y cerca de 300 millones de turistas anuales, a mediados de la próxima década.En la cuenca meridional se encuentran los principales puertos exportadores de hidrocarburos, destacando Libia como país mediterráneo con mayores reservas. En la margen europea, destaca el puerto de Marsella, con unas importaciones de crudo del orden de 65 millones de toneladas anuales, además de Italia, donde se localizan tres de los principales puertos en este tipo de tráficos, los cuales suman unas 90 millones de toneladas de crudo anuales. / Pollution risks coming from the shipping traffic is one of the real risks that Spanish coast can face. It is much closed the remember of the Fedra bulk carrier in the strait of Gibraltar, the Prestige tanker in Finisterre or the Castor near accident off the Almeria coast. The main objective of this paper is to analyse, identify and further to quantify, the areas in the Mediterranean Spanish coast, with biggest risk of suffering a hydrocarbons spill coming from the tankers maritime traffic. The study, in which this paper is based, has been considered a set of variables among which we can remark the geographic particularities, the climatic issues, the ships' age or the traffic density; that are going to feed an algorithm. This objective function will weight those different parameters in the entire coast and will identify the ones with the biggest risk probability. The results are going to put in evidence where are the most critical areas in the Spanish coast, when talking about its risk of spill.THE GEOGRAPHICAL SCENARIOThe Mediterranean Sea extends approximately on 3,800 km from East to West and 800 km from North to South, covering a surface of 2.5 millions of km2 which represents 5 times the surface of Spain. Its basin keeps a volume of 3.7 million of km3 with an average depth of 1,500 km which is clearly lower than the ocean average. The Mediterranean Sea is linked to the Atlantic Ocean through the Gibraltar Strait that is about 14 km wide and 300 metres deep. Other secondary passes from the hydrological point of view, is the connection with the Black Sea and the Indic Ocean through the Red Sea. From a general point of view we can identify two clear basins in the Mediterranean, limited by the Sicily canal and called Eastern and Western Mediterranean...The Mediterranean basin, is identified by the limited agricultural, forest, cattle and even fishing, resources, including the energetic ones at least in the Northern coast, but with large reserves of natural gas and hydrocarbons in the Southern coast. In a parallel sense we find a population of 500 millions of persons and around 300 millions of tourists per year that are expected in this decade. Also in this coast there are the main hydrocarbons export ports, most of all in Libya, the Mediterranean country with the biggest reserves. In the European coast we must remark the port of Marseilles, as the biggest import port in terms of volume, with 65 millions of metric tonnes per year or Italy where there are placed the three main ports of such kind of traffic, with an added volume of 90 millions of metric tonnes.The Mediterranean hydrocarbon traffic routes, from a internal point of view, are the ones from North to South and East to West, but we should add the crude oil traffic in transit that in the year 2006 sum up to 421 millions of metric tonnes only of crude oil, from which 72 millions where among non intra Mediterranean ports [1].

