Las operaciones de llenado y vaciado de agua de una instalación conllevan el desplazamiento de grandes cantidades tanto de agua como de aire. Este tipo de operaciones, así como las posibles alteraciones de la presión del fluido durante el funcionamiento normal de la instalación, son algunas de las posibles causas por las cuales pueden aparecer bolsas de aire atrapado en la misma. El aire atrapado en un sistema de distribución de agua reduce la capacidad de trasporte de la misma al tiempo que puede ocasionar desperfectos en la instalación y en los diferentes elementos y accesorios, tales como, contadores de agua, válvulas, etc. Además, en los transitorios hidráulicos con aire atrapado se pueden llegar a generar sobrepresiones superiores a la sobrepresión de Allievi. También es cierto que, en ocasiones y bajo determinadas circunstancias, las bolsas de aire atrapado pueden actuar como colchón y atenuar la sobrepresión que se alcanza en un transitorio hidráulico. Los dispositivos que se utiliza generalmente en las instalaciones de distribución de agua para eliminar o admitir aire en las conducciones son las ventosas. Las ventosas convencionales abren y cierran automáticamente, de modo que no se puede actuar externamente para modificar su funcionamiento. Actualmente existen manuales como el de la American Water Works Association (AWWA) o los catálogos de algunos fabricantes basados en la experiencia acumulada a lo largo del tiempo que son una especie de guía sobre como seleccionar el diámetro adecuado de la ventosa y su ubicación óptima en la instalación. Sin embargo, no existe ninguna normativa firme al respecto, por lo que el finalmente el usuario es la persona que debe tomar la decisión que considere más oportuna. De este modo, los parámetros determinantes a la hora de seleccionar la ventosa más adecuada para un uso concreto en una instalación son el diámetro nominal de la ventosa y su coeficiente de descarga y admisión. A menudo, los fabricantes proporcionan va / Carlos Alberola, MDM. (2007). Estudio de la influencia de las ventosas en transitorios hidráulicos con aire atrapado [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1929

Unlike the traditional two-stage methods, a conditional and inverse-conditional simulation approach may directly generate independent, identically distributed realizations to honor both static data and state data in one step. The Markov chain Monte Carlo (McMC) method was proved a powerful tool to perform such type of stochastic simulation. One of the main advantages of the McMC over the traditional sensitivity-based optimization methods to inverse problems is its power, flexibility and well-posedness in incorporating observation data from different sources. In this work, an improved version of the McMC method is presented to perform the stochastic simulation of reservoirs and aquifers in the framework of multi-Gaussian geostatistics. First, a blocking scheme is proposed to overcome the limitations of the classic single-component Metropolis-Hastings-type McMC. One of the main characteristics of the blocking McMC (BMcMC) scheme is that, depending on the inconsistence between the prior model and the reality, it can preserve the prior spatial structure and statistics as users specified. At the same time, it improves the mixing of the Markov chain and hence enhances the computational efficiency of the McMC. Furthermore, the exploration ability and the mixing speed of McMC are efficiently improved by coupling the multiscale proposals, i.e., the coupled multiscale McMC method. In order to make the BMcMC method capable of dealing with the high-dimensional cases, a multi-scale scheme is introduced to accelerate the computation of the likelihood which greatly improves the computational efficiency of the McMC due to the fact that most of the computational efforts are spent on the forward simulations. To this end, a flexible-grid full-tensor finite-difference simulator, which is widely compatible with the outputs from various upscaling subroutines, is developed to solve the flow equations and a constant-displacement random-walk particle-tracking method, which enhances the com / Fu, J. (2008). A markov chain monte carlo method for inverse stochastic modeling and uncertainty assessment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1969

La aportación de productos químicos en el agua, operación conocida como quimigación, es una técnica muy extendida hoy día en los sistemas de riego a presión, tanto en los sistemas de aspersión como de riego localizado, presentando ventajas importantes. Un equipo de inyección muy utilizado, en pequeñas y medianas explotaciones, es el inyector tipo Venturi. El inyector se instala sobre la solución madre, trabajando con presiones negativas en su garganta. Este sistema es económico, robusto y su funcionamiento es hidráulico, sin requerir aporte externo de energía. Sin embargo las pérdidas de carga que origina son como mínimo el 30% de la presión de entrada, además de presentar problemas de regulación, inyección de aire o cavitación. El planteamiento de partida, que se pretende estudiar en esta tesis, es que los problemas señalados pueden mitigarse modificando la forma típica de instalación. La forma de inyección propuesta sitúa el inyector en serie y se invierte la posición relativa de la superficie libre de la solución madre y la garganta del Venturi. Además podría lograrse, incluso, un funcionamiento semiautomático de la inyección. Se establecería un nivel mínimo en el depósito de la solución, condicionado por la presión requerida en la garganta, siendo ahora mayor que la atmosférica. Se han ensayado en laboratorio cuatro prototipos de inyector con diferentes dimensiones en sus secciones principales, registrando datos de funcionamiento para cada uno en tres situaciones distintas. Los ensayos se han realizado sin inyección, con inyección y presiones negativas en garganta y con inyección y presiones positivas en garganta. Simultáneamente se pretende comprobar si las técnicas Dinámica de Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics - CFD) son suficientemente adecuadas para el diseño de nuevos inyectores y predicción del funcionamiento de modelos comerciales, así como el grado de fiabilidad de la formulación teórica actual. Las técnicas de CFD son una herramienta / Manzano Juarez, J. (2008). Análisis del inyector Venturi y mejora de su instalación en los sistemas de riego localizado [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3901

