[EN] Climate change has occurred in Indonesia, for example, increasing the surface air temperature, including in the Upper Citarum watershed. This phenomenon leads to a lack of water in the dry season, which lowers agriculture production and remains a great obstacle for agricultural activity. Meanwhile, human activity has produced severe LULC changes within the Upper Citarum watershed. This occurs due to the demands of the ever-increasing population growth in the region. As a result, rice field and forested areas have been sacrificed to compensate the urban increment. The general objective of this dissertation is to understand and analyze the impact of climate and LULC changes on the hydrological process and their relationship with historical and future changes by using spatially distributed modeling on the Upper Citarum tropical catchment. The distributed model TETIS has been implemented to obtain the results of past and future scenarios on the water and sediment cycles. Annual historical bathymetries in the reservoir were used to calibrate and validate the sediment sub-model involving Miller's density evolution and trap efficiency of Brune's equation. Climate change has been considered under RCP 45 and RCP 85 trajectories. Meanwhile, to overcome the LULC problem, historical and future LULCs have been studied. LCM model was used to forecast the LULC in 2029. The forecasted results of LCM model show, on one hand, a continuation in the expansion of urban areas at the expense of the contiguous rice fields. The results determined that deforestation and urbanization were the most influential factors for the alteration of the hydrological and sedimentological processes in the Upper Citarum Catchment. Thus, it decreases evapotranspiration, increases water yield by increasing all its components; overland flow, interflow and baseflow. The changes in LULC are currently producing and will produce in the future, a relatively small increment of erosion rates, increasing the area exceeds Tsl erosion. Sediment yield will increase in 2029 as the result of erosion increment. Other LULC scenarios such as conservation, government plan and natural vegetation scenarios are expected to have an increment in total evapotranspiration, the water yield is expected to decrease. Flood regime, erosion and sedimentation are reduced dramatically. Hence, it leads to a massive increment of reservoir and hydropower lifetime signed by a very long period of the lifetime. Climate change alters the magnitude of water balance and can be identified from the shift of infiltration, overland flow, interflow, baseflow and water yield. Those increments finally change the flood regime, catchment erosion. RCP 85 trajectory gives a bigger impact compared to RCP 45 trajectory on hydrological and sediment cycle. . LULC change results a bigger impact on water balance, flood regime, erosion and sedimientation. The combination of climate and LULC change give a bigger impact on the flows of water balance, erosion, flood, sedimentation and will be catastrophic for the hydropower operation of the Saguling Dam. / [ES] El cambio climático ha afectado a Indonesia, por ejemplo, incrementando la temperatura del aire en la superficie, incluso en la cuenca del Upper Citarum. Este fenómeno conduce a la falta de agua en la estación seca, reduciendo la producción agrícola lo que es un gran obstáculo para su actividad. Además, la actividad humana ha producido cambios severos en LULC en la cuenca del Upper Citarum, Indonesia. Esto se debe al elevado crecimiento de la población en la región, por el que se han convertido campos de arroz y áreas boscosas en suelo urbano. De esta forma, el objetivo general de esta tesis es comprender y analizar el impacto de los cambios climáticos y LULC en el proceso hidrológico y su relación con los cambios históricos y futuros mediante el uso de modelos distribuidos espacialmente en la cuenca tropical del Upper Citarum. El modelo distribuido TETIS se ha implementado para obtener los resultados de escenarios pasados y futuros en los ciclos de agua y sedimentos. Se usaron batimetrías históricas anuales en el embalse para calibrar y validar el submodelo de sedimentos que involucra la evolución de la densidad de Miller y la eficiencia de retención de la ecuación de Brune. Con el fin de arrojar más luz sobre estos problemas, el escenario de cambio climático se ha implementado en base al modelo de cambio climático bajo las trayectorias RCP 45 y RCP 85. Además, para intentar resolver el problema LULC, también se ha implementado el LULC histórico y futuro. El modelo LCM se usó para pronosticar el LULC en 2029 y los resultados muestran, por un lado, una continuación en la expansión de las áreas urbanas a expensas de los arrozales contiguos. Los resultados determinaron que la deforestación y la urbanización fueron los factores más influyentes para la alteración de los procesos hidrológicos y sedimentológicos en la cuenca del Upper Citarum. Por lo tanto, disminuye la evapotranspiración, aumenta la producción de agua al aumentar todos sus componentes; escorrentía, interflujo y flujo base. Los cambios en LULC están produciendo y producirán, un incremento relativamente pequeño de las tasas de erosión, aumentando el área excede la erosión de Tsl. La producción de sedimentos aumentará en 2029 como resultado del incremento de la erosión. Se espera que otros escenarios de LULC como la conservación, el plan gubernamental y los escenarios de vegetación natural tengan un incremento en la evapotranspiración total, y se espera que la producción de agua disminuya. El régimen de inundación, la erosión y la sedimentación se reducen drásticamente. Por lo tanto, habrá un incremento de la vida útil del embalse y la energía hidroeléctrica. El cambio climático altera la magnitud del equilibrio hídrico y puede identificarse a partir del cambio de infiltración, escorrentía, interflujo, flujo base y producción de agua. Esos incrementos finalmente cambian el régimen de inundación y erosión de la cuenca. La trayectoria RCP 85 tiene un mayor impacto en comparación con la trayectoria RCP 45 en el ciclo hidrológico y de sedimentos. El cambio de LULC tiene un mayor impacto en el balance hídrico, el régimen de inundación, la erosión y la sedimentación. La combinación del cambio climático y LULC tiene un mayor impacto en los flujos de equilibrio hídrico, erosión, inundación, sedimentación y será catastrófico para la operación hidroeléctrica de la presa Saguling. / [CA] El canvi climàtic ha afectat Indonèsia, per exemple, incrementant la temperatura de l'aire en la superfície, inclús en la conca de l'Upper Citarum. Aquest fenomen conduïx a la falta d'aigua en l'estació seca, reduint la producció agrícola, el que és un gran obstacle per a la seua activitat. A més, l'activitat humana ha produït canvis severs en LULC en la conca de l'Upper Citarum, Indonèsia. Açò es deu a l'elevat creixement de la població en la regió, motiu pel qual s'han anat convertint camps d'arròs i àrees boscoses en sòl urbà. D'aquesta manera, l'objectiu general d'aquesta tesi és comprendre i analitzar l'impacte dels canvis climàtics i LULC en el procés hidrològic i la seua relació amb els canvis històrics i futurs per mitjà de l'ús de models distribuïts espacialment en la conca tropical de l'Upper Citarum. El model distribuït TETIS s'ha implementat per a obtindre els resultats d'escenaris passats i futurs en els cicles de l'aigua i sediments. Es van usar batimetries històriques anuals en l'embassament per a calibrar i validar el submodel de sediments que involucra l'evolució de la densitat de Miller i l'eficiència de retenció de l'equació de Brune. Amb la finalitat de donar més llum a aquests problemes, l'escenari de canvi climàtic s'ha implementat basant-se en el model de canvi climàtic davall les trajectòries RCP 45 i RCP 85. A més, per a intentar resoldre el problema LULC, també s'ha implementat el LULC històric i futur. El model LCM es va usar per a pronosticar el LULC en 2029 i els resultats mostren, d'una banda, una continuació en l'expansió de les àrees urbanes a costa dels arrossars contigus. Els resultats van determinar que la desforestació i la urbanització van ser els factors més influents per a l'alteració dels processos hidrològics i sedimentològics en la conca de l'Upper Citarum. Per tant, disminuïx l'evapotranspiració, augmenta la producció d'aigua en augmentar tots els seus components; escorrentia, interflux i flux base. Els canvis en LULC estan produint i produiran, un increment relativament xicotet de les taxes d'erosió, augmentant l'àrea excedix l'erosió de Tsl. La producció de sediments augmentarà en 2029 com a resultat de l'increment de l'erosió. S'espera que altres escenaris de LULC com la conservació, el pla governamental i els escenaris de vegetació natural tinguen un increment en l'evapotranspiració total, i s'espera que la producció d'aigua disminuïsca. El règim d'inundació, l'erosió i la sedimentació es reduïxen dràsticament. Per tant, hi haurà un increment de la vida útil de l'embassament i l'energia hidroelèctrica. El canvi climàtic altera la magnitud de l'equilibri hídric i pot identificar-se a partir del canvi d'infiltració, escorrentia, interflux, flux base i producció d'aigua. Eixos increments finalment canvien el règim d'inundació i erosió de la conca. La trajectòria RCP 85 té un major impacte en comparació amb la trajectòria RCP 45 en el cicle hidrològic i de sediments. El canvi de LULC té un major impacte en el balanç hídric, el règim d'inundació, l'erosió i la sedimentació. La combinació del canvi climàtic i LULC té un major impacte en els fluxos d'equilibri hídric, erosió, inundació, sedimentació i serà catastròfic per a l'operació hidroelèctrica de la presa Saguling. / thank the Directorate General of Higher Education of Indonesia (DIKTI), for granting me the opportunity to pursue PhD study and adventure in Europe. The authors are also thankful to the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness through the research projects TETISMED (CGL2014-58127-C3-3-R) and TETISCHANGE (RTI2018-093717-B-I00). / Siswanto, SY. (2020). Impact Evaluation of Future Climate and Land Use Scenarios on Water and Sediment Regime using Distributed Hydrological Modelling in a Tropical Rainforest Catchment in West Java (Indonesia) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153152 / TESIS