This thesis deals with the further development of an existing underwater vehicle for autonomous navigation. The vehicle was conceived to navigate over the sea surface and, at certain fixed points, to dive vertically in order to obtain a profile of a water column. The main objectives of the thesis are the improvement of the hardware and software of the vehicle in order to make it fully operational, and the design and implementation of control techniques for autonomous navigation. The problem of autonomous navigation is addressed first with the calculation of an hydrodynamic model in 3DoF. An extensive study about the selection of the coefficients is performed, using a linearized model. The calculation of the coefficients is done using two approaches: a geometric one and another one based on least squares techniques applied to experimental data obtained during sea trials. The least squares method gives satisfactory results and the simulations fits the experimental data. The resulting hydrodynamic model is completed with the physical constraints of the actuators of the vehicle. Solving the autonomous navigation problem requires the design of controllers for both the inner loop (dynamic) and the outer loop (kinematic). Several solutions based on type-1 TSK fuzzy control are presented for velocity control, yaw control, pure pursuit navigation, and path following. The fuzzy controller is used to manage different linear controllers designed for specific conditions. The hydrodynamic model plays an important role in the design of the controller for the inner loop. In addition, a gain scheduled controller is designed to validate a particular case of the fuzzy controller in the inner loop. Regarding the finishing of the vehicle to be fully operational, the improvements begin with a new driver for the lateral thrusters because they lacked backwards movement capability. Additionally, upgrades in the handling of the vehicle had to devised. In this respect, a wireless on/off system is presented to power the vehicle, and a WiFi connection is adapted to manipulate the software of the vehicle remotely. Furthermore, a study of the currents and power of the immersion system in order to reduce the power consumption is performed, and the hardware is improved with the inclusion of some commercial devices, like an IMU, CTD, and acoustic localization system. The software is improved in several aspects. First, some problems derived from previous works are debugged. The system is then restructured with a multithread development, which provides robustness and modularity. As the system needed an extension of the protocol communication for easy handling, a robust protocol communication is implemented with the possibility to execute scripts. Finally, the existing graphical user interface is simplified in order to provide only the information required by the operator. In order to improve the buoyancy of the vehicle, several foams are designed, adjusted to the geometry of the vehicle, and a ballast system is also included for fine adjustment. Finally, several tests in the laboratory, a swimming pool, a channel, and at sea are performed in order to check the performance of the vehicle. Results show a correct behavior of hardware and software, and also validate the performance of the controllers designed for autonomous navigation. / Esta tesis aborda el desarrollo de un vehículo submarino existente para la navegación autónoma. El vehículo fue concebido para navegar sobre la superficie del mar siguiendo ciertos puntos preestablecidos, y hacer inmersiones verticales con el fin de obtener un perfil de una columna de agua. Los objetivos principales de la tesis son la mejora del hardware y el software del vehículo con el fin de que sea plenamente operativo, y el diseño e implementación de técnicas de control para la navegación autónoma. El problema de la navegación autónoma se aborda primero con el cálculo de un modelo hidrodinámico en 3 grados de libertad. Un extenso estudio sobre la selección de los coeficientes se realizó usando un modelo linealizado. El cálculo de los coeficientes se obtuvo utilizando dos enfoques: primero un enfoque geométrico, y luego un enfoque basado en técnicas de mínimos cuadrados aplicados a los datos experimentales obtenidos durante las pruebas de mar. El método de mínimos cuadrados da resultados satisfactorios y las simulaciones se ajustan a los datos experimentales. El modelo hidrodinámico resultante se completa con las limitaciones físicas de los actuadores del vehículo. Resolver el problema de navegación autónoma requiere el diseño de controladores tanto para el lazo interno (dinámico) como el lazo exterior (cinemático). En este sentido se presentan varias soluciones basadas en controladores difusos TSK tipo 1 para el control de velocidad, control de guiñada, navegación "pure pursuit", y "path following". El controlador difuso se utiliza para gestionar diferentes controladores lineales diseñados para condiciones específicas, y el modelo hidrodinámico juega un papel importante en el diseño del controlador del lazo interno. Además, se diseñó un controlador tipo "gain scheduling" para validar un caso particular del controlador difuso. En cuanto a poner el vehículo completamente operativo, las mejoras comienzan con un nuevo controlador para los propulsores laterales pues éstos carecían del movimiento en reversa. Adicionalmente se realizaron varias mejoras respecto a la fácil manipulación del vehículo. En este sentido se implementó un sistema inalámbrico para el encendido y apagado del vehículo, y se adaptó una conexión WiFi para poder manipular el software remotamente. Luego, se realizó estudio de las corrientes y voltajes implicados en el sistema de inmersión con el fin de reducir el consumo de energía, y finalmente el hardware se mejora con la inclusión de algunos dispositivos comerciales como un IMU, CTD, y sistema de localización acústica. El software se mejora en varios aspectos. En primer lugar, algunos de los problemas derivados de desarrollos anteriores se depuran. A continuación, el sistema se reestructura con un desarrollo multi-hilo que proporciona robustez y modularidad. Debido a que el sistema necesitaba la extensión del protocolo de comunicación para un fácil manejo, se implementó un protocolo de comunicación robusto con la posibilidad de ejecutar scripts. Por último, se simplifica la interfaz gráfica de usuario existente con el fin de proporcionar solamente la información necesaria para el operador. Con el fin de mejorar la flotabilidad del vehículo, se diseñan varias espumas ajustadas a la geometría del vehículo, y también se incluye un sistema de lastre para un ajuste fino. Por último, se hicieron varias pruebas en laboratorio, piscina, un canal, y en el mar con el fin de comprobar el rendimiento del vehículo. Los resultados muestran un comportamiento correcto de hardware y software, y también validan el funcionamiento de los controladores diseñados para la navegación autónoma.

