Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Manejo de Suelo y Aguas

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención fruticultura / Con el propósito de mantener la producción de vides "Red Globe" que han disminuido sus rendimientos progresivamente en el tiempo, se realizó un estudio en la temporada 2010-2011, en un parronal ubicado en la localidad el Tránsito, Región de Atacama, III Región. Para los pequeños y medianos productores, con dificultades para acceder a financiamiento para realizar replantar la unidad productiva, la generación de nuevo material productivo desde los brazos podría ser una alternativa de mejorar la condición de las plantas. El estudio consistió en la realización de 3 tipos de injertos en los brazos de la vid, para así permitir una renovación de material vegetativo y evitar las replantaciones, que obligan a un periodo improductivo. Para esto, se seleccionaron 30 plantas al azar que recibieron el mismo manejo técnico durante la temporada, y se procedió a injertar con tres técnicas: hendidura y astilla, realizados durante el receso invernal, y T-leñoso, ejecutado en el periodo de plena floración. Cada tipo de injerto constituye un tratamiento. Se evaluó el prendimiento de los injertos, brotación inicial y largo de brotes al final de la temporada. En todos los tratamientos sólo se observó formación de callo, ya que no hubo prendimiento ni brotación de éstos. Al fracaso de los injertos se puede atribuir varios factores, tales como haber sido realizados en plantas muy adultas (mayores a 15 años), díficiles condiciones ambientales del lugar, y realización inadecuada de las labores post injertación. De acuerdo a las condiciones en que se realizó el ensayo, se puede concluir que la ejecución de injertos, como técnica de renovación de material en plantas adultas de vid no es factible en el lugar de estudio, debido a las características de las plantas y condiciones climáticas del lugar. / A study was done on a table grapes vineyard during the 2010-2011 season, in El Tránsito, Región de Atacama III Region of Chile, with the aim of keeping of "Red Globe" vines whose yield has progressively decreased throughout the years. For small and medium growers, with financy difficulties for a complete replanting of the production unit, the generation of new vegetation from the branches could be a faster alternative for improving the plant condition. Three types of grafting were done on the branches vine. Thirty plants were random chosen a which received the same treatment and technical management during the season, and assigned 3 types of graft: cleft grafting and chip budding, done during dormancy and Tbudding, done in the middle of the flowering period. Grafting success, bud break and asoots length by the end of the season were evoluted. It only was observed callus formation was observed in all treatments, and no shoots or sign from grafts. Several factors could explain grafting failure, plants were too old (aged more than fifteen), environmental conditions extremely day and post grafting management not properly properly. Under the conditions in which this test was done, it can be concluded that grafting on adult plants are not feasible in the locality of the study, as a technique to renew the plant material, due to the plant characteristics and the weather conditions of the geography area.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / La teoría clásica en sismología que explica la transmisión de ondas en un medio elástico se sustenta sobre las bases de la ley de Hooke, la cual relaciona linealmente los esfuerzos aplicados a un cierto sólido con la deformación que éste sufre. Si bien ésta es válida en la mayoría de los casos, es posible que no explique todos los fenómenos ondulatorios en medios elásticos. Para algunos casos es necesaria una relación constitutiva que incluya términos de mayor orden, o términos nolineales. Esto es posible debido a la existencia de una relación entre la Energía Interna de Deformación y los invariantes del tensor de deformación. El trabajo teórico desarrollado en este estudio incorpora la transmisión de ondas dispersivas en un medio nolineal, la cual entrega ecuaciones diferenciales nolineales. Éstas, bajo ciertas condiciones, presentan soluciones de Ondas Solitarias, es decir, son ondas viajeras que no pierden su forma de onda a medida que se propagan. Las soluciones a los modelos presentan velocidades de fase levemente mayores a la velocidad de la onda S, periodos cercanos a los 150 s, deformaciones permanentes y amplitudes de onda inversamente proporcionales a la raíz de los coeficientes de nolinealidad. Estas ondas se observan principalmente en zonas cercanas al hipocentro de sismos de magnitud moderada y donde las rocas se comporten nolinealmente con endurecimiento, esto significa que a medida que los esfuerzos aplicados sean mayores, la roca será más dificil de deformar. Estos resultados se comparan con observaciones de sismos registrados en Estados Unidos: un sismo Mw 5.1 ocurrido el 29 de Septiembre del 2004 y otro Mw 4.8 que ocurrió el 8 de octubre