[ES] La predicción del comportamiento de los pesticidas liberados en el ambiente es necesaria para anticipar y por ende minimizar sus efectos adversos. La contaminación por pesticidas en las aguas subterráneas puede suceder a través de la deriva, la escorrentía superficial o el flujo subsuperficial. Se han desarrollado varios modelos para predecir el comportamiento, movilidad y persistencia de los pesticidas. Sin embargo, el número de estos modelos aplicados a aguas subterráneas es muy reducido, ya que usualmente solo se aplican a masas de agua superficiales. Además, los pocos estudios realizados en masas de agua subterráneas son limitados y no logran reflejar todas las variables que pueden influir en la contaminación por pesticidas. Es necesario integrar en el modelo procesos clave como el crecimiento de los cultivos, la aplicación de pesticidas, los procesos de transformación y las prácticas de gestión de los campos. Por tanto, la modelación en aguas subterráneas requiere tener en cuenta parámetros como las propiedades del suelo y las características químicas del pesticida (solubilidad, coeficiente de degradación etc.). Además, también debe integrar variables que son cambiantes en el espacio y en el tiempo, como características hidrológicas, fenología de los cultivos y variables climáticas como temperatura, precipitación, evaporación, viento y radiación solar. El movimiento de pesticidas en las aguas superficiales y subterráneas es una preocupación ambiental creciente debido a la contaminación causada por la aplicación intensiva de pesticidas en la agricultura y otras actividades antropogénicas. Estos compuestos reducen la calidad del agua y producen efectos perjudiciales en los ecosistemas y la salud humana, lo que justifica el interés que tiene su modelado en las reservas de agua subterráneas para poder realizar una gestión ambiental adecuada y adoptar medidas preventivas. En esta tesis se aborda la modelación matemática de cinco pesticidas (Bromacil, Terbutilazina, Atrazina, Desetil-Terbutilazina y Terbumeton) en la Demarcación Hidro-gráfica del Júcar (DHJ) que ocupa una superficie de más de 40 000 km2 con una población superior a los cinco millones de personas. Para ello, se utilizó el software PRZM5 (Pesticide Root Zone Model, versión 5) desarrollado por la Agencia Medioambiental de Estados Unidos (EPA). Mediante la aplicación de PRZM5 se simuló el destino y transporte de pesticidas en la zona no saturada de los acuíferos. El modelo se ha utilizado para estimar las concentraciones diarias de pesticidas de 72 pozos de la DHJ. En estas masas de agua subterránea se han encontrado valores de concentración de plaguicidas superiores al valor Máximo de Concentración Permitido (MCP) establecido por la Legislación Española. Estos resultados proporcionan un primer paso crucial para el desarrollo de la evaluación del riesgo de plaguicidas en la DHJ. A partir de estos resultados obtenidos se realizaron un conjunto de mapas de riesgo de contaminación, para tener una mejor perspectiva de la evolución temporal de los pesticidas en las masas de agua subterránea de la DHJ. La distribución espacial de los pesticidas corresponde a zonas mayoritariamente dedicadas a la agricultura de regadío. Por tanto, se puede concluir que la cantidad de pesticida aplicada en los cultivos es el factor más importante que influye en la concentración de pesticida en las masas de agua subterránea. Además, otras variables que afectan son el tipo de suelo, la profundidad del acuífero, características hidro-meteorológicas, y el índice de persistencia de los pesticidas. Este trabajo ejemplifica que la aplicación del modelado matemático es una herramienta válida para el análisis y predicción del destino y transporte de pesticidas en los suelos y en las aguas subterráneas, por lo que su incorporación a la gestión ambiental podría beneficiar a la toma de decisiones sobre los recursos hídricos. / [CA] La predicció del comportament dels pesticides alliberats a l'ambient és necessària per anticipar i per tant minimitzar-ne els efectes adversos. La contaminació per pesticides a les aigües subterrànies pot succeir a través de la deriva, l'escorriment superficial o el flux subsuperficial. S'han desenvolupat diversos models per predir el comportament, la mobilitat i la persistència dels pesticides. Tot i això, el nombre d'aquests models aplicats a aigües subterrànies és molt reduït, ja que usualment només s'apliquen a masses d'aigua superficials. A més, els pocs estudis realitzats en masses d"aigua subterrànies són limitats i no aconsegueixen reflectir totes les variables que poden influir en la contaminació per pesticides. És necessari integrar al model processos clau com el creixement dels cultius, l'aplicació de pesticides, els processos de transformació i les pràctiques de gestió dels camps. Per tant, la modelació en aigües subterrànies requereix tenir en compte paràmetres com les propietats del sòl i les característiques químiques del pesticida (solubilitat, coeficient de degradació, etc.). A més, també ha d'integrar variables que són canviants a l'espai i en el temps, com característiques hidrològiques, fenologia dels cultius i variables climàtiques com temperatura, precipitació, evaporació, vent i radiació solar. El moviment de pesticides