Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-20T13:27:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemChuvaVazao.pdf: 10740772 bytes, checksum: 840d572f54957188d5477c7b3aba3f37 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-20T13:46:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemChuvaVazao.pdf: 10740772 bytes, checksum: 840d572f54957188d5477c7b3aba3f37 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T13:46:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemChuvaVazao.pdf: 10740772 bytes, checksum: 840d572f54957188d5477c7b3aba3f37 (MD5) Previous issue date: 1999-12-06 / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / Este trabalho investiga a utilização de modelos determinísticos de simulação hidrológica do tipo chuva-vazão, cuja área de estudo refere-se as bacias dos rios Itapetininga, das Almas e Guarapiranga no estado de São Paulo e bacia do rio Guaporé no estado de Mato Grasso. São testados dois modelos determinísticos do tipo chuva-vazão, ambos com processo de otimização dos parâmetros na forma irrestrita e não linear: SMAP (Soi! Moisture Accouting Procedure) com aplicação de um método de otimização de primeira ordem; e outro modelo utilizando a técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA's), com método de otimização de segunda ordem. Em ambos os casos é tomado o intervalo de discretização mensal. A concepção testada sobre a posição de inserção do modelos de RNA's acoplado ao SMAP, tem origem na necessidade de investigação do potencial das RNA's em substituição aos parâmetros e processos tradicionais dos modelos chuva-vazão e, representada diretamente a relação chuva-vazão, partindo-se portanto, como entrada a série de precipitações e gerando-se as vazões através da RNA. / This work describes the use of two hydrological simulation deterministic models to represent the rainfuJI-runnoff processo The Itapetiniga, Almas and Guarapiranga rivers basin, located in the State of São Paulo and the Guaporé river basin located in the State of Mato Grasso, are taken as a case study. Both deterministic models used parameters optimization, with a nonlinear and unconstrained structure: (a) SMAP - Soil Moisture Accounting Procedure, which uses a first order optimization procedure; (b) Artificial Neural Network (ARN) model, which uses a second order optimzation procedure. Both models assume a montly interval to account rainfall and river flow. Some tests include a mix structure between SMAP and ARN, aiming at an evaluation of ARN potential to replace physical parameters and typical processes of conceptual rainfall-runnoff models.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-08T20:06:20Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-12T16:01:45Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-12T16:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) Previous issue date: 2012 / A Amazônia brasileira detém cerca de 69% da água doce disponível no Brasil, quantidade que acaba criando a ilusão de que não falta e nem faltará água na região, assim, a grande oferta deste recurso se torna um problema quando se trata da Gestão e Planejamento dos Recursos Hídricos na Amazônia, em função do uso perdulário e a falta de conservação dos mananciais, agravado pelo lançamento de resíduos líquidos sem tratamento. Falar em programas de conservação de água na Amazônia algumas décadas atrás e ainda hoje, com menor intensidade, é de certa forma estranha, devido à grande quantidade de água disponível e a cultura da abundância. Porém, com as mudanças climáticas, ssociada à crise da água no século XXI e o crescimento da consciência ambiental, surgiu um novo paradigma para o uso da água. Assim, a presente pesquisa busca discutir a importância do aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis, visto o potencial de aproveitamento, ao longo de todo ano, devido o alto índice pluviométrico presente na região amazônica, variando, em média, de 119,6mm no mês de novembro a 441,6mm no mês de março. Foi verificado o potencial de aproveitamento de água da chuva, a partir das áreas dos telhados de alguns prédios, localizados na Universidade Federal do Pará – UFPA, Campus Guamá, também conhecido como Cidade Universitária Professor José da Silveira Netto. Os métodos utilizados para o dimensionamento do reservatório foram os de Rippl e o Interativo, sendo a verificação da viabilidade econômica feita através dos métodos do Valor Presente Líquido - VPL e payback descontado. Como resultado, obteve-se através do método de Rippl um volume superior a 1000 m³, enquanto que, pelo método interativo foi de no máximo 75 m³. A viabilidade econômica apresentou-se fragilizada em função do tempo de retorno ser superior a vida útil do sistema de aproveitamento de água de chuva. / The Brazilian Amazon has about 69% of available freshwater in Brazil, an amount which ends up creating the illusion that no lack of water and not lacking in the region, the large supply of this resource becomes a problem when it comes to the Management and Planning Water Resources in the Amazon, according to the wasteful use and lack of maintenance of stocks, compounded by the release of untreated wastewater. Speaking of water conservation programs in the Amazon a few decades ago and still today, with less intensity, is somewhat strange, given the large amount of water available and the culture of abundance. But with climate change associated with the water crisis in the century XXI and the growth of environmental awareness, a new paradigm for water use. Thus, this research discusses the importance of the use of rainwater for non-potable purposes, since the potential for exploitation, throughout the year, due to this high rainfall in the Amazon region, ranging, on average, 119.6 mm in months from November to 441.6 mm in March. It was verified the potential utilization of rainwater from the areas of the roofs of some buildings, located at the Federal University of Pará - UFPA, Campus Guamá, also known as City University Professor José da Silveira Netto. The methods used for sizing of the reservoir were the Rippl and Interactive, and economic viability checking done by the methods of Net Present Value - NPV and discounted payback. As a result, there was obtained by the method of Rippl a volume exceeding 1000 m³, while the interactive method was a maximum of 75 m³. The economic viability presented fragile as a function of time to return exceed the useful life of the utilization system for rain water.