[ES] La sectorización en sectores hidrométricos de las redes de abastecimiento de agua potable ha sido, a lo largo de los últimos años, una de las técnicas más empleadas para ubicar y controlar las fugas. Esto es de vital importancia ante un recurso, el agua potable, cada vez más escaso y valioso. Sin embargo, el empleo de esta técnica, algunas veces, es llevada a cabo por ensayo y error, o sin una estrategia previamente establecida. La capacidad hidráulica de la red, o caudal máximo que puede aportar cumpliendo los requisitos mínimos de servicio, puede afectarse cuando se lleva a cabo un proceso de sectorización. Esto es debido a que el cierre de tramos de la red cambia las condiciones de servicio, pudiendo generar afectaciones graves desde el punto de vista de presiones y de calidad de agua. Algunas veces, también, es aplicado el proceso de sectorización sin una evaluación previa de las características de la red y de las condiciones operativas. Partiendo de estas situaciones, se planteó indagar acerca de cómo las condiciones iniciales de operación de la red pudiesen afectar la formación de los sectores hidrométricos desde el punto de vista de su configuración. En los procesos de sectorización pueden emplearse algoritmos de clústering debido a la analogía existente entre los agrupamientos de los diferentes elementos de los sistemas de abastecimiento de agua y los principios aplicados en las técnicas de agrupamiento de datos. Así, se decidió aplicar diversas técnicas basadas en la detección de comunidades en redes, ya que poseen la ventaja de agrupar en función de la información en las conexiones, y no solo en la información almacenada en los nodos, lo cual resulta favorable para el tema en estudio en este trabajo, debido a que pudiera tomarse en cuenta cómo la variación de los niveles de exigencia en las tuberías, ocasionados por la variación en la demanda, afectaría la formación de sectores. Para ello se planteó trabajar con dos redes de prueba conocidas en la literatura, a las cuales se les simuló bajo distintas capacidades de carga de trabajo y a través del empleo de varios algoritmos de agrupamiento, tales como Infomap, Walktrap, Fast gready, Edge betweeness, Luovain y Leiden. La metodología desarrollada fue, finalmente, aplicada a una red real de gran tamaño, lo que valida dicha metodología para un problema del mundo real. Como parámetros para ponderar las conexiones se probaron cuatro opciones: caudal circulante con la red trabajando a la capacidad deseada; energía disipada en cada tramo con la red trabajando a la capacidad deseada; relación entre el caudal circulante en el tramo y el caudal circulante a capacidad máxima teórica de la red; y relación entre la energía disipada trabajando a la capacidad deseada y la disipación de la energía en los tramos con la red trabajando a capacidad máxima. Obtenida la partición por cualquiera de los métodos anteriormente expuestos, se optimizaron las entradas y salidas de los sectores por medio de la implementación de un algoritmo de enjambre de partículas; adicionalmente, se hace una comparación del resultado con otro obtenido a partir de un algoritmo de colonia de hormigas, lo que permite dar robustez a la metodología desarrollada. / [CA] La partició o sectorització de les xarxes d'abastiment d'aigua potable a les anomenades districtes hidromètrics ha estat, durant els darrers anys, una de les tècniques més utilitzades per localitzar i controlar les pèrdues d'aigua. La sectorització és crucial quan es tracta d'un recurs cada vegada més escàs i valuós com es l'aigua. Tanmateix, l'ús d'aquesta tècnica de vegades es duu a terme mitjançant proves i errors, o sense una estratègia prèviament establerta. La capacitat hidràulica d'una xarxa o el cabal màxim que pot proporcionar mentre compleix els requisits mínims de servei es pot veure afectat quan es realitza un procés de sectorització. Això es deu al fet que el tancament de seccions de la xarxa modifica les condicions del servei, la qual cosa pot generar greus efectes des del punt de vista de la pressió i la qualitat de l'aigua. A més, de vegades s'apliquen processos de sectorització sense una avaluació prèvia de les característiques de la xarxa i de les condicions de funcionament. Partint d'aquestes situacions, ens vam preguntar sobre com les condicions inicials de funcionament de la xarxa podrien afectar la construcció dels sectors hidromètrics des del punt de vista de la seva configuració. Els algoritmes de clusterització es poden utilitzar en processos de sectorització a causa de l'analogia entre l'agrupació dels diferents elements dels sistemes d'abastiment d'aigua i els principis aplicats en les tècniques d'agrupament de dades. Així, vam decidir aplicar diverses tècniques basades en la detecció de comunitats a les xarxes, ja que tenen l'avantatge de realitzar agrupacions basades en la informació de les unions i no només en la informació emmagatzemada als nodes. Això és favorable per al tema en estudi en aquest treball, perquè es pot considerar com la variació dels nivells de demanda a les canonades, causada per la variació de la demanda, pot afectar la construcció de sectors. Amb aquesta finalitat, es va proposar treballar amb dues xarxes de proves conegudes a la literatura, que es van simular sota diferents capacitats de càrrega i mitjançant l'ús de diversos algorismes de clusterització, com Infomap, Walktrap, Fast gready, Edge betweeness, Luovain i Leiden. La metodologia desenvolupada es va aplicar, finalment, a una gran xarxa real, que valida la metodologia per a una xarxa de subministrament d'aigua del món real. Com a paràmetres per ponderar les unions, es van provar quatre opcions: cabal circulant amb la xarxa treballant a la capacitat desitjada; energia dissipada a cada secció amb la xarxa treballant a la capacitat desitjada; relació entre el cabal circulant a la secció i el cabal circulant a la capacitat màxima teòrica de la xarxa; i la relació entre l'energia dissipada que treballa a la capacitat desitjada i la dissipació d'energia a les seccions amb la xarxa que treballa a la màxima capacitat. Un cop obtinguda la partició per qualsevol dels mètodes esmentats anteriorment, les entrades i sortides dels sectors s'optimitzen mitjançant un algorisme d'optimització d'eixam de partícules; a més, es fa una comparació del resultat amb un altre algoritme d'optimització, és a dir, un algoritme d'optimització de colònies de formigues, que permet proporcionar robustesa a la metodologia desenvolupada. / [EN] Partitioning or sectorization of drinking water supply networks into so-called district metered areas has been, over the last years, one of the most used techniques to locate and control leaks. Sectorization is crucial when dealing with an increasingly scarce and valuable resource as water. However, the use of this technique is sometimes carried out by trial and error, or without a previously established