El presente trabajo de investigación consiste en la descripción de resultados de algunos estudios de inundaciones o identificación de zonas inundables que han usado softwares de modelamiento hidráulico. Para ello, se tomarán como base tesis o artículos, ya sea del ámbito nacional o internacional que se han sido presentadas dentro de los años 2017-2019. Asimismo, las variables analizadas son los datos que se han tomados en cuenta para cada estudio, tanto caudales máximos como períodos de retorno; los métodos o programas de análisis hidrológico y los softwares utilizados en el modelamiento hidráulico. Además, se tomará en cuenta los resultados obtenidos en cada estudio y las medidas de prevención sugeridas.

Los humedales costeros incluyen un variado espectro de ambientes que abarca desde planicies de marea no vegetadas, hasta turberas, humedales boscosos o salitrales ubicados en la transición hacia los ambientes netamente terrestres. En esta tesis se aborda el estudio de los ambientes costeros del estuario de Bahía Blanca, al sur de la Provincia de Buenos Aires, y se evalúa la presencia de humedales perimarinos. El clima de la zona es semi-árido, con períodos secos y húmedos que se alternan a lo largo de los años. Los suelos presentan salinidades elevadas y la vegetación que se desarrolla en el área está adaptada a tolerar estas condiciones de estrés. Se describieron las asociaciones vegetales de la región costera del estuario de Bahía Blanca, analizando la presencia y cobertura de las distintas especies de plantas. Se realizó una clasificación jerárquica y conceptual de los ambientes costeros considerando la influencia de las mareas y las características de la vegetación. A partir de imágenes Landsat, cartas topográficas y relevamientos topográficos, se elaboraron los mapas geomorfológico, de condición hidrológica y de vegetación. A partir de la superposición espacial de estos mapas se realizó una caracterización hidrogeomórfica de los ambientes y se identificaron potenciales zonas de humedales. Se estudiaron las marismas de Spartina densiflora que se desarrollan en depresiones y se analizó cómo influyen las lluvias y la marea en su régimen de inundación. Finalmente, se estudió la respuesta germinativa de un grupo de especies de las asociaciones vegetales descriptas: Atriplex unduata, Cyclolepis genistoides, Heterostachys ritteriana, Sarcocornia perennis y Allenrolfea patagonica. Para estas especies se estudió el efecto de diferentes agentes osmóticos, potenciales osmóticos y temperaturas sobre los porcentajes de germinación. A partir de los resultados obtenidos se detectaron las asociaciones costeras más representativas, se identificaron los “arbustales dominados por chañar”, “arbustales dominados por palo azul”, “arbustales dominados por A. patagonica”, “estepa halófila”, “marismas de S. densiflora”, “peladales”, “marismas de S. perennis”, “marismas de S. alterniflora” y “planicies de marea”. Esta información fue utilizada para determinar la distibución espacial de estos ambientes en el mapa de vegetación. A través de su superposición con los mapas geomorfológico y de condición hidrológica se detectó que las planicies de marea, marismas de S. alterniflora y S. perennis están en sectores inundados regularmente por la marea, mientras que algunas asociaciones localizadas en la Planicie Marina Reciente y el Paleovalle, se inundan frecuentemente por precipitaciones y podrían considerarse humedales perimarinos. Entre ellas, se encuentran las marismas de Spartina densiflora, que en algunos sectores están desconectadas de la dinámica de las mareas a pesar de presentar niveles topográficos que permitirían su influencia. En cuanto a la germinación de especies halófilas, se determinó que su comportamiento está influenciado por las sales. Se observa una menor germinación a mayores concentraciones salinas y no se detectaron diferencias significativas entre el NaCl (una de las sales más abundantes en el área de estudio) y el manitol. El Na2CO3 ocasionó una disminución en los porcentajes de germinación. El comportamiento individual de las especies contribuyó a explicar su distribución en el campo. / Coastal wetlands comprise a wide variety of environments, from bare tidal flats to peatlands, mangroves or salt pans located in the transition to terrestrial environments. In this thesis an approach to the study of the coastal environments of Bahía Blanca’s estuary is made and the presence of perimarine wetlands is assessed. The climate in the zone is semi-arid, with dry and wet periods alternating along the years. Soil salinity is high and the vegetation that grows in the area is adapted to these stress conditions. A hierarchical and conceptual classification of the coastal environments was made, considering the influence of the tides and the characteristics of the vegetation. The plant associations that grow in the area were described, analyzing the presence and cover of different plant species. Using Landsat images, topographic maps and topographic surveys, the geomorphologic, hydrologic condition and vegetation maps were made. From the spatial superposition of these maps a hydrogeomorphic classification of the environments was made and potential wetland zones were identified. Spartina densiflora marshes that develop in depressions were studied and the influence of rain and tides was analyzed. Finally, the germinative response of several species very well represented in the described vegetal associations was studied: Atriplex unduata, Cyclolepis genistoides, Heterostachys ritteriana, Sarcocornia perennis and Allenrolfea patagonica. For these species the effect over the germination percentage of different osmotic agents, osmotic potentials and temperatures was studied. The most representative associations were detected; brushwoods of Geoffroea decortican, bushes of Cyclolepis genistoides, halophytic bushes, halophytic steppes, Spartina densiflora marshes, salt flats, Spartina alterniflora marshes Sarcocornia perennis marshes and mudflats were identified. These classes were used to develop the vegetation map. From the superposition of all maps it was detected that Spartina alterniflora marshes, Sarcocornia perennis marshes and mudflats, are located in places flooded by tides. Other associations located in the Recent Marine Plain and Paleovalley geomorphic units are flooded by rainfall and could be considered perimarine wetlands, as S. densiflora marshes that grow in depressions. Finally, germination behavior is influenced by salts. Lower germination percentages could be found at higher salt concentrations and no significant differences were detected between NaCl (one of the most abundant salts in the study area) and mannitol. A diminution of the germination percentages was caused by Na2CO3. Each species behavior contributed to explain their distribution in the field.