Durante la última década, diversos grupos de investigación se han enfocado en el desarrollo de la tecnología de sensores de satélites y su explotación con el fin de obtener en tiempo real una estimación de la lluvia a escala global. Y es clara la utilidad de estas mediciones, tanto para los modelos de circulación global como para la modelización hidrológica en escalas menores, como sería el caso de cuencas poco o nada instrumentalizadas y con ello, fortalecer la capacidad de gestión de los recursos hídricos, mejorar la predicción del clima y desastres naturales y ofrecer rigor científico que ayude a tomar decisiones informadas. Actualmente, la lluvia estimada por satélite está sujeta a diversos errores debido a problemas instrumentales, naturaleza del sistema de medición, simplificaciones teóricas y relaciones complejas entre las variables observadas y la lluvia, entre otras razones (Nikolopoulos et al., 2010; Semire et al., 2012); esto podría limitar su uso en aplicaciones hidrológicas, por lo que la reducción de este error es clave para su aplicación hidrológica. El objetivo de la tesis es evaluar la utilidad de dos productos de lluvia estimada de satélite, a través de un modelo hidrológico distribuido en una cuenca mediterránea extratropical, como una alternativa de estimación de la precipitación en aquellas regiones donde los pluviómetros convencionales son escasos o inexistentes. La zona de estudio es la cuenca del río Júcar que está localizada al este de la península Ibérica (Valencia, España) con un área drenada de 21,500 km2 , caudal medio de 43 m3 /s, lluvia media de 500 mm y temperatura media de 14º C. El relieve está formado por cadenas de montañas del sistema Ibérico, una meseta continental y una llanura costera; con altitudes máximas de 1770 msnm. Los productos de satélite tienen una resolución temporal diaria y resolución espacial de 0.25º (PERSIANN) y 0.04º (PERSIANN-CCS). Estos productos estiman la lluvia a partir de información de múltiples satélites geosincrónicos (GOES, GMS, MeteoSat) que se actualizan con información de satélites con sensores de microondas pasivos (TRMM, NOAA, DMSP). La información hidrometeorológica con base en tierra (lluvia, caudal, temperatura e información de embalses) ha sido proporcionada por la Agencia Española de Meteorología (AEMET) y el Sistema Automatizado de Información Hidrológica de la Confederación Hidrográfica del río Júcar (SAIH-CHJ) para un período de tiempo del 01 de Enero del 2003 y el 31 de Octubre del 2009. Para caracterizar el error de la lluvia estimada de satélite, se comparó con la lluvia de referencia con base en tierra, a través de herramientas estadísticas que permiten sintetizar el análisis y tener una visión más detallada del error. Así, para cuantificar el grado de dependencia se usó el análisis de correlación con test estadístico de Pearson y Kendall. Además, se obtuvieron: índice de eficiencia de Nash¿Sutcliffe (E), ratio de la raíz del error cuadrático medio y la desviación estándar de las observaciones (RSR), error en volumen (Ev), estadísticos de detección, curva doble masa y técnicas gráficas. Respecto al desempeño del modelo hidrológico, se evaluó a través de índices de eficiencia y técnicas gráficas, en calibración, validación y propagación del error. Los resultados, específicos para la zona de estudio, indican que las correlaciones espaciales entre la lluvia estimada a partir de satélite y la lluvia de referencia, es aceptable a escala anual, menos aceptable a escala mensual, pero pobre a escala diaria. En invierno la correlación diaria es más débil, debido a que las lluvias se concentran más en las zonas montañosas y tal vez, este efecto orográfico no está bien detectado por los satélites. Por el contrario, en verano se observa el patrón opuesto, con correlación positiva significativa, posiblemente por la mayor presencia de días sin lluvia (valor cero). Esto se ve reflejado en valores más altos con el coeficiente de Pearson en verano, ya que la presencia de ceros favorece una mayor correlación; en cambio el coeficiente de Kendall representa mejor estos casos, ya que resiste el efecto de valores extremos (valores mínimos en este caso). También se obtienen errores altos con lluvias máximas y con frecuencia sobrestimación de lluvias ligeras. En general, la lluvia PERSIANN-CCS sobrevalora, mientras que PERSIANN subestima a diferentes escalas de agregación de cuenca. Además, PERSIANN tiene mayor probabilidad de detección de lluvia, pero también de falsas alarmas. La detección de lluvia es menor en la subcuenca del río Albaida (zona costera con lluvias torrenciales y probables SCM en otoño) que en la subcuenca de Pajaroncillo (zona montañosa con lluvias orográficas). Es decir, estas diferencias en la detección por los dos productos de satélite, están siendo influenciadas por las características climáticas y fisiográficas de la zona, que coincide con lo reportado por Hossain y Huffman (2008). El error en volumen (Ev) de la lluvia, para todas las escalas de agregación de cuenca, subestima con PERSIANN y sobrestima con PERSIANN-CCS. Este error tendrá consecuencias en la modelación hidrológica; sin embargo, desde el punto de vista de la modelación, el error se corrige mejor con la sobrestimación que con la subestimación de la lluvia. La cuenca Albaida (1301 km2 ) tienen mejor rendimiento en términos del índice de eficiencia de Nash-Sutcliffe (E) en la estimación de la lluvia con los dos productos de satélite posiblemente por la mayor presencia de lluvias convectivas que el satélite identifica mejor, y que coincide con lo reportado por Ebert et al (2007). En cambio la cuenca más pequeña Pajaroncillo (861 km2 ) tiene mejor rendimiento en Ev pero solo con el producto PERSIANN-CCS. Al respecto, la lluvia orográfica en Pajaroncillo (altitud de 1009 a 1726 msnm) no está siendo bien detectada por el satélite debido a que las montañas emiten una radiación muy variable que dificultan la detección de los satélites con sensores de microondas pasivos, reportado por Levizzani (2008); sin embargo este efecto pareciera que disminuye con una mejor resolución de satélite. La calibración de los parámetros del modelo hidrológico TETIS ha permitido elevar el rendimiento en la modelación. También, diversos autores realizaron una calibración de su modelo hidrológico para mejorar el rendimiento con los productos de lluvia estimada de satélite (Stisen y Sandholt, 2010; Bitew y Gebremichael, 2011b; Bitew et al., 2011; Jiang et al., 2012; Moreno et al., 2012). Es así que, en la modelación hidrológica, se obtienen rendimientos ¿insatisfactorios¿ con PERSIANN, mientras que con PERSIANN-CCS los rendimientos pasan a ser ¿satisfactorios¿. Los resultados son alentadores con lluvia PERSIANN-CCS y tal parece que una mejor resolución de los datos raster de la lluvia, una menor FBIAS y un error de sobrestimación en el volumen de la lluvia, ocasionan que este producto de satélite se adapte mejor en la modelación hidrológica. Similares resultados respecto a productos de satélite con mejor resolución espacial, son reportados por Nikolopoulos et al. (2010) con el producto KIDD (4 km) de mejor resolución espacial, respecto de los productos TRMM-3B42 (0.25º) y KIDD (25 km). Por el contario, en la modelación con lluvia PERSIANN, una resolución espacial grosera de los datos raster de la lluvia y el error de la subestimación en el volumen de la lluvia están afectando negativamente a la modelación, ya que hay insuficiente lluvia que alimente el Ciclo Hidrológico, pero esto posiblemente se esté amortiguando con la mayor probabilidad de detección de la lluvia PERSIANN. Como el modelo hidrológico trata de mantener un comportamiento similar al caudal observado (ya que la estrategia de calibración es una función de este caudal y no de algún componente del balance hídrico), se obtiene que el factor corrector de evapotranspiración se reduce un 71% con PERSIANN e incrementa un 32% con PERSIANN-CCS para finalmente obtener una evapotranspiración que se reduce con PERSIANN e incrementa con PERSIANN-CCS. Un comportamiento similar es reportado en el componente de evapotranspiración con subestimación de lluvia PERSIANN, por Bitew y Gebremichael (2011b) y Moreno et al. (2012). En lo que respecta a la propagación del error de la estimación de la lluvia a la simulación hidrológica, el error en volumen de la lluvia se amortigua a través del proceso de transformación lluvia-escorrentía. Al contrario del error de la lluvia en términos de E y RSR, que empeoran con la modelación hidrológica, excepto en las cuencas más pequeñas como Pajaroncillo (861 km2 ) y Albaida (1,301 km2 ). De cara a mejorar las posibilidades de uso práctico de la lluvia de satélite, se implementó un modelo Bayesiano para combinar información de pluviómetros con lluvia PERSIANN-CCS con diferentes densidades de pluviómetros en la subcuenca montañosa de Pajaroncillo. Los resultados, específicos para la zona de estudio, indican que el valor medio de la lluvia estimada con PERSIANN-CCS mejora a partir de densidades menores a 100 km2 /pluviómetro. Por el contrario, para densidades mayores de 100 km2 /pluviómetro, el valor medio empeora en un rango del 20 al 200%, según aumente la densidad de la red de pluviómetros. Se encontró un comportamiento similar con el resto de estadísticos. Así, es clara una mejora significativa en los estadísticos para una densidad menor a 100 km2 /pluviómetro, con incremento de POD, CSI, PC y HSS, y reducción de FAR. Además, se observa una mejora notable del FBIAS en todas las densidades de pluviómetros, con la excepción de la densidad de 45 km2 /pluviómetro. Los índices de eficiencia de lluvia E, RSR y Ev, se estabilizan a una densidad menor a 100 km2 /pluviómetro. En lo que respecta a la modelación hidrológica utilizando el modelo Bayesiano de combinación de lluvia, se obtienen rendimientos ¿buenos¿ a ¿muy buenos¿ con densidades menores a 100 km2 /pluviómetro, obteniendo el mejor rendimiento para una densidad de 72 km2 /pluviómetro en el que su hidrograma reproduce adecuadamente el flujo base y la forma de la curva de recesión, detecta la mayoría de caudales máximos y días en que ocurren, pero subestima su valor máximo en un 37%. No se debe descartar que esta subestimación podría deberse a que en regiones montañosas, como Pajaroncillo, las estaciones pluviométricas tienden a estar en los valles y con ello subestimar la lluvia orográfica (Ebert et al., 2007; Álvarez, 2011). Respecto a la propagación del error de la lluvia, resulta que el error en volumen de la lluvia se amortigua en todas las densidades de pluviómetro (a excepción con una densidad de 431 km2 /pluviómetro), pero empeora en términos de E y RSR, excepto para densidades menores a 172 km2 /pluviómetro. Como conclusión final se puede decir que el nuevo producto de estimación de lluvia PERSIANN-CCS, además de incrementar su resolución espacial, también mejora en cuanto a su fiabilidad de uso en la modelación hidrológica, especialmente si se combina con datos de pluviómetro, convirtiéndose en el punto de partida de futuras investigaciones. / Ramos Fernández, L. (2013). Estudio de la utilidad de la lluvia estimada de satélite en la modelación hidrológica distribuida [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27548 / Alfresco