Los sistemas de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal (HCFSS) constituyen una tecnología válida para la depuración de aguas residuales urbanas. Uno de los principales objetivos de estos sistemas es eliminar la materia orgánica, los sólidos y los nutrientes presentes en el agua residual decantada. La materia orgánica mineral contenida en el agua residual se compone de una mezcla compleja de sustancias de diferentes tamaño y composición química. En sistemas de tratamiento convencionales se ha demostrado que la istribución de tamaños de partículas del agua residual afluente puede afectar la eficiencia del tratamiento. Sin embargo, muy pocos estudios han sido llevados a cabo en HCFSS para determinar si los factores como la distribución de tamaño o características de la materia orgánica afectan la eficiencia del tratamiento. Por lo tanto, la hipótesis inicial de este trabajo está basada en la suposición de que en HCFSS, las características de la materia orgánica disuelta y particulada pueden afectar la eficiencia de eliminación de materia orgánica (DQO) y amonio. Los estudios realizados para probar esta hipótesis, fueron desarrollados utilizando pequeños contenedores experimentales poco profundos (0.27-0.3 m) con un área superficial de 0.54-0.77 m2. Estos sistemas fueron plantados con Phragmites australis y en la mayoría de los experimentos fueron alimentados de forma intermitente. El agua residual utilizada fue de dos tipos, sintética y agua residual urbana decantada. El agua residual sintética fue preparada con agua de grifo y compuesta de glucosa (materia orgánica fácilmente biodegradable), almidón (materia orgánica lentamente biodegradable) y nutrientes. En los capítulos 2 y 3 se hace una descripción sobre la eficiencia de los HCFSS experimentales. Estos sistemas tuvieron excelente eliminación de DQO con eficiencias entre 70 y 94% independiente del tipo de sustrato (glucosa o almidón) y de la carga orgánica superficial suministrada (5-6 g DQO/m2.d y 20-22 g DQO/m2.d). La eliminación de amonio en estos sistemas fue moderada, el sistema alimentado con glucosa tuvo mayor eficiencia (45-57%) con respecto al sistema alimentado con almidón (40-43%). La conductividad hidráulica fue menor en el sistema alimentado con glucosa, probablemente debido a un mayor crecimiento del biofilm.En los HCFSS que operaron con agua residual urbana decantada, la aplicación de un pretratamiento físico-químico no mejoró la concentración de DQO en el efluente comparado con el sistema que no recibió tratamiento físico-químico (82 vs 88%), pero redujo la turbiedad y la concentración de DQO en el afluente. La eliminación de amonio fue alta y similar en ambos sistemas con un rango entre 63 y 94%. La conductividad hidráulica fue mayor (28 m/d) en el sistema con agua residual tratada que en el sistema que no recibió tratamiento (20 m/d). Los resultados de este estudio sugieren que un pretratameinto físico-químico podría evitar la acumulación de sólidos en la zona de entrada de los HCFSS.El capítulo 5 describe un estudio diseñado para evaluar la eficiencia de eliminación en dos sistemas experimentales que operaron en forma intermitente y continua. Las tasas de eliminación de DQO fueron altas y similares en los dos sistemas con un valor promedio de 78%. La eliminación de amonio fue significativamente mas alta (P<0.05) en el sistema alimentado en intermitente comparado con el sistema alimentado en continuo (87 vs 69%).El capítulo 6 proporciona información sobre la cantidad y calidad de sólidos acumulados en el medio granular de 6 humedales construidos a escala comercial. Los resultados de este estudio indicaron que la mayor cantidad de sólidos fue depositada en la zona de entrada (3-57 kg/m2) con diferencia significativa para la zona de salida (2-16 kg/m2). Esta alta cantidad de sólidos acumulada en la zona de entrada fue variable y estuvo relacionada con la carga orgánica y de sólidos recibida (3.1-17.5 g DQO/m2.d; 2.6-10 g SST/m2.d). El contenido de materia orgánica de los sólidos acumulados fue bajo (20%) y de difícil biodegradación tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Los valores de conductividad hidráulica en estos sistemas fueron bajos (0-4 m/d) cerca de la zona de entrada con respecto a la zona de salida (12-200 m/d).Por último, en el capítulo 7 se