a les aigües superficials i subterrànies és una preocupació ambiental creixent a causa de la contaminació causada per l'aplicació intensiva de pesticides a l'agricultura i altres activitats antropogèniques. Aquests compostos redueixen la qualitat de l'aigua i produeixen efectes perjudicials en els ecosistemes i la salut humana, cosa que justifica l'interès que té el modelat a les reserves d'aigua subterrànies per poder fer una gestió ambiental adequada i adoptar mesures preventives. En aquesta tesi s'aborda la modelació matemàtica de cinc pesticides (Bromacil, Terbutilazina, Atrazina, Desetil-Terbutilazina i Terbumeton) a la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer (DHJ) que ocupa una superfície de més de 40 000 km2 amb una població superior als cinc milions de persones. Per fer-ho, es va utilitzar el programa PRZM5 (Pesticide Root Zone Model versió 5) desenvolupat per l'Agència Mediambiental dels Estats Units (EPA). Mitjançant l'aplicació de PRZM5 es va simular la destinació i el transport de pesticides a la zona no saturada dels aqüífers. El model s'ha fet servir per estimar les concentracions diàries de pesticides de 72 pous de la DHJ. En aquestes masses d"aigua subterrània s"han trobat valors de concentració de plaguicides superiors al valor Màxim de Concentració Permès (MCP) establert per la Legislació Espanyola. Aquests resultats proporcionen un primer pas crucial per al desenvolupament de l'avaluació del risc de plaguicides a la DHJ. A partir d'aquests resultats obtinguts es van fer un conjunt de mapes de risc de contaminació, per tenir una perspectiva millor de l'evolució temporal dels pesticides en les masses d'aigua subterrània de la DHJ. La distribució espacial dels pesticides correspon a zones dedicades majoritàriament a l'agricultura de regadiu. Per tant, es pot concloure que la quantitat de pesticida aplicada als cultius és el factor més important que influeix en la concentració de pesticida a les masses d'aigua subterrània. A més, altres variables que afecten són el tipus de sòl, la profunditat de l'aqüífer, les característiques hidrometeorològiques i l'índex de persistència dels pesticides. Aquest treball exemplifica que l'aplicació del modelatge matemàtic és una eina vàlida per a l'anàlisi i la predicció de la destinació i el transport de pesticides als sòls i a les aigües subterrànies, per la qual cosa la seua incorporació a la gestió ambiental podria beneficiar la presa de decisions sobre els recursos hídrics. / [EN] Predicting the behaviour of pesticides released into the environment is necessary to anticipate and thus minimise their adverse effects. Pesticide contamination in groundwater can occur through drift, surface runoff or subsurface flow. Several models have been developed to predict the behaviour, mobility and persistence of pesticides. However, the number of these models applied to groundwater is very small, as they are usually only applied to surface water bodies. Moreover, the few studies carried out on groundwater bodies are limited and fail to reflect all variables that may influence pesticide contamination. Key processes such as crop growth, pesticide application, transformation processes and field management practices need to be integrated into the model. Groundwater modelling therefore requires taking into account parameters such as soil properties and chemical characteristics of the pesticide (solubility, degradation coefficient, etc.). In addition, it must also integrate variables that are changeable in space and time, such as hydrological characteristics, crop phenology and climatic variables such as temperature, precipitation, evaporation, wind and solar radiation. The movement of pesticides to groundwater bodies is a growing environmental concern due to pollution caused by intensive pesticide application in agriculture and other anthropogenic activities. These compounds reduce water quality and produce detrimental effects on ecosystems and human health, which justifies the interest of modelling them in groundwater reservoirs for proper environmental management and preventive measures. This thesis deals with the mathematical modelling of five pesticides (Bromacil, Terbuthylazine, Atrazine, Desethyl-Terbuthylazine and Terbumeton) in the Júcar River Basin District (DHJ), which covers an area of more than 40,000 km2 with a population of more than five million people. For this purpose, the PRZM5 software (Pesticide Root Zone Model version 5) developed by the US Environmental Protection Agency (EPA) was used. The application of PRZM5 was used to simulate the fate and transport of pesticides in the unsaturated zone of aquifers. The model was used to estimate daily pesticide concentrations from 72 wells in the DHJ. In these groundwater bodies, pesticide concentration values higher than the Maximum Allowable Concentration (MCP) value established by the Spanish Legislation have been found. These results provide a crucial first step for the development of the pesticide risk assessment in the DHJ. Based on these results, a set of contamination risk maps were made, in order to have a better perspective of the temporal evolution of pesticides in the groundwater bodies of the DHJ. The spatial distribution of pesticides corresponds to areas mainly