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La provisión sustentable de agua es esencial para la huma-nidad, tanto para consumo como para el funcionamiento y el crecimiento de sectores económicos basados en recursos naturales tales como la energía, la minería y la agricultura. Con el fin de preservar los recursos acuáticos para el presen-te y el futuro, el mantenimiento de la integridad del ecosis-tema debe ser un principio central en el manejo de los cuer-pos de agua dulce. En la presente tesis se desarrollan mo-delos biogeoquímicos basados en primeros principios, en el marco de problemas de optimización dinámica, con el objetivo de planificar políticas óptimas de restauración para cuerpos de agua. Estos modelos, que poseen numerosos parámetros, deben ajustarse a las condiciones de los sitios bajo estudio, para proveer luego predicciones confiables. En particular, el caso de estudio es el embalse Paso de las Piedras, un reservo-rio artificial construido para proveer de agua potable a las ciudades de Bahía Blanca y Punta Alta y a un polo petroquími-co, que presenta un marcado grado de eutrofización, con reiteradas proliferaciones masivas de algas. A lo largo de la te-sis, se formulan modelos ecológicos de creciente rigurosidad, sobre los cuales se lleva a cabo un análisis de sensitividad global para determinar los principales parámetros a identificar. A continuación, se formula un problema de estimación dinámi-ca de parámetros, que se resuelve con técnicas de optimiza-ción dinámica con enfoque simultáneo. El modelo se valida posteriormente con datos adicionales del embalse. La siguien-te etapa consiste en la formulación de problemas de optimiza-ción dinámica cuyas restricciones diferenciales algebraicas están constituidas por el modelo ecológico desarrollado. El objetivo, en todos los casos, es la reducción de la concentra-ción de fitoplancton y de nutrientes en el cuerpo de agua, mediante la determinación de perfiles óptimos de las variables de control que se corresponden con la aplicación de técnicas de restauración externas (a través del empleo de un humedal artificial para reducción de la carga de nutrientes) y su combi-nación con técnicas internas (biomanipulación y aireación de las capas inferiores). Finalmente, se formula un problema de control óptimo en el cual se extiende el modelo ecológico desarrollado para incluir las dinámicas de zooplancton y peces, de forma tal de proveer una descripción detallada de las estrategias de restauración, así como los costos opera-tivos asociados. Los resultados obtenidos para el caso de estudio muestran que la biomanipulación a través de la remo-ción de peces zooplanctívoros es la técnica más económica y efectiva para controlar el crecimiento algal. / Access to clean, sustainable supplies of water is essential for humans, both as drinking water and for the operation and growth of major natural resource sectors, such as energy, mining, forest and agriculture. Alterations to the timing and volumes of flow, quality, and temperature of freshwater affect both aquatic and terrestrial ecosystems. To safeguard water resources for present and future uses, water bodies must be managed with maintenance of the integrity of ecosystems as a core principle. In this work, ecological me-chanistic and first-principle based models are formulated wi-thin a dynamic optimization framework to determine restoration strategies for water bodies. These models have a large number of physical, chemical and kinetic parameters that need to be tuned to the specific site conditions to be able to provide reliable predictions. In particular, the case study is an eutrophic reservoir, Paso de las Piedras, which has been built to supply drinking water to more than 450,000 inhabitants of two cities in Argentina (Bahía Blanca and Punta Alta) and for industrial proposes at a petrochemical complex nearby. As a first step, a global sensitivity analysis is performed to deter-mine main model parameters that have to be identified. The second step includes the formulation of a parameter estimation problem within a simultaneous dynamic optimization frame-work, based on collected data from the Reservoir, as well as model validation with an additional data set. Successive optimal control problems are formulated, constrained by the calibrated ecological model, to reduce phytoplankton and nu-trient concentration within the water body. Control variables are associated to the different restoration strategies that include nutrient loading decrease through derivation of part of a tributary to a wetland, biomanipulation and hypolimnetic aeration. Finally, the initial ecological model is extended to include zooplancton and zooplanktivorous fish dynamics to provide a more detailed planification of restoration strategies, as well as their associated operating costs. Numerical results enforce the fact that biomanipulation is the most effective and economical strategy to control algae growth in the case under study.

