Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / La teoría clásica en sismología que explica la transmisión de ondas en un medio elástico se sustenta sobre las bases de la ley de Hooke, la cual relaciona linealmente los esfuerzos aplicados a un cierto sólido con la deformación que éste sufre. Si bien ésta es válida en la mayoría de los casos, es posible que no explique todos los fenómenos ondulatorios en medios elásticos. Para algunos casos es necesaria una relación constitutiva que incluya términos de mayor orden, o términos nolineales. Esto es posible debido a la existencia de una relación entre la Energía Interna de Deformación y los invariantes del tensor de deformación. El trabajo teórico desarrollado en este estudio incorpora la transmisión de ondas dispersivas en un medio nolineal, la cual entrega ecuaciones diferenciales nolineales. Éstas, bajo ciertas condiciones, presentan soluciones de Ondas Solitarias, es decir, son ondas viajeras que no pierden su forma de onda a medida que se propagan. Las soluciones a los modelos presentan velocidades de fase levemente mayores a la velocidad de la onda S, periodos cercanos a los 150 s, deformaciones permanentes y amplitudes de onda inversamente proporcionales a la raíz de los coeficientes de nolinealidad. Estas ondas se observan principalmente en zonas cercanas al hipocentro de sismos de magnitud moderada y donde las rocas se comporten nolinealmente con endurecimiento, esto significa que a medida que los esfuerzos aplicados sean mayores, la roca será más dificil de deformar. Estos resultados se comparan con observaciones de sismos registrados en Estados Unidos: un sismo Mw 5.1 ocurrido el 29 de Septiembre del 2004 y otro Mw 4.8 que ocurrió el 8 de octubre del 2006. El análisis de señales comprende: pruebas de ruido que muestran que las señales son parte del sismo y no ruido sísmico ambiente, gráficos distancia vs tiempo que muestran una velocidad de fase relativamente constante para la onda y estudios de polarización y amplitudes esperadas en cada estación que muestran movimientos de partícula concordante con el 50% de los datos. En las réplicas estudiadas del terremoto de Chile del 27 de Febrero del 2010, de los registros estudiados, no se observaron las señales de periodo largo, lo cual muestra que la geología de Chile no cumple las condiciones necesarias para la propagación de ondas solitarias. Por otro lado, al revisar la literatura se puede establecer que sismos de profundidad intermedia y mayor no generan estas ondas de baja frecuencia, sólo se observan en sismos superficiales (intraplaca). Es por esto que no se espera observar estas señales en las réplicas del terremoto de Chile. Si bien estos resultados muestran que hay observaciones que cumplen con las condiciones del modelo, no es una conclusión definitiva. Se deben realizar más pruebas para demostrar que la totalidad de los datos sean consistentes con la teoría, éstas deben incluír: estudios de la reología de la zona y estudios de otros procesos nolineales en la zona de ruptura del terremoto.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Geotécnica / Ingeniero Civil / Un significativo número de obras de ingeniería fue afectado por la ocurrencia del fenómeno de licuefacción durante el terremoto ocurrido en Chile el 27 de febrero del 2010, entre ellas, obras portuarias localizadas en la VIII Región del Biobío. En el sector de la Bahía de San Vicente, en la Provincia de Concepción, se observó una falla por licuefacción que afectó a la totalidad de las estructuras marinas e infraestructura de una planta de alimentos marinos emplazada en un terreno ganado al mar. En base a los antecedentes recopilados y a las características de los daños observados en terreno, se realizó un retro-análisis de la falla ocurrida al tablestacado que contenía la explanada de la planta, con el objetivo de determinar la resistencia residual (Su) y el valor normalizado respecto a la tensión vertical efectiva inicial (Su/σv0 ) de las arenas limosas que experimentaron licuefacción durante el sismo. Se desarrollaron modelos numéricos utilizando el código computacional FLAC2D, para analizar el comportamiento del tablestacado en distintas condiciones dinámicas, para esto se utilizaron diferentes registros sísmicos y valores de la resistencia residual normalizada. De este modo fue posible identificar los valores críticos de Su y Su/σv0 , que producían mayores cambios en las tasas de desplazamiento del tablestacado. De acuerdo a los resultados numéricos y a los ensayos de penetración estándar (SPT) disponibles del sector, se verificaron las correlaciones internacionales existentes para Su y Su/σv0 respecto al N1-SPT.