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-08T22:10:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaAlerta.pdf: 14875974 bytes, checksum: a253ce95389b2a95597b554d1dded4bc (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-14T17:23:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaAlerta.pdf: 14875974 bytes, checksum: a253ce95389b2a95597b554d1dded4bc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-14T17:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaAlerta.pdf: 14875974 bytes, checksum: a253ce95389b2a95597b554d1dded4bc (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente dissertação desenvolveu um Sistema de Alerta de Enchentes para a Cidade de Marabá, localizada na confluência dos rios Itacaiúnas e Tocantins, a 440 km da cidade de Belém, capital do Estado do Pará. O Sistema de Alerta de Enchentes foi desenvolvido com base no modelo hidrológico MOD-4B incorporado a um Sistema de Informações Geográficas. Esse sistema permite prever as variações do nível do Rio Tocantins ao longo do ano, de modo a acompanhar a evolução da cheia com antecedência de 4 dias, o que torna possível uma ação eficiente da defesa civil. O modelo de previsão utilizou como referência as réguas linimétricas localizadas nos rios Tocantins e Araguaia nas cidades de Carolina e Conceição do Araguaia, distantes aproximadamente 225 e 270 km, respectivamente, da cidade de Marabá. O sistema utiliza o software de geoprocessamento ArcView 3.3, que teve implementada uma interface desenvolvida através da linguagem de programação orientada a objetos Avenue, com a finalidade de rodar o aplicativo do modelo hidrológico. O uso de menus e janelas customizados do sistema possibilitou o acesso a dados espaciais e tabelas de dados relacionais e/ou banco de dados cadastral, além de módulos de análise espacial e de visualização de dados geográficos em um Sistema de Informações Geográficas (SIG), possibilitando a previsão de enchentes na forma de mapas, tabelas e relatórios com a indicação das áreas inundadas para os períodos de 4, 3, 2 e 1 dia de antecedência do evento de enchente. O Sistema permitiu identificar os imóveis e as ruas atingidos, e possibilitará através de levantamentos futuros quantificar a população afetada e os prejuízos causados pelo desastre, facilitando que a defesa civil execute planos de ação para enfrentamento eficiente antes, durante e depois da ocorrência da enchente. / This dissertation develops a Flood Warning System for the city of Marabá, located at the confluence of Tocantins and Itacaiúnas Rivers, 400 quilometers south from Belém, capital of the State of Pará (Brazil). The Flood Warning System is based on the hydrological model MOD-4B incorporated into a Geographic Information System. This system forecasts changes in the level of the Tocantins River throughout the year. It monitors the initiation of the flood 4 days in advance, resulting in more efficient Civil Defense actions. As reference, the forecasting model used the limnimeter poles located on the Tocantins and Araguaia Rivers, in the towns of Carolina and Conceição do Araguaia, respectively about 225 and 270 quilometers south from the city of Marabá. The system uses the GIS software ArcView 3.3, which was implemented through an interface developed through an object-oriented programming language called Avenue to run the application of the hydrological model. The use of windows and menus adapted to the model grants access to spatial data and relational database tables and / or record database. It also provides modules for spatial analysis and visualization of geographic data in a Geographic Information System (GIS), which forecasts flooding in the form of maps, charts and reports, showing the flooded areas for periods of 4, 3, 2 and 1 day before the occurrence of flooding. The system also identifies the affected streets and buildings, quantifying the affected population and the damages caused. With this, the Civil Defense can execute efficient action plans before, during and after the flooding. / ABSTRAKT: Diese Dissertation entwickelte ein Flood Warning System für die Stadt Marabá, locatedat Zusammenfluss der Flüsse Tocantins und Itacaiúnas, 400 km entfernt von Belém, der Hauptstadt des Bundesstaates Pará. The Flood Warning System wurde auf Basis des Modells hydrologischen Mod-4B in einem geografischen Informations System. This System integriert entwickelte können Sie Änderungen in der Ebene des Rio Tocantins das ganze Jahr vorhersagen. Um die Flut mit 4 Tage im Voraus zu überwachen, was eine größere Effizienz der Civil Defense Aktionen. Die Vorhersage-Modell als Referenz verwendet die ruler limnimeters auf dem Tocantins und Araguaia Flüsse, entfernten rund 225 und 270 km beziehungsweise von der Stadt Maraba. Das System nutzt die GIS-Software ArcView 3.3, die über eine Schnittstelle implementiert wurdeentwickelt Programmiersprache objektorientierteAvenue, um die Anwendung aus dem hydrologischen Modell laufen. Die Verwendung von Fenstern und Menüs angepasst, zu modellieren, erleichtern den Zugang zu Geodaten und relationalen Datenbank-Tabellen und/oder Kataster-Datenbank, sowie Module für die räumliche Analyse und Visualisierungvon Geodaten in einem Geographischen Informations System (GIS), das die Vorhersage ermöglicht Überschwemmungen in Form von Karten, Diagrammen und Berichten, welche den überfluteten Gebieten für die Dauer von 4, 3, 2 und 1 Tag vor dem Auftreten der flooding.The System identifiziert auch die betroffenen Straßen und Gebäude, konnte eine Quantifizierung der betroffenen Bevölkerung und derSchaden verursacht hat. Aktivieren Zivilschutz auszuführen Aktionspläne, um effizient gerecht, vor, während und nach dem Auftreten von Überschwemmungen.