enumeran las principales conclusiones de cada uno de los aspectos estudiados y se mencionan algunas sugerencias para futuras investigaciones. / Subsurface-flow constructed wetlands (SSF CWs) constitute a proven technology for treatment of urban wastewater. One of the principal objectives of CW treatment is to remove organic matter, suspended solids and nutrients from the settled wastewater. The organic and mineral matter contained in urban wastewater is composed of a complexity of substances of different sizes and chemical compositions.In conventional treatment systems it has been demonstrated that the particle size-frequency distribution of the influent wastewater can affect treatment efficiency. However, very few studies have been conducted in SSF CW to determine whether factors such as the size-frequency distribution or organic matter characteristics affect treatment efficiency. Thus the initial hypothesis of this work is based on the supposition that in SSF CW systems, the characteristics of the dissolved and particulate organic matter can influence the removal of COD and ammonium of wastewater. The designed studies were conducted in small experimental SSF CW units that were shallow (0.27 and 0.3 m), and with a surface area of 0.54-0.77 m2. The SSF CWs were planted with Phragmites australis and in most of the studies the treatments received wastewater on an intermittent basis. Wastewater used in these studies was either synthetic or settled urban wastewater. The synthetic wastewater was prepared with tap water and composed of glucose (organic matter easily biodegradable), starch (organic matter slowly biodegradable) and nutrients. In Chapters 2 and 3, details are provided to illustrate that shallow SSF CW provided excellent removal of COD, with average removal rates ranging from 70 to 94% irrespective of the type of organic ubstrate (glucose vs starch) or organic loading rates (5-6 g COD/m2.d to 20-22 g COD/m2.d). The ammonium-N removal in these systems was moderate, with the glucose-fed SSF CW providing marginally better removal (45 to 57%) as compared to the starch-fed system (40 to 43%). The hydraulic conductivity was low in the system fed with glucose due to the presence of a greater growth of biofilm.In experimental SSF CW treating urban wastewater, the application of the physico-chemical pretreatment did not improve COD effluent concentrations as compared to the no-pretreatment control (82 vs 88%), but did reduce turbidity and COD concentration in the influent. The removal rates of ammonium-N were similar in both systems and ranged from 63 to 94%.The hydraulic conductivity was higher (28 m/d) in the system with treated wastewater as compared to the control (20 m/d). These results indicate that the pretreatment could possibly help to reduce pervasive solids accummulation in the inlet zone (Chapter 4).Chapter 5 describes a study designed to evaluate treatment efficiency in experimental SSF CW that were operated with either intermittent or continuous feeding. The COD removal rates were relatively high and merely identical in both systems, with an average value of 78%. Ammonium-N removal was significantly higher (P<0.05) in the intermittently fed system as compared to the continuously fed system (87 vs. 69%). The enhanced removal of COD and ammonium-N observed in the present studies were attributed to several factors including shallow wetland beds, macrophyte aboveground biomass, and more oxidizing conditions in the root zone.Chapter 6 provides survey-type information for six full-scale SSF CW. The data indicated that the greatest amount of solids were deposited within the inlet zone (3-57 kg/m2), with significantly less solids near the outlet (2-16 kg/m2). It was apparent that the amount of solids deposited near the inlet was highly variable and was correlated with respective loading rates (3.1-17.5 g COD/m2.d; 2.6-10 g TSS/m2.d). Analyses of the accumulated solids showed them to be approximately 20% organic matter, extremely recalcitrant and difficult to degrade under either aerobic or anaerobic conditions. Hydraulic conductivity values were significantly lower near the inlet zone (0-4 m/d) as compared to the outlet zone (12-200 m/d).Chapter 7 lists the main conclusions for each of the chapters and provides suggestions for future investigations.