El presente trabajo de tesis desarrollado en cuatro capítulos, tiene como objetivo principal el empleo de las técnicas estadísticas de regionalización hidrológica para predecir los caudales medios mensuales a partir de definir una correlación con sus parámetros geomorfológicos, aplicados a una cuenca peruana. El primer capítulo presenta la introducción, el objetivo principal y los objetivos específicos del presente trabajo. El segundo capítulo presenta el marco teórico del presente estudio. La primera parte presenta la definición de los Sistemas de Información Geográfica, siendo una herramienta fundamental en este trabajo, y la definición de los principales parámetros geomorfológicos de una cuenca. La segunda parte se enfoca en el tratamiento de los datos relativos a los caudales a través de la descripción de los caudales medios diarios, mensuales, anuales y naturales. Además de, presentar los regímenes hidrológicos típicos en los ríos. Finalmente, en la tercera parte, se muestra la descripción del procesamiento estadístico de correlación y de regresión simple y múltiple como modelo de regionalización empleado en la presente tesis. A lo largo del tercer capítulo se presenta el desarrollo del estudio. La primera parte de este capítulo muestra la descripción de la zona de estudio a través de la localización, aspectos de fisiografía, hidrografía y climatología de la zona de estudio. La segunda parte presenta el estado de arte referido al presente estudio. Por otro lado, a lo largo de la tercera parte, se presenta los resultados de las características geomorfológicas de las cuencas hidrográficas correspondientes y el entorno de aplicación del programa empleado Quantum GIS 2.6.0. Mientras que, en la cuarta parte se detalla la ubicación geográfica de la red hidrométrica empleada. Finalmente, en la quinta parte, se presenta el tratamiento del análisis de regionalización mediante la técnica estadística de correlación y de regresión simple y múltiple. En esta parte, los resultados obtenidos muestran a la variable dependiente que comprende al caudal y las variables independientes pueden ser algunos parámetros geomorfológicos como el área, la longitud del cauce principal o la altitud media de la cuenca. Las conclusiones y recomendaciones de los resultados de los procedimientos estadísticos se presentan en el cuarto capítulo.

[EN] Nitrogen is a fundamental component of living organisms, but it is also in short supply in forms in which vegetation can assimilate. As a result, nitrogen is a limiting element for vegetation growth. However, as a consequence of the human-mediated introduction of mineral nitrogen, nitrogen is also a major pollutant in anthropogenic ecosystems. Both natural and anthropogenic ecosystems supply important goods and services for the human wellbeing and in order to maintain the human living standards, there is a necessity of preserving natural ecosystems over time on one side, while improving the sustainability of anthropogenic ecosystems on the other. In that sense, mathematical models including the nitrogen cycle are useful tools which allow the analysis of the relationships and behaviours of these ecosystems, and there is a clear need to continue to develop and test nitrogen models, principally, models with an integrated approach, capable to deal with the different characteristics and behaviours of natural and anthropogenic ecosystems. Hence, the aim of the present thesis is to improve the nitrogen cycle modelling, exploring different parsimonious modelling approaches within the plant-soil-water continuum in natural and anthropogenic semiarid ecosystems. To face this objective, two parsimonious nitrogen models have been developed and implemented in two different data availability scenarios. Firstly, a new parsimonious carbon and nitrogen model, TETIS-CN, is implemented in a semiarid natural forest ecosystem trying to contribute to a better understanding and modelling of the hydrological and biogeochemical (carbon and nitrogen) cycles and their interactions in semiarid conditions and to test its capability to satisfactorily reproduce them. The results are satisfactory and suggest that it is important to include carbon observations in the calibration process, to consider all the existing vegetation species in the simulation, and that a fixed daily potential uptake may not be appropriate to reproduce the plant nitrogen uptake process. Secondly, a new parsimonious nitrogen model, TETIS-N, is implemented in a semiarid anthropogenic agricultural ecosystem. Since agriculture is the major source of diffuse pollution, being nitrogen and sediment pollution of water bodies its main associated environmental impacts, this second approach aims to improve its sustainability by evaluating the impact of several management practices on nitrogen and sediment loads, and horticultural crop yields. As a result, each management practice resulted effective in reducing a certain type of diffuse pollution, and therefore, combined scenarios are necessary to cope with all agricultural pollution sources. This thesis proved that each ecosystem has different characteristics and behaviours and therefore, different modelling necessities. Consequently, current models should include an integrate modelling of both