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-03T18:05:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AutodepuracaoIgarapeSanta.pdf: 4708704 bytes, checksum: 2efeeccfc8ffb4f3d007210a72f313c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-04T12:06:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AutodepuracaoIgarapeSanta.pdf: 4708704 bytes, checksum: 2efeeccfc8ffb4f3d007210a72f313c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-04T12:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AutodepuracaoIgarapeSanta.pdf: 4708704 bytes, checksum: 2efeeccfc8ffb4f3d007210a72f313c5 (MD5) Previous issue date: 2012 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A presente pesquisa realiza-se em Santa Isabel do Pará. Foi avaliada a autodepuração do igarapé homônimo através da modelagem matemática proposta por Streeter-Phelps (1925). Para isso, durante o período de outubro de 2009 e setembro de 2010, foram analisados os parâmetros físico-químicos OD e DBO e determinadas as variáveis hidráulicas em 11 pontos amostrais, subdividindo em 4 seções o curso d’água. O resultado da modelagem indicou que os trechos 1 e 2 possuem deficiência na autodepuração, pois não obedecem os padrões da legislação CONAMA 357/05. Por fim, ressalta-se ainda que, além de desfavorável capacidade de resiliência que o Igarapé Santa Isabel possui, não há uma atuação efetiva dos órgãos ambientais responsáveis pela fiscalização da qualidade deste recurso hídrico para que haja o controle das quantidades de poluentes lançadas no igarapé. Desta forma, pode-se evitar que, em um cenário futuro, graves problemas, devido aos usos múltiplos das águas deste manancial, venham prejudicar a saúde e o bem estar das populações dependentes do Igarapé Santa Isabel. / This research takes place in Santa Isabel of the Pará was assessed self-purification of the namesake creek through mathematical modeling proposed by Streeter-Phelps (1925). For this, during the period October 2009 to September 2010, we analyzed the physical and chemical parameters DO and BOD and certain hydraulic variables at 11 sampling points, divided into four sections of the watercourse. The result of the modeling indicated that the parts 1 and 2 have low self-purification in, they do not obey the standards of the legislation CONAMA 357/05. Finally, it is noteworthy that, in addition to unfavorable resilience that has Igarapé Santa Isabel, there is an effective action of the bodies responsible for monitoring the environmental quality of water resources so that there is control of the quantity of pollutants discharged into the creek. This way you can avoid that in a future scenario, serious problems due to multiple use of water from this source, compromising the health and well being of people dependent Igarapé Santa Isabel.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Eulina.pdf: 268672 bytes, checksum: c0eee8e291e9fdcbef88ed3cb0d6d969 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Increasing population united the behaviour of man carefree about the environmental preservation has led to a scarcity of natural resources. A key resource for human survival has been directly affected by these desmazelos, water. Based on this context arises as a commitment to operational excellence of water supply systems, seeking greater efficiency in the establishment of operational rules. To this end, the general objective of this research is to develop a study of water distribution networks model calibration, because it is believed to be the best technique for tracking this problem by adjusting the physical parameters that have changed over time and dictate strategies. This work aims to develop a technique based on the inverse of calibration using GAs as a tool for optimization, using multiple goals: pressure and flow. The parameters adjusted were roughness coefficients and coefficients of losses by leaks. To evaluate the proposed methodology were employed two networks often used in literature. The first network employed is a theoretical system proposed by Tucciarelli (1999) and was used to evaluate the behavior of multiobjectives methods and their parameters. The second network is located in Campo Grande (MS) has been studied by Cheung (2004) and Soares et al. (2004). This example is a real system that had its data measured in situ and presents all the complications inherent in the calibration real problems. The results were very satisfactory, since the optimization multiobjective shown to be able to improve the accuracy of the calibration of the model. / O aumento populacional unido ao comportamento despreocupado do homem quanto à preservação ambiental levou a uma escassez dos recursos naturais. Um recurso fundamental à sobrevivência humana está sendo diretamente afetado por esses desmazelos, a água. Com base nesse contexto nasce um comprometimento quanto a excelência operacional dos sistemas de distribuição de água, buscando uma maior eficiência no estabelecimento de regras operacionais. Para tanto, o objetivo geral desta pesquisa é desenvolver um estudo de calibração de modelos de redes de distribuição de água, pois acredita-se ser a melhor técnica de monitoramento deste problema, por ajustar os parâmetros físicos que foram alterados com o tempo e ditar estratégias para auxiliar a tomada de decisão dos operadores.O presente trabalho visa desenvolver uma técnica de calibração inversa baseada nos AGs como ferramenta de otimização, fazendo uso de objetivos múltiplos: pressão e vazão. Os parâmetros ajustados são: coeficientes de rugosidades e coeficientes de perdas por vazamentos. Para avaliação da metodologia proposta foram empregadas duas redes frequentemente usadas na literatura. A primeira rede empregada por Tucciarelli et al. (1999), é uma rede teórica, e servirá para avaliar o comportamento dos métodos multiobjetivos e seus parâmetros. A segunda rede está localizada na cidade de Campo Grande (MS) foi estudada por Cheung (2004) e Soares et al. (2004). Este exemplo é um sistema real que teve os seus dados medidos em loco e apresenta todas as complicações inerentes aos problemas de calibração real. Os resultados encontrados foram bastante satisfatórios, uma vez que a otimização multiobjetivo demonstrou ser capaz de melhorar a acurácia da calibração do modelo.

