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Methodological Development based on the Analysis of Flow Distributions to Improve the Design and Management of Pressurized Irrigation Networks Focused on Improving Sustainability

García Espinal, Melvin Alfonso 29 December 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El riego desempeña un papel vital en la agricultura productiva y sostenible. En el contexto actual, está determinado no solo por la disponibilidad de agua, sino también por la gestión eficiente de los recursos. Varios autores han intentado medir el desempeño de las redes de riego a través de diversos enfoques en términos de indicadores técnicos. En aras de impulsar el desarrollo sostenible en el dimensionamiento en redes de riego presurizadas, se evaluaron modelos de diferentes autores para discutir las ventajas y desventajas a considerar en futuras metodologías, garantizando la operación óptima de la red y mejorando la sostenibilidad. Para el desarrollo de dicha metodología, el paso inicial será la realización de una revisión del estado del arte de los métodos de diseño de redes. Una vez establecida la metodología se desarrollará la auditoría de diseño a través de la asignación de indicadores para diseño y gestión cuantificando su impacto en términos energéticos y de sostenibilidad. Por último, se aplicará a casos reales y ser integrará como parte de una herramienta para la mejora energética en sistemas de distribución. En esta tesis se presenta el desarrollo de una metodología integral para el diseño y análisis de redes de riego presurizadas, centrada en la optimización de la distribución de caudales y en la mejora de los indicadores de sostenibilidad técnica, económica y ambiental. La investigación se divide en varias etapas clave que abarcan desde la revisión del estado del arte hasta la aplicación práctica de la metodología desarrollada. (i) Contextualización: Primero, se realizó una revisión exhaustiva del estado del arte de los métodos existentes de diseño y análisis de redes de riego. Este análisis permitió identificar las limitaciones y áreas de mejora en las metodologías actuales, sentando las bases para el desarrollo de un modelo analítico avanzado. (ii) Desarrollo metodológico: En la segunda etapa, se estableció una metodología para desarrollar un modelo analítico capaz de evaluar y optimizar la distribución de caudales en las redes de riego. Paralelamente, se desarrolló una auditoría de diseño que utiliza indicadores específicos de diseño y gestión para evaluar el impacto en términos de eficiencia energética y sostenibilidad. Esta metodología fue validada mediante pruebas iniciales que demostraron su robustez y adaptabilidad. (iii) Aplicación a casos de estudio: En la etapa final, la metodología desarrollada fue aplicada a casos reales utilizando datos experimentales, lo que permitió comprobar su efectividad en situaciones prácticas. Además, se desarrolló una herramienta práctica basada en esta metodología, diseñada para facilitar la mejora energética de los sistemas de distribución de riego. Los resultados obtenidos a lo largo de esta investigación fueron publicados en 3 publicaciones en revistas indexadas en JCR. Los resultados de la contextualización se presentan en la Publicación I, sentando las bases para los siguientes pasos y el proceso de investigación. El desarrollo de la metodología correspondió a la Publicación II y estuvo compuesta de dos pasos paralelos. El primer paso fue establecer una metodología de desarrollo de modelos analíticos para evaluar las distribuciones de caudal. Se empleó un enfoque multicriterio, incorporando varios factores técnicos y ambientales para asegurar un diseño sostenible. El segundo paso consistió en la implementación de una auditoría de diseño, asignando indicadores de energía y sostenibilidad para medir el impacto de las decisiones de diseño. La Publicación II y la Publicación III contenían los resultados para las aplicaciones prácticas. El desarrollo metodológico se aplicó al estudio de caso y sus resultados se incluyeron en la Publicación II. Luego, en la Publicación III, se desarrolló una herramienta para la mejora energética en los sistemas de distribución y se aplicó a los estudios de caso, aumentando así la eficiencia y la sostenibilidad en el caso de estudio. / [CA] El reg exercix un paper vital en l'agricultura productiva i sostenible. En el context actual, està determinat no sols per la disponibilitat d'aigua, sinó també per la gestió eficient dels recursos. Diversos autors han intentat mesurar l'acompliment de les xarxes de reg a través de diversos enfocaments en termes d'indicadors tècnics. A fi d'impulsar el desenrotllament sostenible en el dimensionament en xarxes de reg pressuritzades, es van avaluar models de diferents autors per a discutir els avantatges i desavantatges a considerar en futures metodologies, garantint l'operació òptima de la xarxa i millorant la sostenibilitat. Per al desenrotllament d'esta metodologia, el pas inicial serà la realització d'una revisió de l'estat de l'art dels mètodes de disseny de xarxes. Una vegada establida la metodologia es desenrotllarà l'auditoria de disseny a través de l'assignació d'indicadors per a disseny i gestió quantificant el seu impacte en termes energètics i de sostenibilitat. Finalment, s'aplicarà a casos reals i ser integrarà com a part d'una ferramenta per a la millora energètica en sistemes de distribució. En esta tesi es presenta el desenrotllament d'una metodologia integral per al disseny i anàlisi de xarxes de reg pressuritzades, centrada en l'optimització de la distribució de cabals i en la millora dels indicadors de sostenibilitat tècnica, econòmica i ambiental. La investigació