Over the years, the method of least squares (SLS) has been the method of inference commonly applied in hydrological modeling, although its hypotheses are not respected by the modeling errors. Awareness of the fact that the hydrological modeling process is affected by more, and more important, sources of uncertainty that the purely observational, the only source of error considered by SLS, has contributed to the appearance of publications that suggest the need for applying more appropriate inference methods on hydrological models, and in general, on environmental models. The adequacy of inference methods involves considering all sources of error, or their effects, which influence the modeling process. Only in this way it is possible to obtain reliable parameters, a non-biased prediction and a correct estimation of the uncertainty of both, these being the main objectives of this Doctoral Thesis. To this end, this thesis proposes the joint inference, following the Bayesian inference paradigm, of hydrological parameters and the parameters of a generalized error model, which provides the necessary flexibility to relax all hypotheses (Gaussian errors with null mean, independent and identically distributed), which disable the SLS error model to infer hydrological models. The main contribution of the thesis is the proposition of the methodology to follow, for the correct application of the direct modeling (without previous transformation of the variables) of the variance of the errors. This methodology is based on the need to consider the coupling, during the joint inference, between the variations of the marginal distribution of the errors and the variations of their conditional distributions, which are modeled by the error model. Such coupling is guaranteed by the fulfillment of the Total Laws (TLs) of the expectation and the variance. In order to verify the feasibility of the theoretical aspects deduced in the Thesis, a series of inference experiments is performed in which two lumped and one distributed hydrological models are combined with two classic error models (SLS and WLS) and two generalized error models proposed in this Thesis (GL++ and GL++Bias). The results show, once again, that inferences with SLS and WLS are not applicable to hydrological models, since the generated errors do not fulfill their hypotheses. Likewise, based on the results obtained, this thesis can be considered as the culminated affirmation of the hypothesis in it, that is to say: the non application of the TLs in the direct modeling of the variance and the bias of the errors produces an incorrect estimation of the hydrological parameters, as well as their uncertainty and an erroneous estimation of the predictive distribution. / A lo largo de los años, el método de los mínimos cuadrados (SLS) ha sido el método de inferencia comúnmente aplicado en modelación hidrológica, a pesar de que sus hipótesis no son respetadas por los errores en los resultados de la modelación. La concienciación sobre el hecho de que el proceso de modelación hidrológica es afectado por más, y más importantes, fuentes de incertidumbre que la puramente observacional, única fuente de error considerada por el SLS, ha contribuido a la aparición de publicaciones que sugieren la necesidad de aplicar métodos de inferencia más adecuados para los modelos hidrológicos, y en general, los modelos ambientales. La adecuación de los métodos de inferencia pasa por considerar todas las fuentes de error, o sus efectos, que influyen en el proceso de modelación. Solamente de esa manera es posible la obtención de unos parámetros fiables, una predicción no sesgada y una estimación correcta de la incertidumbre de ambos, siendo estos los objetivos principales de esta Tesis Doctoral. Para ello, esta Tesis plantea la inferencia conjunta, siguiendo el paradigma de los métodos de inferencia Bayesianos, de los parámetros hidrológicos y los parámetros de un modelo de error generalizado, el cual proporciona la flexibilidad necesaria para relajar todas las hipótesis (errores Gaussianos con media nula, independientes e idénticamente distribuidos), que inhabilitan al modelo de error SLS para inferir modelos hidrológicos. La principal aportación de la Tesis es la proposición de la metodología a seguir para la correcta aplicación de la modelación directa (sin previa transformación de las variables) de la varianza de los errores. Dicha metodología se fundamenta en la necesidad de considerar el acoplamiento, durante la inferencia conjunta, entre las variaciones de la distribución marginal de los errores y las variaciones de las distribuciones condicionales, las cuales son modeladas por el modelo de error. Dicho acoplamiento se garantiza mediante el cumplimiento de las Leyes Totales (TLs) de la esperanza y de la varianza. Para la comprobación de la viabilidad de los aspectos teóricos deducidos en la Tesis, se realiza una serie de experimentos de inferencia en los que se combina 2 modelos hidrológicos agregados y uno distribuido, con dos modelos de error clásicos (SLS y WLS) y dos modelos de error generalizados propuestos en esta Tesis (GL++ y GL++Bias). Los resultados muestran, una vez más, que las inferencias con SLS y WLS no son aplicables a modelos hidrológicos, puesto que los errores generados no cumplen con sus hipótesis. Igualmente, en base a los resultados obtenidos, esta Tesis se puede considerar como la afirmación culminada de la hipótesis en ella planteada, esto es: la no aplicación de las TLs en la modelación directa de la varianza y el sesgo de los errores produce una incorrecta estimación de los parámetros hidrológicos, así como de su incertidumbre y una errónea estimación de la distribución predictiva. / Al llarg dels anys, el mètode dels mínims quadrats (SLS) ha sigut el mètode d'inferència comunament aplicat en modelació hidrològica, a pesar que les seues hipòtesis no són respectades pels errors en els resultats de la modelació. La conscienciació sobre el fet de que el procés de modelació hidrològica és afectat per més, i més importants, fonts d'incertesa que la purament observacional, única font d'error considerada pel SLS, ha contribuït a l'aparició de publicacions que suggerixen la necessitat d'aplicar mètodes d'inferència més adequats per als models hidrològics, i en general, els models ambientals. L'adequació dels mètodes d'inferència passa per considerar totes les fonts d'error, o els seus efectes, que influïxen en el procés de modelació. Només d'eixa manera és possible l'obtenció d'uns paràmetres fiables, una predicció no esbiaixada i una estimació correcta de la incertesa d'ambdós, sent estos els objectius principals d'esta Tesi Doctoral. Per a això, esta Tesi planteja la inferència conjunta, seguint el paradigma dels mètodes d'inferència Bayesianos, dels paràmetres hidrològics i els paràmetres d'un model d'error generalitzat, el qual proporciona la flexibilitat necessària per a relaxar totes les hipòtesis (errors Gaussianos amb mitja nul·la, independents i idènticament distribuïts), que inhabiliten el model d'error SLS per a inferir models hidrològics. La principal aportació de la Tesi és la proposició de la metodologia que s'ha de seguir per a la correcta aplicació de la modelació directa (sense prèvia transformació de les variables) de la varianza dels errors. La dita metodologia es fonamenta en la necessitat de considerar l'adaptament, durant la inferència conjunta, entre les variacions de la distribució marginal dels errors i les variacions de les distribucions condicional, les quals són modelades pel model d'error. El dit adaptament es garantix per mitjà del compliment de les Lleis Totals (TLs) de l'esperança i de la variància. Per a la comprovació de la viabilitat dels aspectes teòrics deduïts en la Tesi, es realitza una sèrie d'experiments d'inferència en què es combina 2 models hidrològics agregats i un distribuït, amb dos models d'error clàssics (SLS i WLS) i dos models d'error generalitzats proposats en esta Tesi (GL++ i GL++Bias). Els resultats mostren, una vegada més, que les inferències amb SLS i WLS no són aplicables a models hidrològics, ja que els errors generats no complixen amb les seues hipòtesis. Igualment, basant-se en els resultats obtinguts, esta Tesi es pot considerar com l'afirmació culminada de la hipòtesi en ella plantejada, açò és: la no aplicació de les TLs en la modelació directa de la variància i el biaix dels errors produïx una incorrecta estimació dels paràmetres hidrològics, així com de la seua incertesa i una errònia estimació de la distribució predictiva. / Hernández López, MR. (2017). Inferencia Bayesiana conjunta de modelos hidrológicos y modelos de error generalizados, para la evaluación de las incertidumbres predictiva y de los parámetros [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90652 / TESIS

[ES] En esta tesis doctoral se presenta BIOLEACH, un nuevo modelo de soporte a la decisión para la gestión a tiempo real de vertederos de residuos sólidos urbanos que permite la simulación conjunta de la producción de lixiviados y biogás como procesos acoplados. La estimación de la producción de lixiviados se realiza utilizando una adaptación de la ecuación de balance hídrico que considera, además de todas las componentes hidrológicas, las cantidades de agua consumidas por la degradación en fase anaerobia de la materia orgánica presente en los residuos durante el proceso de generación del biogás. El modelo considera también los volúmenes de lixiviado recirculados desde la balsa de almacenamiento hacia la superficie o el interior del vertedero, en el caso de realizar una gestión del mismo como biorreactor. La producción de biogás se estima considerando que este proceso es un proceso acoplado con el de la producción de lixiviados. BIOLEACH ha sido programado para calcular la producción de lixiviados a escala mensual, utilizando datos reales de los parámetros meteorológicos y de la producción y características de los residuos realmente depositados en el vertedero. La producción de biogás se obtiene simultáneamente, considerando el contenido en humedad realmente disponible para ajustar las reacciones estequiométricas de biodegradación de la materia orgánica. BIOLEACH es una valiosa herramienta de gestión de vertederos biorreactor y permite calcular los volúmenes de lixiviado a recircular que garantizan condiciones de humedad en el interior de la masa de residuos que maximizan la producción de biogás. Como ejemplo ilustrativo de aplicación, BIOLEACH se ha utilizado para simular el comportamiento de un vertedero real bajo diferentes escenarios de gestión. Los resultados muestran los beneficios económicos y medioambientales derivados de la recirculación de lixiviados bajo estrategias de gestión como vertedero biorreactor. / [CA] En aquesta tesi doctoral es presenta BIOLEACH, un nou model de suport a la decisió per a la gestió a temps real d'abocadors de residus sòlids urbans que permet la simulació conjunta de la producció de lixiviats i biogàs com a processos aco-blats. L'estimació de la producció de lixiviats es realitza utilitzant una adaptació de l'equació de balanç hídric que considera, a més de totes les components hidrològiques, les quantitats d'aigua consumides per la degradació en fase anaeròbia de la matèria orgànica present en els residus durant el procés de generació del biogàs. El model considera també els volums de lixiviat recirculats des de la bassa cap a la superfície o l'interior de l'abocador, en el cas de realitzar una gestió del mateix com bioreactor. La producció de biogàs s'estima considerant que aquest procés és un procés acoblat amb el procés de producció de lixiviats. BIOLEACH ha estat programat per calcular la producció de lixiviats a escala mensual, utilitzant dades reals dels paràmetres meteorològics i de la producció i característiques dels residus realment dipositats a l'abocador. La producció de biogàs s'obté simultàniament, considerant el contingut en humitat realment dis-ponible per ajustar les reaccions estequiométriques de biodegradació de la matèria orgànica. BIOLEACH és una valuosa eina de gestió d'abocadors bioreactor i permet calcular els volums de lixiviat a recircular que garanteixen condicions d'humitat a l'interior de la massa de residus que maximitzen la producció de