[pt] A cidade do Rio de Janeiro apresenta relevo acidentado e clima tropical. Os processos intempéricos que ocorrem na litologia geram os solos residuais e coluvionares. Tendo em vista a limitação espacial de áreas planas, a ocupação antrópica se direciona as áreas de encosta, onde estes solos estão presentes. Ao longo dos anos tem-se estudado que a maioria dos movimentos de massa da cidade do Rio de Janeiro estão relacionados à perda de sucção mátrica do solo. O presente trabalho visa, portanto, a obtenção de parâmetros hidráulicos dos solos não-saturados de maneira simples, rápida e pouco onerosa a fim de viabilizar estudos da infiltração de água em taludes. Para isso, foram estudadas 6 áreas ao longo do Rio de Janeiro, onde a escolha se baseou.na rocha de origem formadora dos solos residuais. Os ensaios do trabalho utilizados foram o Ensaio de Infiltração Monitorada (EIM) e caracterização física, e para efeitos comparativos também foram executados alguns ensaios de Guelph, papel filtro e permeabilidade saturada triaxial. O modelo de interpretação não-saturado usado foi o modelo de van Genutchen-Maulem, e a obtenção de três dos cinco parâmetros foi feita através de uma análise inversa. A curva a ser retroanalisada no ensaio é a série temporal da sucção mátrica. / [en] Rio de Janeiro city is sited on a rugged relief and has a tropical climate. The meteoric processes that take place on its lithology generate the residual and transported soils. Accounting for its limited flat urban space, its habitants tend to live in steep slope areas where such soils are present. For a long time studies have taken place to characterize mass movements and their conclusions relate most of them to the loss of soils matric suction. Therefore the study aims to obtain the unsaturated soil parameters in a simple, rapid and low cost way, which may help future studies of water infiltration on slopes. And thus, 6 locations in Rio de Janeiro were choosen based on the criteria of soil formation, attending different types of gneissic bedrocks. The constitutive model used was the van Genuchten and the method to obtain three of its five parameters was by solving an inverse problem. The curve to be optimized comes from the monitored infiltration test which consists on the record of the matric suction over a constant head infiltration test.

[EN] Investigations related to the comprehensive understanding of the relationship between surface and groundwater under the conjunctive water management of complex water resource systems requires establishing new tools and methods to jointly assess the natural processes of hydrological systems. When the water resources of a system with strong interaction of surface water and groundwater are evaluated, the approach in terms of conjunctive use is ideal for avoiding the duplication of resources in a simulated complex system. This thesis proposes a generic methodology for integrating models of aquifer into systems with conjunctive use, through efficient water exchange evaluation given in the river-aquifer interactions, with intensive interaction of surface water and groundwater. The main objective of this thesis is to propose a useful methodology for integrating aquifers into systems with conjunctive use, efficiently evaluating the flow exchange between surface and ground massess of a basin. The specific objectives are: (i) review and summarize the state of the art of the methodologies used to assess the river-aquifer relationships into models with conjunctive use; (ii) develop a generic methodology of conjunctive water resource management in complex basins; (iii) adapt a tool for estimating surface and groundwater flow contributions; (iv) implementing a mathematical routine for evaluating nonlinear boundary conditions (in terms of the Eigenvalues technique); (v) implement a tool of approximation of hydrogeological parameters for aquifers integrated on conjunctive use systems; (vi) integrate and apply different techniques, methods and tools in the evaluation of case studies; (vii) evaluate the regionalized effect of climate change on groundwater masses of the aquifer model of the main case study. The implementation methodology considers the following aspects: i. Avoid duplication of resources, conjunctively getting surface and infiltration contributions in the same hydrological model. ii. Propose and validate the operation of an assessment tool to evaluate the interchange flow given into river-aquifer interactions, through the efficient evaluation of nonlinear boundary conditions. iii. Propose a tool to generate and evaluate hydrogeological parameters for its use in models of Eigenvalues aquifers. iv. Propose and evaluate a particular methodology for analyzing the regionalized impact of climate change on groundwater masses on the case study aquifer. On this thesis auxiliary tools were implemented for modeling and simulating the conjunctive water resources in a complex basin such as the case study: the Duero River Basin, Spain. The results of implementing the methodology, tools and specific methods on a complex case study were satisfactory, to achieve the validation of the methodology and adaptations of pre-existing tools and methods. The use of semi-distributed and conceptual rainfall-runoff models allow to selectively separate the components of surface flow and underground recharge into masses of a same water system, avoiding duplication in the evaluation of water resources. In particular, the contribution of the approximated numerical solutions have proven to be a powerful and efficient improvement proposal into the evaluation process of conjunctive water resources use in simple and complex aquifer models, demonstrated in the case studies of Beniardá- Polop and the Duero aquifers. The analysis of the regionalized impact of climate change on groundwater massesof the Duero Basin is associated with the impact on the average recharge obtained respect to the climate scenarios of the IPCC AR5 (RCP 4.5, 6.0 and 8.5, periods 2046-2065 and 2081-2100). / [ES] Las investigaciones que profundizan en el conocimiento integral de las relaciones entre el agua superficial y subterránea, en el marco de la gestión conjunta de recursos de sistemas hídricos complejos, requiere establecer nuevas herramientas y métodos que permitan evaluar conjuntamente los procesos naturales de sistemas hidrológicos. Cuando se evalúan los recursos hídricos de un