strategy. The hydraulic capacity of a network, or the maximum flow it can provide while meeting the minimum service requirements, can be affected when a sectorization process is carried out. This is due to the fact that the closure of sections of the network changes the service conditions, which could generate serious effects from the point of view of pressure and water quality. Also, sometimes sectorization processes are applied without a prior evaluation of the characteristics of the network and of the operating conditions. Starting from these situations, we inquired about how the initial operating conditions of the network could affect the construction of the hydrometric sectors or district metered areas from the point of view of their configuration. Clustering algorithms can be used in sectorization processes due to the analogy between the grouping of the different elements of water supply systems and the principles applied in data grouping techniques. Thus, we decided to apply various techniques based on the detection of communities in networks, since they have the advantage of performing grouping based on the information at the junctions, and not only on the information stored at the nodes. This is favourable for the subject under study in this work, because one may consider how the variation of the demand levels in the pipes, caused by the demand variation, can affect the construction of sectors. To this end, it was proposed to work with two test networks known in the literature, which were simulated under different load capacities and through the use of various clustering algorithms, namely Infomap, Walktrap, Fast gready, Edge betweeness, Luovain and Leiden. The methodology developed was, finally, applied to a large real network, which validates the methodology for a real-world water supply network. As parameters to weight the junctions, four options were tested: circulating flow with the network working at the desired capacity; energy dissipated in each section with the network working at the desired capacity; relationship between the circulating flow in the section and the circulating flow at the theoretical maximum capacity of the network; and the relationship between the energy dissipated working at the desired capacity and the dissipation of energy in the sections with the network working at maximum capacity. Once the partition is obtained by any of the previously said methods, the inputs and outputs of the sectors are optimized by using a particle swarm optimization algorithm; additionally, a comparison of the result is made with another optimization algorithm, namely, an ant colony optimization algorithm, which allows to provide robustness to the developed methodology. / Martins Alves, C. (2020). La capacidad hidráulica en las redes de agua potable y su influencia en el proceso de sectorización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159938

[EN] Due to the rise of energy prices, the energy cost of pumping represents most of the total operation cost in water distribution systems. In addition, energy price varies according to the tariff structure. For these reasons, optimal real-time control of the pumping stations and the valve operation settings is required in order to minimize energy costs while controlling pressure in the network. To achieve this objective it is necessary to define an optimization model that results in a reliable operation scenario. Moreover, simulation of hydraulic models allows tracking the daily operation schedule of the water supply network. Its integration into a SCADA system is a valuable tool to aid the making of decisions. For this aim, the mathematical model must be calibrated, and regularly updated. Finally, to perform optimal control in real-time, it is necessary to define a demand forecast model to know in advance the state of the network for the following 24 hours. This thesis exposes a methodology for optimal real-time operation of a hydraulic network based on the development of a platform that allows the integration of hydraulic simulation models, forecast models and optimization algorithms in SCADA systems. With the aim of performing the most adjusted model to actual scenarios, a demand forecast model has been developed based on historical patterns obtained from the SCADA system. Finally, an optimization module has been developed to minimize the energy costs of pumping systems, which basically consists of two blocks. In the first block, the goal is to optimize the operating regime of pumps using a linear programming model to minimize the operating costs while maintaining the water levels in tanks within a threshold range. In the second block, once optimal pump operation is set, setting of pressure reducing valves is optimized in order to satisfy the total expected demand within the system's restrictions of maximum and minimum pressure, according to the pump operation. An important contribution of this thesis has been the replacement of the hydraulic model by an equivalent model based on parallelized architecture neural network (ANN), which significantly reduces the computation time, a very important aspect when a system for real-time optimization is implemented. The proposed methodology has been applied to the water supply network of Valencia and its metropolitan area, taking into account current energy tariff structure. Results prove the effectiveness of the proposed model in the search for feasible operation strategies, to be applied to a real distribution system with two water pumping stations, several tanks, and various regulation valves remotely operated. Many of the physical components of the system have been replaced by using ANN architecture, without affecting the pressure constraints at critical points. The achieved energy saving highlights the importance of applying optimization models as a mean of improving system energy efficiency. / [ES] Con el aumento de precios de la energía, el coste de la energía eléctrica utilizada por los sistemas de bombeo representa la mayor parte del coste total de la operación en los sistemas de distribución de agua. Por esta razón, y porque los precios de la energía son variables hora a hora, es necesario un control óptimo en tiempo real del régimen de operación de las estaciones de bombeo y el régimen de regulación de las válvulas, con el fin de minimizar los costes energéticos y al mismo tiempo controlar las presiones en la red. Para alcanzar este objetivo es necesario definir un modelo de optimización que dé como resultado un escenario de operación viable. Por otra parte, los modelos de simulación hidráulica permiten realizar el seguimiento del régimen de operación diaria de una red de abastecimiento