dedicated to irrigated agriculture. It can therefore be concluded that the amount of pesticide applied on crops is the most important factor influencing pesticide concentration in groundwater bodies. In addition, other affecting variables are soil type, aquifer depth, hydro-meteorological characteristics, and the persistence rate of pesticides. This work exemplifies that the application of mathematical modelling is a valid tool for the analysis and prediction of the fate and transport of pesticides in soils and groundwater. Therefore, its incorporation into environmental management could benefit decision-making on water resources. / Pérez Indoval, R. (2023). Modelación matemática de pesticidas en las masas de agua subterránea de la Demarcación Hidrográfica del Júcar [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194647

En la presente tesis se aborda el desarrollo de un modelo de calidad del agua orientado al estudio de sustancias prioritarias y peligrosas teniendo en cuenta los efectos de la dinámica sedimentaria a fin de facilitar la gestión de zonas estuarinas. Además, con el objeto de poder llevar a cabo la integración del modelo desarrollado dentro de un Sistema de Información Geográfica, se establecen los procedimientos metodológicos necesarios. La conjugación de estas tareas permitirá fusionar los beneficios de ambos instrumentos bajo un único entorno a fin de obtener una herramienta de gestión de vertidos que aporte respuestas técnicas tomando en consideración las exigencias legislativas de la normativa vigente. / This thesis tackles the development of a water quality model devoted to priority and hazardous substances considering, as well, the effects derived from the sedimentary dynamics with the aim to simplify the management of estuarine areas. Moreover, with the aim to integrate this model into a Geographical Information System, the required methodological procedures are established. The combination of both tasks will allow the integration of the benefits from both tools within a unique environment that will allow the discharges management providing technical answers taking into consideration the legislative requirements.

El correo diseño de las longitudes de anclaje es un elemento básico y fundamental en el diseño de estructuras de hormigón armado, no sólo por obvias razones mecánicas, sino también, porque en muchas ocasiones, dichas longitudes condicionan las dimensiones geométricas de los elementos estructurales. Para ello, es necesario el conocimiento en profundidad de los mecanismos de transmisión de tensiones entre el acero y el hormigón en el que están embebidas las armaduras, mecanismo conocido con el nombre de adherencia. En numerosas circunstancias el anclaje de las armaduras pasivas se realiza en zonas con presencia de fuertes compresiones transversales que, de acuerdo con las experimentaciones llevadas a cabo, mejoran notablemente las condiciones adherentes de las armaduras pasivas. Esta situación es habitual en la zona de anclaje en el extremo de vigas, bajo la carga aplicada en ménsulas cortas o el anclaje de armaduras en encepados de pilotes. Todos estos ejemplos corresponden a nudos CTT (compresión-comprensión-tracción) en los que la compresión transversal está muy relacionada con el ángulo de inclinación de las bielas comprimidas que se producen en esas regiones D. Sin embargo, esta circunstancia ventajosa no es tenida en cuenta en las expresiones numéricas que permiten calcular las longitudes de anclaje incluidas en la EHE. Por otra parte, son escasas las investigaciones en las que se considera la presión transversal como un parámetro y la mayor parte de éstas están encaminadas a la obtención de curvas (...), para lo cual se emplean configuraciones de ensayo que no reproducen condiciones reales. Por todo ello, se solicitó y fue concedido por el Ministerio de Ciencia y Tecnología en el año 2004 un proyecto de investigación titulado "Estudio teórico-experimental del anclaje transversal" cuyo objetivo fundamental es analizar las condiciones de anclaje de las armaduras en regiones D sometidas a compresiones transversales, tanto de forma experimental como numérica. E / Delgado Bueno, MC. (2008). Modelización numérica del comportamiento adherente acero-hormigón en presencia de compresión transversal [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2924

[ES] Los edificios históricos tienen un gran valor arquitectónico y cultural y son un bien muy preciado de nuestra civilización. Por ello, no es de extrañar que se hagan grandes esfuerzos para conservarlos. Sin embargo, a pesar de los avances en la investigación, el fuego sigue siendo una amenaza importante para lograr la conservación del patrimonio construido. Además, los códigos de incendios actuales no suelen proporcionar directrices o métodos específicos que tengan en cuenta las características únicas de los edificios históricos. En consecuencia, conseguir que estos edificios cumplan la normativa de seguridad contra incendios evitando al mismo tiempo la pérdida de patrimonio supone un gran reto. En este contexto, la presente tesis doctoral se centra en el análisis de la resistencia frente al fuego de los forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillos, que pueden encontrarse en muchos edificios