sistema con interacción intensa de aguas superficiales y subterráneas, el enfoque de evaluación con carácter de uso conjunto es el ideal para evitar la duplicidad de recursos simulados en un sistema complejo. Esta tesis propone una metodología genérica para integrar modelos de acuífero en sistemas de uso conjunto, mediante la evaluación eficiente del intercambio de agua dado en las relaciones río-acuífero de un sistema con interacción intensiva de sus aguas superficiales y subterráneas. El objetivo principal de esta tesis es proponer una metodología útil para la integración de acuíferos en sistemas de uso conjunto, evaluando eficientemente el intercambio de flujo entre masas superficiales y subterráneas de una cuenca hidrológica. Los objetivos particulares son: (i) revisar y sintetizar el estado del arte sobre metodologías de evaluación de relaciones río-acuífero en modelos de uso conjunto; (ii) desarrollar una metodología genérica de evaluación conjunta de recursos hídricos en cuencas complejas; (iii) adecuar una herramienta de estimación de aportaciones superficiales y subterráneas; (iv) implementar una rutina matemática para la evaluación de condiciones de contorno no lineales (en términos de la técnica de Autovalores); (v) implementar una herramienta de aproximación de parámetros hidrogeológicos para acuíferos integrados en sistemas de uso conjunto; (vi) integrar y aplicar distintas técnicas, métodos y herramientas en la evaluación de casos de estudio; (vii) evaluar el efecto del cambio climático regionalizado sobre masas subterráneas del modelo de acuífero del caso de estudio principal. La implementación metodológica considera los siguientes aspectos: i. Evitar duplicidad de recursos, obteniendo conjuntamente aportaciones superficiales e infiltración en un mismo modelo hidrológico. ii. Proponer y validar el funcionamiento de una herramienta de evaluación del intercambio de flujo por relaciones río-acuífero, mediante la evaluación eficiente de condiciones de contorno no lineales. iii. Proponer una herramienta para generar y evaluar parámetros hidrogeológicos para su uso en modelos de acuífero por Autovalores. iv. Proponer y evaluar una metodología particular para analizar el impacto del cambio climático regionalizado sobre las masas subterráneas del acuífero del caso de estudio. En esta tesis se implementaron herramientas auxiliares para la modelación y simulación conjunta de recursos hídricos de una cuenca compleja, caso de estudio: Cuenca hidrológica del Río Duero, España. Los resultados de implementar la metodología, sus herramientas y métodos particulares sobre un caso de estudio complejo han sido satisfactorios, al lograr validar la metodología y las adecuaciones sobre herramientas y métodos pre-existentes. El uso de modelos lluvia escorrentía de tipo conceptual y semi-distribuido permite la separación de las componentes de flujo superficial y la recarga selectiva a masas subterráneas del mismo sistema hidrológico, evitando duplicidad en la evaluación del recurso hídrico. En particular, el aporte de las soluciones numéricas aproximadas han demostrado ser una propuesta potente y mejora eficiente del proceso de evaluación del uso conjunto de recursos hídricos en modelos de acuífero sencillos y complejos, demostrado en los casos de estudio del Acuífero Beniardá-Polop y el Acuífero del Duero. El análisis del impacto de cambio climático regionalizado sobre masas subterráneas del Duero está asociado al impacto sobre el valor medio de recarga para los escenario / [CAT] Les investigacions que profundisen en el coneiximent integral de les relacions entre l'aigua superficial i subterranea, en el marc de la gestio conjunta de recursos de sistemes hídricos complexos, requerix establir noves ferramentes i metodos que permeten evaluar conjuntament els processos naturals de sistemes hidrologics. Quan s'evalüen els recursos hídricos d'un sistema en interaccio intensa d'aigües superficials i subterranees, l'enfocament d'evaluacio en caracter d'us conjunt es l'ideal per a evitar la duplicitat de recursos simulats en un sistema complex. Esta tesis propon una metodologia generica per a integrar models d'acuífero en sistemes d'us conjunt, mediant l'evaluacio eficient de l'intercanvi d'aigua donat en les relacions riu-acuífero d'un sistema en interaccio intensiva de les seues aigües superficials i subterranees. L'objectiu principal d'esta tesis es propondre una metodologia util per a l'integracio d'acuíferos en sistemes d'us conjunt, evaluant eficientment l'intercanvi de decorriment entre masses superficials i subterranees d'una conca hidrologica. Els objectius particulars son: (i) revisar i sintetisar l'estat de l'art sobre metodologies d'evaluacio de relacions riu-acuífero en models d'us conjunt; (ii) desenrollar una metodologia generica d'evaluacio conjunta de recursos hídricos en conques complexes; (iii) adequar una ferramenta d'estima d'aportaments superficials i subterranees; (iv) implementar una rutina matematica per a l'evaluacio de condicions de rodalia no llinials (en termens de la tecnica d'Autovalores); (v) implementar una ferramenta d'aproximacio de parametros hidrogeológicos per a acuíferos integrats en sistemes d'us conjunt; (vi) integrar i aplicar distintes tecniques, metodos i ferramentes en l'evaluacio de casos d'estudi; (vii) evaluar l'efecte del canvi climatic regionalisat sobre masses subterranees del model d'acuífero del cas d'estudi principal. L' implementación metodologica considera els següents aspectes: i. Evitar duplicitat de recursos, obtenint conjuntament aportaments superficials i infiltracio en un mateix model hidrologic. II. Propondre i validar el funcionament d'una ferramenta d'evaluacio de l'intercanvi de decorriment per relacions riu-acuífero, mediant l'evaluacio eficient de condicions de rodalia no llinials. III. Propondre una ferramenta per a generar i evaluar parametros hidrogeológicos per al seu us en models d'acuíferos per Autovalores. IV. Propondre i evaluar una metodologia particular per a analisar l'impacte del canvi climatic regionalisat sobre les masses subterranees de l'acuífero del cas d'estudi. En esta tesis se implementaron ferramentes auxiliars per a la modelación i simulación conjunta de recursos hídricos d'una conca complexa, cas d'estudi: Conca hidrologica del Riu Duero, Espanya. Els resultats d'implementar la metodologia, les seues ferramentes i metodos particulars sobre un cas d'estudi complex