de agua, y su integración en un sistema SCADA constituyen una herramienta de valiosa ayuda para la toma de decisiones. Para ello el modelo matemático deberá estar calibrado y permanentemente actualizado. Finalmente para llevar a cabo un control óptimo en tiempo real es necesario definir un modelo de previsión de demanda que permita anticipar el estado de la red para las próximas 24 horas. La presente tesis presenta una metodología de operación óptima en tiempo real de una red hidráulica basada en el desarrollo de una plataforma que permite la integración de modelos de simulación, los modelos de predicción y los algoritmos de optimización con los sistemas SCADA. Con vistas a realizar una optimización en tiempo real lo más ajustada a la realidad se ha adoptado un modelo de previsión de demanda basado en patrones históricos procedentes de los datos de consumos obtenidos a través del propio sistema SCADA. Finalmente se ha desarrollado un módulo de optimización para minimizar los costes energéticos del sistema de bombeo, el cual, consta básicamente de dos bloques. En el primer bloque el objetivo ha sido optimizar el régimen de operación de las bombas mediante un modelo por programación lineal con el objetivo de minimizar los costes de operación manteniendo los niveles en los depósitos dentro del rango prefijado. En el segundo bloque, una vez definido el estado de operación de las bombas, se han optimizado las consignas de las válvulas de regulación, consideradas como válvulas reductoras de presión, con tal de satisfacer la demanda total prevista cumpliendo las restricciones de presión máxima y mínima del sistema, de acuerdo con la operación de las bombas. Como una aportación importante de la tesis, a la hora de realizar las simulaciones hidráulicas de las diferentes soluciones propuestas por el optimizador, se ha sustituido el simulador hidráulico por un modelo equivalente basado en una arquitectura de red neuronal paralelizada (ANN), el cual permite reducir significativamente el tiempo de cálculo, aspecto de gran importancia cuando se trata de implantar un sistema de optimización en tiempo real. La metodología propuesta ha sido aplicada sobre la red a abastecimiento de agua a Valencia y su área metropolitana, considerando los bloques de tarifas eléctricas vigentes para el caso de estudio. La tesis doctoral presenta unos resultados que prueban la efectividad del modelo propuesto en la búsqueda de estrategias de operación viables para ser aplicado sobre un sistema de distribución de agua real compuesta por dos estaciones de bombeo, varios depósitos, y diversas válvulas de regulación motorizadas, en la que se han podido omitir muchos de los componentes físicos del sistema mediante el uso de una arquitectura ANN, pero sin perder de vista los puntos críticos donde se han establecido las restricciones del presión. La reducción del consumo eléctrico alcanzado, pone de manifiesto la importancia del modelo de optimización como instrumento de mejora de la eficiencia energética del sistema. / [CA] Amb l'augment de preus de l'energia, el cost de l'energia elèctrica utilitzada pels sistemes de bombament representa la major part del cost total de l'operació en els sistemes de distribució d'aigua. Per esta raó, i perquè els preus de l'energia són variables hora a hora, és necessari un control òptim en temps real del règim d'operació de les estacions de bombament i el règim de regulació de les vàlvules, a fi de minimitzar els costos energètics i al mateix temps controlar les pressions en la xarxa. Per a aconseguir este objectiu és necessari definir un model d'optimització que done com resultat un escenari d'operació viable. D'altra banda, els models de simulació hidràulica permeten realitzar el seguiment del règim d'operació diària d'una xarxa d'abastiment d'aigua, i la seua integració en un sistema SCADA contituyen una ferramenta de valuosa ajuda per a la presa de decisions. Per això el model matemàtic haurà d'estar calibrat i permanentment actualitzat. Finalment per a dur a terme un control òptim en temps real és necessari definir un model de previsió de la demanda que permeta anticipar l'estat de la xarxa per a les pròximes 24 hores. La present tesi presenta una metodologia d'operació òptima en temps real d'una xarxa hidràulica basada en el desenrotllament d'una plataforma que permet la integració de models de simulació, els models de predicció i els algoritmes d'optimització amb els sistemes SCADA. Amb vista a realitzar una optimització en temps real el més ajustada a la realitat s'ha adoptat un model de previsió de demanda basat en patrons històrics procedents de les dades de consums obtinguts a través del propi sistema SCADA. Finalment s'ha desenvolupat un mòdul d'optimització per minimitzar els costos energètics del sistema de bombament, el qual, consta bàsicament de dos blocs. En el primer bloc l'objectiu ha estat optimitzar el règim d'operació de les bombes mitjançant un model per programació lineal amb l'objectiu de minimitzar els costos d'operació mantenint els nivells en els dipòsits dins del rang prefixat. En el segon bloc, un cop definit l'estat d'operació de les bombes, s'han optimitzat les consignes de les vàlvules de regulació, considerades com vàlvules reductores de pressió, per tal de satisfer la demanda total prevista complint les restriccions de pressió màxima i mínima del sistema, d'acord amb l'operació de les bombes. Com una aportació important de la tesi, a l'hora de realitzar les simulacions hidràuliques de les diferents solucions proposades per l'optimitzador, s'ha substituït el simulador hidràulic per un model equivalent basat en una arquitectura de xarxa neuronal paralelizada (ANN), el qual permet reduir significativament el temps de càlcul, aspecte de gran importància quan es tracta d'implantar un sistema d'optimització en temps real. La metodologia proposada ha sigut aplicada sobre la xarxa a abastiment d'aigua a València i la seua àrea metropolitana, considerant els blocs de tarifes elèctriques vigents per al cas d'estudi. La tesi doctoral presenta uns resultats que proven l'efectivitat del model proposat en la busca d'estratègies d'operació viables per a ser aplicat sobre un sistema de distribució d'aigua real composta per dos estacions de bombament, uns quants depòsits, i diverses vàlvules de regulació motoritzades, en la que s'han pogut ometre molts dels components físics del sistema per mitjà de l'ús d'una arquitectura ANN, però sense perdre de vista els punts crítics on s'han establit les restriccions del pressió. La reducció del consum elèctric aconseguit, posa de manifest la importància del model d'optimització com a instrument de millora de l'eficiència energètica del sistema. / Bou Soler, V. (2016). Optimización en tiempo real del modo de operación de un abastecimiento de agua mediante técnicas metaheurísticas. Aplicación a la RED de suministro a Valencia y su área metropolitana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62692

