Ingeniero Civil en Computación / La Geomorfología fluvial corresponde al estudio de los procesos de formación y sedimentación de los ríos, y de su interacción con el entorno, lo que entrega información sobre la "historia de vida" de un terreno. En este contexto, existen dos elementos de estudio interesantes: las redes de drenaje y las terrazas fluviales. Runnel es un software que tiene por objetivo visualizar y detectar patrones de drenaje y terrazas fluviales sobre terrenos representados por grillas o triangulaciones de éstas. Si bien el funcionamiento de Runnel es correcto, éste tiene un gran problema: el tiempo de ejecución de sus principales algoritmos. A medida que el tamaño del terreno crece, el tiempo de ejecución aumenta considerablemente. Con el fin de mejorar este problema, se decidió paralelizar los algoritmos de detección de redes de drenaje: Peucker, Callaghan, RWFlood y Ángulo Diedro. Al mismo tiempo, se decidió implementar una triangulación simplificada, la cual disminuye el número de triángulos, y en consecuencia, se disminuye el tiempo de ejecución de los algoritmos que usan la triangulación. Para lograr la paralelización se utilizó OpenCL, herramienta que permite la ejecución de un código paralelo tanto en GPU como en CPU de forma indistinguible. Para la triangulación simplificada se utilizó un algoritmo basado en la eliminación de uno de los vértices de aquellos triángulos que cumplen una condición predeterminada. Como resultado de la paralelización se obtuvieron mejoras significativas con los algoritmos de Peucker (speed-up mínimo: 1.19 y speed-up máximo: 13.63), Callaghan (speed-up mínimo: 5.87 y speed-up máximo: 19.82) y Ángulo Diedro (speed-up mínimo: 1.43 y speed-up máximo: 23.53). La triangulación simplificada también entregó mejoras en rendimiento, pero con menor impacto que la paralelización (speed-up mínimo: 1.14 y speed-up máximo: 1.94). El único algoritmo que no resultó en mejoras en su tiempo de ejecución (en la mayoría de los casos de prueba) fue el algoritmo RWFlood (speed-up mínimo: 0.16 y speed-up máximo: 2.93). Junto con el desarrollo de los algoritmos paralelos se adquirió conocimiento sobre las diferencias de rendimiento de una CPU con una GPU. Se tuvo que ahondar en la arquitectura de cada una y reconocer el tipo de problema que cada una puede resolver de manera óptima. Se propone como trabajo futuro solucionar el uso excesivo de la memoria en la triangulación, analizar del impacto de la triangulación simplificada en los terrenos, solucionar el problema del tiempo de ejecución de RWFlood y paralelizar otros algoritmos.

Memoria para optar al título de Geógrafa / El propósito de este estudio es el conocimiento de la geomorfología presente en la sección distal de la cuenca de Vodudahue, Región de Los Lagos. Se identifica y caracteriza la geomorfología, analizando los procesos fluviales actuales que afectan la zona, como también la dinámica y tendencia evolutiva. La metodología utilizada es la fotointerpretación de imágenes satelitales y fotografías aéreas, identificando formas fluviales como llanuras de inundación y terrazas de acuerdo a Tarbuck, Lutgens & Tasa (2005) y Huggett (2007); formas fluviomarinas como fan delta de acuerdo a McPHERSON et al. (1987), NEMEC (1990) y BIRD (2008); laderas de acuerdo a Gutierrez (2008) y procesos de remoción en masa según Hauser (1993); y formas aluviales como abanicos aluviales de acuerdo a Tarbuck, Lutgens & Tasa (2005), Huggett (2007) y Gutierrez (2008), geomorfologías características de los valles fluviales desarrolladas durante el Pleistoceno. En el Reciente, operan sólo las acciones erosivas y depositacionales, principalmente en forma lateral. En la actualidad, el río presenta una morfología meándrica en la desembocadura, pero paleo canales dan cuenta que el curso se presentaba de forma trenzada (braided) y paleo bancos presentan distintas etapas evolutivas del fan delta y de los meandros. La cuenca no sufre cambios sustanciales en cortos periodos de tiempo.