natural and anthropogenic ecosystems. / [ES] El nitrógeno es un componente fundamental de los organismos vivos, pero también es escaso en las formas en que la vegetación puede asimilarlo, lo que lo convierte en un elemento limitante para el crecimiento de la vegetación. Sin embargo, debido a la introducción de nitrógeno mineral por el hombre, también se ha convertido en un contaminante importante en los ecosistemas. Tanto los ecosistemas naturales como los antrópicos, suministran bienes y servicios importantes y, para poder mantener los niveles de vida, es necesario preservar los ecosistemas naturales, por un lado, y mejorar la sostenibilidad de los ecosistemas antrópicos por otro. De esta forma, los modelos matemáticos que incluyen la modelización del ciclo de nitrógeno son herramientas útiles que permiten el análisis de las relaciones y los comportamientos de estos ecosistemas. Por lo que existe una clara necesidad de continuar desarrollando y probando nuevos modelos de nitrógeno, principalmente con un enfoque integrado, capaces de abordar las diferentes características y comportamientos de los ecosistemas naturales y antrópicos. De esta forma, el objetivo de esta tesis es mejorar la modelización del ciclo de nitrógeno, explorando diferentes enfoques de modelización parsimoniosa dentro del continuo planta-suelo-agua en ecosistemas semiáridos naturales y antrópicos. Para abordar este objetivo, se han desarrollado e implementado dos modelos de nitrógeno parsimoniosos en dos escenarios diferentes En primer lugar, se ha desarrollado e implementado un nuevo modelo parsimonioso de carbono y nitrógeno, TETIS-CN, en un ecosistema de bosque natural semiárido. Este primer enfoque intenta contribuir a una mejor comprensión y modelización de los ciclos hidrológico y biogeoquímicos (carbono y nitrógeno) y de sus interacciones en condiciones semiáridas. Así mismo, se comprueba la capacidad del modelo propuesto para reproducirlos satisfactoriamente. Los resultados son satisfactorios y sugieren que es importante incluir observaciones de carbono en el proceso de calibración, considerar todas las especies de vegetación existentes en la simulación, y que una absorción potencial diaria fija puede no ser apropiada para reproducir el proceso de absorción de nitrógeno por parte de la vegetación. En segundo lugar, se ha desarrollado e implementado un nuevo modelo de nitrógeno parsimonioso, TETIS-N, en un ecosistema agrícola antrópico semiárido. Dado que la agricultura es la principal fuente de contaminación difusa, siendo la contaminación por nitrógeno y sedimentos de las masas de agua, su principal impacto ambiental, este segundo enfoque tiene como objetivo evaluar el impacto de varias prácticas de gestión en las descargas de nitrógeno y sedimentos, así como en la producción de los cultivos hortícolas. Como resultado, cada práctica de gestión resulta efectiva en la reducción de cierto tipo de contaminación difusa y, por lo tanto, se necesitan escenarios combinados para hacer frente a todas las fuentes de contaminación agrícola. Esta tesis ha demostrado que cada ecosistema tiene diferentes características y comportamientos y, por lo tanto, diferentes necesidades de modelización, por lo que los modelos actuales deben incluir una modelización integrada de los ecosistemas naturales y antrópicos. / [CA] El nitrogen és un component fonamental dels organismes vius, però també és escàs en les formes en què la vegetació pot assimilar-ho, convertint-lo en un element limitant per al creixement de la vegetació. No obstant, a causa de la introducció de nitrogen mineral per l'home, també s'ha convertit en un contaminant important als ecosistemes. Tant els ecosistemes naturals com els antròpics, subministren béns i serveis importants i, per a poder mantenir els nivells de vida, és necessari preservar els ecosistemes naturals, d'una banda, i millorar la sostenibilitat dels ecosistemes antròpics per altra. D'aquesta forma, els models matemàtics que inclouen la modelització del cicle del nitrogen són eines útils que permeten l'anàlisi de les relacions i els comportaments d'aquests ecosistemes. Per tant, existeix una clara necessitat de continuar desenvolupant i provant nous models de nitrogen, principalment amb un enfocament integrat, capaços d'abordar les diferents característiques i comportaments dels ecosistemes naturals i antròpics. D'aquesta forma, l'objectiu d'aquesta tesi és millorar la modelització del cicle del nitrogen, explorant diferents enfocaments de modelització parsimoniosa dins del continu planta-sòl-aigua en ecosistemes semiàrids naturals i antròpics. Per a abordar aquest objectiu, s'han desenvolupat i implementat dos models de nitrogen parsimoniosos en dos escenaris diferents. En primer lloc, s'ha desenvolupat i implementat un nou model parsimoniós de carboni i nitrogen, TETIS-CN, en un ecosistema de bosc natural semiàrid. Aquest primer enfocament intenta contribuir a una millor comprensió i modelització dels cicles hidrològic i biogeoquímics (carboni i nitrogen) i de les seues interaccions en condicions semiàrides. Així mateix, comprova la capacitat del model proposat per a reproduir-los satisfactòriament. Els resultats són satisfactoris i suggereixen que és important incloure observacions de carboni en el procés