The Turia river-mouth is a territorial unit whose boundaries are defined by the river's flowing irrigation ditches, the shores of the lagoon sited between both Turia and Júcar river-mouths, and the waters of the Mediterranean Sea. Man has gradually and profoundly transformed this territory. The transformation began sometime after the 2nd century BC, and has never ceased. The guideline to understand this transformation is to follow the development of the hydraulic infrastructures that have been endlessly changing the river, the lagoon and the coastline. Man-made changes to the river were aimed at irrigation, water supply and defence against its recurrent torrential swells. Environmental alterations in the lagoon were aimed at food production, whereas those at the seafront were aimed at facilitating trade. The construction of the city of Valencia and other minor settlements went on simultaneously, growing and acquiring its own form while interspersing or overlapping with these infrastructures. An orderly analysis of the events giving rise to the construction of the various different infrastructures will allow us a better insight into the origin and the structure of this territory. We have divided the analysis into two major periods. The first one extends for almost two thousand years, from 138 a.C., date on which the city of Valencia is founded, until about 1700. When this period ended, the many built-up infrastructures had not been able to completely fulfill its objectives. The river waters already irrigated a perfect orchard, but periods of famine endangered the crops. Seasonal river swells periodically flooded the city. Supposedly fresh drinking waters were frequently unhealthy, the lagoon drainage was not efficiently controlled, and on the coast, despite many attempts, port facilities had not gone beyond building a modest wooden pier. The second period begins about 1700, when first steps were taken towards industrial production and consequently, towards achieving a new and powerful capacity for transforming the territory. This period ends in 1973, the year in which the works for the new artificial riverbed channel were concluded. The infrastructures built in this period fulfilled their objectives. Healthy river water-supply arrived to the city network with sufficient flow and pressure. The orchard lands were irrigated without suffering periods of famine. Turia river seasonal swells did not flood the city again, and city sanitation was renewed. In the transformed Albufera, irrigation and drainage systems were controlled and rice harvests from the new earth-filled plots were regularly collected. The port was thoroughly built and continued to expand, and Valencia finally had adequate facilities for its maritime trade. Without the fulfillment of these objectives, the making of the industrial city would not have been possible, but the development of these infrastructures and the way in which the city grew have given place, with time, to a fragmented, hardly meaningful territory. This analysis allows us to reach the origins of the transformation and to understand the true structure of this territory. And to find out that, behind man-made mistakes that may obscure its profile, there remains a powerful reality, which once recognized, will not be difficult to pursue. / La desembocadura del Turia constituye una unidad territorial cuyos límites quedan definidos por el agua que discurre por las acequias del río, por los límites del lago situado entre la desembocadura del Turia y el Júcar y por las aguas del mar Mediterráneo. Este territorio ha sido profunda y paulatinamente transformado por el hombre. La transformación comenzó en algún momento despues del siglo II a.c. y nunca ha cesado. El desarrollo de las infraestructuras hidráulicas que han manipulado el río, el lago y la línea de costa, constituye el hilo conductor de esta transformación. La manipulación del río tuvo como objeto el riego, el abastecimiento y la defensa de sus recurrentes aguas torrenciales. La manipulación del lago, la producción, y la de la línea de costa, el comercio. Intercalándose o superponiéndose a estas infraestructuras, la edificación de la ciudad y las demás poblaciones que construyeron este entorno fue conformándose y creciendo. El ordenado relato de los acontecimientos que fueron dando lugar a la ejecución de unas y otras infraestructuras nos permitirá conocer el origen y la estructura de este territorio. Hemos dividido el análisis en dos grandes periodos. El primero se extiende desde 138 a.C., fecha en la que se funda la ciudad de Valencia, hasta el 1700. Finalizado este, las muchas infraestructuras construidas no habían conseguido cumplir completamente sus objetivos. Las aguas del río regaban ya una perfecta huerta, pero los periodos de carestía ponían en peligro las cosechas. Las crecidas del río inundaban periódicamente la ciudad. Las aguas que se bebían eran insalubres, el desagüe del lago no estaba eficientemente controlado y en la costa, a pesar de los intentos, no se había conseguido construir con éxito más que un muelle de madera. El segundo periodo se inicia en 1700, fecha en la que se dan los primeros pasos hacia la producción industrial y como consecuencia hacia una nueva y potente capacidad de intervención en el territorio. Y finaliza en 1973, fecha en que se concluye el nuevo cauce del río. Las infraestructuras construidas en este periodo cumplieron con sus objetivos. El agua del río llegaba potable a la ciudad con suficiente caudal y presión. La huerta se regaba sin sufrir periodos de carestía. Las crecidas del Turia no volvieron a inundar la ciudad y el saneamiento estaba renovado. En la transformada Albufera, los sistemas de riego y desagüe estaban controlados y las cosechas de arroz de las parcelas aterradas se recogían con regularidad. El puerto estaba construido y se continuaba ampliando, y Valencia contaba con instalaciones adecuadas a su tráfico marítimo. Sin el cumplimiento de esos objetivos la ciudad industrial no hubiera sido posible, pero la implantación de estas infraestructuras y la forma en la que creció la ciudad, con el tiempo, dio lugar a un territorio fragmentado e incomprensible. El análisis realizado nos permite llegar hasta el origen de la transformación y comprender la verdadera estructura de este territorio. Y descubrir que tras los errores que lo desdibujan hay una realidad mucho más potente, que una vez reconocida, no será difícil