[EN] Armor porosity of mound breakwaters and the armor unit placement method have a considerable influence on the hydraulic behavior of the structure. The armor porosity is a parameter of great importance to the structure, it influences the hydraulic stability, run-up, overtopping and forces on the crown wall, but it is also essential when planning the necessary materials for the construction of the armor. Differences between design porosity, laboratory tested porosity and real constructed porosity may jeopardize the integrity of the structure and lead to lack or excess of materials in its construction. In armor units with complex shapes it is usual to pay special attention to the placement process to obtain the recommended porosities, not however for massive elements with random placement. This Doctoral Thesis has focused on developing Cubipod armor unit placement, massive element of random placement in one or more layers, in order to obtain armor porosities similar to those tested in hydraulic stability laboratory tests to avoid model effects. To achieve this, placement grids and processes to be followed in usual sections in mound breakwaters, such as straight trunk, curved trunk with low curvature, roundheads or high curvature curved sections and different types of transitions, have been studied. Static and progressive Cubipod placement grids have been developed adapted to straight and curved trunk. On the first ones, the element rows separation on the slope remains constant along the entire armor. However on the second ones, this distance is reduced to adjust the placement grid to possible row settlements during armor construction. In case of curved sections placement grids have been adapted depending on the curvature degree. For roundheads or high curvature curved sections, where distances between elements of the same row decrease significantly in the direction from toe to crown, chained grids have been designed, where unit rows are grouped in an annulus of a specific placement grid that is decoupled from the placement grid of the contiguous annulus. Placement grid design has been optimized through nearly one hundred realistic 3D small-scale placement tests, using small-scale crawler cranes and pressure clamps, under different wave conditions in the wave tank of the Laboratory of Ports and Coasts of the Universidad Politécnica de Valencia. Tests were used to estimate the porosity range Cubipod armors can be built with and to define placement grid parameters for each breakwater section on slopes H/V=1.5/1 and H/V=2/1, for one-layer and double-layer armors. / [ES] La porosidad del manto principal de un dique en talud y el método de colocación de los elementos de protección en él influye considerablemente en el comportamiento hidráulico de la estructura. La porosidad del manto es un parámetro de gran relevancia para la estructura, ésta influye en la estabilidad hidráulica, remonte, rebase y fuerzas sobre el espaldón, pero además es fundamental a la hora de la planificación de los materiales necesarios para la construcción del manto. Diferencias entre la porosidad de diseño, la ensayada en laboratorio y la realmente construida pueden poner en riesgo la integridad de la estructura, así como conducir a la falta o exceso de materiales en su construcción. En las piezas de protección con formas complejas es habitual poner especial atención en su proceso de colocación para obtener las porosidades recomendadas, no siendo así para los elementos masivos de colocación aleatoria. Esta Tesis Doctoral se ha centrado en el desarrollo de la colocación del elemento Cubípodo, elemento masivo de colocación aleatoria en una o varias capas, con la finalidad de obtener mantos con porosidades similares a las ensayadas en los test de laboratorio de estabilidad hidráulica para evitar posibles efectos de modelo. Para ello se han estudiado las mallas de colocación y los procesos a seguir en las secciones típicas que se dan en un dique en talud, como son la de tronco recto, tronco curvo de baja curvatura, morros o tramos curvos de alta curvatura, entronques y distintos tipos de transiciones. Se han desarrollado mallas estáticas y progresivas de colocación de Cubípodos adaptadas a tronco recto y curvo. En las primeras, la separación de las filas de elementos en el talud permanece constante a lo largo de todo el manto. Mientras que en las segundas, esta distancia va reduciéndose para adaptar la malla de colocación a los posibles asentamientos de las filas a medida que se avanza con la construcción del manto. Para tramos curvos se han adaptado las mallas de colocación en función del grado de curvatura de los mismos, llegando a emplear varias mallas encadenadas en las secciones de morro, donde la separación entre piezas de elementos de la misma fila disminuye rápidamente en la dirección del pie a coronación. El diseño de las mallas de colocación se ha optimizado a través de casi un centenar de ensayos de laboratorio de construcción realista de mantos principales mediante grúas y pinzas de presión a escala reducida, y bajo distintas condiciones de oleaje en el tanque de ensayos del Laboratorio de Puertos y Costas de la Universidad Politécnica de Valencia. Los ensayos han permitido estimar el rango de porosidades con las que se puede construir un manto de Cubípodos y obtener los parámetros definitorios de las mallas de colocación específicas para cada tramo de manto sobre taludes H/V=1.5/1 y H/V=2/1 y para mantos monocapa y bicapa. / [CA] La porositat del mantell principal d'un dic en talús i el mètode de col¿locació dels elements de protecció en ell influeix considerablement en el comportament hidràulic de l'estructura. La porositat del mantell és un paràmetre de gran rellevància per a l'estructura, aquesta influeix en l'estabilitat hidràulica, run-up, ultrapassament i forces sobre l'espatller, però a més és fonamental per a planificar els materials necessaris per a la construcció del mantell. Diferències entre la porositat de disseny, l'assajada en laboratori i la realment construïda poden posar en risc la integritat de l'estructura, així com conduir a la manca o excés de materials en la seva construcció. En les peces de protecció amb formes complexes és habitual posar especial atenció en el seu procés de col¿locació per a obtenir les porositats recomanades, i no és així per als elements massius de col¿locació aleatòria. Aquesta Tesi Doctoral s'ha centrat en el desenvolupament de la col¿locació de l'element Cubípodo, element massiu de col¿locació aleatòria en una o diverses capes, amb la finalitat d'obtenir mantells amb porositats similars a les assajades en els test de laboratori d'estabilitat hidràulica per evitar possibles efectes de model. Per a això s'han estudiat les malles de col¿locació i els processos a seguir en les seccions típiques que es donen en un dic en talús, com són la de tronc recte, tronc corb de baixa curvatura, morros o trams corbs d'alta curvatura, entroncaments i diferents tipus de transicions. S'han desenvolupat malles estàtiques i progressives de col¿locació de Cubípodos adaptades a tronc recte i corb. En les primeres, la separació de les files d'elements en el talús romanen constants al llarg de tot el mantell. Mentre que en les segones, aquesta distància es va reduint per adaptar la malla de col¿locació als possibles assentaments de les files a mesura que s'avança amb la construcció del mantell. Per trams