han segut satisfaents, al conseguir validar la metodologia i les adequacions sobre ferramentes i metodos pre-existents. L'us de models pluja escorrentía de tipo conceptual i semi-distribuit permet la separacio de les components de decorriment superficial i la recarrega selectiva a masses subterranees del mateix sistema hidrologic, evitant duplicitat en l'evaluacio del recurs hídrico. En particular, l'aporte de les solucions numeriques aproximades han demostrat ser una proposta potent i millor eficient del proces d'evaluacio de l'us conjunt de recursos hídricos en models d'acuífero senzills i complexos, demostrat en els casos d'estudi de l'acuífero Beniardá-Polop i l'acuífero del Duero. L'analisis de l'impacte de canvi climatic regionalisat sobre masses subterranees del Duero està associat a l'impacte sobre el valor mig de recarrega per als escenaris climatics de l'AR5 de l'IPCC (RCP 4.5, 6.0 i 8.5, de Periodos 2046-2065 i 2081-2100). / Hernández Hernández, MA. (2015). Metodología de integración de modelos de acuífero en sistemas de uso conjunto, mediante la evaluación eficiente de condiciones de contorno no lineales presentes en relaciones río-acuífero [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59448 / TESIS

[EN] SUMMARY It is a fact that in our environment there is a water shortage that affects the agricultural and urban freshwater consumption. The environmental conditions of climate change will aggravate the situation in the coming years. The efficient management of water resources is, and will be, an important issue for society that must be addressed from a social and technological point of view. Although nonfarm consumption represents only 30% of the total demand for freshwater, the urban water use is the more worrying because it directly affects the lives of people. A shortage of water resources is answered from two points of view. On the one hand, increasing supply through an increase in water uptakes, transfers from surplus basins, or desalination. On the other hand the reduction of demand, or efficient demand management. It is from this approach where this research takes place. The aim of the thesis is to develop a methodology to select the most appropriate water saving system to equip a building. The selection process arises from two approaches, each corresponding to a different use of the building. For buildings intended to develop a productive activity a cost-benefit selection method is used. For other buildings, a multicriteria selection method is used. For this last situation, application of analytic hierarchy process to selection of water saving systems is chosen. For the implementation of the multicriteria selection method, a series of selection criteria have to be defined and considered: water conservation, energy conservation, social and environmental impact, design, and economic viability. Each device or water saving system should be characterized on the basis of each of these criteria. In the thesis has been developed the way to characterize the "water efficient systems" for every of the selection criteria defined. As part of the characterization process, it is necessary to know drinking water demand patterns produced in the building. To do this, a water consumption audit can be performed, for the existing buildings, or results of similar buildings can be extrapolated, in the event that the building were a new construction that is going to be equipped with water efficient systems. The thesis shows how to carry out an audit of water consumption of the building. Also, some studies of water demand patterns in residential buildings are set. A self-done study on water patterns demands in the area of Valencia is presented. For the economic viability of implementing water saving systems it is very important that the size of all its equipments are as tight as possible to the use made of them in the building. Therefore, a study of the optimal and economic dimensioning of rain water harvesting systems has been made. It has also been theoretically studied the generating capacity of water condensation in air conditioning systems, for its use in water supply facilities. This information is used for equipment sizing of this water saving system. As there was no verified information on the validity of the theoretical method, measurements have been performed to contrast them. Finally, in this thesis measurements, studies, analysis, and equipment characterization, had been performed to make available a complete methodology for multi-criteria selection of the most suitable water efficient systems to equip a given building. / [ES] RESUMEN Es una realidad que en nuestro entorno existe un déficit hídrico que afecta tanto al consumo agrícola de agua dulce como al consumo urbano de agua potable. Las condiciones ambientales de cambio climático agravarán la situación en los próximos años. La gestión eficiente de los recursos hídricos es, y será, un tema importante para la sociedad que debe ser abordado desde un punto de vista social y tecnológico. Aunque el consumo no agrícola supone sólo una 30% de la demanda total de agua dulce, es el uso urbano del agua, que consume la mayor parte de ese porcentaje, el más preocupante por cuanto afecta directamente a las condiciones de vida de las personas. A la escasez de recursos hídricos se responde desde dos perspectivas. Por un lado el aumento de la oferta, a través de un aumento de las captaciones, trasvases desde cuencas excedentarias, o desalación. Por otro lado la reducción o gestión eficiente de la demanda. Es desde este enfoque desde donde se desarrolla este trabajo de investigación. El objetivo de la tesis doctoral es desarrollar una metodología para la selección de los sistemas de ahorro de agua potable más adecuados para equipar en un edificio. El proceso de selección se plantea desde dos aproximaciones, correspondiendo cada uno de ellos a un uso diferente del edificio. Para los edificios destinados a desarrollarse una actividad productiva se utiliza un método de selección coste-beneficio. Para el resto de edificios se utiliza un método de selección multicriterio. Para esta situación se ha optado por aplicar el método del proceso analítico jerárquico a la selección de sistemas de ahorro de agua. Para la aplicación de la selección multicriterio, se han definido una serie de criterios a tener en cuenta: ahorro de agua, ahorro de energía, impacto socio-ambiental, diseño, y viabilidad