de calibratge, considerar totes les espècies de vegetació existents en la simulació, i que una absorció potencial diària fixa pugues no ser apropiada per a reproduir el procés d'absorció de nitrogen per part de la vegetació. En segon lloc, s'ha desenvolupat i implementat un nou model de nitrogen parsimoniós, TETIS-N, en un ecosistema agrícola antròpic semiàrid. Atès que l'agricultura és la principal font de contaminació difusa, sent la contaminació per nitrogen i sediments de les masses d'aigua, el seu principal impacte ambiental, aquest segon enfocament té com a objectiu avaluar l'impacte de diverses pràctiques de gestió en les descàrregues de nitrogen i sediments, així com en la producció dels cultius hortícoles. Com a resultat, cada pràctica de gestió resulta efectiva en la reducció de cert tipus de contaminació difusa i, per tant, es necessiten escenaris combinats per a fer front a totes les fonts de contaminació agrícola. Aquesta tesi ha demostrat que cada ecosistema té diferents característiques i comportaments i, per tant, diferents necessitats de modelització, per tant, els models actuals han d'incloure una modelització integrada dels ecosistemes naturals i antròpics. / Esta tesis doctoral no habría sido posible sin la financiación proporcionada por el Ministerio de Ciencia e Innovación a través del proyecto TETISMED (CGL2014-58127-C3-3-R) y la Unión Europea a través del proyecto LIFE17 CCA/ES/000063 RESILIENTFORESTS. / Puertes Castellano, C. (2020). Exploring the possibilities of parsimonious nitrogen modelling in different ecosystems [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/138141

[ES] Se espera que el cambio climático aumente las precipitaciones y la temperatura en las zonas tropicales de la costa ecuatoriana. El aumento de la temperatura también aumentará la evapotranspiración, por lo tanto, el futuro balance hídrico en la costa ecuatoriana tendrá una ligera variación. Los cambios en los patrones de precipitación y la evapotranspiración producirán un aumento significativo en los requerimientos de agua para los cultivos actuales, por lo que se espera un desequilibrio en los sistemas de recursos hídricos entre los recursos naturales y las demandas de agua lo que compromete la seguridad alimentaria. Esta investigación presenta los cambios futuros en los requerimientos de agua de los principales cultivos de la Demarcación Hidrográfica de Manabí mediante la identificación del impacto del cambio climático en los recursos hídricos y establece medidas de adaptación mediante un modelo gestión de recursos hídricos para garantizar la disponibilidad de agua y por ende la producción agrícola. El efecto del cambio climático en los recursos hídricos de la Demarcación Hidrográfica de Manabí, en la región costera del Ecuador, se evaluó en las cuencas de los ríos Chone y Portoviejo en el período 1964 - 2012 mediante el Modelo Hidrológico Agregado de Témez y el uso de doce proyecciones climáticas con corrección de sesgo, a partir de dos modelos de circulación general AR5, dos escenarios RCP 4.5-8.5 y tres períodos, a corto (2010-2039), a mediano (2040- 2069) y a largo plazo (2070-2099). Los modelos CCSM4 y ECHAM6 indican una intensificación progresiva de la temperatura a corto, mediano y largo plazo en todos los escenarios, siendo el RCP4.5 más ligero y el RCP8.5 más severo. En las cuencas de estudio, se observan aumentos de lluvia de menos del 5%, de acuerdo con el modelo climático CCSM4 en el escenario RCP4.5, mientras que en los escenarios RCP8.5 hay un aumento de hasta 29% a largo plazo. Según el modelo ECHAM6, se proyectan aumentos en la precipitación de hasta 36% a largo plazo. Ambos modelos coinciden con el aumento de las variables en la estación seca, mientras que en la estación húmeda se proyecta una ligera disminución con el modelo CCSM4 y un aumento con el modelo ECHAM6. Los cálculos de ETP de los métodos Thornthwaite (ETP Th) y Penman Monteith (ETP P-M) muestran resultados similares en el clima actual. Sin embargo, bajo el cambio climático, el método Thornthwaite da resultados significativamente más altos con respecto al método Penman Monteith. Basado en ETP Th, el modelo CCSM4 muestra una reducción en la aportación de -8%, mientras que el modelo ECHAM6 indica un aumento hasta un 16%. Los resultados basados en ETP P-M indican un aumento en la aportación de 25% y 30% acorde a los modelos CCSM4 y ECHAM6 respectivamente. Esta investigación muestra que, en las regiones tropicales, los sistemas de recursos hídricos actualmente viables podrían volverse insostenibles en escenarios de cambio climático. Para garantizar el suministro de agua en el futuro se requieren medidas adicionales como las reglas de operación del embalse y la mejora de la eficiencia del riego del sistema de 0,43 a 0,65; lo que implica mejorar el sistema de distribución y aplicación. / [CA] S'espera que el canvi climàtic augmenta les precipitacions i la temperatura a les zones tropicals de la costa equatoriana. L'augment de la temperatura també augmentarà l'evapotranspiració, per tant, el futur balanç hídric a la costa equatoriana tindrà una lleugera variació. Els canvis en els patrons de precipitació i l'evapotranspiració produiran un augment significatiu en els requeriments d'aigua per als cultius actuals, per