corbs s'han adaptat les malles de col¿locació en funció del grau de curvatura dels mateixos, arribant a emprar diverses malles encadenades en les seccions de morro, on la separació entre peces d'elements de la mateixa fila disminueix ràpidament en la direcció del peu a coronació. El disseny de les malles de col¿locació s'ha optimitzat mitjançant un centenar d'assajos de laboratori de construcció realista de mantells principals utilitzant grues i pinces de pressió a escala reduïda, i sota diferents condicions d'onatge en el tanc d'assajos del Laboratori de Ports i Costes de la Universitat Politècnica de València. Els assajos han permès estimar el rang de porositats amb què es pot construir un mantell de Cubípodos i obtenir els paràmetres definitoris de les malles de col¿locació específiques per a cada tram de mantell sobre talussos H/V=1.5/1 i H/V=2/1 i per mantells monocapa i bicapa. / Pardo De Gregorio, V. (2015). Análisis de las mallas de colocación y la porosidad de los mantos monopaca y bicapa de Cubípodos en troncos y morros de dique en talud [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58608

O presente estudo investigou a influência da vila Dique o do Aterro Sanitário da Zona Norte, na qualidade das águas superficiais e subterrâneas, das bacias hidrográficas do arroio da Areia e Passo das Pedras, no município de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. A metodologia deste estudo envolveu duas estratégias de abordagem: teórico-conceitual e operacional. A teórica orientou-se pelos eixos de abordagem: qualidade das águas; processo de urbanização mundial, brasileiro e da cidade de Porto Alegre; problemas ambientais, espaço urbano; legislação e instrumentos de políticas públicas; e caracterização da área de estudo. Do ponto de vista operacional, foram analisados dados mensais de qualidade das águas superficiais, subterrâneas e do líquido percolado de parâmetros químicos, bacteriológicos e metais pesados coletados pelo Departamento Municipal de Limpeza Urbana, do período de 1991 a 2008. Os resultados revelaram uma grande contribuição da malha urbana, na concentração de poluentes de origem orgânica no arroio da Areia, principalmente no segmento da vila Dique, visto que a mesma não apresenta saneamento básico. O monitoramento nas células e no entorno do aterro apresentou, tanto nos pontos de água superficial quanto nos poços de água subterrânea e do líquido percolado, elevados índices de poluição, evidenciando uma ineficácia no sistema de controle de suas lixívias. A etapa final dessa análise resultou na elaboração da cartografia de qualidade das águas, cujo objetivo foi proporcionar uma série de dados espacializados, úteis à realização da classificação das águas, quanto ao grau de poluição, utilizando, para isso, as Resoluções n° 357/2005 e 396/2008, do Conselho Nacional do Meio Ambiente e Resolução n° 128/2006 do Conselho Estadual de Meio Ambiente. Realizou-se, também, um monitoramento geofísico, dentro dos limites do aterro e nas suas áreas adjacentes, com o objetivo de identificar as alterações nos corpos de água subterrânea, em função das lixívias produzidas pelo aterro. Foram elaborados mapas de condutividade elétrica do aterro e de suas áreas adjacentes, em três profundidades 7,5, 15 e 30m, que permitiram identificar a presença e mapear o fluxo da pluma, destacando seus principais pontos de poluição, revelados pelos elevados picos de condutividade. Em síntese, a vila Dique apresentou, no que diz respeito à ocupação, as seguintes irregularidades, que contrariam o planejamento urbanístico: o acesso às redes de água e energia elétrica é feito, quase exclusivamente, através de ligações clandestinas; não possui uma rede de esgoto; e muitas unidades habitacionais sofrem frequentes inundações. Já a área onde se situa o ASZN também apresenta irregularidades, quanto ao uso da terra. Essas contrariam as legislações ambientais atuais, no que se refere a poluição dos recursos hídricos e à deposição e ao gerenciamento dos resíduos sólidos. A área de estudo, portanto, é classificada como de risco, pois apresenta forte presença de poluição, em virtude da vila Dique não possuir saneamento básico e do aterro sanitário não apresentar um sistema de lixívias controlado. Conclui-se que é necessária a remoção da vila e o contínuo monitoramento das águas, por 20 anos, tempo necessário para a estabilização da matéria orgânica ali depositada. / This study investigated the influence of the Dique shantytown and the Northern Landfill on the quality of surface and underground waters of the Areia and Passo das Pedras water stream basins, in Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil. Its methodology involved two approaching strategies: a theoretical-conceptual one and an operational one. The former was based on the following axis: water quality; urbanization process in the world, in Brazil, and in Porto Alegre; environmental problems, urban space; legislation and public policy tools; and characterization of the area under study. From the operational point of view, monthly data on the quality of surface and underground water were examined as well as that of percolated liquid by chemical and bacteriological parameters as well as heavy metals, collected by the Urban Cleaning Municipal Department from 1991 to 2008. The results revealed a major contribution of the urban network to the concentration of organic pollution agents in the Areia stream, specially its segment at the Dique shantytown, since it has no basic sanitation. Monitoring on cells and the area around the landfill presented - both in surface water points and in underground water wells and percolated liquid - high pollution levels, showing the ineffectiveness of the system of control of leach. The final stage in the analysis resulted in the cartography of water quality, whose aim was to provide a series of space-based data useful to classify waters according to their pollution level by using Resolutions 357/2005 and 396/2008 of the National Environmental Council and Resolution 128/2006 of the State Environmental Council. Geophysical monitoring has also been conducted within the limits of the landfill and its adjacent areas in order to identify changes in underground water bodies because of leach generated by the landfill. Maps were made on the landfill's electrical conductivity and its adjacent areas at three depth levels: 7.5 m, 15 m, and 30 m, which allowed to identify the presence and map the plume flow, showing its main pollution points revealed by high conductivity peaks. In sum, regarding occupation, the Dique shantytown presented the following irregularities, which violate urban planning: water and electricity networks are accessed almost exclusively by clandestine connections; there is no sewerage network; several housing units suffer frequent floods. The area where the landfill is located, in turn, also presents irregularities regarding land use. They violate today's environmental legislation in terms of pollution of water resources and deposition and management of solid residues. Therefore, the area under study is classified as an area of risk for its high pollution because the Dique shantytown has no basic sanitation and the landfill does not have a leach control system. It is found that removal of the shantytown and permanent monitoring of waters for 20 years are necessary - until organic matter deposit in the place stabilizes.