Esta tesis pretende analizar el Liderazgo de los Oficiales de la Marina Mercante para determinar sus debilidades y áreas de mejora, de cara a contribuir en el diseño de un plan de formación en Liderazgo adecuado para este colectivo, respondiendo a las recomendaciones de la OMI de Manila 2010. El Liderazgo es un aspecto clave para dar respuestas a muchos de los retos a los que nos enfrentamos hoy, y en el caso de los Oficiales de la Marina Mercante, un Liderazgo efectivo es esencial para no poner en riesgo la seguridad marítima, preservando el medio ambiente y protegiendo a los trabajadores del mar y al pasaje, para mantener un clima de trabajo saludable a bordo, así como para incrementar la efectividad del negocio marítimo en tiempos marcados por una alta competitividad y por el impacto de la crisis financiera en el sector, que exige acciones decisivas. / This thesis aims to analyze the Merchant Marine Officers’ Leadership in order to determine their weaknesses and improvement areas, in order to help in the design of a Leadership training plan proper to this group, attending the IMO recommendations (Manila 2010). Leadership is a key point to provide answers to the many challenges we face today, and in the case of the Merchant Marine Officers, an effective Leadership is essential not to jeopardize maritime safety, thus preserving the environment and protecting sea workers and passengers, as keeping a healthy working atmosphere on board, and also to increase the shipping business effectiveness nowadays when a high competition prevails and the financial crisis’ impact on the maritime transport sector demands decisive action.

The main topic of the thesis is the search and obtention of certain tools and criteria which allow us to propose an analytical methodology in order to understand and demonstrate the reasons why Spain has been importing Clinker from so far places as China or Thailand instead of Turkey which should have been the "natural" supplier due to their geographical proximity. Initially we highlighted the next objectives: -To Analyze the capacities and/or logistic limitations of the spanish ports on their cement terminals. -To demonstrate that the import/export capacities of a country go intimately linked to their logistic capacities. -To relate the main cement economic parameters with the import/export capacities of a country. For that: -We have studied the cement history from their begginings together with his Spanish evolution till nowadays. -We have analyzed the freight market from the cement transportation point of view. -We have analyzed the Spanish port cement terminals. -We have issued done freight calculations in order to demonstrate the paramount importance of the ports logistics capacities. Achieving the next conclusions: -The freight value is what determines the global cement movements. The shorter distance does not guarantee the cheapest freight. -It has been demonstrated that the import/export capacites of a country go linked to economical factors, which might be financial or logistics, and the economical level of a country are intimately linked to the cement consumption of the same. -It has been demonstrated that the logistic capacities are the ones determining if a country can import/export to overseas countries, so Spain with her fantastic ports and bulk terminals has been able to receive big vessels from distant countries like China. Also we can confirm: -The cement is a strategical material that big corporations and governments try to control giving rise to an oligopoly. -The value of a ship analyzed as a logistic cost is directly related to the value of the cement. We have standardized a formula to pass from Time charter to a freight par metric ton. -The cost of the low value dry bulk cargoes depends almost exclusively of their logistic cost. -The economy of scale in the cement world does not always apply, due to the fact that in a lot of places we need vessels cranes and grabs to load/discharge which makes totally impossible to use bigger vessels because those are usually gearless. / El tema central de la tesis es la búsqueda y la obtención de unas