históricos de todo el mundo, utilizando enfoques deterministas y probabilistas basados en el rendimiento. Además, la tesis propone modelos probabilísticos para caracterizar las propiedades físicas y mecánicas de la madera contemporánea e histórica a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas, que se adoptan en dichos enfoques probabilistas. Debido a la singular geometría y configuración estructural de estos forjados históricos, los métodos establecidos por los códigos de incendios actuales para verificar su resistencia frente al fuego no son aplicables. Por ello, se propone una nueva metodología basada en el "Método de la sección reducida" de la actual EN 1995-1-2. A continuación, la metodología se aplica a un amplio número de forjados que abarcan diferentes luces, resistencias a flexión de la madera y exposiciones al fuego para evaluar la influencia de estos parámetros en la resistencia frente al fuego. Posteriormente, debido al considerable número de parámetros de entrada con una alta incertidumbre que influyen en la resistencia frente al fuego de los forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillos, se adopta un enfoque probabilístico. El análisis asume diferentes secciones transversales y luces para los forjados históricos, así como múltiples geometrías del sector de incendio. Además, considera la incertidumbre de las cargas permanentes y variables aplicadas, así como de las propiedades físicas y mecánicas de la madera a temperatura ambiente y a altas temperaturas. De este modo, en base a un gran número de simulaciones numéricas, se desarrollan curvas de fragilidad y se obtienen los índices de fiabilidad de los forjados históricos frente al fuego. Los resultados muestran que, aunque los enfoques probabilísticos pueden ayudar a preservar un número significativamente mayor de forjados históricos de viguetas de madera y revoltones de ladrillos, muchos de ellos pueden no cumplir los requisitos de resistencia frente al fuego establecidos por los códigos actuales, lo que es motivo de preocupación. Por lo tanto, llevar a cabo estos análisis resulta esencial para garantizar su resistencia frente al fuego y tomar medidas en caso necesario. En definitiva, esta tesis doctoral pretende promover la conservación racional de las estructuras históricas de madera y, en consecuencia, del patrimonio construido. Además, se prevé que los modelos deterministas y probabilistas propuestos también permitan el diseño de estructuras de madera más fiables y eficientes. Así, fomentando la rehabilitación frente a la demolición y la nueva construcción e incentivando el uso de la madera en nuevas estructuras, se puede contribuir también a la mejora de la sostenibilidad del sector de la construcción. Por último, se espera que esta tesis sirva para concienciar sobre la alta vulnerabilidad de los edificios históricos frente al fuego y, en última instancia, para fomentar futuras investigaciones encaminadas a la búsqueda de soluciones que permitan cumplir los requisitos de seguridad contra incendios sin comprometer el patrimonio existente. / [CA] Els edificis històrics tenen un gran valor arquitectònic i cultural i són un bé molt preuat de la nostra civilització. Per això, no és d'estranyar que es facen grans esforços per a conservar-los. No obstant això, malgrat els avanços en la investigació, el foc continua sent una amenaça important per a aconseguir la conservació del patrimoni construït. A més, els codis d'incendis actuals no solen proporcionar directrius o mètodes específics que tinguen en compte les característiques úniques dels edificis històrics. En conseqüència, aconseguir que estos edificis complisquen la normativa de seguretat contra incendis evitant al mateix temps la pèrdua de patrimoni suposa un gran repte. En este context, la present tesi doctoral se centra en l'anàlisi de la resistència al foc dels forjats de biguetes de fusta i revoltons de rajoles, que poden trobar-se en molts edificis històrics de tot el món, utilitzant enfocaments deterministes i probabilistes basats en el rendiment. A més, la tesi proposa models probabilístics per a caracteritzar les propietats físiques i mecàniques de la fusta contemporània i històrica a temperatura ambient i a temperatures elevades, que després s'adopten en els enfocaments probabilistes. A causa de la singular geometria i configuració estructural d'estos forjats històrics, els mètodes establits pels codis d'incendis actuals per a verificar la seua resistència al foc no són aplicables. Per això, es proposa una nova metodologia basada en el "Mètode de la secció reduïda" de l'actual EN 1995-1-2. A continuació, la metodologia s'aplica a un ampli nombre de forjats que abasten diferents llums, resistències a flexió de la fusta i exposicions al foc per a avaluar la influència d'estos paràmetres en la resistència al foc. Posteriorment, a causa del considerable nombre de paràmetres d'entrada amb una alta incertesa que influïxen en la resistència al foc dels forjats de biguetes de fusta i revoltons de rajoles, s'adopta un enfocament probabilístic. L'anàlisi assumix diferents seccions transversals i llums per als forjats històrics, així com múltiples geometries del sector d'incendi. A més, considera la incertesa de les càrregues permanents i variables aplicades, així