la qual cosa s'espera un desequilibri en els sistemes de recursos hídrics entre els recursos naturals i les demandes d'aigua el que compromet la seguretat alimentària. Aquesta investigació presenta els canvis futurs en els requeriments d'aigua dels principals cultius de la Demarcació Hidrogràfica de Manabí mitjançant la identificació de l'impacte de l'canvi climàtic en els recursos hídrics i estableix mesures d'adaptació mitjançant un model gestió de recursos hídrics per a garantir la disponibilitat de aigua i per tant la producció agrícola. L'efecte de l'canvi climàtic en els recursos hídrics de la Demarcació Hidrogràfica de Manabí, a la regió costanera de l'Equador, es va avaluar en les conques dels rius Chone i Portoviejo en el període 1964-2012 mitjançant el model hidrològic agregat de Témez i l'ús de dotze projeccions climàtiques amb correcció de biaix, a partir de dos models de circulació general AR5, dos escenaris RCP 4.5-8.5 i tres períodes, a curt termini (2010-2039), a mitjà termini (2040- 2069) ia llarg termini (2070-2099). Els models CCSM4 i ECHAM6 indiquen una intensificació progressiva de la temperatura a curt, mitjà i llarg termini en tots els escenaris, sent el RCP4.5 més lleuger i el RCP8.5 més sever. A les conques d'estudi, s'observen augments de pluja de menys de el 5%, d'acord amb el model climàtic CCSM4 a l'escenari RCP4.5, mentre que en els escenaris RCP8.5 hi ha un augment de fins el 29% a llarg termini. Segons el model ECHAM6, es projecten augments en la precipitació de fins el 36% a llarg termini. Segons el model ECHAM6, es projecten augments en la precipitació de fins el 36% a llarg termini. Tots dos models coincideixen amb l'augment de les variables en l'estació seca, mentre que a l'estació humida es projecta una lleugera disminució amb el model CCSM4 i un augment amb el model ECHAM6. Els càlculs de ETP dels mètodes Penman Monteith i Thornthwaite mostren resultats similars en el clima actual. No obstant això, sota el canvi climàtic, el mètode Thornthwaite dóna resultats significativament més alts pel que fa a l'mètode Penman Monteith. Aquest estudi mostra que, en conques tropicals, l'ús de Thornthwaite pot donar resultats excessius. Basat en ETP Th, el model CCSM4 mostra una reducció en l'aportació de -8%, mentre que el model ECHAM6 indica un augment fins a un 16%. Els resultats basats en ETP P-M indiquen un augment en l'aportació de 25% i 30% d'acord amb els models CCSM4 i ECHAM6 respectivament. Aquesta investigació mostra que, en les regions tropicals, els sistemes de recursos hídrics actualment viables podrien tornar insostenibles en escenaris de canvi climàtic. Per garantir el subministrament d'aigua en el futur es requereixen mesures addicionals com les regles d'operació de l'embassament i la millora de l'eficiència de l'reg de el sistema de 0,43-0,65; el que implica millorar el sistema de distribució i aplicació. / [EN] Climate change is expected to increase rainfall and temperature in the tropical areas of the Ecuadorian coast. The increase in temperature will also increase evapotranspiration therefore, future water balance on Ecuadorian coast will have a slight variation. Changes in precipitation patterns and evapotranspiration will produce an increase in the water requirements for current crops, so an imbalance in the water resources systems between natural resources and water demands is expected. This study present water resources management as an adaptation measure to climate change for reducing vulnerability in tropical areas. This research presents the future changes in the water requirements of the main crops of the Manabí River Basin District by identifying the impact of climate change on water resources and establishes adaptation measures through a water resources management model for the availability of water and therefore agricultural production. The effect of climate change on water resources was evaluated in the Chone and Portoviejo river basins in the period 1964 - 2012 by Lumped Témez Hydrological Model. and twelve bias-corrected climate projections from two AR5 General Circulation Models, two Representative Concentration Pathways, 4.5-8.5 scenarios, and three periods, short (2010-2039), medium (2040-2069) and long-term (2070-2099). The models CCSM4 and ECHAM6 indicate a progressive intensification of temperature in the short, medium and long-term term in all scenarios, being the lightest RCP4.5 and the most severe RCP8.5. In the study basins rainfall increases of less than 5% are observed, according to the CCSM4 climate model under RCP4.5 scenario, while in the RCP8.5 scenario there is an increase of up to 29% in the long term. According to the ECHAM6 model, increases in the resolution of up to 36% are projected in the long term. Both models coincide with the increase of the precipitation in the dry season, while in the wet season a slight decrease is projected with the CCSM4 model and an increase with the ECHAM6 model. The ETP calculations by Penman Monteith and Thornthwaite methods show similar results under the current climate. However, under climate change, Thornthwaite method gives results significantly higher regarding to Penman Monteith method. This study shows that, in tropical basins the use of Thornthwaite can give results excessive. Based