es dividix en diverses etapes clau que abasten des de la revisió de l'estat de l'art fins a l'aplicació pràctica de la metodologia desenrotllada. (i) Contextualització: Primer, es va realitzar una revisió exhaustiva de l'estat de l'art dels mètodes existents de disseny i anàlisi de xarxes de reg. Esta anàlisi va permetre identificar les limitacions i àrees de millora en les metodologies actuals, establint les bases per al desenrotllament d'un model analític avançat. (ii) Desenrotllament metodològic: En la segona etapa, es va establir una metodologia per a desenrotllar un model analític capaç d'avaluar i optimitzar la distribució de cabals en les xarxes de reg. Paral·lelament, es va desenrotllar una auditoria de disseny que utilitza indicadors específics de disseny i gestió per a avaluar l'impacte en termes d'eficiència energètica i sostenibilitat. Esta metodologia va ser validada mitjançant proves inicials que van demostrar la seua robustesa i adaptabilitat. (iii) Aplicació a casos d'estudi: En l'etapa final, la metodologia desenrotllada va ser aplicada a casos reals utilitzant dades experimentals, la qual cosa va permetre comprovar la seua efectivitat en situacions pràctiques. A més, es va desenrotllar una ferramenta pràctica basada en esta metodologia, dissenyada per a facilitar la millora energètica dels sistemes de distribució de reg. Els resultats obtinguts al llarg d'esta investigació van ser publicats en 3 publicacions en revistes indexades en JCR. Els resultats de la contextualització es presenten en la Publicació I, establint les bases per als següents passos i el procés d'investigació. El desenrotllament de la metodologia va correspondre a la Publicació II i va estar composta de dos passos paral·lels. El primer pas va ser establir una metodologia de desenrotllament de models analítics per a avaluar les distribucions de cabal. Es va emprar un enfocament multicriteri, incorporant diversos factors tècnics i ambientals per a assegurar un disseny sostenible. El segon pas va consistir en la implementació d'una auditoria de disseny, assignant indicadors d'energia i sostenibilitat per a mesurar l'impacte de les decisions de disseny. La Publicació II i la Publicació III contenien els resultats per a les aplicacions pràctiques. Esta investigació contribuïx significativament a l'avanç de la gestió eficient dels recursos hídrics en l'agricultura, promovent pràctiques més sostenibles i responsables. / [EN] Irrigation plays a vital role in productive and sustainable agriculture. In the current context, it is determined not only by water availability but also by the efficient management of resources. Several authors have attempted to measure the performance of irrigation networks through various approaches in terms of technical indicators. To promote sustainable development in the sizing of pressurized irrigation networks, models from different authors were evaluated to discuss the advantages and disadvantages to be considered in future methodologies, ensuring optimal operation of the network and improving sustainability. To develop this methodology, the initial step will be to review the state of the art of network design methods. Once the methodology is established, the design audit will be developed by assigning indicators for design and management, quantifying their impact in terms of energy and sustainability. Finally, it will be applied to real cases and integrated as part of a tool for energy improvement in distribution systems. This thesis presents the development of a comprehensive methodology for designing and analyzing pressurized irrigation networks, focused on optimizing flow distribution and improving technical, economic, and environmental sustainability indicators. The research is divided into several key stages, from reviewing the state of the art to applying the developed methodology. (i) Contextualization: First, a comprehensive review of the state of the art of existing methods of irrigation network design and analysis was carried out. This analysis allowed identifying the limitations and areas for improvement in current methodologies, laying the foundations for developing an advanced analytical model. (ii) Methodology development: In the second stage, a methodology was established to develop an analytical model capable of evaluating and optimizing flow distribution in irrigation networks. In parallel, a design audit was developed using specific design and management indicators to assess the impact of energy efficiency and sustainability. This methodology was validated through initial tests that demonstrated its robustness and adaptability. (iii) Application to case studies: In the final stage, the developed methodology was applied to real cases using experimental data, which allowed its effectiveness to be verified in practical situations. In addition, a practical tool based on this methodology was developed and designed to facilitate the energy improvement of irrigation distribution systems. The results obtained throughout this research were published in 3 publications in JCR-indexed journals. The contextualization corresponds to results presented in Publication I, setting the foundation for the following steps and the research process. The methodology development corresponded to Publication II and consisted of two parallel steps. The first step was establishing an analytical model development methodology for evaluating flow distributions. A multi-criteria approach was employed, incorporating various technical and environmental factors to ensure a sustainable design. The second step consisted of a design audit implementation, assigning energy and sustainability indicators to measure the impact of design decisions. The results confirm that the proposed methodology is viable and effective and significantly improves sustainability and energy efficiency in pressurized irrigation networks. This research contributes significantly to the advancement of the efficient management of water resources in agriculture, promoting more sustainable and responsible practices. / García Espinal, MA. (2024). Methodological Development based on the Analysis of Flow Distributions to Improve the Design and Management of Pressurized Irrigation Networks Focused on Improving Sustainability [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/213417 / Compendio