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / La primera interrogante que nos surge al comenzar el análisis de este tema, es una simple pero importante pregunta: ¿qué es el suelo?. Sin embargo, antes de dar una respuesta, valga hacer una aclaración previa: El concepto de tierra difiere de aquel de suelo. En efecto, tierra (land) de acuerdo al concepto dado por la FAO en 1998Note4. es el "área delineable de la superficie terrestre sólida, abarcando todos los atributos de la biosfera inmediatamente sobre y bajo la superficie, incluyendo aquellos atributos climáticos cercanos a ella, el suelo y las formas de terreno, la hidrología superficial, capas sedimentarias inmediatas a la superficie y las reservas asociadas de aguas subterráneas, la población de plantas y animales, el patrón de asentamiento humano y los resultados físicos de la actividad antrópica pasada y presente

Ingeniero Civil / El objetivo de este trabajo es el de presentar una revisión de estado del arte del análisis del comportamiento de tuberías enterradas frente a solicitaciones sísmicas. Para lo anterior, se realizó una revisión bibliográfica con el objeto de establecer las filosofías de diseño de tuberías enterradas e identificar los modelos numéricos más citados en la literatura, para luego clasificarlos y describirlos en términos de los métodos de análisis utilizados, sus hipótesis y tipos de amenazas sísmicas. Además, se realizó una breve descripción de los daños en los sistemas de tuberías a raíz del sismo del 27 de febrero de 2010. Los modelos escogidos han sido clasificados en dos categorías según el tipo de amenaza sísmica presente en el problema. En primer lugar, se han agrupado los modelos asociados a la acción de ondas sísmicas, y en segundo lugar, se han agrupado los modelos asociados a amenazas presentes en el suelo, como lo son las fallas geológicas, deslizamientos y desplazamientos permanentes en el suelo. Además, se presentan algunas comparaciones al final de cada capítulo, y en el caso de los efectos asociados al suelo (fallas geológicas), se compara con resultados numéricos de modelos no considerados por las guías de diseño utilizadas. En base a los resultados obtenidos, la profundidad de entierro, y en general, los parámetros del suelo que proporcionan un aumento en las fuerzas de interacción en la interfase suelo-tubería, inciden negativamente en la respuesta de ésta, pues aumentan las deformaciones unitarias en el elemento. Por último, en la norma NCh2369.Of2003 no contempla el diseño de este tipo de elementos, por lo que es deseable contar en el mediano plazo con alguna norma que incluya este apartado, pues se presenciaron daños en tuberías enterradas luego del sismo del 27 de febrero de 2010.

Ingeniera Civil / En la actualidad CODELCO está desarrollando el Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS) que pretende transformar la mina a tajo abierto en una operación subterránea mediante el proceso de Block Caving. Para la optimización de este proceso es trascendental conocer el comportamiento de los materiales quebrados y sus mezclas, en cuanto a sus características geotécnicas, producidos en la etapa de socavación del macizo rocoso. Se seleccionaron dos materiales procedentes del proyecto: Pórfido Este Serecítico (PES) y Pórfido Este Potásico (PEK). Se realizó una caracterización geotécnica y se definieron dos sets de ensayos en compresión triaxial drenado (CID) en probetas de 5x10 [cm] para diferentes mezclas entre ambos materiales, a presiones de 1, 3, 6 y 20 [kg/cm2]. Finalmente se realizaron granulometrías post-ensayo Se obtiene que con el aumento del confinamiento, el ángulo de fricción secante disminuye y la rotura de partículas aumenta. Se destaca la gran y drástica disminución del ángulo de fricción a altas presiones al comparar con resultados de otros autores. Esto se explica por la rotura de partículas que depende del confinamiento, la naturaleza de las partículas y, en menor medida, de la resistencia de las mismas. Por otra parte, la naturaleza no transportada hace que los materiales hereden los defectos de la roca madre, lo que implica que no haya una tendencia clara en el comportamiento al aumentar el tipo de material fuerte o débil.