económica. Cada dispositivo o sistema de ahorro de agua debe ser caracterizado en base a cada uno de estos criterios. En la tesis se ha desarrollado la forma de caracterizar los denominados "sistemas de hidroeficiencia" para cada uno de los criterios de selección definidos. Como parte del proceso de caracterización, es necesario conocer la forma de consumir agua potable que se produce en el edificio. Para ello se puede realizar una auditoría de demandas, en el caso que el edificio exista, o se debe extrapolar resultados de edificios similares, en caso que el edificio sea un edificio de nueva planta que se quiere equipar con los sistemas de hidroeficiencia, ya de partida. En la tesis se indica cómo llevar a cabo una auditoría del consumo de agua del edificio. Igualmente se exponen algunos estudios de patrones de consumo en edificios de viviendas, y se presenta un estudio propio sobre patrones de demanda en la zona de Valencia, para la que no existía información. Para la viabilidad económica de la implantación de los sistemas de ahorro tiene gran importancia que su tamaño sea lo más ajustado posible al uso que se hace de ellos en el edificio. Por ello, se ha hecho un estudio del dimensionado óptimo y económico de los sistemas de aprovechamiento de aguas pluviales. Igualmente se ha estudiado de forma teórica la capacidad de generación de agua de condensación de los sistemas de climatización, para su aprovechamiento en las instalaciones de suministro de agua. Dicha información se utiliza para el dimensionado de los equipos de ese sistema de hidroeficiencia. Como no había información contrastada sobre la validez del método teórico, se han realizado mediciones para contrastarlos. Con todo, en la tesis que se presenta se han realizado las mediciones, estudios, análisis y caracterización de equipos necesarios para que se disponga de una metodología completa para la selección multicriterio de los sistemas de hidroeficiencia más adecuados para equipar un determinado edificio. / [CAT] RESUM És una realitat que en el nostre entorn hi ha un dèficit hídric que afecta tant el consum agrícola d'aigua dolça com al consum urbà d'aigua potable. Les condicions ambientals de canvi climàtic agreujaran la situació en els pròxims anys. La gestió eficient dels recursos hídrics és, i serà, un tema important per a la societat que ha de ser abordat des d'un punt de vista social i tecnològic. Encara que el consum no agrícola suposa només una 30% de la demanda total d'aigua dolça, és l'ús urbà de l'aigua, que consumix la major part d'eixe percentatge, el més preocupant ja que afecta directament les condicions de vida de les persones. A l'escassetat de recursos hídrics es respon des de dos perspectives. Per un costat l'augment de l'oferta, a través d'un augment de les captacions, transvasaments des de conques excedentàries, o dessalatge. Per un altre costat la reducció o gestió eficient de la demanda. És des d'este enfocament des d'on es desenrotlla este treball d'investigació L'objectiu de la tesi doctoral és desenrotllar una metodologia per a la selecció dels sistemes d'estalvi d'aigua potable més adequats per a equipar en un edifici. El procés de selecció es planteja des de dos aproximacions, corresponent cada un d'ells a un ús diferent de l'edifici. Per als edificis destinats a desenrotllar-se una activitat productiva s'utilitza un mètode de selecció cost-benefici. Per a la resta d'edificis s'utilitza un mètode de selecció multicriterio. Per a esta situació s'ha optat per aplicar el mètode del procés analític jeràrquic a la selecció de sistemes d'estalvi d'aigua. Per a l'aplicació de la selecció multicriterio, s'han definit una sèrie de criteris a tindre en compte: estalvi d'aigua, estalvi d'energia, impacte socioambiental, disseny, i viabilitat econòmica. Cada dispositiu o sistema d'estalvi d'aigua ha de ser caracteritzat basant-se en cada un d'estos criteris. En la tesi s'ha desenrotllat la forma de caracteritzar els denominats "sistemes de hidroeficiencia" per a cada un dels criteris de selecció definits. Com a part del procés de caracterització, és necessari conéixer la forma de consumir aigua potable que es produïx en l'edifici. Per a això es pot realitzar una auditoria de demandes, en el cas que l'edifici existisca, o s'ha d'extrapolar resultats d'edificis semblants, en cas que l'edifici siga un edifici de nova planta que es vol equipar amb els sistemes de hidroeficiencia, ja de partida. En la tesi s'indica com dur a terme una auditoria del consum d'aigua de l'edifici. Igualment s'exposen alguns estudis de patrons de consum en edificis de vivendes, i es presenta un estudi propi sobre patrons de demanda en la zona de València, per a la que no existia informació. Per a la viabilitat econòmica de la implantació dels sistemes d'estalvi té gran importància que la seua dimensió siga el més ajustat possible a l'ús que es fa d'ells en l'edifici. Per això, s'ha fet un estudi del dimensionat òptim i econòmic dels sistemes d'aprofitament d'aigües pluvials. Igualment s'ha estudiat de forma teòrica la capacitat de generació d'aigua de condensació dels sistemes de climatització, per al seu aprofitament en les instal·lacions de subministrament d'aigua. La dita informació s'utilitza per al dimensionat dels equips d'eixe sistema de hidroeficiencia. Com no hi havia informació contrastada sobre la validesa del mètode teòric, s'han realitzat mesuraments per a contrastar-los. Amb tot, en la tesi que es presenta s'han realitzat els mesuraments, estudis, anàlisi i caracterització d'equips necessaris perquè es dispose d'una metodologia completa per a la selecció multicriterio dels sistemes de hidroeficiencia més adequats per a equipar un determinat edifici. / López Patiño, G. (2016). Análisis y caracterización de las instalaciones interiores de suministro de agua desde el punto de vista de ahorro [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61476 / TESIS