on ETP Th, the CCSM4 model shows a reduction in streamflow in -8%, while the ECHAM6 model indicates an increase until 16%. The results based on ETP P-M indicate increase in streamflow in 25% and 30% according to CCSM4 and ECHAM6 models respectively. This research shows that, in tropical regions, currently viable water resources systems could become unsustainable under climate change scenarios. To guarantee the water supply in the future additional measures are required as reservoir operation rules and irrigation efficiency improvement of system from 0,43 to 0,65; which it involves improving the distribution and application system / Rivadeneira Vera, JF. (2020). Impacto del cambio climático en la seguridad alimentaria de climas tropicales. Aplicación a la Demarcación Hidrográfica de Manabí - Ecuador [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149375

La presente investigación sobre “ANÁLISIS DEL IMPACTO EN LA ESCORRENTÍA SEGÚN EL TIPO DE SUELO UTILIZANDO TELEDETECCIÓN DE LA SUB CUENCA DEL BAJO JEQUETEPEQUE” se planteó con el objetivo de analizar cuál es el impacto que tiene la escorrentía de la sub cuenca del bajo Jequetepeque, el cual dependerá del uso de suelo, el mismo que es captado a través de la técnica de teledetección estableciendo de manera general un análisis de sensibilidad, elaborando diversos modelos hidrológicos los cuales, a partir de cartografía digitales, estos servirán para dar a conocer si se producen variaciones en los entornos de los cauces aplicando el programa ArcGis, y de ser el caso, se establecerá escenarios para futuros cambios de usos de suelos en las zonas pertinentes simulando variaciones de escorrentías. Con ello se busca de una manera sofisticada y asertiva cuantificar el recurso hídrico superficial que le corresponda a la Sub cuenca del Bajo Jequetepeque. / The present research on "ANALYSIS OF THE IMPACT ON RUNOFF ACCORDING TO SOIL TYPE USING REMOTE SENSING OF THE LOWER JEQUETEPEQUE SUB BASIN" was proposed with the objective of analyzing the impact of runoff from the lower Jequetepeque sub-basin, the which will depend on the use of the land, the same that is captured through the remote sensing technique, generally establishing a sensitivity analysis, elaborating various hydrological models which, based on digital cartography, will serve to make known if variations in the riverbed environments by applying the ArcGis program, and if applicable, scenarios will be established for future changes in land use in the relevant areas, simulating runoff variations. With this, it is sought in a sophisticated and assertive way to quantify the surface water resource that corresponds to the Lower Jequetepeque Sub-basin.

Ingeniero Civil / Este trabajo consiste en el análisis del comportamiento hidráulico del Puente Llacolén, ubicado sobre el río Biobío, en la ciudad de Concepción, durante la crecida máxima registrada por la estación fluviométrica río Biobío en desembocadura, considerando los requerimientos mínimos de diseño presentes en la normativa vigente. En primer lugar se identifica la crecida máxima registrada por la estación fluviométrica río Biobío en desembocadura y se construye el hidrograma que describe dicha crecida. En segundo lugar se realiza un análisis hidráulico para determinar si la marea máxima en la desembocadura del río, afecta el eje hidráulico de este, en el sector de ubicación del puente Llacolén. A continuación se elaboran modelos del comportamiento hidráulico del río durante la crecida, utilizando los softwares HEC-RAS y RiverFLO-2D. Luego se hace una comparación y análisis de los resultados. Posteriormente se procede al cálculo de las socavaciones del lecho del río en el sector de ubicación del puente, y finalmente, contando con la socavación y altura máxima de aguas, se verifica si el diseño hidráulico del puente es apto, considerando los criterios de la normativa vigente, para un evento como el de la crecida máxima registrada. Inicialmente se comprueba que, según los datos registrados por la estación fluviométrica, la crecida máxima registrada corresponde a la ocurrida entre los días 9 y 16 de julio de 2006, además, después de realizar el análisis estadístico de dichos datos, se concluye que esta crecida cuenta con un periodo de retorno de 41 años. A continuación, mediante la confección de modelos hidráulicos, se demuestra que cuando el río presenta su caudal base, la influencia de la variación de la cota de marea llega aproximadamente hasta 7 km aguas arriba desde la desembocadura del río, por lo que se determina que no alcanza a influir en el nivel máximo del agua en el sector de ubicación del puente Llacolén. Del análisis de los resultados y la comparación entre los modelos HEC-RAS y RiverFLO-2D, se concluye que ambos modelos dan resultados similares, sin apreciarse diferencias significativas entre ellos ni con los antecedentes de terreno disponibles. Por lo que ambos modelos son considerados una buena aproximación al comportamiento real del río durante la crecida de julio de 2006, según los antecedentes de que se dispone. Finalmente, como resultado de la modelación hidráulica, se obtiene una revancha durante la crecida máxima registrada, que varía entre 1.18 m y 0.8 m dependiendo del modelo, siendo 1 m la revancha mínima exigida por la normativa vigente, por lo que se concluye que el puente Llacolén, en la situación más desfavorable, no cumple con la revancha mínima necesaria como para ser considerado seguro desde el punto de vista hidráulico. Lo que se debe a que el puente fue diseñado y construido antes de que se produjera la crecida de julio de 2006, cuyo registro aumentó los caudales para todos los periodos de retorno.