O presente estudo investigou a influência da vila Dique o do Aterro Sanitário da Zona Norte, na qualidade das águas superficiais e subterrâneas, das bacias hidrográficas do arroio da Areia e Passo das Pedras, no município de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. A metodologia deste estudo envolveu duas estratégias de abordagem: teórico-conceitual e operacional. A teórica orientou-se pelos eixos de abordagem: qualidade das águas; processo de urbanização mundial, brasileiro e da cidade de Porto Alegre; problemas ambientais, espaço urbano; legislação e instrumentos de políticas públicas; e caracterização da área de estudo. Do ponto de vista operacional, foram analisados dados mensais de qualidade das águas superficiais, subterrâneas e do líquido percolado de parâmetros químicos, bacteriológicos e metais pesados coletados pelo Departamento Municipal de Limpeza Urbana, do período de 1991 a 2008. Os resultados revelaram uma grande contribuição da malha urbana, na concentração de poluentes de origem orgânica no arroio da Areia, principalmente no segmento da vila Dique, visto que a mesma não apresenta saneamento básico. O monitoramento nas células e no entorno do aterro apresentou, tanto nos pontos de água superficial quanto nos poços de água subterrânea e do líquido percolado, elevados índices de poluição, evidenciando uma ineficácia no sistema de controle de suas lixívias. A etapa final dessa análise resultou na elaboração da cartografia de qualidade das águas, cujo objetivo foi proporcionar uma série de dados espacializados, úteis à realização da classificação das águas, quanto ao grau de poluição, utilizando, para isso, as Resoluções n° 357/2005 e 396/2008, do Conselho Nacional do Meio Ambiente e Resolução n° 128/2006 do Conselho Estadual de Meio Ambiente. Realizou-se, também, um monitoramento geofísico, dentro dos limites do aterro e nas suas áreas adjacentes, com o objetivo de identificar as alterações nos corpos de água subterrânea, em função das lixívias produzidas pelo aterro. Foram elaborados mapas de condutividade elétrica do aterro e de suas áreas adjacentes, em três profundidades 7,5, 15 e 30m, que permitiram identificar a presença e mapear o fluxo da pluma, destacando seus principais pontos de poluição, revelados pelos elevados picos de condutividade. Em síntese, a vila Dique apresentou, no que diz respeito à ocupação, as seguintes irregularidades, que contrariam o planejamento urbanístico: o acesso às redes de água e energia elétrica é feito, quase exclusivamente, através de ligações clandestinas; não possui uma rede de esgoto; e muitas unidades habitacionais sofrem frequentes inundações. Já a área onde se situa o ASZN também apresenta irregularidades, quanto ao uso da terra. Essas contrariam as legislações ambientais atuais, no que se refere a poluição dos recursos hídricos e à deposição e ao gerenciamento dos resíduos sólidos. A área de estudo, portanto, é classificada como de risco, pois apresenta forte presença de poluição, em virtude da vila Dique não possuir saneamento básico e do aterro sanitário não apresentar um sistema de lixívias controlado. Conclui-se que é necessária a remoção da vila e o contínuo monitoramento das águas, por 20 anos, tempo necessário para a estabilização da matéria orgânica ali depositada. / This study investigated the influence of the Dique shantytown and the Northern Landfill on the quality of surface and underground waters of the Areia and Passo das Pedras water stream basins, in Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil. Its methodology involved two approaching strategies: a theoretical-conceptual one and an operational one. The former was based on the following axis: water quality; urbanization process in the world, in Brazil, and in Porto Alegre; environmental problems, urban space; legislation and public policy tools; and characterization of the area under study. From the operational point of view, monthly data on the quality of surface and underground water were examined as well as that of percolated liquid by chemical and bacteriological parameters as well as heavy metals, collected by the Urban Cleaning Municipal Department from 1991 to 2008. The results revealed a major contribution of the urban network to the concentration of organic pollution agents in the Areia stream, specially its segment at the Dique shantytown, since it has no basic sanitation. Monitoring on cells and the area around the landfill presented - both in surface water points and in underground water wells and percolated liquid - high pollution levels, showing the ineffectiveness of the system of control of leach. The final stage in the analysis resulted in the cartography of water quality, whose aim was to provide a series of space-based data useful to classify waters according to their pollution level by using Resolutions 357/2005 and 396/2008 of the National Environmental Council and Resolution 128/2006 of the State Environmental Council. Geophysical monitoring has also been conducted within the limits of the landfill and its adjacent areas in order to identify changes in underground water bodies because of leach generated by the landfill. Maps were made on the landfill's electrical conductivity and its adjacent areas at three depth levels: 7.5 m, 15 m, and 30 m, which allowed to identify the presence and map the plume flow, showing its main pollution points revealed by high conductivity peaks. In sum, regarding occupation, the Dique shantytown presented the following irregularities, which violate urban planning: water and electricity networks are accessed almost exclusively by clandestine connections; there is no sewerage network; several housing units suffer frequent floods. The area where the landfill is located, in turn, also presents irregularities regarding land use. They violate today's environmental legislation in terms of pollution of water resources and deposition and management of solid residues. Therefore, the area under study is classified as an area of risk for its high pollution because the Dique shantytown has no basic sanitation and the landfill does not have a leach control system. It is found that removal of the shantytown and permanent monitoring of waters for 20 years are necessary - until organic matter deposit in the place stabilizes.