biogàs. Com a exemple il·lustratiu d'aplicació, BIOLEACH s'ha utilitzat per simular el comportament d'un abocador real sota diferents escenaris de gestió. Els resultats mostren els beneficis econòmics i mediambientals derivats de la recirculació de lixiviats sota estratègies de gestió com a bioreactor. / [EN] This doctoral thesis introduces BIOLEACH, a new decision support model for the real-time management of municipal solid waste bioreactor land¿lls that allows estimating the leachate and biogas production. Leachate production is estimated using an adaptation of the water balance equation which considers every hydrological component and the water consumed by anaerobic organic matter degradation to create biogas and the leachate recirculation ¿ows pumped from the land¿ll pond under a bioreactor management scheme. Land¿ll gas production is estimated considering the leachate formation process as a coupled e¿ect through the production or consumption of water. BIOLEACH uses waste production and climate data at monthly scale and com-putes leachate production accounting for the actual conditions inside the waste mass. Biogas production is computed simultaneously, considering the available water to adjust the chemical organic matter biodegradation. BIOLEACH is a valuable bioreactor managing tool as it allows calculating the recirculation volume of leachate that ensures optimal moisture conditions inside the waste mass and therefore maximizing biogas production. As an illustrative example of a BIOLEACH application, the model has been applied to simulate the performance of a real land¿ll under different management scenarios. Results show the economic and environmental bene¿ts derived from leachate recirculation under bioreactor management schemes. / Rodrigo Clavero, ME. (2020). Evaluación conjunta de la producción de lixiviados y biogás en vertederos de residuos sólidos urbanos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/148716 / TESIS

[EN] The main objective was aimed at determining the biomass production from water based on water relations, levels of water consumption of the species, and climate variables that affect the formation of biomass and soil present and specifically it focused on two forage crops which were Forage Oats (Avena sativa L.) and ryegrass (Lolium perenne). The solution to the problem is based on AquaCrop model (FAO) Steduto et al, (2009) which was recently proposed for the determination of both biomass and agricultural production from water transpired by herbaceous species, this is gather scientific and technological advances on the effect of water in the estimation of crop production has been achieved in recent years. In the present research we have identified key variables AquaCrop model input for the two species mentioned, through field research conducted using the methodology gradient Hanks et al., (1980), and a new methodology proposal for determining water stress. A total of 18 major experiments were developed to generate the levels of biomass production of forage oats and ryegrass, determining 32 variables or parameters for each crop that requires the model to estimate the biomass produced by the forage and pasture. The experiments were conducted mainly during the years 2008-2013 in "Centro de Investigación Tibaitatá (CORPOICA)" located in the savannah of Bogota (Colombia). For forage oats were developed five cycles and ryegrass crops three complete cycles, with seven, four and two cuts were made respectively. Based on the information provided in the field, forage oats and ryegrass crops were calibrated and validated for AquaCrop model reaching adjustments R2=0.92, RMSE=1,86t.ha-1, NRMSE=17.67%, EF=0.91, d=0.97 for forage oat and R2=0.97, RMSE=0,47t.ha-1, NRMSE=13.6%, EF=0.88, d=0.98 for ryegrass. Two synthetic crops were determined one for each specie, which are "prototypes" for estimating biomass by the water use in different conditions of crops. The total biomass was determined to forage oats at 22.2 t.ha-1 on average with peaks that can reach up to 27 t.ha-1 in the production environment of the savannah of Bogota. For ryegrass total biomass reached levels of up to 9 t.ha-1 on average with peaks that can reach up to 9,9 t.ha-1 for the period from planting to first cut, and 6 t.ha-1 for others cuts. The intrinsic water footprint for fodder oats was determined in 175 L.kg-1 and 442 ryegrass L.kg-1 and 431 L.Kg-1. As alternative outcomes that support the calibration and validation of the model is also obtained, determining reference evapotranspiration in the region, the curves of Kc, Kcb and Ke determining the intrinsic water footprint of the two species, the development of canopy cover over the phenological cycles of the species studied, the curves of soil moisture and biomass in response to six levels of irrigation and various planting and production functions of both species. The conservative parameters of forage oats and ryegrass crops were determined like a sample referenced parameters and local variables nonconservative of these species, which is globally in a significant advance in calibration and validation for AquaCrop model of forage crops. / [ES] El objetivo principal estuvo orientado a la determinación de la producción de biomasa a partir del agua con base en las relaciones hídricas, los niveles de consumo de agua de las especies, y las variables del clima que inciden en la formación de biomasa y el suelo presentes y se centró específicamente en dos cultivos forrajeros los cuales fueron Avena Forrajera (Avena sativa, L.) y Raigrás (Lolium perenne). La solución al problema se basa en el modelo AquaCrop (FAO) Steduto et al, (2009) el cual fue propuesto recientemente para la determinación tanto de la biomasa como de la producción agrícola a partir del agua transpirada por las especies herbáceas, en este se reúnen los avances científicos y tecnológicos que sobre el efecto del agua en la estimación de la producción de cultivos se ha logrado en los últimos años. En el presente trabajo de investigación se han determinado las principales variables de entrada al modelo AquaCrop, para las dos especies mencionadas, por medio de investigación de campo realizada con la metodología del gradiente de Hanks et al, (1980), y con una nueva metodología propuesta para la determinación del estrés hídrico. Se desarrollaron un total de 18 experimentos principales generando los niveles de producción de biomasa de avena forrajera y raigrás, determinando 32 variables o parámetros para cada uno de los cultivos que requiere el modelo para la estimación de la biomasa producida por las especies forrajeras y pastos. Los experimentos fueron realizados principalmente durante los años 2008 a 2013 en el Centro de Investigación Tibaitatá (CORPOICA) ubicado en la Sabana de Bogotá (Colombia). Para avena forrajera se desarrollaron cinco ciclos del cultivo y para raigrás se hicieron tres ciclos completos con siete, cuatro y dos cortes respectivamente. Con base en la información establecida en campo se calibraron y validaron los cultivos de avena forrajera y raigrás para el modelo AquaCrop alcanzando ajustes de R2=0,92, RMSE=1,86t.ha-1, NRMSE=17,67%, EF=0,91, y d=0,97 para avena forrajera y de R2=0,97, RMSE=0,47t.ha-1, NRMSE=13,6%, EF=0,88, y d=0,98 para raigrás. Se determinaron dos cultivos sintéticos uno para cada especie, los cuales constituyen los "prototipos" que son el punto de partida para la estimación de la biomasa a partir del uso del agua en diferentes condiciones de los cultivos mencionados. La biomasa total para avena forrajera fue determinada en 22,2t.ha-1 en promedio con valores máximos que pueden llegar a alcanzar hasta 27t.ha-1 en el entorno productivo de la sabana de Bogotá. Para raigrás la biomasa total alcanzó niveles de hasta 9t.ha-1, para el período de siembra a primer corte, y de 6t.ha-1 para los cortes posteriores al primero. La huella hídrica intrínseca para avena forrajera fue determinada en 175L.kg-1 y para raigrás en 442L.kg-1 y 431L.Kg-1. Como resultados alternativos que fundamentan la calibración y validación del modelo se obtuvieron además, la determinación de la evapotranspiración de referencia de la región, las curvas de Kc, Kcb y Ke que determinan la huella hídrica de las dos especies, los desarrollos de las coberturas del dosel a través de los ciclos fenológicos de las especies estudiadas, las curvas de humedad del suelo y de biomasa en respuesta a seis niveles de riego y varias épocas de siembra y las funciones de producción de ambas especies. Se determinaron los parámetros conservativos de los cultivos de avena forrajera y raigrás, así como una muestra referenciada localmente de los parámetros y variables no conservativos de estas especies, lo que constituye a nivel mundial en un avance significativo en la calibración y validación del modelo AquaCrop para cultivos forrajeros. / [CAT] L'objectiu principal va estar orientat a la determinació de la producció de biomassa a partir de l'aigua amb base en les relacions hídriques, els nivells de consum d'aigua de les espècies, i les variables del clima que incideixen en la formació de biomassa i el sòl presents i es va centrar específicament en dos cultius forrajeros els quals van ser Civada Forrajera (Avena sativa, L.) i Raigrás (Lolium perenne). La solució al problema es basa en el model AquaCrop (FAO) Steduto et al, (2009) el qual va ser proposat recentment per a la determinació tant de la biomassa com de la producció agrícola a partir de l'aigua transpirada per les espècies herbàcies, en aquest es reuneixen els avanços científics i tecnològics que sobre l'efecte de l'aigua en l'estimació de la producció de cultius s'ha aconseguit en els últims anys. En el present treball de recerca s'han determinat les principals variables d'entrada al model AquaCrop, per a les dues espècies esmentades, per mitjà de recerca de camp realitzada amb la metodologia del gradient d'Hanks et al, (1980), i amb una nova metodologia proposada per a la determinació de l'estrès hídric. Es van desenvolupar un total de 18 experiments principals generant els nivells de producció de biomassa de civada forrajera i raigrás, determinant 32 variables o paràmetres per a cadascun dels cultius que requereix el model per a l'estimació de la biomassa produïda per les espècies forrajeras i pastures. Els experiments van ser realitzats principalment durant els anys 2008 a 2013 en el Centre de Recerca Tibaitatá (CORPOICA) situat en la Sabana de Bogotà (Colòmbia). Per a civada forrajera es van desenvolupar cinc cicles del cultiu i per a raigrás es van fer tres cicles complets amb set, quatre i dues corts respectivament. Amb base en la informació establida en camp es van calibrar i van validar els cultius de civada forrajera i raigrás per al model AquaCrop aconseguint ajustos de R2=0,92, RMSE=1,86t.ha-1, NRMSE=17,67%, EF=0,91, i d=0,97 per a civada forrajera i de R2=0,97, RMSE=0,47t.ha-1, NRMSE=13,6%, EF=0,88, i d=0,98 per a raigrás. Es van determinar dos cultius sintètics un per a cada espècie, els quals constitueixen els "prototips" que són el punt de partida per a l'estimació de la biomassa a partir de l'ús de l'aigua en diferents condicions dels cultius esmentats. La biomassa total per a civada forrajera va ser determinada en 22,2t.ha-1 en mitjana amb valors màxims que poden arribar a aconseguir fins a 27t.ha-1 en l'entorn productiu de la sabana de Bogotà. Per a raigrás la biomassa total va aconseguir nivells de fins a 9t.ha-1, per al període de sembra a primer tall, i de 6t.ha-1 per als corts posteriors al primer. La petjada hídrica intrínseca per a civada forrajera va ser determinada en 175L.kg-1 i per a raigrás en 442L.kg-1 i 431L.kg-1. Com a resultats alternatius que fonamenten el calibratge i validació del model es van obtenir a més, la determinació de la evapotranspiración de referència de la regió, les corbes de Kc, Kcb i Ke que determinen la petjada hídrica de les dues espècies, els desenvolupaments de les cobertures del dosel a través dels cicles fenológicos de les espècies estudiades, les corbes d'humitat del sòl i de biomassa en resposta a sis nivells de reg i diverses èpoques de sembra i les funcions de producció d'ambdues espècies. Es van determinar els paràmetres conservatius dels cultius de civada forrajera i raigrás, així com una mostra referenciada localment dels paràmetres i variables no conservatius d'aquestes espècies, la qual cosa constitueix a nivell mundial en un avanç significatiu en el calibratge i validació del model AquaCrop per a cultius forrajeros. / Terán Chaves, CA. (2015). Determinación de la huella hídrica y modelación de la producción de biomasa de cultivos forrajeros a partir del agua en la Sabana de Bogotá (Colombia) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54133 / TESIS