perseguir. / La desembocadura del Turia constitueix una unitat territorial els límits de la qual queden definits per l'aigua que discorre per les sèquies del riu, pels límits del llac situat entre la desembocadura del Turia i el Xúquer i per les aigües del mar Mediterrani. Aquest territori ha sigut profunda i gradualment transformat per l'home. La transformació va començar en algun moment després del segle II a.c. i mai ha cessat. El desenvolupament de les infraestructures hidràuliques que han manipulat el riu, el llac i la línia de costa, constitueix el fil conductor d'aquesta transformació. La manipulació del riu va tenir com a objecte el reg, el proveïment i la defensa de les seues recurrents aigües torrencials. La manipulació del llac, la producció, i la de la línia de costa, el comerç. Intercalant-se o superposant-se a aquestes infraestructures, l'edificació de la ciutat i les altres poblacions que van construir aquest entorn va ser conformant-se i creixent. L'ordenat relat dels esdeveniments que van anar donant lloc a l'execució d'unes i unes altres infraestructures ens permetrà conèixer l'origen i l'estructura d'aquest territori. Hem dividit l'anàlisi en dos grans períodes. El primer s'estén des de 138 a.c., data en la qual es funda la ciutat de València, fins al 1700. Finalitzat aquest, les moltes infraestructures construïdes no havien aconseguit complir completament els seus objectius. Les aigües del riu regaven ja una perfecta horta, però els períodes de carestia posaven en perill les collites. Les crescudes del riu inundaven periòdicament la ciutat. Les aigües que es bevien eren insalubres, el desguàs del llac no estava eficientment controlat i en la costa, malgrat els intents, no s'havia aconseguit construir amb èxit més que un moll de fusta. El segon període s'inicia en 1700, data en la qual es donen els primers passos cap a la producció industrial i com a conseqüència cap a una nova i potent capacitat d'intervenció en el territori. I finalitza en 1973, data en què es conclou el nou llit del riu. Les infraestructures construïdes en aquest període van complir amb els seus objectius. L'aigua del riu arribava potable a la ciutat amb suficient cabal i pressió. L'horta es regava sense patir períodes de carestia. Les crescudes del Turia no van tornar a inundar la ciutat i el sanejament estava renovat. En la transformada Albufera, els sistemes de reg i desguàs estaven controlats i les collites d'arròs de les parcel.les aterrides s'arreplegaven amb regularitat. El port estava construït i es continuava ampliant, i València comptava amb instal.lacions adequades al seu tràfic marítim. Sense el compliment d'aqueixos objectius la ciutat industrial no haguera sigut possible, però la implantació d'aquestes infraestructures i la forma en la qual va créixer la ciutat, amb el temps, va donar lloc a un territori fragmentat i incomprensible. L'anàlisi realitzada ens permet arribar fins a l'origen de la transformació i comprendre la vertadera estructura d'aquest territori. I descobrir que després dels errors que ho desdibuixen hi ha una realitat molt més potent, que una vegada reconeguda, no serà difícil perseguir. / García Sogo, ML. (2017). LA DESEMBOCADURA DEL TURIA. INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA Y TERRITORIO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90568

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-10T14:15:57Z No. of bitstreams: 1 KLEBBER TEODOMIRO MARTINS FORMIGA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1999..pdf: 16389709 bytes, checksum: 2cbf1a8342d988c0e6828ecd2fda1b6c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-10T14:15:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KLEBBER TEODOMIRO MARTINS FORMIGA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1999..pdf: 16389709 bytes, checksum: 2cbf1a8342d988c0e6828ecd2fda1b6c (MD5) Previous issue date: 1999-03-11 / CNPq / As redes de distribuição, que fazem parte dos sistemas de abastecimento de água, são, em grande parte, redes malhadas, cuja complexidade no dimensionamento tem forçado os projetistas a utilizar metodologias tradicionais de tentativa e erro para obter a solução do problema. Esses métodos, dos quais o mais empregado é o de Hardy-Cross, fazem tão somente o balanceamento da rede, deixando a cargo da experiência do projetista a busca de um dimensionamento mais econômico. Neste trabalho será apresentado um método que utiliza técnicas de programação não linear para o dimensionamento económico de redes malhadas. Esse método é composto de duas etapas. Na primeira, as vazões e os diâmetros são considerados como variáveis de decisão, e na segunda etapa, as variáveis de decisão são os comprimentos dos segmentos dos trechos, com diâmetros constantes, e suas correspondentes vazões. Essa metodologia foi aplicada a duas redes encontradas na literatura, em que o dimensionamento já havia sido feito por outros métodos de otimização. Os resultados mostram que o método da programação não linear apresenta uma eficácia maior na busca do custo mínimo de uma rede, quando comparado com outras metodologias de otimização de redes malhadas estudadas. / The design complexity of looped networks has forced to use traditional trial and error methods to attain a solution for the problem. Those methods, where the Hardy-Cross method is the most known among them, only carry out energy and mass balance of the network without dealing with the system's cost, that is, nor estimating neither improving the system's cost. In this work, a method for designing economical looped networks based on nonlinear programming is presented. To reduce the number of variables and, probabily, improve the performance of the solution procedure, this method is composed of two stages to reach an optimal solution. In a first stage, a nonlinear programming technique is applied to determine the flows and diameters of the pipes connecting two nodes of the network. In a second stage are chosen which are the upper and lower values of the results attained at the first stage for each pipe segment, and a nonlinear programming technique is applied once more to determine the length of each diameter for each pipe segment along with its flow. In both stages the objective function was related to the cost of the pipes and pumping requirements. This method has been applied to two examples of looped networks, which have been used in the literature to illustrate the application of other optimization methods developed by other authors. The optimal solutions attained from the method presented herein have shown to be better than the ones resulting from the application of any other method, which were taken into account for comparison in this work.