herramientas y/o criterios que permitan proponer una metodología de análisis para entender y demostrar las razones por las que España ha importado Clinker de lugares tan lejanos como China o Tailandia en lugar de Turquía que debería haber sido el suministrador "natural" por cercanía. Inicialmente se marcaron los siguientes objetivos: -Analizar las capacidades y/o limitaciones logísticas de los puertos españoles en sus terminales de cemento. -Demostrar que las capacidades de importación/exportación de un país van íntimamente ligadas a sus capacidades logísticas. -Relacionar las principales magnitudes económicas del mundo del cemento con la capacidad de importación/exportación de un país. Para ello: -Se ha estudiado la historia del cemento desde sus inicios así como su evolución en España hasta la actualidad. -Se han analizado el mercado de fletes desde el punto de vista del transporte del cemento. -Se han analizado las terminales cementeras de los puertos españoles. -Se han realizado cálculos de importes de fletes para demostrar que las capacidades logísticas de los puertos son de importancia capital. Llegando a las siguientes conclusiones: -El valor del flete es el que determina los movimientos de cemento a nivel mundial. La distancia más corta no nos garantiza el flete más barato. -Queda demostrado que la capacidad de importación y exportación de un país va ligada a factores económicos, ya sean logísticos o financieros así como el nivel económico de un país está íntimamente relacionado con el consumo de cemento del mismo. -Ha quedado demostrado que las capacidades logísticas son las que determinan si un país puede importar y/o exportar a países lejanos, ergo España con sus fantásticos puertos y terminales de graneles ha podido recibir buques grandes y por tanto importar de lugares tan lejanos como China. Asimismo, podemos afirmar: -El cemento es un material estratégico que tanto corporaciones como gobiernos intentan controlar y que da por tanto lugar a un oligopolio. -El valor del buque analizado como coste logístico afecta de forma directamente proporcional al valor del cemento. Hemos estandarizado una fórmula para pasar de "Time charter" a flete por tonelada métrica. -El valor de las mercancías a granel de bajo coste depende casi exclusivamente de su coste logístico. -Las economías de escala en el mundo del cemento no siempre son válidas, ya que en muchos lugares hace falta que el propio buque posea medios de carga y/o descarga con lo que pasa a ser inviable el uso de un buque de mayor porte, ya que éstos generalmente carecen de medios propios.

El acuifero costero de la Plana de Castelló presenta unas características hidrogeoquimicas de gran complejidad, como consecuencia de la de la superposición de procesos tanto naturales como antrópicos, como son la intrusión marina, la contaminación de origen agrícola e industrial y la descarga de aguas sulfatadas desde los acuíferos triásicos de borde. De ellos, el que condiciona en mayor grado las características físico-químicas del agua subterranea es, sin duda, la intrusión marina, que es notable en la mitad meridional y en el extremo septentrional de la Plana. El más relevante proceso modificador asociado a la mezcla de agua dulce y agua salada es el intercambio iónico, que afecta principalmente al calcio y al sodio, y no tanto al magnesio, cuya aparente ganancia está relacionada con aportes de agua de recarga lateral subterranea desde los acuiferos triásicos de la Serra d'Espadà este mismo mecanismo es el responsable del aumento de sulfatos que se acompaña de aportes de litio, estroncio y boro. Las mayores concentraciones se encuentran en los alrededores de la población de Xilxes, donde parecen existir flujos locales intensos, probablemente asociados a altos estructurales del sustrato triásico. Se ha detectado la presencia de elementos minoritarios y traza en concentraciones apreciables. Estos elementos son boro, estroncio, litio, manganeso, hierro, bario,arsénico, selenio, vanadio, flúor, mercurio y cromo. Algunos de estos elementos tienen clara procedencia geoquímica pero otros pueden estar asociados a procesos contaminantes.