[EN] In urban water supply networks, the demanded flow and the latent leakage flow depend on the available pressure on the user's node. So when due to different circumstances (pipe breakage, pumps detention...) a pressure reduction occurs in the network, the real consumed flow can decrease considerably because the pressure may be insufficient to fully meet the users' demand. In this case it is said that the network is working under insufficient pressure conditions. Otherwise, in normal conditions, when the demand is fully satisfied, if pressure increases in the sevice conection, consume will slightly increase. Similarly, the latent leakage flow of the network will be higher as the pressure increases and vice versa. Traditional simulation models do not take into account this circumstance and suppose that demand is constant and independent of pressure, which represents an important limitation thereof. Due to this fact, it is necessary to have more realistic hydraulic simulation models that are able to model the behavior of urban distribution water networks under any operation and supply pressure conditions. In this work there have been reviewed the proposed PDD functions so far by various authors, it has been analyzed the behavior of demand as a function of pressure, from the theoretical and experimental point of view on a real network, and have been proposed some new functions that fit the analyzed behavior and also has the necessary mathematical properties to be integrated in a model. The proposed function has adjustment parameters that make it able to be adapted to different housing typologies, according to the heights, existence of pump or not, etc. In the work there have been tabulated the adjustment parameters for different housing typologies, so that they can be used without real information. This PDD function has been adjusted to the particular case of the network of Valencia, where during four months there have been made assays in a sector of the distribution network. After establishing a modification of pressure program its influence on the user's demand has been analyzed, for what the information given by the telemetry counters installed in this sector has been very important. Also, the pressure has been correlated with the leakage flow and the exponent of the potential law has been adjusted. Finally, it has been proposed a practical methodology to implement an integrated model of demands and leakages dependent of pressure from practical information available in any supply network. This model is able to provide, in every node of the network and under any regulation condition, the value of the pressure and the consumed flow, moreover, this last one is dissected in the terms that compose it (leakages, registered demand and non-registered demand). An additional data that the model provides is the deficit or surplus of the users' demand. The simulation of the network has been made under any operation circumstance, so the model is also valid in situations as transport pipe breakage, to analyze its impact in the demand fulfilling grade or analyzing the repercussion of a leakage management policy in both leakage and demand levels. Simulations that can't be done with a traditional model of fixed demands. / [ES] En los sistemas de distribución de agua urbanos tanto el caudal demandado por los usuarios como el caudal de fugas latentes dependen de la presión disponible en la red. Cuando por diversas circunstancias (rotura de tubería, parada de bombas¿) se produce una reducción de presión, el caudal real consumido puede llegar a disminuir considerablemente debido la falta de presión para satisfacer por completo la demanda. En este caso se dice que la red trabaja en condiciones de insuficiencia de presión. Por otra parte, en condiciones normales, donde la demanda es plenamente satisfecha, si aumenta la presión en la acometida el consumo de agua del usuario se incrementará ligeramente. Del mismo modo, el caudal de fugas latente en la red será tanto mayor cuanto más elevada sea la presión y viceversa. Los modelos de simulación hidráulicos tradicionales no tienen en cuenta esta circunstancia y suponen que toda la demanda de agua es constante e independiente de la presión, lo cual representa una limitación importante de los mismos, sobre todo cuando se trata de simular situaciones de emergencia. Es necesario pues disponer de modelos de simulación hidráulicos más realistas, que puedan modelizar el comportamiento de las redes de distribución de agua urbana bajo cualquier condición de operación y presión de suministro. En este trabajo se han revisado las funciones DDP propuestas hasta la fecha por distintos autores, se ha analizado el comportamiento de la demanda en función de la presión desde el punto de vista teórico y experimental sobre una red real y se ha propuesto una nueva función que se ajusta al comportamiento analizado, a la vez que cumple una serie de propiedades matemáticas que permite integrarla en los modelos hidráulicos garantizando la estabilidad de los cálculos. La función propuesta dispone de varios parámetros de ajuste que permiten adaptarla a diferentes tipologías de viviendas, de acuerdo al nivel social o de equipamiento, al número de alturas, existencia o no de grupo de bombeo, etc. En el trabajo se han tabulado los parámetros de ajuste para distintas tipologías de suministro, a fin de que puedan ser empleados a falta de información real de campo. También la función DDP propuesta se ha ajustado al caso particular de la red de Valencia, donde durante cuatro meses se han realizado ensayos en un sector de consumo. Tras establecer un programa de modificación de la presión se ha analizado su influencia sobre la demanda de los usuarios. Para ello ha sido clave la información proporcionada por la telemedida de los contadores domiciliarios instalados en este sector. Además, se ha correlacionado la presión con el caudal de fugas y se ha ajustado el exponente de la ley potencial. Finalmente se ha propuesto una metodología práctica para implementar un modelo integrado de demandas y fugas dependientes de la presión a partir de la información fácilmente disponible en cualquier abastecimiento moderno. Este modelo es capaz de proporcionar, en todos los nudos de la red y bajo cualquier condición de regulación, la evolución del valor de la presión y el caudal real consumido, con el valor añadido de que este último es diseccionado en los términos que lo integran (fugas, demanda registrada y demanda no registrada). Otro dato adicional que proporciona el modelo es la evaluación del déficit o superávit de demanda de los usuarios para cada escenario. Al simular el comportamiento de la red bajo cualquier circunstancia de operación, el modelo es aplicable en situaciones de emergencia como la rotura de una tubería de transporte a fin de analizar su impacto en el grado de satisfacción de la demanda de los usuarios o para analizar la repercusión de una política de gestión de la presión tanto sobre el nivel de fugas como sobre la demanda. Simulaciones que no pueden realizarse con un modelo tradicional de demandas fijas. / [CAT] En els sistemes de distribució d'aigua urbans tant el cabal demandat pels usuaris com el cabal de fugues latents depenen de la pressió disponible en la connexió. Quan, per diverses circumstàncies (trencament de canonada, parada de bombes...) es produeix una reducció de pressió a la xarxa, el cabal real consumit pot arribar a disminuir considerablement a causa de que la pressió pot ser insuficient per satisfer del tot la demanda. En aquest cas es diu, que la xarxa treballa en condicions d'insuficiència de pressió. D'altra banda, en condicions normals, quan la demanda és plenament satisfeta, si augmenta la pressió en la connexió, el consum de l'usuari augmentará lleugerament. De forma anàloga, el cabal de fugues latent de la xarxa serà més gran com més elevada siga la pressió i viceversa. Els models de simulació hidràulics tradicionals no tenen en compte aquesta circumstància i suposen que tota la demanda d'aigua és constant i independent de la pressió, la qual cosa representa una limitació important dels mateixos. Cal doncs disposar de models de simulació hidràulics més realistes, que puguen modelitzar el comportament de les xarxes de distribució d'aigua urbana sota qualsevol condició d'operació i de pressió de subministrament. En aquest treball s'han revisat les funcions DDP proposades fins avui per diferents autors, s'ha analitzat el comportament de la demanda en funció de la pressió, des del punt de vista teòric i experimental sobre una xarxa real, i s'ha proposat una nova funció que s'ajusta al comportament analitzat alhora que disposa de les propietats matemàtiques necessàries per a ser integrades en un model. Aquesta funció proposta disposa de paràmetres d'ajust que permet adaptar-la a diferents tipologies d'habitatges, d'acord al nombre d'altures, existència o no de grup de pressió, etc. En el treball s'han tabulat els paràmetres d'ajust per a diferents tipologies d'habitatge, a fi que puguen ser emprats a falta d'informació real de camp. Aquesta funció DDP s'ha ajustat al cas particular de la xarxa de València, on durant quatre mesos s'han realitzat assajos en un sector de la xarxa d'abastament. Després d'establir un programa de modificació de la pressió s'ha analitzat la seua influència sobre la demanda dels usuaris per a això ha sigut clau la informació proporcionada per la telemesura dels comptadors domiciliaris instal·lats en aquest sector. A més s'ha correlacionat la pressió amb el cabal de fugues i s'ha ajustat l'exponent de la llei potencial. Finalment s'ha proposat una metodologia pràctica per implementar un model integrat de demandes y fugues dependents de la pressió a partir de la informació pràctica disponible en qualsevol abastiment. Aquest model és capaç de proporcionar, en tots els nusos de la xarxa i sota qualsevol condició de regulació, el valor de la pressió i el cabal consumit, amb el valor afegit que aquest últim és disseccionat en els termes que l'integren (fugues, demanda registrada i demanda no registrada). Una altra dada addicional que proporciona el model és el dèficit o superàvit de demanda dels usuaris. Com es simula la xarxa sota qualsevol circumstància d'operació, el model és molt vàlid en situacions com el trencament d'una canonada de transport a fi d'analitzar el seu impacte en el grau de satisfacció de la demanda dels usuaris o analitzar la repercussió d'una política de gestió de la pressió tant en el nivell de fugues com en el demanda. Simulacions que no poden fer-se amb un model tradicional de demandes fixes. / Conejos Fuertes, P. (2015). DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UN MODELO REALISTA DE DEMANDAS Y FUGAS DEPENDIENTES DE LA PRESIÓN PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA URBANA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59798 / TESIS