Trabalhos de cunho historiográfco que visam resgatar a produção científica e tecnológica de um país tem auxiliado a compreender e a classificar seu nível de desenvolvimento frente a estas questões. Com este trabalho, espera-se dar início no Departamento de Hidráulica e Saneamento (SHS) da Escola de Engenharia de São Carlos, a um levantamento historiográfico da produção tecnológica e científica de seus pós-graduandos e professores. Para tanto, resgata-se um trabalho realizado entre o final da década de 1960 e início da década de 1970, pela Cátedra de Mecânica dos Fluidos (precursora do SHS), que teve como objetivo prever a vazão de água do túnel 2 do Sistema Cantareira de abastecimento de água para a região metropolitana de São Paulo. Nesta galeria foi realizado um ensaio original com circulação de ar, para o qual foram desenvolvidos métodos e técnicas a fim de verificar a vazão e auxiliar no seu dimensionamento, para garantir uma adução de 33 \'M POT.3\'/s. Mediante o levantamento, organização cronológica e análise dos documentos produzidos pelos autores do referido ensaio, resgatam-se as influências teóricas que nortearam as metodologias, as técnicas e tecnologias e analisam-se, de acordo com os registros documentais, a execução e resultados alcançados pelos ensaios. / Works that have as objective to review the scientific and technological production of a country have helped to understand and to measure its level of development regarding these questions. With this work, hopefully a historical survey of the technological and scientific production of its graduate students and teachers begins at the Departamento de Hidráulica e Saneamento (SHS) at the Escola de Engenharia de São Carlos. In this way, a work that was carried out between the end of the 1960\'s and beginning of the 1970\'s, by the chair of fluid mechanics (precursor of the SHS), which had as objective to foresee the water flow rate at tunnel 2 of the Cantareira water project for the metropolitan area of São Paulo. An original test using air circulation was carried out in the tunnel. Methods and techniques were developed in order to verify the flow rate and check its size, to guarantee 33 \'M POT.3\'/s of flow. The documents produced by the authors of the test were surveyed, organized chronologically and analyzed, seeking to infer the theoretical influences that had guided the methodologies, to describe the techniques and technologies and to analyze, in accordance with the document registers, the execution and results reached from the tests.

O desempenho de unidades de flotação por ar dissolvido (FAD) depende significativamente do projeto da zona de contato (ZC) dessas unidades, situada na entrada das mesmas e responsável por promover condições adequadas para que ocorram taxas satisfatórias de colisão entre as microbolhas de ar e os flocos formados na etapa antecedente de floculação da água para abastecimento. Os dois principais parâmetros de projeto da ZC são o tempo de detenção hidráulico ou tempo de contato (Tzc) e o gradiente médio de velocidade na ZC (Gzc). A presente dissertação apresenta os resultados de estudo sobre a influência do Tzc e do Gzc na ZC de uma unidade piloto de flotação por ar dissolvido (UPFAD) com escoamento contínuo aplicada ao tratamento de água para abastecimento. Foram utilizados módulos contendo tela metálica em seu interior com malha de #25 mm com diferentes dimensões, de modo a se obterem diferentes valores de Gzc e Tzc. Foram investigadas duas configurações na unidade de FAD (Configurações A e B), nas quais o comprimento (Lzc) e a altura (Hzc) da ZC foram variados, permitindo a alteração do Tzc e mantendo-se controlados os valores de Gzc (com a introdução ou não de diferentes módulos de tela metálica na ZC) e vice versa. Os demais parâmetros do processo de FAD não sofreram variações, tais como taxa de aplicação superficial (TAS) na zona de separação, tempo de floculação, entre outros. Para a configuração A, foram estudadas três alturas diferentes na ZC e para a configuração B, quatro alturas diferentes na ZC, o que acarretou, para cada valor de Gzc variação do Tzc. Para cada configuração da ZC, também foram testados três valores de vazão de recirculação de água saturada com ar de modo a se obterem três diferentes concentrações de ar (A/V) no processo de flotação. Para todos os parâmetros analisados (Turbidez, Cor, Absorbância), as maiores eficiências de remoção foram obtidas nos ensaios realizados com o uso da tela #25 mm tanto na configuração A (TASzc = 136 m/h e G = 6,1 s-1) quanto na configuração B (TASzc = 87 m/h e G = 3,2 s-1). Os resultados permitem concluir que o par de valores (Tzc, Gzc) é mais apropriado para o projeto da zona de contato de unidades FAD do que o par (Tzc, TASzc) usualmente adotado pelos projetistas, sendo que, na faixa de valores investigados a UPFAD apresentou melhor desempenho para o par: Tzc de 41 s e Gzc de 6,1 s-1. / The performance of units dissolved air flotation (DAF) depend significantly of design on the contact zone (CZ) of these units, situated at the entrance thereof and responsible for promoting appropriate conditions to occur satisfactory collision rates between air microbubbles and the flocs formed in the step of flocculation of potable water. The two main design parameters of the CZ are the hydraulic detention time or contact time (Tcz) and the velocity gradient in the CZ (Gcz). This work presents the results of study of the effects of varying the Tcz and Gcz at the contact zone of pilot unit DAF with continuous flow applied to the treatment of potable water. Were used modules containing metal grille with mesh of #25 mm, with different dimensions in order to obtain different values of Gcz and Tcz. Were investigated two configurations in the unit FAD ( configurations A and B) where the length (Lcz) and height (Hcz) of contact zone were varied, allowing the variation of Tzc and keeping the values of Gcz controlled (with the introduction or not of different modules in the metal grille in CZ) and vice versa, without changes in other process variables FAD, such as rate of surface application (TAS) in the separation zone, flocculation time, among others. For the configuration A were studied three different heights in the CZ and in configuration B, four different heights in the CZ, which resulted, for each value of Gcz (relative to the chosen value of Lcz) the variation of Tzc. For each configuration of CZ were also tested three values of recirculation flow of air saturated in order to obtain three different values of concentration in air (A/V) in the flotation process. For all parameters analyzed (turbidity, color, absorbance), the highest efficiencies were obtained in assays performed using the grille #25 mm, both in configuration A (TAScz = 136 m/h and L = 6,1 s-1) and configuration B (TAScz = 87 m/h and G = 3,2 s-1). The results indicate that the pair of values (Tcz, Gcz) is more suitable for project of the CZ of units FAD than the pair (Tcz, TAScz) usually adopted by the designers, and values in the range investigated in UPFAD showed performed better for Tcz of 41 s and Gcz of 6,1 s-1.