In this paper we present a joint initiative of the Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (Ingemmet) and the Research Group of Physical Geography in High Mountains of the Universidad Complutense de Madrid (GFAM-UCM), to promote at Peru the research on geomorphology and climate change. The plan is to elaborate geomorphological maps of Lima Metropolitana and header watersheds (Chillón, Rímac and Lurín), to generating analytical instruments to achieve the following objectives: 1) Decoding the record of climatic changes in landforms. 2) Delimit water reserves stored as ice masses (cryosphere). 3) Recognize the relationship between the geomorphology and the geological hazards which may affect to people and their economic activities. 4) Design a methodology that can be extrapolated to other Peruvian regions. To this end, geomorphological mapping will be integrated into geographic information systems (GIS): will be identified the morphoclimatic units and the related genetic processes. Also, their relative chronologies will be proposed. Then, the absolute dating of key units will be established to confirm or correct the relative chronologies. The information will be compiled in databases to be contrasted with other evidences and paleoclimatic proxies. This is intended to produce models of climate evolution, to contribute to the assessment of geological hazards, and the knowledge of current state of cryosphere, including recent trends and future forecasts. / En este trabajo se presenta una iniciativa conjunta del Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (Ingemmet) y el Grupo de Investigación en Geografía Física de Alta Montaña de la Univeridad Complutense de Madrid (GFAM-UCM) para promover en el Perú las investigaciones sobre geomorfología y cambio climático. El plan consiste en elaborar mapas geomorfológicos de la región de Lima Metropolitana y las cabeceras de sus cuencas hidrográficas (Chillón, Luríny Rímac) generando instrumentos de análisis para: 1) Decodificar el registro de los cambios climáticos en las formas del relieve. 2) Delimitar las reservas hídricas almacenadas en forma de masas de hielo (criosfera), conocer sus tendencias y elaborar pronósticos de futuro. 3) Identificar las relaciones entre las geoformas del relieve y los peligros geológicos que afectan a la población y sus actividades económicas. 4) Diseñar una metodología que pueda extrapolarse a otras regiones peruanas. Con el fin de lograr esos objetivos, en primer lugar se van a elaborar mapas geomorfológicos integrados en sistemas de información geográfica (SIG): se diferenciarán las unidades morfoclimáticas, se identificarán los procesos que las generaron y se propondrán sus cronologías relativas. A continuación, se establecerán las cronologías absolutas de unidades clave, que permitirán confirmar o corregir la anterior secuencia de edades. De este modo se desea contribuir a desarrollar modelos de la evolución del clima, colaborar con la evaluación de los peligros geológicos y conocer el estado de la criosfera, incluyendo tendencias pasadas y previsiones futuras.

[EN] The problematic of floods and its association to territorial transformation is undergoing a significant trend change, in terms of understanding the scope of the problem and dealing with it. The aim of this research, however, has been confined to the flooding from fluvial origin, in small basins, maximum 500 km2. Most of these basins have common diverse characteristics, among which were considered remarkable little or non-existent regulation, short reaction time by public population, activity or constriction channels due to inadequate locations of some buildings and the high generation torrential event which provoke considerable damages. The territories which present the described problems have been the subjects of research through its application on Girona pilot river basins and the ravine of Portelles, located in the north of the Alicante Province. The main objective was to study the preventive measures which have been developed in the pilot basins, from different regulatory framework, legislative and regulation, management plans and urban planning. It was found necessary to evaluate the input which contributes the prevention of floodplains regulation and alluvial fans as well as amending the insurance approach against extraordinary risks, improving its effectiveness in terms of prevention.. To conclude, through nonstructural measures such as land use planning, the regulation of uses in floodplains and alluvial fans, and mandatory insurance policy in high risk flood zones, small basins, such as the present one, would be able to manage flood risk more efficiently than through diverse emergency works, which is currently happening. In order to make this approach operational, all social agents, administrations at all levels and individuals' involvement and participation are required. The management plans carried out, which have been subject of analysis in this investigation, are heading as planned, however, the coordination and cooperation still continues to be a pending issue. Possible approaches are put in on how to act on the small basins where integrated measures along with the local populations are considered essential. Thus, efforts have been made to cope with problems of social perception through different social agents, carrying out diverse pending interviews, all social agents, a lifelong learning on flood management, particularly in the prevention phase, which has been lacking until today in the basins of Girona River and the ravine of Portelles. / [ES] La problemática de la inundabilidad y su relación con las transformaciones territoriales está experimentando un cambio de tendencia significativo, tanto en la forma de entender el alcance del problema como de enfrentarse