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniera Agrónoma / Los fenómenos de alza en los niveles de agua de mar generan salinización de suelos agrícolas, haciendo necesario realizar lavados y aplicación de enmiendas. El estudio se realizó en Lipimávida, ubicado en la costa norte de la Región del Maule, Chile. Se evaluaron propiedades químicas y fisicoquímicas en el suelo y agua de pozo de un predio cultivado con papayos (Vasconcellea cundinamarcensis B.) afectado por el tsunami de Febrero de 2010. Se evaluaron tres situaciones de suelo (tratamientos) a dos profundidades (0-20 y 20-40 cm): la situación testigo (T0) que corresponde al suelo no afectado por el fenómeno; el suelo inundado con agua de mar (T1) y el suelo inundado por el mar y con aplicación de enmienda y lavado (T2). La aplicación del acondicionador durante el año 2010, consistió en una enmienda cálcica-orgánica. Se realizaron previamente mediciones (año 2010) que se utilizan en este estudio para establecer la tendencia de los parámetros en el tiempo. Los resultados indican que T1, a dos años de la inundación, se encuentra restaurado en cuanto al nivel de sales y concentración de cationes, en comparación a T0. El tratamiento con enmiendas (T2) presentó en el intervalo 20-40 cm una RAS de 19,9, estableciendo problemas de sodicidad. Se sugiere que esta condición puede atribuirse a un efecto combinado del agua de riego y el manejo agrícola que lleva este tratamiento. / The phenomena of rising sea water levels generate salinization of agricultural soils, making necessary washing irrigations and amendments applications. The study was conducted in Lipimávida, located on the north coast of the Maule Region, Chile. There were evaluated chemical and physico-chemical properties in the soil and water well of a cultivated site with papaya (Vasconcellea cundinamarcensis B.) affected by the tsunami of February 2010. There were evaluated three situations of soil (treatments) at two depths (0-20 and 20-40 cm): the control situation (T0) corresponding to the soil unaffected by the phenomenon; the soil flooded with sea water (T1) and the flooded soil conditioned with amendments and washing irrigations (T2). The application in 2010 consisted of a calcium-organic amendment plus another purely organic. Measurements were previously performed (2010) and used in this study to determine the trend of parameters over time. The results indicate that T1, two years after the flood is restored in the level of salts and cations concentrations, compared to T0. Amendments treatment (T2) presented in the range 20-40 cm, a SAR of 19.9, setting sodicity problems. It is suggested that this condition is possible to attribute to a combined effect of the irrigation water and the agricultural management in this treatment.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo. / El presente trabajo evaluó el efecto que produce el uso de coberturas vegetales de la familia Poacea y/o la inoculación de lombrices de la especie Lumbricus friendi sobre las propiedades físicas de un suelo cultivado con vid. El ensayo se llevó a cabo en la localidad de San Felipe, en la V Región de Valparaíso, durante los años 2008-2011, en un suelo de la Serie Santa María (Typic Haploxeroll). Los sitios de muestreo fueron parcelas de 25 metros de largo por 6 metros de ancho, abarcando una hilera de plantación de vid con sus dos entre hileras, donde se establecieron los siguientes tratamientos: T0, testigo con suelo desnudo; T1, cultivo de avena; T2, cultivo de centeno; T3, cultivo de avena más aplicación de lombrices; T4, testigo mas aplicación de lombrices. Se realizó el muestreo de suelo sobre y entre hilera y a tres profundidades (0-10; 10-30 y 30-60 cm) con el fin de evaluar propiedades físicas relevantes. El tratamiento con avena y lombrices (T3) tuvo buenos resultados en la funcionalidad del sistema poroso al tener la mayor infiltración acumulada y diferencias significativas en el flujo aire en la sobre hilera; en la estabilidad de macroagregados, incluso, denotó la necesidad de la asociación entre cobertura vegetal y lombriz, al ser el tratamiento