O presente estudo investigou a influência da vila Dique o do Aterro Sanitário da Zona Norte, na qualidade das águas superficiais e subterrâneas, das bacias hidrográficas do arroio da Areia e Passo das Pedras, no município de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. A metodologia deste estudo envolveu duas estratégias de abordagem: teórico-conceitual e operacional. A teórica orientou-se pelos eixos de abordagem: qualidade das águas; processo de urbanização mundial, brasileiro e da cidade de Porto Alegre; problemas ambientais, espaço urbano; legislação e instrumentos de políticas públicas; e caracterização da área de estudo. Do ponto de vista operacional, foram analisados dados mensais de qualidade das águas superficiais, subterrâneas e do líquido percolado de parâmetros químicos, bacteriológicos e metais pesados coletados pelo Departamento Municipal de Limpeza Urbana, do período de 1991 a 2008. Os resultados revelaram uma grande contribuição da malha urbana, na concentração de poluentes de origem orgânica no arroio da Areia, principalmente no segmento da vila Dique, visto que a mesma não apresenta saneamento básico. O monitoramento nas células e no entorno do aterro apresentou, tanto nos pontos de água superficial quanto nos poços de água subterrânea e do líquido percolado, elevados índices de poluição, evidenciando uma ineficácia no sistema de controle de suas lixívias. A etapa final dessa análise resultou na elaboração da cartografia de qualidade das águas, cujo objetivo foi proporcionar uma série de dados espacializados, úteis à realização da classificação das águas, quanto ao grau de poluição, utilizando, para isso, as Resoluções n° 357/2005 e 396/2008, do Conselho Nacional do Meio Ambiente e Resolução n° 128/2006 do Conselho Estadual de Meio Ambiente. Realizou-se, também, um monitoramento geofísico, dentro dos limites do aterro e nas suas áreas adjacentes, com o objetivo de identificar as alterações nos corpos de água subterrânea, em função das lixívias produzidas pelo aterro. Foram elaborados mapas de condutividade elétrica do aterro e de suas áreas adjacentes, em três profundidades 7,5, 15 e 30m, que permitiram identificar a presença e mapear o fluxo da pluma, destacando seus principais pontos de poluição, revelados pelos elevados picos de condutividade. Em síntese, a vila Dique apresentou, no que diz respeito à ocupação, as seguintes irregularidades, que contrariam o planejamento urbanístico: o acesso às redes de água e energia elétrica é feito, quase exclusivamente, através de ligações clandestinas; não possui uma rede de esgoto; e muitas unidades habitacionais sofrem frequentes inundações. Já a área onde se situa o ASZN também apresenta irregularidades, quanto ao uso da terra. Essas contrariam as legislações ambientais atuais, no que se refere a poluição dos recursos hídricos e à deposição e ao gerenciamento dos resíduos sólidos. A área de estudo, portanto, é classificada como de risco, pois apresenta forte presença de poluição, em virtude da vila Dique não possuir saneamento básico e do aterro sanitário não apresentar um sistema de lixívias controlado. Conclui-se que é necessária a remoção da vila e o contínuo monitoramento das águas, por 20 anos, tempo necessário para a estabilização da matéria orgânica ali depositada. / This study investigated the influence of the Dique shantytown and the Northern Landfill on the quality of surface and underground waters of the Areia and Passo das Pedras water stream basins, in Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil. Its methodology involved two approaching strategies: a theoretical-conceptual one and an operational one. The former was based on the following axis: water quality; urbanization process in the world, in Brazil, and in Porto Alegre; environmental problems, urban space; legislation and public policy tools; and characterization of the area under study. From the operational point of view, monthly data on the quality of surface and underground water were examined as well as that of percolated liquid by chemical and bacteriological parameters as well as heavy metals, collected by the Urban Cleaning Municipal Department from 1991 to 2008. The results revealed a major contribution of the urban network to the concentration of organic pollution agents in the Areia stream, specially its segment at the Dique shantytown, since it has no basic sanitation. Monitoring on cells and the area around the landfill presented - both in surface water points and in underground water wells and percolated liquid - high pollution levels, showing the ineffectiveness of the system of control of leach. The final stage in the analysis resulted in the cartography of water quality, whose aim was to provide a series of space-based data useful to classify waters according to their pollution level by using Resolutions 357/2005 and 396/2008 of the National Environmental Council and Resolution 128/2006 of the State Environmental Council. Geophysical monitoring has also been conducted within the limits of the landfill and its adjacent areas in order to identify changes in underground water bodies because of leach generated by the landfill. Maps were made on the landfill's electrical conductivity and its adjacent areas at three depth levels: 7.5 m, 15 m, and 30 m, which allowed to identify the presence and map the plume flow, showing its main pollution points revealed by high conductivity peaks. In sum, regarding occupation, the Dique shantytown presented the following irregularities, which violate urban planning: water and electricity networks are accessed almost exclusively by clandestine connections; there is no sewerage network; several housing units suffer frequent floods. The area where the landfill is located, in turn, also presents irregularities regarding land use. They violate today's environmental legislation in terms of pollution of water resources and deposition and management of solid residues. Therefore, the area under study is classified as an area of risk for its high pollution because the Dique shantytown has no basic sanitation and the landfill does not have a leach control system. It is found that removal of the shantytown and permanent monitoring of waters for 20 years are necessary - until organic matter deposit in the place stabilizes.