El objetivo de esta tesis es hacer un estudio analítico de la realidad sociológica de la gente de mar y su entorno.Como marco de referencia teórico se ha tomado el concepto de "institución total" elaborado por el sociólogo norteamericano Erwing Goffman. Una vez definida la problemática y explicitado el modelo de análisis en el cual queda fundamentado el trabajo, la tesis intenta mostrar una visión panorámica, objetiva y detallada de los diversos factores que configuran el peculiar estilo de vida de la gente de mar: las tripulaciones, sus roles respectivos y el tipo de relaciones que se establecen entre los distintos miembros que las constituyen; la influencia que sobre estas relaciones ejerce el carácter cada vez más reducido e internacional de los integrantes de la tripulación; las motivaciones del marino; los condicionamientos que la vida a bordo suponen en lo que respecta a la preservación de su esfera privada, a sus actividades de ocio, a la dialéctica entre la comunicación y la soledad, entre el aburrimiento, la tensión y la fatiga. Completa esta parte central del análisis un capítulo sobre las relaciones sociales del marino con el mundo exterior, problemáticas como consecuencia del carácter de la vida a bordo, desde un enfoque que considera al buque como una institución total. Además de la situación del barco en puerto, se hace especial hincapié en la cuestión de las relaciones familiares, en los problemas de la integración del marino en la célula de la familia y en aquellos que se derivan de su reincorporación a la vida de familia y a la sociedad de tierra en general.La tesis se divide en cinco capítulos: 1) El barco mercante y su adecuación al concepto de institución total: en este primer capítulo se define lo que es una institución total, se habla de distintos tipos de tales instituciones y finalmente se especifica, cómo y por qué podemos considerar el barco mercante como una institución total. 2) Vida interna de la institución barco: aquí se estudia la tripulación como grupo social, analizando los distintos roles que se encuentran y sus características, las relaciones entre mandos y subalternos, los subgrupos, las tripulaciones internacionales y las reducidas. 3) El tripulante: en este capítulo se enfoca el estudio desde la perspectiva del interno de la institución barco, contemplando el porqué de su embarque, su integración en el mundo de la tripulación, la identidad del marino y la búsqueda de su propio espacio. 4) La relación del marino con el mundo exterior: aquí se presta atención a cómo condiciona la profesión marinera la relación con la sociedad en general y con la familia en particular. Las actitudes del marino ante las personas de tierra, los problemas típicos de las familias en las que el esposo y padre es marino y la "crisis" del retorno al hogar. 5) Conclusiones: En este último capítulo se extraen las conclusiones pertinentes a los capítulos previos y se pretende sintetizar una serie de puntos básicos en la vida dentro de la institución barco, así como de presentar una visión de futuro y plantearse qué criterios deberán tenerse en cuenta a la hora de proyectar una tripulación o al definir las características apropiadas para el ejercicio de la profesión marinera. / The main object of this thesis is a sociological study on living conditions aboard merchant ships.The theoretical reference framework is the notion of the "total institution", as developed by the American sociologist Erwing Goffman. After defining the problems and explaining the analytical model upon which his work rests, the thesis offers an objective, detailed panoramic view of the various factors at work in shaping the distinct life-style of the men - and occasionally the women - who make the sea their profession: the crews, the roles within the crew, and the kind of relations that arise between its various members; how these relations are influenced by the smaller size and international composition of the crews; what motivates sailors; the implications of life aboard in attempting to maintain a private sphere, in leisure activities, and in the dialectic between communication and solitude, between boredom and tension and fatigue.This central part of the analysis is rounded off with an essential chapter on the social relations of the seafarer with the world outside, relations that are difficult precisely as a result of the character of life on board from a standpoint that sees the ship as a total institution. In addition to the situation of ships in ports and the particular case of passenger ships, the thesis places special emphasis on the issues of family relations, the problems sailors have in integrating into the family cell, and the problems arising from their return to family life, and to on-shore society in general.Structure of the thesis1) The merchant vessel as a form of total institution: this first chapter gives a definition of a total institution, discusses the various types of such institutions, and goes on to specify how and why we can regard the merchant ship as a total institution.2) The inner life of the ship institution: here the crew is studied as a social group, analysing the various roles found and their characteristics, the relations between officers and ratings, subgroups, international crews and downsized crews.3) The crew member: this chapter approaches the study from the point of view of the individual inside the ship institution, considering his reasons for going aboard, his integration in the world of the crew, the identity of the sailor and his search for his own space.4) The relations of crew members with the outside world: here we turn to how being a seafarer affects relations with society in general and with the family in particular - the sailor's attitude to people on shore, the typical problems of families in which the husband and father is a seaman, and the "crisis" of returning home.5) Conclusions: this last chapter seeks to summarise a number of basic points concerning life inside the ship institution and to use them in seeking valid criteria for designing crews in the current context of the merchant marine. For this purpose, a number of studies produced in various countries are drawn on, concerning the physical and psychological characteristics that a person intending to pursue the seafaring life should possess.