[EN] The wetland of the Albufera is a strong anthropic system to the point that her natural regime has changed, from being a brackish coastal lagoon linked to the marine dynamics, to be a hypertrophic freshwater lagoon linked to the management of the large irrigation systems of the Júcar and Turia rivers. In this study we proceeded to characterize the current state of the system from the available studies, making a work of synthesis to identify the key factors that determine his current configuration, considering both factors physicals and socio-economics. Similarly, we proceeded to identify trends of variation of these fundamental factors in order to project them from the possible evolution of the system in the immediate future. Thus, from these evolutionary trends through scenario methods applied to natural systems, we have proceeded to build three possible scenarios for the time horizon of 2050, taking into consideration a more likely baseline scenario and two of less feasibility to envisage a more favorable situation and a very unfavorable one. The results identified as determinant factors of climate change on the future evolution of the system, with the sea level rise and the modification of hydrological regime most decisive factors in the future development. The scenarios show that significant changes in the system configuration, which mainly affect the viability of rice cultivation in the areas of "Tancats". This will force reconfiguration of the current structure of the wetland. Also we propose appropriate guidelines for the management of these processes of change in the system, thereby improving if possible their ecological functioning and compatibility with uses developed in it. / [ES] El humedal de la Albufera de Valencia constituye un sistema fuertemente antropizado, hasta el punto de que se ha modificado su régimen natural, pasando de ser una laguna costera salobre, vinculada a la dinámica marina, a ser una laguna de aguas dulces hipertrófica y vinculada en su funcionamiento al manejo de los grandes sistemas de regadíos del Júcar y el Turia. En este estudio, se ha procedido a caracterizar la situación actual del sistema, a partir de los estudios disponibles, realizando una labor de síntesis que permita identificar los factores fundamentales que determinan la configuración actual del mismo, considerando tanto factores físicos como socio-económicos. Del mismo modo, se ha procedido a identificar las tendencias de variación de estos factores fundamentales, con objeto de proyectar a partir de ellos la posible evolución del sistema en el futuro inmediato. Así, a partir de estas tendencias de evolución, mediante la metodología de escenarios aplicada a los sistemas naturales se han procedido a construir tres escenarios posibles para el horizonte temporal del año 2050, considerando para ello un escenario tendencial más probable y otros dos de menor factibilidad que contemplan una coyuntura más favorable y una muy desfavorable. Los resultados identifican los factores de cambio climático como determinantes en la evolución futura del sistema, siendo la elevación del nivel del mar y la modificación del régimen hidrológico los factores más decisivos en esta futura evolución. Los escenarios muestran que se producirán modificaciones sustanciales en la configuración del sistema, que afectarán sobre todo a la viabilidad del cultivo del arroz en las zonas de "Tancats", lo cual obligará a reconfigurar la estructura actual del humedal. Se proponen, a su vez, las directrices de actuación adecuadas para la gestión de estos procesos de cambio en el sistema, con objeto de optimizar, en lo posible, su funcionamiento ecológico y su compatibilidad con los usos que se desarrollan en el mismo. / [CAT] L'aiguamoll de l'Albufera de València constitueix un sistema fortament antropitzat, fins al punt que s'ha modificat el seu règim natural, passant de ser una llacuna costanera salobre, vinculada a la dinàmica marina, a ser una llacuna hipertrófica d'aigües dolces vinculada en el seu funcionament al maneig dels grans sistemes de regadius del Xúquer i el Túria. En aquest estudi, s'ha procedit a caracteritzar la situació actual del sistema, a partir dels estudis disponibles, realitzant una tasca de síntesi que permet identificar els factors fonamentals que determinen la configuració actual del mateix, considerant tant factors físics i ecoloógics, com socioeconòmics. De la mateixa manera, s'ha procedit a identificar les tendències de variació d'aquests factors fonamentals, a fi de projectar a partir d'ells la possible evolució del sistema en el futur immediat. Així, a partir d'aquestes tendències d'evolució, mitjançant la metodologia d'escenaris aplicada als sistemes naturals, s'han procedit a construir tres escenaris possibles per a l'horitzó temporal de l'any 2050, considerant per a això un escenari tendencial mes probable i altres dos de menor factibilitat que contemplen una conjuntura més favorable i una molt desfavorable. Els resultats identifiquen els factors de canvi climàtic com a determinants en l'evolució futura del sistema, sent l'elevació del nivell del mar i la modificació del règim hidrològic els factors més decisius en aquesta futura evolució. Els escenaris mostren que es produiran modificacions substancials en la configuració del sistema, que afectaran sobretot a la viabilitat del cultiu de l'arròs en les zones de "Tancats", la qual cosa obligarà a reconfigurar l'estructura actual de l'aiguamoll. Es proposen, al seu torn, les directrius d'actuació adequades per a la gestió d'aquests processos de canvi en el sistema, a fi d'optimitzar en el possible el seu funcionament ecològic i la seva compatibilitat amb els usos que es desenvolupen en el mateix. / Palop Guillem, S. (2016). Procesos ecológicos, agronómicos y ambientales en el humedal de L'Albufera de Valencia. Construcción de escenarios de futuro [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61629 / TESIS

[EN] In this thesis, transport and fate of organophosphate pesticides - azinphos-methyl and chlorpyrifos- in productive soils from the valley of the Neuquén River in the Patagonia Argentina are analysed. Climate of the region is arid, so traditional fruit production is under flood irrigation. The soils in the floodplain are predominant Aridisols with textures from sandy loam to clay loam. Methodologically, the thesis was based on: field experiments and data and information processing conducted over a period of about 7 years. Dominant soil sites were selected in a transect perpendicular to the axis of the valley. In each place, pits were performed in order to describe horizons present in the profile. Samples were collected to determine textural composition and water retention curve in laboratory. Field experiments were done with the dye tracer FD & C Blue N° 1, applying water depth similar to those used in the production irrigation, to describe the mechanisms of preferential flow present in A and B horizons of soil. Through principal component analysis, the selected four sites were grouped in two types with different hydraulic and textural characteristics. Field studies and laboratory tests along with bibliographic information allowed the parametrization of the dual-permeability model MACRO. Calibration was done with groundwater level data and azinphos-methyl concentration data measured in the soil horizons, while validation was performed with chlorpyrifos determined in the same samples as azinphos-methyl. The modelling of the dynamics of azinphos-methyl and chlorpyrifos in the profiles of both types of soil corroborated the existence of preferential flow as a mechanism that occurs in short time intervals and facilitates the entry of pesticides into the soil. The preferential migration occurs mainly through biopores, structures that form soil aggregates and heterogeneities- such as boundaries between horizons- in both types of soil. In the clay loam soil, preferential migration is also produced through desiccation cracks. Boundary conditions, surface irrigation and water table swing at the base of the profile, link the dynamic of preferential transport. Pesticides transport through the soil micropores is performed with a slower flow, in balance, enabling retention and degradation of the solutes in the surface layers. Uncertainty in predicting pesticide leaching into the aquifer was analysed by sensitivity analysis of the 35 model parameters. In addition to the sensitivity of the model to the soil hydraulic and geochemical pesticides parameters, the irrigation depth is the main source of uncertainty in estimating both types of soil and substances. Productive management alternatives were simulated to reduce leaching into the underlying unconfined aquifer. Among these, the incorporation of organic matter was the best alternative. Finally, aware of the complexity of the phenomenon studied and its modelling, the most relevant aspects that would improve the application of MACRO to study the impact of pesticides leaching in the valley production systems are cited. The model parameterization for the types of soil present in the region facilitates the use of this tool both at the profile and basin scale. The implementation of the parameterized model with GIS will be able to classify the productive area in pollution sensitive areas of unconfined aquifer by the application of pesticides. / [ES] En esta tesis doctoral se analiza el transporte y destino de los plaguicidas organofosforados -metil azinfos y clorpirifós- en suelos productivos del valle del Río Neuquén en la Patagonia Argentina. La región es de clima árido por lo que la producción frutícola tradicional se realiza bajo riego por gravedad. Los suelos presentes en la llanura aluvial son aridisoles con texturas predominantes desde franca arenosa a franca arcillosa. Metodológicamente, la tesis se basó en dos instancias, una de campo y otra de procesamiento de datos e información en gabinete, realizadas durante un período de unos 7 años. En una transecta perpendicular al eje del valle se seleccionaron sitios con suelos dominantes donde se realizaron calicatas para la descripción de los horizontes presentes en el perfil. Se extrajeron muestras para determinar en laboratorio la composición textural y la