El informe describe la Construcción de Obras de Arte en el Corredor Vial Interoceánico Sur Perú – Brasil Tramo 3: Puente Inambari en la Región Madre de Dios límite con Cuzco, hasta la ciudad fronteriza Iñapari con Brasil. En las obras de arte que menciono: Defensa Ribereña, Cunetas de Drenaje revestida en concreto y en césped respectivamente, Cuneta de Drenaje Urbano, Veredas Urbanas, Otras Obras de Arte (Pases Vehiculares, Pases Peatonales, Dispositivos de Amortiguamiento y Encausamiento de Alcantarillas); se define cada una de ellas, los materiales que se utilizan, y se explica el proceso constructivo. Se ve la importancia de la utilización de equipos de última generación en la topografía (estación total, GPS) y en el estudio de suelos (densímetro nuclear), entre otros, haciendo uso además de programas de computación asociados a estos. Además se hace una descripción del monitoreo de los trabajos realizados, supervisión de campo, programación e informe, reuniones semanales de coordinación y por último se hace mención al departamento de Seguridad y Salud que tienen el objetivo principal de garantizar las condiciones de seguridad y salvaguardar la vida, la integridad física y bienestar de los trabajadores en general. The report describes the Construction Works of Art in South Interoceanic Highway Peru - Brazil Section 3: Bridge Inambari in the Madre de Dios region bordering Cuzco, to the border town with Brazil Iñapari. In works of art that I mention: Riverfront Defense, Drainage Ditches lined with concrete and grass respectively Cuneta Urban Drainage, Urban Trails, Other Works of Art (Vehicle Passes, Passes Pedestrian, damping devices and Sewer Indictment) defined each of them, the materials used, and explains the construction process. We see the importance of using the latest equipment in the topography (total station, GPS) and the study of soils (nuclear densimeter), among others, also using computer programs associated with them. Besides a description of monitoring the work, field supervision, scheduling and reporting, weekly coordination meetings, and finally referred to the Health and Safety department with the primary aim of ensuring the security and safeguarding life, physical integrity and welfare of workers in general.

La presente investigación evalúa el grado en que el dique-embalse Paso de las Piedras ha interrumpido la continuidad hidrológica del río Sauce Grande y cuantifica los impactos de la regulación hidrológica sobre el régimen de caudal, la morfología y la temperatura del agua del río aguas abajo del embalse. El trabajo de tesis presenta una evaluación integral y sistémica de los impactos del dique-embalse basada en el entendimiento de los procesos fluviales que ocurren aguas arriba del mismo. Además de proveer información sobre los impactos hidrológicos, morfológicos y térmicos de la construcción y operación del dique-embalse, este estudio genera nuevas series de datos climáticos e hidrológicos que proporcionan una importante plataforma sobre la cual basar futuras investigaciones de la cuenca del Sauce Grande. Por otra parte, este estudio implementa un marco metodológico aplicado al análisis hidro-geomorfológico de cuencas no aforadas que tiene un gran potencial de aplicación en otras cuencas de la región y en otras regiones semiáridas del mundo. / Despite the regional importance of the Sauce Grande River as main source for water supply and the large capacity of the Paso de las Piedras Reservoir, both the hydrology of the river basin and the effects of the impoundment on the river environment remain poorly evaluated. This study provides the very first assessment of the degree of flow regulation induced by the Paso de las Piedras Dam on the middle section of the Sauce Grande River, and quantifies its impacts on the hydrology, morphology and patterns of water temperature of the river downstream from the impoundment. In addition to providing new information on the response of regulated rivers to upstream impoundment and on the effects of impoundment on the Sauce Grande River specifically, this study generates spatial, climatic and hydrologic data and implements a methodological framework to hydrological assessment of ungauged basins. The methods include a set of procedures performed to generate data and a set of procedures performed to hydrological and morphological assessment. Methods used to generate data include (i) terrain modelling of the river basin, (ii) filling and modelling of climatic data, (iii) hydrological modelling of the upper river basin, and (iv) flow simulation and calculation. Methods used for hydrological and morphological assessment include (i) inspection of the water balance of the dam reservoir and quantification of the reservoir size-yield-performance relationships, (ii) quantification of the degree of hydrological alteration of the river downstream, (iii) classification of diurnal regimes of water temperature and quantification of their climatic sensitivity, and (iv) GIS-based diachronic analysis of change in the fluvial forms and the fluvial landscape. Results revealed that reservoir inflows are driven by varying climate conditions, whereas reservoir outflows are constrained by the dam purpose for water supply. Large volumes of water are yielded annually (73 % of the mean annual runoff) and the remaining volume is conserved within the reservoir for periods of drought. These patterns of flow regulation have seriously affected the hydrology and water quality of the river downstream. Floods were fully eliminated and the magnitude and frequency of high and low flows were reduced dramatically, with substantial increase in the duration of similar flow conditions. Furthermore, summer temperatures were depressed, winter temperatures were increased, and diurnal fluctuations were altered in both magnitude and timing. Analysis of the geomorphic response to altered hydrology revealed fluvial stability. Lateral and vertical channel activity was related to human intervention to facilitate the evacuation of dam outlets and spills more than to natural adjustments to reduced flow discharge and sediment load. The reduced flow, even if sediment-free, is incompetent to work its channel and at present, the downstream channel morphology is a relic of a fluvial environment created in the past under conditions of higher energy. The new climatic, hydrologic and morphologic information yielded herein has triple applicability: (i) it informs dam managers about the complex behaviour of the river system, (ii) it contributes to improve reservoir operation procedures while maintaining the overall integrity of the river system, and (iii) it provides a consistent scientific platform on which to base further research efforts conducting to an interdisciplinary framework of river restoration. Furthermore, the methods implemented in this research are widely transferable to hydrological assessment of ungauged basins worldwide, with special applicability to semiarid regions.