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Explora la relación entre la masa coporal de las especies que componen el módulo de depredación intragremial y la máxima posición trófica observada en el sistema, su camino de estructuración (secuencia de invasiones plausibles) y la zona de coexistencia. Deriva criterios de coexistencia e invasibilidad en función de la masa de las especies interactuantes. Se encuentra que la forma de estos criterios es independiente del nivel de productividad basal, dimensión del espacio de búsqueda del depredador y estrategia de forrajeo; los cuales tienen una influencia cuantitativa. Más aún la dimensión del espacio de búsqueda y la estrategia de forrajeo influencian el comportamiento cualitativo de partes de la relación con respecto a cambios en la razón de masas depredador presa presentes en el módulo. Debido a la influencia que ejercen sobre estos procesos la masa de las especies afecta la longitud de la cadena trófica presente en el módulo. Estos resultados sugieren relaciones entre el proceso de ensamblaje de una comunidad y la masa corporal de las especies presentes en el conjunto de potenciales colonizadors y la comunidad receptora. / Tesis

Tesis por compendio de publicaciones / La contaminación difusa procedente de la agricultura contribuye significativamente al incremento de la concentración de nitrógeno (N) y fósforo (P) en los ecosistemas acuáticos continentales, siendo éste un grave problema en la gestión del agua. En las regiones mediterráneas más áridas, como el sureste ibérico, este problema se ve agravado debido a los escasos caudales de los cursos de agua, que disminuyen su capacidad de dilución de solutos y los hace especialmente sensibles a la eutrofización. Está globalmente reconocido que los humedales reducen el flujo de nutrientes desde los ecosistemas terrestres a los acuáticos, siendo así utilizados en el tratamiento de la contaminación difusa en zonas agrícolas, urbanas e incluso mineras. Sin embargo, la diversidad de procesos implicados en la retención de nutrientes determina que la eficiencia de retención de los humedales pueda variar en función del clima y la hidrología. En este sentido, la funcionalidad de los humedales mediterráneos del sureste ibérico para la retención de nutrientes en paisajes agrícolas es en gran medida desconocida. En este contexto, en la presente tesis se plantean cuatro objetivos generales: 1. Conocer la eficiencia de retención de N y P de los humedales asociados a sistemas de drenaje, así como su variación temporal en un ciclo hidrológico. 2. Conocer si existen diferencias en la retención de N y P entre el compartimento superficial y subsuperficial de estos humedales. 3 Analizar los factores ambientales que afectan a la retención de N y P. 4. Analizar la variabilidad espacial, a lo largo del eje longitudinal de los humedales, de la eficiencia de retención de N y P en ambos compartimentos. En base a estos objetivos, se seleccionaron 2 humedales (Taray y Parra) asociados a sistemas de drenaje de cuencas agrícolas del sureste ibérico. En ambos, se tomaron mensualmente muestras de agua superficial y subsuperficial a lo largo de un ciclo hidrológico y se midió la concentración de las diferentes fracciones de N y P. Además, se midieron distintas variables físico-químicas e hidrológicas. Tras ello, se analizó la variabilidad espacial y temporal de la retención de N y P en ambos compartimentos, y con la aplicación de diversos test estadísticos, se llegó a las siguientes conclusiones generales: 1. Los humedales mostraron altas eficiencias de retención de N en ambos compartimentos y frente a elevadas concentraciones de N. El clima cálido parece constituir una ventaja para la retención de N en los humedales mediterráneos. 2. El NO3- fue la fracción mayoritaria del N y mostró los mayores porcentajes de retención. Su variabilidad temporal fue menor en el c. subsuperficial. 3. Las mayores eficiencias de retención de NO3- se registraron en verano. 4. Las eficiencias de retención de NH4+ y de NOT fueron muy inferiores y más variables en el tiempo que las de NO3-. Ningún factor ambiental de los estudiados explicó su variabilidad temporal. 5. El c. subsuperficial mostró una mayor eficiencia de retención de NO3- que el superficial, pero el escaso caudal subsuperficial de los humedales determinó que la carga de NO3- retirada en este compartimento fuese muy inferior a la del superficial. 6. A escala de humedal, el Taray retuvo P mientras la Parra lo exportó. 7. La eficiencia de retención de N y P en los humedales estudiados no mostró un carácter lineal, es decir, el incremento en la longitud del humedal, no generó un incremento proporcional en la retención de nutrientes. 