curva de tensión humedad. Ensayos de campo con colorante FD&C Blue N°1 aplicando láminas de riego semejantes a las utilizadas en la producción, permitieron describir los mecanismos de flujo preferencial presentes en los horizontes A y B del suelo. Mediante análisis de componentes principales se agruparon los cuatro suelos seleccionados a priori, en dos grupos con diferentes características hidráulicas y texturales. Los estudios de campo y de laboratorio realizados junto con información bibliográfica, permitieron parametrizar el programa MACRO de flujo y transporte en un medio de porosidad dual (microporos y macroporos). La calibración se realizó con datos de nivel freático y con datos de concentración de metil azinfos medidos en los horizontes del suelo, mientras que la validación se efectuó con clorpirifós determinados en las mismas muestras que metil azinfos. La modelación de la dinámica de metil azinfos y clorpirifós en el perfil de ambos tipos de suelos, permitió corroborar la existencia de flujo preferencial como mecanismo que ocurre en pequeños intervalos de tiempo y que facilita el ingreso de los plaguicidas hacia el subsuelo. La migración preferencial se produce principalmente a través de bioporos, de estructuras que forman los agregados del suelo y de heterogeneidades -como límites entre horizontes- en ambos tipos de suelos. En el suelo franco arcilloso se produce además a través de grietas de desecación. La dinámica del transporte preferencial está vinculada a las condiciones de borde: el riego en la superficie y la oscilación del nivel freático en la base del perfil. El transporte de los plaguicidas a través de los microporos del suelo, se realiza con flujo más lento, en equilibrio, que posibilita la retención y degradación de los solutos en las capas superficiales. Se analizó la incertidumbre en la predicción de la lixiviación de plaguicidas al acuífero mediante análisis de sensibilidad de 35 parámetros del modelo. Además de la sensibilidad del modelo a los parámetros hidráulicos del suelo y los geoquímicos de los plaguicidas, se comprueba la importancia de la lámina de riego que se transforma en la principal fuente de incertidumbre en la estimación en ambos tipos de suelos y sustancias. Para disminuir la lixiviación hacia el acuífero libre subyacente, se simularon alternativas de manejo productivo siendo la incorporación de materia orgánica la que se presenta como la mejor alternativa. Por último, conscientes de la complejidad del fenómeno estudiado y su modelación, se señalan los aspectos más relevantes que permitirían mejorar la aplicación de MACRO para estudiar el impacto de la lixiviación de plaguicidas en los sistemas productivos del valle. La parametrización del modelo para los tipos de suelos presentes en la región, facilitaría la utilización de esta herramienta tanto a escala del perfil como de cuenca. La implementación del modelo parametrizado con Sistemas de Información Geográfica permitirá clasificar el área productiva en zonas de susceptibilidad a la con / [CAT] En esta tesi doctoral s'analitza el transport i destí dels plaguicides organofosforats -metil azinfos i clorpirifós- en sòls productius de la vall del Riu Neuquén en la Patagònia Argentina. La regió és de clima àrid pel que la producció frutícola tradicional es realitza baix reg per gravetat. Els sòls presents en la plana al¿luvial són aridisols amb textures predominants des de franca arenosa a franca argilosa. Metodològicament, la tesi es va basar en dos instàncies, una de camp i una altra de processament de dades i informació en gabinet, realitzades durant un període d'uns 7 anys. En un transecte perpendicular a l'eix de la vall es van seleccionar llocs amb sòls dominants on es van realitzar sondatges per a la descripció dels horitzons presents en el perfil. Es van extraure mostres per a determinar en laboratori la composició textural i la corba de tensió humitat. Assajos de camp amb colorant FD&C Blue N °1 aplicant làmines de reg semblants a les utilitzades en la producció, van permetre descriure els mecanismes de flux preferencial presents en els horitzons A i B del sòl. Per mitjà d'anàlisi de components principals es van agrupar els quatre sòls seleccionats a priori, en dos grups amb diferents característiques hidràuliques i texturales. Els estudis de camp i de laboratori realitzats junt amb informació bibliogràfica, van permetre parametritzar el programa MACRO de flux i transport en un mitjà de porositat dual (microporus i macroporus) . El calibratge es va realitzar amb dades de nivell freàtic i amb dades de concentració de metil azinfos mesurats en els horitzons del sòl, mentres que la validació es va efectuar amb clorpirifós determinats en les mateixes mostres que metil azinfos. La modelació de la dinàmica de metil azinfos i clorpirifós en el perfil d'ambdós tipus de sòls, va permetre corroborar l'existència de flux preferencial com a mecanisme que ocorre en xicotets intervals de temps i que facilita l'ingrés dels plaguicides cap al subsòl. La migració preferencial es produeix principalment a través de bioporus, d'estructures que formen els agregats del sòl i d'heterogeneïtats -com límits entre horitzons- en ambdós tipus de sòls. En el sòl franc argilós es produeix a més a través de clavills de dessecació. La dinàmica del transport preferencial està vinculada a les condicions de contorno: el reg en la superfície i l'oscil¿lació del nivell freàtic en la base del perfil. El transport dels plaguicides a través dels microporus del sòl, es realitza amb flux més lent, en equilibri, que possibilita la retenció i degradació dels soluts en les capes superficials. Es va analitzar la incertesa en la predicció de la lixiviació de plaguicides a l'aqüífer per mitjà d'anàlisi de sensibilitat de 35 paràmetres del model. A més de la sensibilitat del model als paràmetres hidràulics del sòl i els geoquímics dels plaguicides, es comprova la importància de la làmina de reg que es transforma en la principal font d'incertesa en l'estimació en ambdós tipus de sòls i substàncies. Per a disminuir la lixiviació cap a l'aqüífer lliure subjacent, es van simular alternatives de gestió productiva sent la incorporació de matèria orgànica la que es presenta com la millor alternativa. Finalment, conscients de la complexitat del fenomen estudiat i la seua modelació, s'assenyalen els aspectes més rellevants que permetrien millorar l'aplicació de MACRO per a estudiar l'impacte de la lixiviació de plaguicides en els sistemes productius de la vall. La parametrització del model per als tipus de sòls presents en la regió, facilitaria la utilització d'esta ferramenta tant a escala del perfil com de conca. La implementació del model parametritzat amb Sistemes d'Informació Geogràfica permetrà classificar l'àrea productiva en zones de susceptibilitat a la contaminació de l'aqüífer lliure per l'aplicació de plaguicides. / Dufilho, ACA. (2016). Caracterización y modelación del transporte preferencial de plaguicidas organofosforados en suelos productivos bajo riego. Aplicación al Distrito Colonia Centenario, Patagonia Argentina [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62587 / TESIS

[EN] One of the main challenges of drinking water utilities is to ensure high quality supply, in particular, in chemical and microbiological terms. However, biofilms invariably develop in all drinking water distribution systems (DWDSs), despite the presence of residual disinfectant. As a result, water utilities are not able to ensure total bacteriological control. Currently biofilms represent a real paradigm in water quality management for all DWDSs. Biofilms are complex communities of microorganisms bound by an extracellular polymer that provides them with structure, protection from toxics and helps retain food. Besides the health risk that biofilms involve, due to their role as a pathogen shelter, a number of additional problems associated with biofilm development in DWDSs can be identified. Among others, aesthetic deterioration of water, biocorrosion and disinfectant decay are universally recognized. A large amount of research has been conducted on this field since the earliest 80's. However, due to the complex environment and the community studied most of the studies have been developed under certain simplifications. We resort to this already done work and acquired knowledge on biofilm growth in DWDSs to change the common approaches of these studies. Our proposal is based on arduous preprocessing and posterior analysis by Machine Learning approaches. A multi-disciplinary procedure is undertaken, helping as a practical approach to develop a decision-making tool to help DWDS management to maintain, as much as possible, biofilm at the lowest level, and mitigating its negative effects on the service. A methodology to detect the more susceptible areas to biofilm development in DWDSs is proposed. Knowing the location of these hot-spots of the network, mitigation actions could be focused more specifically, thus saving resources and money. Also, prevention programs could be developed, acting before the consequences of biofilm are noticed by the consumers. In this way, the economic cost would be reduced and the service quality would improve, eventually increasing consumers' satisfaction. / [ES] Uno de los principales objetivos de las empresas encargadas de la gestión de los sistemas de distribución de agua potable (DWDSs, del inglés Drinking Water Distribution Systems) es asegurar una alta calidad del agua en su abastecimiento, tanto química como microbiológica. Sin embargo, la existencia de biofilms en todos ellos, a pesar de la presencia de desinfectante residual, hace que no se pueda asegurar un control bacteriológico total, por lo que, hoy en día, los biofilms representan un paradigma en la gestión de la calidad del agua en los DWDSs. Los biofilms son comunidades complejas de microorganismos recubiertas de un polímero extracelular que les da estructura y les ayuda a retener el alimento y a protegerse de agentes tóxicos. Además del riesgo sanitario que suponen por su papel como refugio de patógenos, existen muchos otros problemas asociados al desarrollo de biofilms en los DWDSs, como deterioro estético del agua, biocorrosión y consumo de desinfectante, entre otros. Una gran cantidad de investigaciones se han realizado en este campo desde los primeros años 80. Sin embargo, debido a la complejidad del entorno y la comunidad estudiada la mayoría de estos estudios se han llevado a cabo bajo ciertas simplificaciones. En nuestro caso, recurrimos a estos trabajos ya realizados y al conocimiento adquirido sobre el desarrollo del biofilm en los DWDSs para cambiar el enfoque en el que normalmente se enmarcan estos estudios. Nuestra propuesta se basa en un intenso pre-proceso y posterior análisis con técnicas de aprendizaje automático. Se implementa un proceso multidisciplinar que ayuda a la realización de un enfoque práctico para el desarrollo de una herramienta de ayuda a la toma de decisiones que ayude a la gestión de los DWDSs, manteniendo, en lo posible, el biofilm en los niveles más bajos, y mitigando sus efectos negativos sobre el servicio de agua. Se propone una metodología para detectar las áreas más susceptibles al desarrollo del biofilm en los DWDSs. Conocer la ubicación de estos puntos calientes