Conduziu-se durante dois anos, em um Latossolo Vermelho Amarelo, em Piracicaba-SP (22o41’00" S; 47o39’00" O; 554 m de altitude), um experimento com a cultura da cana-de-açúcar. Foram utilizados 9 tratamentos com 4 repetições, implantados num delineamento em blocos ao acaso. Os tratamentos foram: tr1 - adubação mineral + calagem; tr2, tr3; tr4 e tr5 - doses de lodo de esgoto (respectivamente, 0; 33; 66 e 99 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 37; 74 e 112 Mg ha-1, no segundo ano); tr6, tr7; tr8 e tr9 - doses de composto de lixo (respectivamente, 0; 20; 40 e 60 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 24; 48 e 72 Mg ha-1, no segundo ano). Os resíduos foram aplicados manualmente na superfície do solo e incorporados com enxada rotativa, no primeiro ano em área total e no segundo apenas na entrelinha. Foram determinados, em cada parcela, os seguintes parâmetros do solo: composição granulométrica (amostras coletadas antes da implantação do experimento); o conteúdo de carbono orgânico (amostras coletadas em 15 datas durante os dois anos); conteúdo de argila dispersa em água, densidade e porosidade total (amostras coletadas ao final do primeiro e do segundo ano do ciclo da cultura); curva de retenção de água, condutividade hidráulica do solo saturado e condutividade hidráulica relativa (amostras coletadas ao final do primeiro ano do ciclo da cultura); e condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado (determinada no campo ao final de dois anos do ciclo da cultura, utilizando o infiltrômetro de tensão). Os resultados obtidos mostraram que houve redução da densidade do solo e aumento da porosidade total com o aumento das doses dos resíduos, para a camada de 0 a 0,15 m de profundidade, no segundo ano de aplicação. Nas parcelas que receberam aplicações de ambos os resíduos, houve aumento da condutividade hidráulica do solo próximo à saturação e redução à medida que o solo se afasta da saturação, para a faixa de potencial mátrico estudada (0 a 1 kPa). O decaimento da condutividade hidráulica relativa, a partir da saturação, foi inicialmente mais acentuado nas parcelas que receberam aplicações de ambos os resíduos, quando comparadas às que não receberam resíduos. Verificou-se também, através de análises de regressão múltipla, que diferenças na retenção de água e no conteúdo de argila dispersa em água, que pela análise de variância convencional seriam atribuídas exclusivamente aos tratamentos, de fato eram parcial ou totalmente devidas a variações não casuais na composição granulométrica do solo. Pelos resultados pôde-se concluir que a aplicação de resíduos urbanos ao solo leva a modificações de propriedades como a densidade e porosidade total do solo, a condutividade hidráulica do solo saturado e a condutividade hidráulica do solo não saturado. Pôde-se concluir também que a casualização dos tratamentos na área experimental não garante a ausência de covariação entre os tratamentos e outras variáveis independentes, as quais podem interferir nas propriedades de interesse (variáveis dependentes) e, conseqüentemente, na eficiência da análise de variância feita de maneira convencional, sendo recomendado a realização de um "ensaio em branco" para verificar a eficiência desta casualização. / An experiment was carried out during two years on a Red Yellow Latosol cropped with sugar-cane, located in the country of Piracicaba-SP (22o41’00" S; 47o39’00" W; 554 m high). Nine treatments with 4 replications were used in a random-block experimental design. The treatments were: tr1 - mineral fertilization + CaCO3; tr2, tr3; tr4 and tr5 - levels of sewage sludge (respectively, 0; 33; 66 and 99 Mg ha-1, in the first year, and 0; 37; 74 and 112 Mg ha-1, in the second year); tr6, tr7; tr8 and tr9 - levels of composed of garbage (respectively, 0; 20; 40 and 60 Mg ha-1, in the first year, and 0; 24; 48 and 72 Mg ha-1, in the second year). The residues were manually applied on the soil surface and incorporated with a rotative plough. In the first year, the incorporation was done on the total area; in the second year only in inter-rows. The following soil parameters were determinated in each plot: particle size distribution (samples collected before the installation of the experiment); organic carbon content (15 samplings along the two years); natural clay content, soil bulk density and total soil porosity (sampling at the end of the first and second years of the growing cycle); water retention curves, saturated hydraulic conductivity and relative unsaturated hydraulic conductivity (samples collected at the end of the first year of the growing cycle); and saturated and unsaturated hydraulic conductivity (determined in situ at the end of the first and second years of the growing cycle, using tension infiltrometer). Results show a decrease the soil bulk density and increase of total porosity as the levels of residue application increased, for the 0 to 0.15 m soil layer, in the second year of application. On the plots that received applications of both residues, there was increase of the hydraulic conductivity near the soil saturation and decrease for the 0 to 1 kPa matric potential range. The decline of the relative hydraulic conductivity starting from the saturation, was initially more accentuated in the plots that received applications of both residues as compared with the ones that did not. It was also verified, through analyses of multiple regression, that differences in the water retention and in the natural clay content, that they would be attributed exclusively to the treatments by the conventional variance analysis, they were partially or totally owed to non casual variations in the particle size distribution of the soil. It could be concluded that the soil application of urban residues causes modifications of soil physical properties as saturated and unsaturated soil hydraulic conductivity. It could also be concluded that the randomization of the treatments in the experimental area does not guarantee the covariance absence between the treatments and other independent variables, which can interfere in the properties of interest (dependent variables) and, consequently, in the efficiency of the variance analysis done in a conventional way.