del 2006. El análisis de señales comprende: pruebas de ruido que muestran que las señales son parte del sismo y no ruido sísmico ambiente, gráficos distancia vs tiempo que muestran una velocidad de fase relativamente constante para la onda y estudios de polarización y amplitudes esperadas en cada estación que muestran movimientos de partícula concordante con el 50% de los datos. En las réplicas estudiadas del terremoto de Chile del 27 de Febrero del 2010, de los registros estudiados, no se observaron las señales de periodo largo, lo cual muestra que la geología de Chile no cumple las condiciones necesarias para la propagación de ondas solitarias. Por otro lado, al revisar la literatura se puede establecer que sismos de profundidad intermedia y mayor no generan estas ondas de baja frecuencia, sólo se observan en sismos superficiales (intraplaca). Es por esto que no se espera observar estas señales en las réplicas del terremoto de Chile. Si bien estos resultados muestran que hay observaciones que cumplen con las condiciones del modelo, no es una conclusión definitiva. Se deben realizar más pruebas para demostrar que la totalidad de los datos sean consistentes con la teoría, éstas deben incluír: estudios de la reología de la zona y estudios de otros procesos nolineales en la zona de ruptura del terremoto.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / El picaflor de Arica, Eulidia yarrellii, es una especie en serios problemas de conservación, siendo la destrucción de su hábitat producto del cambio del uso de suelo dos de las mayores presiones sobre su abundancia poblacional. En esta memoria de título se evaluó la factibilidad de propagar siete especies vegetales enfocadas a la restauración de hábitat de esta especie en el valle de Chaca. En el primer experimento, tres de las especies se dispusieron en parcelas de propagación en la zona de estudio, sometidas a tratamientos de riego y separadas en parcelas. Al cabo de 43 días se analizó la emergencia y a los cinco meses la sobrevivencia. Glandularia gynobasis no germinó en ninguna parcela, mientras que la emergencia de Trixis cacalioides se relacionó positivamente con las variables % de arena, riego y su interacción (p<0,05). La emergencia de Pitraea cuneato-ovata se relacionó negativamente con la variable % de limo (p<0,01). El segundo experimento intentó propagar cinco especies mediante estacas. Los resultados fueron ineficientes, logrando sobrevivir sólo tres individuos de T. cacalioides. Esta última especie fue la utilizada en el tercer experimento, también basado en propagación por estacas, donde se contrastaron hormonas de enraizamiento y sustratos (compost-arena versus perlita). Se registró una mayor sobrevivencia de individuos en el sustrato perlita, mayor longitud acumulada y largo de raíces para el tratamiento con ácido indol butírico. Se discutieron los resultados basados en técnicas de propagación establecidas, encontrando posibles razones a las cifras obtenidas. Se entregan recomendaciones para mejorar la propagación de las especies trabajadas y mantenerlas en buenas condiciones antes y durante su disposición final. Hacia el final de esta memoria se concluye la importancia que significa el conocer más la ecología y fisiología de las especies de plantas del desierto chileno, particularmente en el ámbito de la restauración ecológica. / The Chilean Woodstar, Eulidia yarrellii, is a seriously endangered species. Habitat destruction due to land use change is the main pressure factor for population numbers. This thesis was aimed at propagating seven plant species potentially useful for the restoration of the species' habitat in the Chaca Valley. In the first experiment, three species were placed in propagation plots in the area of study, under different irrigation treatments. After 43 days and five months, emergence and survival were analyzed, respectively. Glandularia gynobasis did not germinate in any plot, while Trixis cacalioides germination rate was positively related with variables such as % of sand, irrigation and their interaction (p<0.05). The germination on Pitraea cuneato-ovata looked to be related negatively with the variable % of silt (p<0.01). The second experiment included the propagation of 5 species by cuttings. The treatments were inefficient, with only three individuals of T. cacalioides surviving. This was the species used in the third experiment, also based on propagation by cuttings, where rooting hormones and substrates (compost-sand versus perlite) were contrasted. Increased survival of individuals was recorded on the substrate perlite and higher cumulative and long root length for indole butyric acid hormone treatment. Results were discussed, focusing on possible reasons for the obtained results. Recommendations are provided in order to improve the propagation of species worked and keep them before and during their final disposal. A conclusion of this thesis is the importance of increaing the knowledege on the ecology and physiology of the plants of the deserts of Northern Chile, particularly in the context of ecological restoration.