de biofilm en la red permitiría llevar a cabo acciones de mitigación de manera localizada, ahorrando recursos y dinero, y asimismo, podrían desarrollarse programas de prevención, actuando antes de que las consecuencias derivadas del desarrollo de biofilm sean percibidas por los consumidores. De esta manera, el coste económico se vería reducido y la calidad del servicio mejoraría, aumentando, finalmente, la satisfacción de los usuarios. / [CAT] Un dels principals reptes dels serveis d'aigua potable és garantir el subministrament d'alta qualitat, en particular, en termes químics i microbiològics. No obstant això, els biofilms desenvolupen invariablement en tots els sistemes de distribució d'aigua potable (DWDSs, de l'anglès, Drinking Water Distribution Systems), tot i la presència de desinfectant residual. Com a resultat, les empreses d'aigua no són capaces de garantir un control bacteriològic total. Actualment el biofilms representen un veritable paradigma en la gestió de la qualitat de l'aigua per a tots les DWDSs. Els biofilms són comunitats complexes de microorganismes vinculats per un polímer extracel·lular que els proporciona estructura, protecció contra els tòxics i ajuda a retenir els aliments. A més del risc de salut que impliquen els biofilms, com a causa del seu paper com a refugi de patògens, una sèrie de problemes addicionals associats amb el desenvolupament del biofilm en els DWDSs pot ser identificat. Entre altres, deteriorament estètic d'aigua, biocorrosión i decadència de desinfectant són universalment reconeguts. Una gran quantitat d'investigació s'ha realitzat en aquest camp des dels primers anys de la dècada del 80. No obstant això, a causa de la complexitat de l'entorn i la comunitat estudiada, la major part dels estudis s'han desenvolupat sota certes simplificacions. Recorrem a aquest treball ja realitzat i a aquest coneixement adquirit en el creixement de biofilms en els DWDSs per canviar el punt de vista clàssic del biofilm en estudis en els DWDSs. La nostra proposta es basa en l'ardu processament previ i posterior anàlisi mitjançant enfocaments d'aprenentatge automàtic. Es va dur a terme un procediment multidisciplinari, ajudant com un enfocament pràctic per desenvolupar una eina de presa de decisions per ajudar a la gestió dels DWDS a mantenir, en la mesura possible, els biofilm en els nivells més baixos, i la mitigació dels seus efectes negatius sobre el servei. Es proposa una metodologia per detectar les àrees més susceptibles al desenvolupament de biofilms en els DWDSs. En conèixer la ubicació d'aquests punts calents de la xarxa, les accions de mitigació podrien centrar-se més específicament, estalviant recursos i diners. A més, els programes de prevenció es podrien desenvolupar, actuant abans que les conseqüències del biofilm es noten pels consumidors. D'aquesta manera, el cost econòmic seria reduït i la qualitat del servei podria millorar, finalment augmentant la satisfacció dels consumidors. / Ramos Martínez, E. (2016). Assessing biofilm development in drinking water distribution systems by Machine Learning methods [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63257 / TESIS

[EN] Summary Water is a determining factor in all aspects of human life and the balance and integrity of the natural environment. Water is a vital natural resource and it is imperative to deepen research that allow us to understand what factors could affect its availability on the planet. In particular, we considered through this thesis, identify the direct relationship between the effects of a volcanic eruption process and behavior of rainfall in a watershed and, from these data, construct a stochastic time series methodology precipitation to incorporate the variable effects of the volcanic eruption. Historical references and specialized studies raise preliminary findings on the effects of large volcanic eruptions and even global impacts at regional level as a result of the expulsion of large ash plumes on the atmosphere that achieve change not only the temperature but also cause variations in the precipitation patterns. Locally, however, there are few studies that suggest the relationship between these two natural phenomena. Cordillera of the Andes has a great influence of Ecuador's climate and geographic diversity, as well as the the availability of the water resources. Within the Andes, several volcanoes that exist and have constant activity, has been affecting people lives health and causing significant effects on the environment and weather conditions of the territory. As a specific case, Tungurahua volcano restarted its volcanic activity in 1993 after 80 years of rest. This natural phenomenon marks a milestone in the field of volcanology and geology in Ecuador for the information and discoveries achieved that have been used for evacuation alerts of the citizens living near the regions. The continuous process of eruption of Tungurahua volcano reflects a good case-scenario for this research to assess the relationship between precipitation and the effects of volcanic activity levels. The constant activity allowed the ability to monitor Tungurahua over more than fifteen years, and also to provide enough data to perform statistical analysis of both rainfall series and sulfur dioxide SO2 concentration levels series. This research consists of six chapters describing the two natural phenomena, precipitation and volcanic eruption. A method is proposed to assess a relationship between variable volcanic eruption stochastic models from a precipitation time series. / [ES] Resumen El agua es un factor determinante en todos los aspectos de la vida del ser humano y en el equilibrio e integridad del entorno natural. El agua es un recurso natural vital y resulta imperativo profundizar en investigaciones que nos permitan comprender qué factores pueden afectar su disponibilidad en el planeta. Particularmente, nos planteamos a través de la presente tesis doctoral, identificar la relación directa entre los efectos del proceso eruptivo de un volcán y el comportamiento de las precipitaciones en una cuenca hidrográfica y, a partir de estos datos, construir una metodología estocástica de series temporales de precipitación que incorpore la variable de efectos de la erupción volcánica. Referencias históricas y estudios especializados plantean conclusiones preliminares sobre los efectos de grandes erupciones volcánicas a nivel global e incluso impactos a nivel regional como resultado de la expulsión de extensas plumas de ceniza sobre la atmósfera que logran modificar no solo su temperatura sino que provocan variaciones en los patrones de precipitación. A nivel local, sin embargo, existen pocos estudios que plantean la relación entre estos dos fenómenos naturales. En el Ecuador, su diversidad climática, geográfica y disponibilidad de recursos hídricos recibe una influencia directa de la Cordillera de los Andes que constituye un factor determinante en su topografía y el clima en las tres regiones. En la cordillera coexisten varios volcanes que han presentado actividad eventual o continua afectando no solo la vida de la población, sino provocando efectos importantes para el entorno y para las condiciones meteorológicas del territorio. En el caso concreto del volcán Tungurahua, su actividad se reinicia en 1993, luego de 80 años de reposo. Este fenómeno natural marca un hito histórico en el campo de la vulcanología y la geología ecuatoriana, por la información y resultados técnicos alcanzados y que son utilizados para precautelar vidas humanas a través de las respectivas alertas de evacuación. El proceso continuo de erupción del Tungurahua se convierte en el escenario ideal para la aplicación de una investigación sobre la relación entre precipitación y efectos de actividad volcánica, pues permite contar con abundantes registros de monitoreo generados a lo largo de más de quince años de actividad permanente, lo que proporciona validez al análisis estadístico, tanto de las series pluviométricas como las series de concentración de SO2. La presente investigación se desarrolla en seis capítulos que describen los dos fenómenos naturales y plantea una metodología para identificar una relación a través de un modelo estocástico de series de precipitación que incorpore la variable del efecto de erupción volcánica. / [CAT] Resum L'aigua és un factor determinant en tots els aspectes de la vida del ser humà i en l'equilibri i integritat de l'entorn natural. L'aigua és un recurs natural vital i resulta imperatiu aprofundir en investigacions que ens permeten comprendre quins factors poden afectar la seua disponibilitat en el planeta. Particularment, ens plantegem a través de la present tesi doctoral, identificar la relació directa entre els efectes del procés eruptiu d'un volcà i el comportament de les precipitacions en una conca hidrogràfica i, a partir d'estes dades, construir una metodologia estocástica de sèries temporals de precipitació que incorpore la variable d'efectes de l'erupció volcánica. Referències històriques i estudis especialitzats plantegen conclusions preliminars sobre els efectes de grans erupcions volcàniques a nivell global i inclús impactes a nivell regional com resultat de l'expulsió d'extenses plomes de cendra sobre l'atmosfera que aconseguixen modificar no sols la seua temperatura sinó que provoquen variacions en els patrons de precipitació. A nivell local, no obstant això, hi ha pocs estudis que plantegen la relació entre estos dos fenòmens naturals. En l'Equador, la seua diversitat climàtica, geogràfica i disponibilitat de recursos hídrics rep una influència directa de la Serralada dels Andes que constituïx un factor determinant en la seua topografia i el clima en les tres regions. En la serralada coexistixen uns quants volcans que han presentat activitat eventual o contínua afectant no sols la vida de la població, sinó provocant efectes importants per a l'entorn i per a les condicions meteorològiques del territori. En el cas concret del volcà Tungurahua, la seua activitat es reinicia en 1993, després de 80 anys de repòs. Este fenomen natural marca una fita històrica en el camp de la vulcanologia i la geologia equatoriana, per la informació i resultats tècnics aconseguits i que són utilitzats per a precaucionar vides humanes a través de les respectives alertes d'evacuació. El procés continu d'erupció del Tungurahua es convertix en l'escenari ideal per a l'aplicació d'una investigació sobre la relació entre precipitació i efectes d'activitat volcànica, perquè permet comptar amb abundants registres de monitoreo generats al llarg de més de quinze anys d'activitat permanent, la qual cosa proporciona validesa a l'anàlisi estadística, tant de les sèries pluviomètriques com les sèries de concentració de SO2. La present investigació es desenrotlla en sis capítols que descriuen els dos fenòmens naturals i planteja una metodologia per a identificar una relació a través d'un model estocástico de sèries de precipitació que incorpore la variable de l'efecte d'erupció volcànica. / Rios Garcia, I. (2016). Incorporación de los efectos de erupciones volcánicas en modelos estocásticos de precipitación en cuencas hidrográficas. Caso del volcán Tungurahua en la microcuenca del río Ambato [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64064 / TESIS