más estable entre los 10 y 30 cm de profundidad. La aplicación de lombrices (T4) promovió la menor densidad en la sobrehilera con respecto a la entrehilera y la mayor cantidad de macroporos en superficie; también mostró tener diferencias en la resistencia a la penetración, nuevamente al comparar las ubicaciones entre y sobre hilera; sin embargo, tuvo la menor velocidad de infiltración. Las coberturas vegetales (Avena y Centeno) mostraron efectos positivos en la estructura del suelo, especialmente el Centeno (T2), que presentó la mayor conductividad de agua en la sobrehilera y la menor resistencia mecánica. Sin embargo, los rendimientos de uva disminuyeron en una segunda temporada de evolución en los tratamientos con cobertura vegetal. / In this study was assesed the effects of cover crops (Poaceae) and/or inoculation of worms (Lumbricus friendi) on soil physical properties. The trial was carried out near San Felipe, in the V Region of Valparaiso, during the year 2008-2011. The soil corresponds to Santa María serie, a Typic Haploxeroll, cultivated with vines. The sampling sites were plots of 25 meters long and 6 meter wide, covering a row of vines with two inter-row, which set the following treatments: T0, control with bare soil; T1, oat crop; T2, rye crop; T3, oat crop and worms application; T4, control with worms application. We conducted soil sampling on the row and inter-row at three depths (0-10; 10-30 and 30-60 cm) to evaluate relevant physical properties. Treatment with oat and worms (T3) had good results in the pore functionality, with a higher cumulative infiltration and significant difference in air flow on the row. In macroaggregates stability even denoted the need to association between cover crop and worm, because it showed the highest stability between 10 and 30 cm depth. Application of worms (T4) promoted a lower bulk density on the row with respect to the inter-row and a higher amount of coarse porosity in surface. Also showed differences in the penetration resistance, again by comparing the locations row and inter-row; however, had a low infiltration rate. Vegetative cover (oat and centeno) showed positive effects on soil structure, especially rye (T2) which showed the highest water conductivity in the row planting and the lowest mecanical strength. Neverheless, the yield of grape decreased in the second season of evaluation in the treatments with cover crops.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / La clorosis férrica es uno de los principales problemas nutricionales que afectan a viñedos injertados sobre portainjertos híbridos de Vitis americana establecidos en zonas calcáreas, las cuales se caracterizan por la presencia de elevados contenidos de carbonato de calcio y bicarbonatos en los suelos. El presente trabajo evalúa, a nivel fisiológico y bioquímico, las respuestas del portainjerto de vid 140 Ruggeri a la presencia de bicarbonato, en condiciones de déficit de Fe en la solución nutritiva. Plantas del genotipo 140 Ruggeri fueron crecidas en condiciones hidropónicas, con dos niveles de Fe y bicarbonato (-Fe, +Fe; 0, 10 µM de Fe; -BIC, +BIC; 0 y 5mM de KHCO 3 respectivamente). Determinaciones de crecimiento y peso de la planta, índice SPAD y clorofila, fotosíntesis y conductancia estomática, pH de la solución, actividad enzimática de raíces (PEPC, MDH, CS, NADP + −IDH) y concentración de proteínas, concentración de ácidos orgánicos en raíces y líquido xilemático fueron realizadas. Los resultados obtenidos indican que el genotipo de vid 140 Ruggeri cuando es sometido a un déficit directo de Fe, responde activamente disminuyendo el crecimiento del brote y la biomasa de la parte aérea, e incrementando la concentración de ácidos orgánicos y sus enzimas de síntesis en raíces. Además, el efecto del déficit de Fe directo se manifiesta mediante una reducción en el contenido de clorofila, la fotosíntesis neta y la conductancia estomática de las hojas. Por su parte, la presencia de bicarbonato en la solución nutritiva induce una reducción en el crecimiento del tallo y las feminelas, y un incremento en la biomasa radical. Adicionalmente, la presencia de bicarbonato incrementa la concentración de clorofila foliar, y la concentración de ácido tartárico en el líquido xilemático. Los resultados confirman la probabilidad de que la presencia de bicarbonato