Desde hace varios años se conoce que existen desviaciones de la teorí a cl ásica de turbulencia Kolmogorov. Dichas desviaciones se denominan usualmente turbulencia no-Kolmogorov. Las mismas cubren factores importantes como diferentes pendientes en los espectros, intermitencia, o falla en la hip ótesis de turbulencia congelada, entre otros. De esta forma surge la necesidad de encontrar nuevos modelos que permitan describir estos comportamientos anóomalos y a la vez descifrar de dónde surgen. Si bien puede resultar una tarea compleja, la aplicaci ón de modelos alternativos promueve el avance hacia un entendimiento completo del fen ómeno. Esta tesis doctoral, est á enfocada principalmente en encontrar nuevos modelos para la propagaci ón l áser en medios turbulentos en condiciones no-Kolmogorov. Si bien aquí se muestran dos nuevos modelos exitosos, existen varios que no han sido concluidos, ya sea por complejidad o falta de tiempo. A lo largo de los capí tulos se observar án varios aspectos, que van desde lo experimental hasta lo puramente te órico, sin desviarse del objetivo principal.

Las instalaciones subterráneas son parte importante de la actividad minera en cavernas y forman parte de diferentes etapas de proceso en la producción minera, operaciones con equipos de gran magnitud y peso, áreas de almacenamiento, sectores habitacionales de personas, etc. En Chile las instalaciones subterráneas están frecuentemente sometidas a actividad sísmica, registrándose tasas de daños menores que en instalaciones superficiales, es por esto que se hace importante conocer y comparar el comportamiento de las estructuras subterráneas respecto de las superficiales, con el fin de desarrollar los diseños acorde a las solicitaciones sísmicas en niveles inferiores del terreno. Este trabajo está orientado a determinar las diferencias que existen entre los fenómenos dinámicos que ocurren en superficie respecto de los subterráneos, haciendo un análisis teórico de propagación de ondas en suelos para luego trabajar con registros sísmicos, identificando los fenómenos de superficie y así calibrarlos en profundidad. Siguiendo la metodología de autores anteriores se analizó el efecto de las ondas Rayleigh en un registro de aceleraciones superficiales del terremoto de 1985, en particular la estación de la UTFSM (roca), midiendo sus efectos en las aceleraciones peak y espectros de respuesta. De los resultados se concluyó que para este registro, los efectos de las ondas Rayleigh tienen nula influencia en la aceleración peak y los espectros de respuesta superficiales. Esto implica que el registro está controlado por ondas de cuerpo al igual que un ambiente subterraneo. Luego se analizó la propagación de ondas de corte en un estrato semi-infinito para varios registros sísmicos y diferentes características del estrato. Analizando las aceleraciones en profundidad para estratos rocosos (1500 m/s velocidad onda de corte promedio), se observan atenuaciones del orden del 30% a los 60 metros de profundidad, manteniéndose constantes bajo esta profundidad. Este fenómeno es producido por las condiciones de borde del estrato, ya que el esfuerzo de corte es nulo en superficie. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran el comportamiento de un perfil de aceleraciones en profundidad, esto de manera teórica en base a modelos simplificados, por lo que más allá de entregar un valor concreto para diseño sísmico, se identifica un fenómeno a considerar en el diseño de cada proyecto. Por lo anterior es necesario un buen detallamiento y recopilación de antecedentes para el proyecto y así lograr un diseño acorde a las características y condiciones a las que se somete.

En este trabajo se estudia la respuesta sísmica real de edificios instrumentados, ubicados en zona epicentral de terremotos de gran magnitud, a través del análisis de los acelerogramas registrados en diversos niveles de las estructuras. Se usaron prácticamente los únicos registros sísmicos que cumplían con estas características, que son los datos obtenidos en los edificios Holiday Inn (terremotos de San Fernando 1971 y Northridge 1994) y Bank of California (terremoto de San Fernando 1971), ubicados en Los Ángeles, CA, EEUU; y la estructura soportante de la caldera colgante de la C.T. Ventanas II (terremoto de Chile Central 1985) ubicada en Ventanas, Chile. Del análisis realizado a los registros sísmicos obtenidos en los edificios no se pudieron apreciar los períodos modales de las estructuras, supuesto fundamental en que se basa el método modal espectral considerado en las normas de diseño sísmico actuales, aún en los casos en que la respuesta de los edificios fue prácticamente lineal. Aplicando la técnica del odograma se identificó que los períodos presentes en los registros sísmicos eran producto de la propagación de ondas sísmicas al interior de los edificios, las cuales le imponían sus períodos y trayectorias a la estructura. Estas ondas corresponden a tres tipos: las tipo Rayleigh, las cuales se caracterizan