[ES] Las protecciones costeras o diques en talud con cota de coronación reducida son cada vez más habituales en el escenario actual, donde el cambio climático incrementa progresivamente el nivel medio del mar y existe una mayor concienciación social por la reducción del consumo de materiales y el impacto visual de las estructuras marítimas. Este tipo de estructuras se encuentran sometidas a frecuentes eventos de rebase y consecuentemente, a los riesgos asociados a este fenómeno. Además, es habitual su construcción en zonas de profundidades reducidas donde se produce la rotura del oleaje por la limitación del fondo marino. Esta tesis se centra en el estudio de la estabilidad hidráulica del manto principal de este tipo de estructuras cuando se encuentran protegidas con piezas de escolleras, cubos y Cubípodos. Cuando el francobordo es lo suficientemente reducido como para permitir la existencia de un caudal de rebase relevante, las fórmulas de diseño del manto principal no son de aplicación, ya que en estos casos parte de la energía del oleaje se disipa mediante el manto del sector de coronación y el trasdós de la estructura. Para dar respuesta a esta situación, en esta tesis se realizan nuevos ensayos de rebase a escala de modelo 2D, analizando en detalle la estabilidad hidráulica de mantos bicapa de escolleras y cubos y mantos monocapa de Cubípodos, sirviendo como guía de diseño de diques en talud rebasables. Por otro lado, estimar de forma precisa el caudal de rebase en este tipo de estructuras es fundamental para garantizar su estabilidad. Por este motivo, en esta tesis se analizan los principales estimadores de caudal de rebase medio existente, comparando sus predicciones con las observaciones experimentales. Siendo para el caso estudiado, los modelos basados en técnicas de inteligencia artificial los estimadores que resultan más fiables. No obstante, no tienen en cuenta la pendiente de fondo como posible variable influyente sobre el caudal de rebase, siendo en este tipo de estructuras una variable fundamental para definir el proceso de rotura del oleaje. En esta tesis se desarrolla un nuevo modelo predictivo de rebase mediante redes neuronales centrado en diques en talud con cotas de coronación reducidas, mejorando las predicciones y permitiendo el estudio de la influencia de la pendiente de fondo sobre la tasa de rebase media. / [CA] Les proteccions costeres o dics en talús amb cota de coronació reduïda son cada vegada mes habituals en el escenari actual, on el canvi climàtic incrementa progressivament el nivell medi del mar y existeix una major consciència social per la reducció en el consum de materials y el impacte visual de les estructures marítimes. Aquest tipus de estructures es troben sotmeses a freqüents esdeveniments de ultrapassaments y conseqüentment als riscos associats a aquest fenomen. A més, es habitual la seua construcció en zones de profunditats reduïdes on es produeix el trencament de l'onatge per la limitació del fons marí. Aquesta tesis es centra en l'estudi de l'estabilitat hidràulica del mantell principal d'aquest tipus d'estructures quan es troben protegides amb peces d'esculleres, cubs i Cubípodes. Quan el francbord és prou reduït com per a permetre l'existència d'un cabal de ultrapassament important, les fórmules de disseny del mantell principal no són aplicables, ja que en aquests casos part de l'energia de l'onatge es dissipa mitjançant el mantell del sector de coronació i el extradós de l'estructura. Per donar resposta a aquesta situació, en aquesta tesis es realitzen nous assajos de ultrapassaments a escala de model 2D, analitzant en detall l'estabilitat hidràulica de mantells bicapa d'esculleres i cubs i mantells monocapa de Cubípodes, servint com a guia de disseny de dics en talús ultrapassables. D'altra banda, estimar de forma precisa el cabal de ultrapassament en aquest tipus d'estructures és fonamental per garantir la seva estabilitat. Per aquest motiu, en aquesta tesis s'analitzen els principals estimadors de cabal mitjà d'ultrapassaments existents, comparant les seves prediccions amb les observacions experimentals. Per al cas estudiat, els models basats en tècniques d'intel·ligència artificial resulten els estimadors més fiables. No obstant això, no tenen en compte el pendent de fons marí com a possible variable influent sobre el cabal d'ultrapassament, sent en aquest tipus d'estructures una variable fonamental per definir el procés de trencament de l'onatge. En aquesta tesis es desenvolupa un nou model predictiu de cabals mitjans d'ultrapassaments mitjançant xarxes neuronals centrat en dics de talús amb cotes de coronació reduïdes, millorant les prediccions i permetent l'estudi de la influència del pendent del fons sobre la taxa mitja de ultrapassament. / [EN] Coastal protections and mound breakwaters with reduced freeboard are common in practice due to sea level rise because of the climate change and the social concern about environmental and visual impacts of coastal structures. These types of structures are frequently overtopped by waves and for this reason increasing overtopping hazards. Moreover, structures with reduced freeboard are usually built in shallow waters where the highest waves are depth limited. This PhD focuses on the hydraulic stability of mound breakwaters armored with rocks, cubes and Cubipods. In a frequently overtopped structure a significant part of the wave energy is allowed to pass through or over the structure and the existing design equations in literature for the armor layer are not valid. Therefore, in this PhD new small scale test were