al mismo. No obstante, con el objetivo de centrar esta investigación se ha acotado la misma para inundaciones de origen fluvial en cuencas de pequeño tamaño, máximo 500 km2. La mayoría de estas cuencas tienen en común diversas características, entre las cuales se han considerado destacables la escasa o nula regulación, los cortos tiempos de reacción por parte de la población, una ocupación o constricción de cauces por localizaciones inadecuadas de algunas construcciones y la generación de sucesos de elevada torrencialidad, provocándose daños de consideración. Los territorios que presentan la problemática descrita han sido objeto de estudio en esta investigación a través de su aplicación sobre las cuencas piloto del río Girona y el barranco de Portelles, situados al norte de la provincia de Alicante. El objetivo principal ha sido el estudio de las medidas de prevención que se han desarrollado en las cuencas piloto, desde diferentes marcos reguladores como son legislación, normativas, planes de gestión y planeamientos urbanísticos. Se ha considerado la necesidad de evaluar la aportación que supone a la prevención la regulación de las llanuras de inundación y los conos aluviales, así como, modificar el enfoque de los seguros frente a riesgos extraordinarios, mejorando su efectividad en materia de prevención. En definitiva, a través de medidas no estructurales como la ordenación del territorio, la regulación de usos en las llanuras de inundación y los conos aluviales, y unas políticas de seguros obligatorios en zonas inundables, las cuencas pequeñas, como la que nos ocupa, serían capaces de gestionar el riesgo de inundación de forma más eficiente que a través de las diversas obras de emergencia, que es lo sucede actualmente. Para que este planteamiento sea operativo se requiere la implicación de todos los agentes sociales, administraciones a todos los niveles y particulares. Los planes de gestión realizados, que han sido objeto de análisis en esta investigación, van en la dirección planteada, no obstante, la coordinación y cooperación sigue siendo la asignatura pendiente. Se aportan posibles enfoques de cómo actuar en las cuencas pequeñas, donde la integración de las medidas, junto con las actuaciones de la población, lo he considerado imprescindible. Por ello, se ha querido conocer la percepción social de esta problemática por los diferentes agentes sociales, llevándose a cabo diversas entrevistas que han demostrado que tenemos pendiente, todos los agentes sociales, un largo camino en el aprendizaje sobre la gestión de las inundaciones, particularmente en la fase de prevención, la cual ha estado ausente hasta la actualidad en las cuencas del río Girona y del barranco de Portelles. / [CAT] La problemàtica de la inundabilitat i la seua relació amb les transformacions territorials està experimentant un canvi de tendència significatiu, tant en la forma d'entendre l'abast del problema com d'enfrontar-se al mateix. No obstant açò, amb l'objectiu de centrar aquesta investigació, s'ha fitat la mateixa per a inundacions d'origen fluvial en conques de xicoteta grandària, màxim 500 km2. La majoria d'aquestes conques tenen en comú diverses característiques, entre les quals s'han considerat destacables l'escassa o nul·la regulació, els curts temps de reacció per part de la població, una ocupació o constricció de llits per localitzacions inadequades d'algunes construccions i la generació de successos d'elevada torrencialitat, provocant-se danys de consideració. Els territoris que presenten la problemàtica descrita han sigut objecte d'estudi en aquesta recerca a través de la seua aplicació sobre les conques pilot del riu Girona i el barranc de Portelles, situats al nord de la província d'Alacant. L'objectiu principal ha sigut l'estudi de les mesures de prevenció que s'han desenvolupat en les conques pilot, des de diferents marcs reguladors com són legislació, normatives, plans de gestió i planejaments urbanístics. S'ha considerat la necessitat d'avaluar l'aportació que suposa a la prevenció la regulació de les planes d'inundació i els cons al·luvials, així com, modificar l'enfocament de les assegurances enfront de riscos extraordinaris, millorant la seua efectivitat en matèria de prevenció. En definitiva, a través de mesures no estructurals com l'ordenació del territori, la regulació d'usos en les planes d'inundació i els cons al·luvials, i unes polítiques d'assegurances obligatòries en zones inundables, les conques xicotetes, com la qual ens ocupa, serien capaces de gestionar el risc d'inundació de forma més eficient que a través de les diverses obres d'emergència, que és el que succeeix actualment. Perquè aquest plantejament siga operatiu es requereix la implicació de tots els agents socials, administracions a tots els nivells i particulars. Els plans de gestió realitzats, que han sigut objecte d'anàlisi en aquesta recerca, van en la direcció plantejada, no obstant açò, la coordinació i cooperació segueix sent l'assignatura pendent. S'aporten possibles enfocaments de com actuar en les conques xicotetes, on la integració de les mesures, juntament amb les actuacions de la població, ho he considerat imprescindible. Per això, s'ha volgut conèixer la percepció social d'aquesta problemàtica pels diferents agents socials, duent-se a terme diverses entrevistes que han demostrat que tenim pendent, tots els agents socials, un llarg camí en l'aprenentatge sobre la gestió de les inundacions, particularment en la fase de prevenció, la qual ha estat absent fins a l'actualitat en les conques del riu Girona i del barranc de Portelles. / Palencia Jiménez, JS. (2016). Ordenación del territorio e inundabilidad. El caso de la Cuenca del Río Girona en la provincia de Alicante (Comunidad Valenciana-España) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61991 / TESIS