por tener una trayectoria elíptica (retrógrada o prógrada) polarizada en un plano vertical y por propagarse verticalmente con una velocidad similar a la velocidad de onda de corte (Vs ) del suelo de fundación, las de Suelo, que tienen un movimiento acoplado en el plano horizontal y que representan liberación de energía mediante vibración libre del suelo y las de Rocking, que inducen un giro de cuerpo rígido en los edificios, y la magnitud de su efecto depende principalmente de la calidad del suelo y de la altura del edificio. Estos dos últimos tipos de ondas no inducen desplazamientos relativos importantes en las estructuras, por lo tanto no generan tensiones internas en los elementos estructurales, pero si son capaces de generar altas aceleraciones en los niveles de los edificios, las cuales influyen directamente en los elementos no estructurales sensibles a fuerzas inerciales. Además, se comprueba que las ondas tipo Rayleigh de baja frecuencia son capaces de generar desplazamientos relativos horizontales y verticales de manera acoplada, lo cual es especialmente crítico para las uniones de estructuras de marcos, mientras que las ondas tipo Rayleigh de alta frecuencia, al igual que las ondas de Suelo y de Rocking, generan altas aceleraciones en los niveles de los edificios. A partir de las características de las ondas identificadas, se proponen métodos para estimar las solicitaciones sísmicas sobre los edificios y sus elementos no estructurales. Para la estructura se presenta un método simple para calcular los desplazamientos relativos de entrepiso producidos por la propagación vertical de una onda tipo Rayleigh de baja frecuencia en función de las características de la onda (período, polaridad, amplitud máxima horizontal, amplitud máxima vertical y velocidad de propagación en la estructura), de las características de rigidez de la estructura y de la altura de entrepiso, para lo cual se asume que la onda tipo Rayleigh posee una trayectoria elíptica. Con respecto a las aceleraciones de piso se observa que para los edificios estudiados se cumple que la ubicación de los peaks de los espectros de respuesta de piso, al igual que para el nivel del suelo, coinciden con el período fundamental del suelo y de los períodos característicos de las ondas Rayleigh, es decir, no coinciden con los periodos modales de la estructura como debería esperarse si la respuesta fuera vibratoria. Se determinaron los espectros de respuesta en la base de los edificios y en los niveles superiores, en función de las propiedades de las ondas identificadas (tipo Rayleigh, de Suelo y de Rocking), las cuales se propagan en los edificios sólo variando su amplitud. A partir de este resultado y del estudio de la variación de las amplitudes de las ondas, se obtuvieron los espectros de respuesta de piso de los niveles superiores de la estructura en función del espectro de respuesta de la base de los edificios.

En esta tesis estudiamos propiedades de transporte cuántico en guías de onda finitas periódicas quasi-unidimensionales, cuya dinámica clásica asociada es difusiva. Nos enfocamos en el límite semiclásico el cual nos permite emplear un modelo de Teoria de Matrices Aleatorias (TMA) para describir el sistema. El requisito de difusión normal de la dinámica clásica restringe la configuración de la celda unitaria a tener horizonte finito, y significa que los ensembles apropi- ados de TMA son los ensembles circulares de Dyson. El sistema que consideramos corresponde a una configuración de scattering, compuesto de una cadena finita de L celdas unitarias (clási- camente caóticas y con horizonte finito) la cual esta conectada a dos guías planas semi-infinitas en sus extremos. Las partículas dentro de esta cavidad son libres y solo interactúan con los bordes a través de choques elásticos; esto significa que las ondas son descritas por una ecuación de Helmholtz con condiciones de borde tipo Dirichlet en las paredes la guía. Por lo tanto, no hay desorden en el sistema y el scattering es debido a la geometría de la cadena la cual es estática. El análogo al ensemble de desorden es un ensemble de energía, definido sobre un intervalo clási- camente pequeño pero cuyo ancho es varias veces un espaciamiento de niveles promedio (mean level spacing). El número de canales propagativos en las guías planas es N y el límite semiclásico se alcanza cuando N → ∞. Un número importante para las propiedades de transporte en cadenas periódicas es el número de modos de Bloch NB del sistema extendido infinito asociado. Previamente, ha sido conjeturado que en sistemas fuertemente difusivos en el límite semiclásico <NB>∼√(N D), donde D es la constante de difusión clásica. Hemos comprobado numéricamente este resultado en una guía de ondas con forma de coseno obteniendo excelente concordancia. Luego, mediante la aproximación de Machta-Zwanzig para D obtuvimos la expresión analítica <NB> N/π, la cual concuerda perfectamente con los ensembles circulares. Por otro lado, hemos estudiado la conductancia (adimensional) de