8. La mayor eficiencia de retención de NT y NO3- (99.9% del NT) se observó en los primeros 100 m de humedal. La retención de NH4+ en el c. superficial fue mayor en el último tramo del humedal, donde las altas concentraciones de NH4+ pudieron estimular su asimilación microbiológica. La retención de NOT, PT y PRS no mostró ningún patrón de variación espacial estadísticamente significativo entre tramos. 9. La protección y/o restauración de los humedales asociados a sistemas de drenaje podría ser una herramienta útil para controlar la contaminación difusa en cuencas agrícolas. / Nonpoint source pollution from agriculture areas contributes significantly to increase nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations in freshwater ecosystems, being this a major problem in water management. In the most arid areas of Mediterranean region, such as the Iberian southeast, this problem is specially accused because the majority of aquatic ecosystems have low discharges that diminish their solute dilution capacity, and this make them especially sensitive to eutrophication It is globally recognised that wetlands reduce the flow of nutrients from terrestrial to aquatic ecosystems, being used in the diffuse pollution treatment in agricultural, urban and even mining zones. However, the diversity of processes involved in nutrient retention determines that retention efficiency in wetlands can vary in function of climatic conditions and hydrological regimes. In this sense, the functionality of Mediterranean wetlands, in the Iberian southeast, for nutrient retention in agricultural landscapes is largely unknown. In this context, in the present thesis four general objectives were established: 1. To know the N and P retention efficiency of wetlands associated to drainage systems, as well as, its temporal variability over a hydrological cycle. 2. To know if exist differences in the N and P retention efficiency between the surface and subsurface compartments of these wetlands. 3. Analyse the environmental factors that affect to N and P retention. 4. Analyse the spatial variability, along the longitudinal axis of wetlands, of the N and P retention efficiency in both compartments. Basing on these objectives, we selected two wetlands associated to drainage systems of agricultural catchments in the Iberian southeast (Taray and Parra). In both wetlands, surface and subsurface water samples were collected once a month during a hydrological period and the concentration of the different N and P forms were analysed. In addition, different physicochemical and hydrological variables were measured. Thus, the spatial and temporal variability for N and P retention efficiency was analysed in both wetlands components and next conclusions were established: 1. The wetlands showed high N removal efficiencies at both surface and subsurface components, even for high inflow N concentrations. The warm temperature in the Mediterranean wetlands can be an advantage for N removal. 2. NO3- was the main N form and showed the highest retention percentages. Its temporal variability was lower in the subsurface component. 3. The highest NO3- retention efficiency was observed in summer. 4. The NH4+ and TON retention efficiencies were much lower and more variable through the study period than the NO3- efficiency. The studied environmental factors did not explain their temporal variability. 5. The subsurface component showed a higher NO3- retention efficiency than the surface component, but the lower subsurface discharge defined that the NO3- load removed at the subsurface was much lower than at the surface. 6. At the wetland scale, P was retained in Taray wetland but it was exported in Parra wetland. 7. The N and P retention efficiency in the study wetlands did not show a linear nature, that is, the increase in the wetland length did not cause a proportional increase in the nutrient retention. 8. The highest TN and NO3- (99.9% of TN) removal within wetlands was observed in the first 100 m. The NH4+ retention efficiency at the wetland surface was higher in the last wetland reach, where the high inflow NH4+ concentrations could stimulate the microbial immobilization. TON, TP and SRP retention efficiencies did not show any consistent spatial pattern. 9. The conservation and/or restoration of wetlands associated to drainage systems could be an appropriate tool for the control of non-point pollution in agricultural catchments.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Identifica los cambios observados en la dinámica oceánica debido a cambios en la intensidad del esfuerzo del viento haciendo uso de datos numéricos provenientes de un modelo numérico oceanográfico de alta resolución. Para el logro de la finalidad de la investigación se realiza tres experimentos numéricos usando el modelo numérico ROMS donde, la primera y segunda simulación emplea valores del esfuerzo del viento constante espacial y temporalmente de 0.0095 N.m-2 (Rsoda_Qmin) y de 0.0620 N.m-2 (Rsoda_Qmax), respectivamente. Mientras que, en la tercera simulación (RSoda_Q5) el esfuerzo del viento utilizado es 5 veces el escenario control. Identifica y cuantifica las variaciones observadas en variables oceanográficas de temperatura, salinidad y campos de velocidades en las tres simulaciones realizadas. Por último identifica y cuantifica los cambios asociados a la actividad de los remolinos en los tres escenarios de simulación. / Tesis