en la solución nutritiva contribuye a mitigar el efecto del estrés en las plantas sometidas a déficit de Fe. Lo anterior se fundamenta en que, ante un déficit de Fe, las plantas cultivadas en presencia de bicarbonato muestran una menor actividad de la PEPC y concentración de ácido tartárico en raíces, asimilándose al control. Estos resultados permiten concluir que el genotipo tolerante al déficit de Fe 140 Ruggeri responde con mecanismos correspondientes a una planta de Estrategia I en condiciones limitantes de Fe. Además frente presencia de bicarbonato, presenta respuestas similares a la especie calcícola Parietaria diffusa como la reducción del crecimiento, mayor biomasa radical, y aumento de la concentración de ácidos orgánicos, sin embargo más investigaciones son necesarias para determinar con precisión el rol del bicarbonato en el metabolismo del portainjerto 140 Ruggeri. / Iron (Fe) chlorosis is one of the main nutritional disorders in vineyards grafted on Vitis americana hybrids rootstocks established in calcareous zones which are characterized by high levels of calcium carbonates and bicarbonates in the soil. The present work determine, at physiological and biochemical level, the responses of the grapevine rootstock 140 Ruggeri to the presence of bicarbonate under Fe deficiency conditions. The 140 Ruggeri plants were grown in hydroponic conditions, and were submitted to two levels of Fe and bicarbonate (-Fe, +Fe; 0, 10 µM de Fe; -BIC, +BIC; 0 y 5mM de KHCO 3, respectively). Determinations regarding the plants biomass and growth, chlorophyll content and SPAD value, photosynthesis and stomatal conductance, nutrient solution pH, enzyme activity (PEPC, MDH, CS, NADP + −IDH) and protein concentration in roots and organic acids content in roots and xylem sap were done during the experiment. The results obtained indicate that the grapevine genotype 140 Ruggeri, when it was submitted to a direct Fe depletion in the nutrient solution, reacted reducing the length and biomass of the shoots, and increasing the organic acids concentration and the activity their related enzymes in roots. Moreover, Fe deficiency reduced the chlorophyll content, the net photosynthesis, and the stomatal conductance of the leaf. In addition, the presence of bicarbonate in the nutrient solution induced a reduction in the main and lateral shoots growth, and increased the root biomass. Moreover, the presence of bicarbonate increased the leaf chlorophyll content, and the tartaric acid concentration in the xylem sap. Data obtained confirm the probability that the presence of bicarbonate in the nutrient solution contributes to mitigate the stress in plants submitted to Fe deficiency. This is based on that, under Fe deficiency conditions, the plants grown under the presence of bicarbonate show a PEPC activity and tartaric acid concentration in roots similar to control plants. Such results, allow to conclude that the Fe deficiency tolerant genotype 140 Ruggeri reacts to Fe deficiency activating response mechanisms corresponding to a Strategy I plants. In addition, under the presence of bicarbonate, the genotype shows similar responses to Parietaria diffusa species, such as the growth reduction, the higher root biomass, and the root organic acids increase. However, more investigations are necessary to determine the role of bicarbonate in the 140 Ruggeri rootstock metabolism.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La humedad del suelo es un factor fundamental en la biósfera y en la interacción suelo-atmósfera. Contribuye en el desarrollo de modelos predictivos climáticos y meteorológicos aportando a la toma de decisiones relacionadas con el manejo de aguas. A pequeña y mediana escala espacial es de gran relevancia en la productividad agrícola, y con ello en la seguridad global alimentaria, haciéndose necesaria la estimación y medición de esta variable. Debido a la variabilidad espacial y temporal de la humedad del suelo es que existen diversos métodos de estimación y medición, siendo uno de estos el uso de métodos basados en teledetección. En este trabajo se presenta una validación del método óptico microondas pasivo (OPM) a partir de datos in-situ (LAB-net) en dos zonas de Chile con distinto régimen hídrico: Chimbarongo y Oromo ubicadas en la VI y en la X región de Chile, respectivamente.