Landauer g como función de L y N en la guía coseno y mediante nuestro modelo RMT para cadenas periódicas. Hemos encontrado que <g(L)> muestra dos regímenes. Primero, para cadenas de largo LN la dinámica es difusiva tal como en un cable desordenado en el régimen metálico, donde se observa el escalamiento ohmnico típico con <g(L)>= N/(L+1). En este régimen, la distribución de conductancias es Gaussiana con una varianza pequeña (tal que <1/g> ≈ 1/<g>) pero que crece linealmente con L. Luego, para sistemas más largos con L ≫ N , su naturaleza periódica se hace relevante y la conductancia alcanza un valor asintótico constante <g(L → ∞)> ∼ NB. En este caso, la distribución de la conductancia pierde su forma Gaussiana convirtiéndose en una distribución multimodal debido a los valores discretos (enteros) que NB puede tomar. La varianza alcanza un valor constante ∼√N cuando L → ∞. Comparando la conductancia para los ensembles circulares unitario y ortogonal, mostramos que un efecto de localización débil está presente en ambos regímenes. Finalmente, estudiamos la parte no propagativa de la conductancia en el régimen Bloch-balístico, la cual está dominada por el modo con la longitud de decaimiento mayor ℓ que va a cero como gnp = 4 e−2L/ℓ cuando L → ∞. Usando nuestro modelo de TMA obtuvimos que bajo un escalamiento apropiado la pdf P (ℓ) converge, cuando N → ∞, a una distribución límite con cola algebraica P(ℓ) ∼ℓ−3 para ℓ → ∞; esto nos permitió conjeturar el decaimiento <gnp> ∼ L−2, el cual fue observado en nuestra guía de ondas coseno.

En el presente trabajo se implementó un método alternativo de caracterización geotécnica, significativamente más rápido y económico que los normalmente utilizados para obtener perfiles de velocidad de onda de corte en profundidad. Esta metodología utiliza las particulares características de la propagación de ondas superficiales en medios estratificados. La propagación de ondas Rayleigh en semiespacios infinitos, elásticos, isótropos y homogéneos depende de las propiedades mecánicas del medio. Sin embargo, en medios estratificados, la geometría y propiedades elásticas de cada capa de suelos generan el fenómeno de dispersión. Como consecuencia, la velocidad de propagación de ondas ya no depende sólo de las propiedades mecánicas del medio, sino también de la longitud de la onda y por ende de su frecuencia. Esta relación se observa en las llamadas curvas de dispersión, que permiten, previo análisis espectral y proceso de inversión, obtener el perfil de velocidades de onda de corte en profundidad. En este trabajo se desarrollaron algoritmos para calcular curvas de dispersión experimentales con arreglos de varios sensores, incluyendo el análisis de señales. Adicionalmente, se formuló una solución para el problema inverso, definiendo una configuración de un estrato sobre un semiespacio, de tal manera de obtener la velocidad de propagación de ondas de corte promedio de los primeros 30 metros de profundidad. Los resultados presentan gran concordancia al ser comparados con los obtenidos por otros investigadores de este tema.

Ingeniera Civil Eléctrica / El presente trabajo corresponde al diseño de una superficie selectiva en frecuencia para interponer en el camino óptico de los receptores de Banda 9 de ALMA. El propósito de la estructura es brindar una reflexión conveniente de la Banda 6 para redirección del haz, preservando una transmisión considerable de la Banda 9, permitiendo la medición simultánea en ambas bandas. Las potenciales simplificaciones constructivas junto a otros atributos, como baja polarizaci ón cruzada asociada, sugieren el uso de una geometría del tipo Cruz de Jerusalén en versión ranurada. Se obtiene un diseño de una sola capa conductora de espesor 30 um, con celda unitaria de 220 um de longitud. La superficie ha sido diseñada considerando que el proceso de manufactura empleará el equipamiento LPKF (cortadora láser) del que dispone el Laboratorio de ondas milimétricas y submilimétricas del departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile. La correspondencia entre frecuencias características de la geometría escogida y los má- ximos/mínimos de transmisión deseados fue examinada inicialmente en la versión dipolo. Haciendo uso de la estructura complementaria(ranurada) se escogió que la transmisión fuera monótonamente creciente hasta alcanzar su primer máximo en la frecuencia central de la Banda 9. Esta elección tiene la ventaja de situar las frecuencias relevantes en un rango en que se ven escasamente afectadas por la polarización respecto al plano de incidencia y por el ángulo de incidencia. Así mismo se aseguran anchos de pistas y de celda unitaria mayores que otros modelos basados en segundos o terceros máximos de transmisión, aspecto que puede facilitar la fabricación. La optimización sobre los parámetros geométricos de la estructura lleva a conjuntos de valores sobre los que nuevamente se escoge aquellos que proporcionan mejores desempeños y suponen mayores ventajas constructivas.