En las últimas décadas se han agravado los problemas de aguas en casi todo el planeta. Las causas de este proceso son bien conocidas: mientras que el agua dulce es un recurso finito y vulnerable; hay un sostenido incremento del uso por parte de la sociedad (por la cultura del consumo), un aumento de las presiones contaminantes, y los efectos del cambio climático se dejan sentir con mayor intensidad. Esta creciente escasez de agua útil, hace que los métodos y formas de gestión empleados tradicionalmente ---mientras el agua era abundante--- ya no sean adecuados. Los nuevos criterios deben gestionar la escasez de forma racional y sostenible, ya que no se está ante eventos esporádicos de sequía, sino ante una situación estructural con la que hay que convivir de ahora en adelante. La economía estudia el empleo de los recursos escasos, y por ello tiene mucho que aportar para elaborar y precisar estos nuevos criterios de gestión. La idea central de esta tesis es incorporar la visión, los métodos y criterios económicos en la tarea de gestionar y planificar el uso y conservación de los recurso hídricos. En esta tesis doctoral se han desarrollado dos programas informáticos para realizar análisis económicos en sistemas de recursos hídricos. Ambos son programas genéricos, aptos para ser empleados en casi cualquier cuenca o sistema de recursos hídricos, y funcionan coordinadamente con el Sistema Soporte de Decisión (SSD) AQUATOOL, desarrollado previamente en el DIHMA de la Universidad Politécnica de Valencia. El programa EcoGes realiza la asignación del agua cruda de forma económicamente eficiente, repartiendo el agua con criterios de mercado. El programa considera la hidrología, las infraestructuras o condicionantes físicos y los costos de movilización o disposición a pagar por el uso del agua, para distribuir el recurso entre los usuarios a lo largo del tiempo. Internamente se optimiza una función no-lineal separable de beneficio neto en una red de flujo. El programa / Collazos, G. (2004). Sistema soporte de decisión para evaluación y optimización económica de sistemas de recursos hídricos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14009 / Palancia

Un sistema de gestión de sequías apropiado requiere de la anticipación de los posibles efectos que un episodio de este tipo tenga sobre el sistema de recursos hídricos. Esta tarea sin embargo resulta más complicada de lo que parece. En primer lugar, debido al alto grado de incertidumbre existente en la predicción de variables hidrológicas futuras. Y en segundo, debido al riesgo de sobrerreacción en la activación de medidas de mitigación generando falsa sensación de escasez, o sequía artificial. A este respecto, los planes especiales de sequía proveen de herramientas para la gestión eficiente de situaciones con escasez de recursos y la preparación de cara a futuros eventos. De todos modos, las diferentes estrategias de operación seguidas en cada sistema de recursos hídricos hacen que las herramientas que en algunos casos resultaron altamente útiles no lo sean tanto cuando se aplican en sistemas distintos. Debido a la falta de tiempo y/o al exceso de confianza en los trabajos realizados por terceros, con excelentes resultados en sus respectivos casos, a veces se cae en el error de implementar metodologías no del todo apropiadas en sistemas con requisitos completamente distintos. El desarrollo y utilización de metodologías generalizadas aplicables a diferentes sistemas y capaces de proporcionar resultados adaptados a cada caso es, por tanto, muy deseable. Este es el caso de las herramientas de modelación de sistemas de recursos hídricos generalizadas. Estas permiten homogeneizar los procesos mientras siguen siendo los suficientemente adaptables para proporcionar resultados apropiados para cada caso de estudio. Esta tesis presenta una serie de herramientas destinadas a avanzar en el análisis y comprensión de los sistemas de recursos hídricos, haciendo énfasis en la prevención de sequías y la gestión de riesgos. Las herramientas desarrolladas incluyen: un modelo de optimización generalizado para esquemas de recursos hídricos, con capacidad para la representación detallada de cualquier sistema de recursos hídricos, y una metodología de análisis de riesgo basada en la optimización de Monte Carlo con múltiples series sintéticas. Con estas herramientas es posible incluir tanto la componente superficial como la subterránea del sistema estudiado dentro del proceso de optimización. La optimización está basada en la resolución iterativa de redes de flujo. Se probó la consistencia y eficiencia de diferentes algoritmos de resolución para encontrar un balance entre la velocidad de cálculo, el número de iteraciones, y la consistencia de los resultados, aportando recomendaciones para el uso de cada algoritmo dadas las diferencias entre los mismos. Las herramientas desarrolladas se aplican en dos casos de estudio reales en la evaluación y posibilidad de complementación de los sistemas de monitorización y alerta temprana de sequías existentes en los mismos. En el primer caso, se propone un enfoque alternativo para la monitorización de la sequía en el sistema de operación anual del río Órbigo (España), complementándolo con la utilización de la metodología de análisis de riesgo. En el segundo caso, las herramientas se emplean en un sistema con una estrategia de operación completamente distinta. Se estudia como el análisis de riesgo de la gestión óptima puede ayudar a la activación anticipada de los escenarios de sequía en los sistemas de los ríos Júcar y Turia, cuya operación es hiperanual. En esta ocasión, el sistema de indicadores existente goza de una gran confianza por parte de los usuarios. La metodología de análisis de riesgo es, sin embargo, capaz de anticipar los eventos de sequía con mayor alarma, aspecto que es deseable si se quiere evitar que los episodios en desarrollo vayan a más. En ambos casos se muestra como la evaluación anticipada de las posibles situaciones futuras del sistema permiten una definición confiable de los escenarios de sequía con suficiente antelación para la activación efectiva de medidas de prevención y/o mitigación en caso de ser necesarias. La utilización de indicadores provenientes de modelos frente a indicadores basados en datos observados es complementaria y ambos deberían utilizarse de forma conjunta para mejorar la gestión preventiva de los sistemas de recursos hídricos. El empleo de modelos de optimización en situaciones de incertidumbre hidrológica es muy apropiado gracias a la no necesidad de definir reglas de gestión para obtener los mejores resultados del sistema, y teniendo en cuenta que las reglas de operación habituales pueden no ser completamente adecuadas en estas ocasiones. / Haro Monteagudo, D. (2014). Methodology for the optimal management design of water resources system under hydrologic uncertainty [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/45996 / TESIS