La dinámica de una cuenca es el reflejo combinado de la geomorfología fluvial, la variabilidad climática y los procesos antropogénicos. La cuenca del arroyo San Bernardo (83 km2) nace en las laderas orientales del cordón de Sierra de la Ventana localizada al sur de la provincia de Buenos Aires. El curso principal es uno de los tributarios de la cuenca del río Sauce Grande y confluye en cercanías de la localidad turística de Sierra de la Ventana. Actualmente hay un impulso inmobiliario y un despegue económico muy importante en esta área, especialmente en las zonas lindantes a las riberas de los arroyos serranos. En la cuenca del arroyo San Bernardo se generan crecidas intensas provocadas por eventos hidrometeorológicos extremos que afectan a la población situada en las márgenes. Estas crecidas son espontáneas y ocasionan el aislamiento temporario, la inundación de sectores urbanos aledaños al curso principal, la evacuación de personas y pérdidas tanto humanas como económicas. El área de estudio es una zona de transición con precipitaciones variables en función de las características regionales e influidas por eventos de escala global. Estas precipitaciones han desplazado su estacionalidad de primavera a verano. Con respecto a las condiciones naturales se halla en una zona relicto del pastizal pampeano, con especies adaptadas a los eventos de crecidas e importante por su riqueza ecológica. Las actividades agrícolas ganaderas son las predominantes, las cuales han estructurado el espacio del suroeste bonaerense. La cuenca baja del arroyo San Bernardo comprende parte de la localidad de Sierra de la Ventana y es uno de los principales núcleos urbanos de la comarca serrana tanto por el número de turistas que recibe, como por la infraestructura y el equipamiento con que cuenta. Se analizaron e interpretaron diferentes índices y parámetros cuyos resultados mostraron que la cuenca presenta una alta peligrosidad de que ocurran crecidas debido a que existen cambios bruscos de pendiente, lo cual se comprobó con el perfil longitudinal. Las crecidas en el arroyo San Bernardo ocurren cuando las precipitaciones son intensas y concentradas en un lapso de tiempo corto. Las principales consecuencias son materiales y están vinculadas a daños en infraestructuras públicas y en viviendas particulares. A través de la carta hidrogeomorfológica de la cuenca se explicaron las características hidrológicas del terreno, la capacidad de infiltración en las áreas con rocas coherentes y en la cubierta sedimentaria y se diferenciaron los tipos de cauces. Mediante el cálculo del NDVI, se identificaron áreas de muestreo con diferentes grados de coberturas. Las zonas ribereñas y la cuenca baja son las que presentan mayor cobertura. Considerando de manera conjunta la problemática que presenta el área junto con el análisis de las características físicas de la cuenca se presentan distintas propuestas. A través del enfoque de la Gestión Integral de Crecidas se vinculó de manera sistémica todas las variables físicas y humanas analizadas. Se propone reglamentar el uso de suelo, proteger los lugares más vulnerables ante crecidas y elaborar un plan de gestión de crecidas que incluya un sistema de alerta y la señalización correspondiente. / Basin dynamics consist on a reflection of the combined action of the fluvial geomorphology, climate variability and anthropogenic processes. The San Bernardo stream basin (83 km2) arises from the eastern slopes of Sierra de la Ventana, Buenos Aires. The main course is a Sauce Grande’s stream tributarie and mingle near the touristic village of Sierra de la Ventana. The real estate pressure in these areas led to the opening of new subdivisions for the construction of resorts, especially in areas bordering the streams banks. Intense floods are caused by extreme hydrometeorological events that affects the population. These events are spontaneous and causes temporary isolation, urban flooding, people’s evacuation and economic and human losses. The study area corresponds to a transitional zone characterized by a rainfall variability, which depends on regional and global scale phenomena. Rainfall main season has shifted from Spring to Summer. In terms of natural landscape, it comprehends the area of pampas grassland (pastizal pampeano), with adapted species to flood events which are very important due to their ecological value. Cattle industry and agriculture are the main activities, which have structured Buenos Aires’s southwest space. San Bernardo’s lower basin comprises a part of the town of Sierra de la Ventana, one of the most important villages of the region in terms of amount of tourists, infrastructure and equipment. Indexes and parameters were analyzed and interpreted, demonstrating that the basin has a high flooding dangerousness due to sudden slope changes, verified with a longitudinal profile. Floods in San Bernardo stream occur when intense and concentrated rainfall. The main consequences are damaged public and private infrastructure. Though the hidrogeomorphological map hydrogeological features of the area, infiltration capacity in places with coherent rocks and sedimentary cover were explained and different types of channels were defined. By calculating NDVI, sampling areas were identified according different coverage degrees. The lower basin and riparian areas are those with greater coverage. Considering the area’s main issue along with the analysis of the basin’s physical characteristics, several proposals are presented. Through Integrated Flood Management, all natural and human variables were systemically analyzed. Regulate land use, protect the most vulnerable places to flood events and develop a flood management plan that includes an alert system and the corresponding signaling, are some of the main proposals.