Estima la distribución espacial de la evapotranspiración real a partir de datos imágenes, utilizando el modelo de balance de energía SEBAL (Surface Energy Balance for Land) propuesto por Bastiaanssen (1995). El área de estudio comprende el Valle de Pampas, ubicado en el distrito de Pampas, capital de la provincia de Tayacaja, al norte de la región Huancavelica, en el Perú. El modelo está basado en la estimación de los componentes de la ecuación del balance de energía en la superficie del suelo y la estimación de los flujos de energía a partir de datos imágenes que registran información en las regiones del visible, infrarrojo cercano e infrarrojo térmico del espectro electromagnético. Para implementar el modelo SEBAL, se adquirieron tres datos imágenes multiespectrales provenientes del sensor Thematic Mapper (TM) a bordo del satélite Landsat 5 (21/06/200, 03/06/2005, 07/08/2011). Además, se adquirieron datos meteorológicos provenientes del servicio nacional de Hidrología y meteorología (SENAMHI) y un modelo de elevación digital ASTER GDEM. El procesamiento, análisis, e interpretación de los datos imágenes fueron tratados usando el lenguaje de programación IDL y el software ENVI v5.2 Entre los resultados, se obtuvieron en primer lugar, los parámetros de entrada del modelo, tales como: el índice vegetación de diferencia normalizada (NDVI), el índice de área foliar (IAF), el índice de vegetación ajustado al suelo (SAVI), el albedo de superficie, emisividad de la superficie (ε଴) y la temperatura de la superficie del suelo, estimados a partir de los datos imágenes multiespectrales. Luego, se estimaron los componentes del balance de energía como son la radiación neta, flujo de calor del suelo, flujo de calor sensible, flujo de calor latente. Finalmente, se estimó la evapotranspiración como residuo de la ecuación de balance de energía en la superficie. Los resultados muestran que valores de NDVI para la fecha del 21 de junio del 2000, oscilan entre [0.104 - 0.840] con una media de 0.584. Para la imagen del 03 de junio del 2005 los valores oscilan [0.096 - 0.846], con una media de 0.553, mientras que para la imagen del 07 de agosto del 2011 los valores de NDVI varían entre [0.068- 0.851] con una media de 0.499. Los valores obtenidos para el albedo de la superficie del suelo dentro del valle de pampas oscilan entre [0.040 - 0.141] para la fecha del 21 vi de junio del 2000, entre [0.039 - 0.165] para la fecha del 03 de junio del 2005 y entre [0.046 - 0.1932] para la fecha 07 de agosto del 2011. Por otro lado, también fueron estimados los componentes de la ecuación de balance de energía en la superficie del suelo, es decir, la radiación neta, el flujo de calor sensible, flujo de calor latente. Los resultados obtenidos muestran que los valores de radiación neta para la fecha del 21 de junio del 2000 oscilan entre [478.07 – 565.95 W/m2], para la fecha del 03 de junio del 2005 los valores oscilan entre [424.36 –543.36 W/m2] y para el 07 de agosto del 2011 oscilan entre [421.72 – 551.82 W/m2]. De acuerdo a (Allen et al., 2002), los valores de radiación neta se encuentran entre [100 – 700 W/m2]. Por lo tanto, los valores obtenidos concuerdan con los valores esperados. A partir del análisis estadístico, se encontraron correlaciones significativas positivas y negativas entre las variables estimadas. Se obtuvo una correlación negativa de - 0.620, -0.737 y -0.708 entre los valores el NDVI y la temperatura de la superficie del suelo dentro del valle de pampas, para las fecha del 21 de junio del 2000, 03 de junio del 2005 y 07 de agosto del 2011 respectivamente. Además, se encontró una correlación positiva entre el NDVI y la radiación neta. Los coeficientes de correlación obtenidos son 0.63, 0.713, 0.764 para las fecha del 21 de junio del 2000, 03 de junio del 2005 y 07 de agosto del 2011 respectivamente. Adicionalmente, los coeficientes de correlación de Pearson obtenidos del análisis ente la radiación neta y el albedo de la superficie fueron -0.895, -0.8740 y -0.919 para las fechas del 21 de junio del 2000, 03 de junio del 2005 y 07 de agosto del 2011, respectivamente. Los resultados obtenidos a partir de los valores puntuales extraídos dentro del valle de pampas muestran para la fecha 21 de junio del 2000 los valores de ET oscilan entre [0.132 – 0.927 mm/hr], para la fecha 03 de junio del 2005 muestran valores de ET que oscilan entre [0.006– 0.781 mm/hr] y para la 07 de agosto del 2011muestran valores de ET que oscilan entre [0.002 – 0.831 mm/hr]. Los valores promedios de la evapotranspiración para la fecha del 21 de junio del 2000, 03 de junio del 2005 y 07 de agosto del 2011 son 0.57 mm/hr, 0.36 mm/hr y 0.33 mm/hr, respectivamente. / Tesis