com de les propietats físiques i mecàniques de la fusta a temperatura ambient i a temperatures elevades. D'esta manera, a partir d'un gran nombre de simulacions numèriques, es desenvolupen corbes de fragilitat i s'obtenen els índexs de fiabilitat dels forjats històrics davant del foc. Els resultats mostren que, encara que els enfocaments probabilístics poden ajudar a preservar un nombre significativament major de forjats històrics de biguetes de fusta i revoltons de rajoles, molts d'ells poden no complir els requisits de resistència al foc establits pels codis actuals, la qual cosa és motiu de preocupació. Per tant, dur a terme estes anàlisis resulta essencial per a garantir la seua resistència al foc i prendre mesures en cas necessari. En definitiva, esta tesi doctoral pretén promoure la conservació racional de les estructures històriques de fusta i, en conseqüència, del patrimoni construït. A més, es preveu que els models deterministes i probabilistes proposats també permeten el disseny d'estructures de fusta més fiables i eficients. D'esta manera, fomentant la rehabilitació per sobre de la demolició i la nova construcció i incentivant l'ús de la fusta en noves estructures, es pot contribuir també a la millora de la sostenibilitat del sector de la construcció. Finalment, s'espera que la present tesi doctoral servisca per a conscienciar sobre l'alta vulnerabilitat dels edificis històrics davant del foc i, en última instància, per a fomentar futures investigacions encaminades a la cerca de solucions que permeten complir els requisits de seguretat contra incendis sense comprometre el patrimoni existent. / [EN] Historic buildings hold significant architectural and cultural value and are a precious asset of our civilisation. It is therefore not surprising that great efforts are being made to preserve them. However, despite advances in research, fire remains a major threat to achieve the conservation of the built heritage. In addition, current fire codes generally do not provide specific guidelines or methods that address the unique characteristics of historic buildings. Consequently, bringing these buildings into compliance with fire safety regulations while avoiding heritage loss is a great challenge. In this context, the present doctoral thesis focuses on the analysis of the fire resistance of timber jack arch flooring systems, which can be found in many historic buildings around the world, using deterministic and probabilistic performance-based approaches. Furthermore, the thesis proposes probabilistic models to characterise the physical and mechanical properties of contemporary and historic timber at ambient and elevated temperatures, which are then adopted in such probabilistic approaches. Due to the singular geometry and structural configuration of these historic flooring systems, the methods established by current fire codes to verify their fire resistance are not applicable. Thus, a new methodology based on the "Reduced cross-section method" of the current EN 1995-1-2 is proposed. Then, the methodology is applied to a wide number of flooring systems covering different span lengths, timber bending strengths, and fire exposures to evaluate the influence of these parameters on the fire resistance. Subsequently, due to the considerable number of input parameters with high uncertainty that influence the fire resistance of timber jack arch flooring systems, a probabilistic approach is adopted. The analysis assumes different cross-sections, span lengths and geometries of the compartment where the fire occurs. Moreover, uncertainty in the applied permanent and live loads, as well as in the physical and mechanical properties of timber at ambient and elevated temperatures, is considered. Thus, based on a large number of numerical simulations, fire fragility functions are developed and the reliability indices of the historic flooring systems against fire are derived. The results of the fire resistance analyses show that, although probabilistic approaches can help to preserve significantly more historic timber jack arch flooring systems, many of them may not meet the fire resistance requirements set by current codes, which is a cause for concern. Conducting these analyses is therefore essential to ensure their fire resistance and take action where necessary. In summary, this doctoral thesis aims to promote the rational conservation of historic timber structures and, consequently, of the built heritage. Moreover, it is envisaged that the proposed deterministic and probabilistic models will also enable the design of more reliable and efficient timber structures. Thus, by fostering rehabilitation over demolition and new construction and by encouraging the use of timber in new structures, a more sustainable construction can also be achieved. Finally, the present doctoral thesis is expected to raise awareness of the high vulnerability of historic buildings to fire and, ultimately, encourage future research aimed at finding solutions that allow fire safety requirements to be met without compromising the existing heritage. / García Castillo, E. (2024). Analysis of the fire resistance of traditional timber flooring systems in historic buildings [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207365