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Rethinking Equitable Nature-based Recreation Opportunities for People with Mobility or Motor Disabilities beyond the Accessibility Standards

Aguilar Carrasco, María José 14 February 2025 (has links)
Tesis por compendio / [ES] Esta investigación aborda el ocio inclusivo de personas con movilidad reducida en parques nacionales de Canadá y España, desde las Teorías Críticas de la Discapacidad y la Buena Gobernanza Ambiental. Examina cómo las estructuras de poder generan barreras para el acceso equitativo a la naturaleza, un desafío pendiente en el contexto de la accesibilidad universal. Vincula este análisis con los Objetivos de Desarrollo Sostenible #3, #10 y #15, enfocándose en bienestar, reducción de desigualdades y protección de ecosistemas. Utilizando métodos mixtos, se analizan dimensiones clave de la gobernanza ambiental: discursos, instrumentos, actores y recursos. Primero, se evalúa si las políticas contemplan el acceso inclusivo. Luego, una encuesta online recoge barreras y necesidades de personas con movilidad reducida. Finalmente, se examina la accesibilidad digital en las páginas web de los parques nacionales españoles. Los resultados muestran múltiples barreras físicas, psicosociales e institucionales invisibles, que limitan el acceso inclusivo. Las deficiencias digitales agravan la brecha entre personas con discapacidad y la naturaleza. Esto evidencia fallos en la gobernanza, afectando la implementación de marcos participativos y tratados internacionales como la Convención sobre los Derechos de las Personas con Discapacidad. La investigación concluye que superar estas barreras requiere políticas inclusivas, gobernanza multidimensional y herramientas prácticas que integren accesibilidad, interseccionalidad y sostenibilidad. / [CA] Aquesta investigació aborda l'oci inclusiu de persones amb mobilitat reduïda als parcs nacionals del Canadà i Espanya, des de les Teories Crítiques de la Discapacitat i la Bona Governança Ambiental. Examina com les estructures de poder generen barreres per a l'accés equitatiu a la natura, un desafiament pendent en el context de l'accessibilitat universal. Vincula aquesta anàlisi amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible #3, #10 i #15, centrant-se en benestar, reducció de desigualtats i protecció d'ecosistemes. Utilitzant mètodes mixtos, s'analitzen dimensions clau de la governança ambiental: discursos, instruments, actors i recursos. Primer, s'avalua si les polítiques contemplen l'accés inclusiu. Després, una enquesta en línia recull barreres i necessitats de persones amb mobilitat reduïda. Finalment, s'examina l'accessibilitat digital a les pàgines web dels parcs nacionals espanyols. Els resultats mostren múltiples barreres físiques, psicosocials i institucionals invisibles, que limiten l'accés inclusiu. Les deficiències digitals agreugen la bretxa entre persones amb discapacitat i la natura. Això evidencia fallades en la governança, afectant la implementació de marcs participatius i tractats internacionals com la Convenció sobre els Drets de les Persones amb Discapacitat. La investigació conclou que superar aquestes barreres requereix polítiques inclusives, governança multidimensional i eines pràctiques que integren accessibilitat, interseccionalitat i sostenibilitat. / [EN] This research addresses inclusive leisure for people with reduced mobility in national parks in Canada and Spain, drawing on Critical Disability Theories and Environmental Good Governance. It examines how power structures create barriers to equitable access to nature, a challenge still unresolved in the context of universal accessibility. The analysis links to Sustainable Development Goals #3, #10, and #15, focusing on well-being, reducing inequalities, and protecting ecosystems. Using mixed methods, key dimensions of environmental governance are analysed: discourses, instruments, actors, and resources. First, policies are assessed to determine whether they include inclusive access. Next, an online survey gathers barriers and needs faced by people with reduced mobility. Finally, the digital accessibility of Spanish national park websites is evaluated. The findings reveal multiple physical, psychosocial, and invisible institutional barriers limiting inclusive access. Digital deficiencies further widen the gap between people with disabilities and nature. This highlights governance failures, affecting the implementation of participatory frameworks and international treaties like the Convention on the Rights of Persons with Disabilities. The research concludes that overcoming these barriers requires inclusive policies, multidimensional governance, and practical tools integrating accessibility, intersectionality, and sustainability. / Aguilar Carrasco, MJ. (2025). Rethinking Equitable Nature-based Recreation Opportunities for People with Mobility or Motor Disabilities beyond the Accessibility Standards [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214424 / Compendio

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