carried out to analyse the hydraulic stability double layer rocks, double layer randomly placed cubes and single layer Cubipods armors, and concluding with some guidelines for overtopped structures. On the other hand, accuracy of wave overtopping estimations are needed to guarantee the structure stability. In this PhD, the main wave overtopping estimators are analysed comparing with the experimental results, showing that models based on artificial intelligence techniques are the most reliable estimators. Although the bottom slope is an important parameter to define breaking process the main prediction models do not consider this variable as an input. In this PhD, a new predictive model is developed using neural netwoks for overtopped mound breakwaters in wave breaking conditions with very good results. The new model also allows to study the influence of the bottom slope on the wave overtopping rate. / Argente Garrido, GM. (2019). Estudio de la estabilidad hidráulica de diques en talud rebasables protegidos con mantos de escollera, cubos y Cubípodos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/134362

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2009. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-20T22:47:54Z No. of bitstreams: 1 Estudo probabilístico da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do estaleiro Rio Grande, No Superporto, Em.pdf: 10848965 bytes, checksum: 809b5f8cbee32e8c634ff304349206bb (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-04T16:19:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Estudo probabilístico da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do estaleiro Rio Grande, No Superporto, Em.pdf: 10848965 bytes, checksum: 809b5f8cbee32e8c634ff304349206bb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T16:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estudo probabilístico da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do estaleiro Rio Grande, No Superporto, Em.pdf: 10848965 bytes, checksum: 809b5f8cbee32e8c634ff304349206bb (MD5) Previous issue date: 2009 / A variação presente nos ensaios de aceitação do concreto, sobretudo a resistência, torna fundamental a utilização de uma grande quantidade de dados amostrais para estabelecer parâmetros de avaliação e calibração das normas técnicas. Distintos controles tecnológicos, metodologias de dosagem e características dos materiais, são alguns dos fatores que fazem com que o concreto tenha peculiaridades relacionadas à região do planeta onde o mesmo é produzido.O presente trabalho aplicou diversos métodos de controle e aceitação de estruturas de concreto aos resultados práticos oriundos do concreto lançado na execução do dique seco do Estaleiro Rio Grande em construção na cidade de Rio Grande - RS. Esta obra é uma importante fonte de informações sobre a resistência e o comportamento do concreto visto que, na mesma, foi empregado desde o início um rigoroso controle de qualidade; gerando dados raramente disponíveis em obras portuárias brasileiras. Foram utilizados como base para este trabalho dois traços de concreto; um com adição de fibras e fck= 35 MPa e outro com adição de sílica ativa e fck= 40 MPa. Foram realizadas comparações entre as estimativas de resistência das normas brasileira, européia e norte-americana de concreto. Realizadas análises estatísticas de modelos teóricos de distribuição de probabilidade destas resistências. Além disso, foram estabelecidas correlações entre as resistências à tração e à compressão do concreto. O incremento de resistência do concreto ao longo do tempo também foi estudado, tanto para compressão como para a tração. As análises apresentadas permitem atestar o atendimento dos concretos utilizados na execução do dique seco quanto aos requisitos estabelecidos pelas normas brasileiras de concreto. / Due to the variability in the results of the concrete acceptance tests, especially in the resistance tests, it is fundamental to use a large number of sample data to establish the assessment parameters and to calibrate the standard codes. Different technological controls, mixing methodologies and material characteristics are some of the factors that cause the concrete having peculiarities proper of the region where it is produced. The present work has applied different methodsof control and acceptance of concrete structures to the test results of the concreteused in the construction of the Estaleiro Rio Grande dry-dock, in the city of Rio Grande – RS. This construction site is an important source of information about the concrete resistance and behavior, because it was adopted, since the beginning of the construction, a rigorous quality control. This quality control produced a number oftest results that is seldom available in the Brazilian harbors construction sites. In this work two different concrete mixes were studied: first a fiber reinforced concrete (FRC) with fck = 35 MPa, and a second one with silica fume addition with fck = 40 MPa. The resistance assessment formulations of the Brazilian, European and North American standard codes were compared. A statistical analysis of best the probability distribution models for the resistance test results was made. Besides, it was determined a correlation between the concrete tensile and compressive resistances. The increasing of the concreteresistance with time was also studied to compression as well as to tension. The analyses performed have showed that both concrete mixes used in the construction of this dry-dock have attained the quality standards required by the Brazilian standard codes for concrete.