{"id":110216,"date":"2018-03-11T10:36:09","date_gmt":"2018-03-11T10:36:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/desarrollo-e-integracion-de-modelos-numericos-de-calidad-del-agua-en-un-sistema-de-informacion-geografica\/"},"modified":"2018-03-11T10:36:09","modified_gmt":"2018-03-11T10:36:09","slug":"desarrollo-e-integracion-de-modelos-numericos-de-calidad-del-agua-en-un-sistema-de-informacion-geografica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/cantabria\/desarrollo-e-integracion-de-modelos-numericos-de-calidad-del-agua-en-un-sistema-de-informacion-geografica\/","title":{"rendered":"Desarrollo e integraci\u00f3n de modelos num\u00e9ricos de calidad del agua en un sistema de informaci\u00f3n geogr\u00e1fica"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Mar\u00eda Luisa S\u00e1mano Celorio <\/strong><\/h2>\n<p>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 din\u00e1mica sedimentaria a fin de facilitar la gesti\u00f3n de zonas estuarinas. Adem\u00e1s, con el objeto de poder llevar a cabo la integraci\u00f3n del modelo desarrollado dentro de un sistema de informaci\u00f3n geogr\u00e1fica (en adelante sig), se establecen los procedimientos metodol\u00f3gicos necesarios. La conjugaci\u00f3n de estas tareas permitir\u00e1 fusionar los beneficios de ambos instrumentos bajo un \u00fanico entorno a fin de obtener una herramienta de gesti\u00f3n de vertidos que aporte respuestas t\u00e9cnicas tomando en consideraci\u00f3n las exigencias legislativas de la normativa vigente.  para ello, se ha llevado a cabo una exhaustiva revisi\u00f3n bibliogr\u00e1fica con respecto a la informaci\u00f3n existente sobre el modelado num\u00e9rico de sistemas estuarinos y sobre las potencialidades y funcionalidades propias de un sig as\u00ed como las posibilidades de integraci\u00f3n de ambas herramientas. Como fruto de esta recopilaci\u00f3n ha sido posible el planteamiento de objetivos espec\u00edficos centrados, principalmente, en el desarrollo, calibraci\u00f3n y validaci\u00f3n  de un modelo de calidad del agua euleriano bidimensional cuya integraci\u00f3n en un entorno sig permita, adem\u00e1s del an\u00e1lisis de las 33 sustancias prioritarias y algunas sustancias peligrosas considerando su interacci\u00f3n con la materia en suspensi\u00f3n y con el lecho bent\u00f3nico, el establecimiento de estrategias de gesti\u00f3n que puedan ser complementadas con la informaci\u00f3n espacial que proporcionan estos sistemas. De este modo, el modelo desarrollado considera aspectos que, en t\u00e9rminos generales, se ven simplificados u omitidos en los modelos num\u00e9ricos actualmente utilizados para el an\u00e1lisis de la evoluci\u00f3n y transporte de sustancias   contaminantes, constituy\u00e9ndose as\u00ed, como una herramienta de gesti\u00f3n sencilla en su manejo y de gran valor en t\u00e9rminos de la toma de decisiones sobre las medidas a aplicar en las zonas estuarinas.   estas zonas soportan una fuerte presi\u00f3n antr\u00f3pica debida, principalmente, a la r\u00e1pida industrializaci\u00f3n y el aumento poblacional, lo cual, se traduce en fuentes de contaminaci\u00f3n representadas por descargas de efluentes dom\u00e9sticos e industriales. Tal es el caso, por ejemplo, de la r\u00eda de san mart\u00edn en la que la extracci\u00f3n mineral y la actividad industrial han ido dejando huella tanto en los sedimentos como en la propia columna de agua. Otro ejemplo de ello se pone de manifiesto en la r\u00eda de huelva en la que, adem\u00e1s de la presi\u00f3n que representa la propia actividad industrial y portuaria, los vertidos mineros y la erosi\u00f3n de terrenos pir\u00edticos acidifican las aguas m\u00e1s lejanas al mar permitiendo que los metales se mantengan en forma disuelta. Debido a la problem\u00e1tica que presentan, estos estuarios han sido seleccionados como zonas de estudio.  en este contexto, se ha desarrollado un modelo fundamentado en un modelo general de transporte que resuelve los t\u00e9rminos advectivo, dispersivo y de reacci\u00f3n a trav\u00e9s de la t\u00e9cnica de splitting mediante esquemas num\u00e9ricos expl\u00edcitos upwind y centrado y el m\u00e9todo de runge-kutta de orden 4\u00c2\u00ba, respectivamente. En su esquema general, gestiona informaci\u00f3n relativa a vertidos de sustancias prioritarias y peligrosas tomando en consideraci\u00f3n el tiempo, caudal y concentraci\u00f3n de vertido. Por su parte, a trav\u00e9s de subrutinas espec\u00edficas profundiza en el estudio de los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n y de la din\u00e1mica sedimentaria a fin de determinar con un mayor nivel de detalle el transporte y evoluci\u00f3n de sustancias contaminantes en el medio estuarino tomando en consideraci\u00f3n las interacciones entre dichas variables.  de este modo, se ha implementado un m\u00f3dulo capaz de analizar el comportamiento de los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n as\u00ed como las interacciones que presentan con las sustancias prioritarias y peligrosas presentes en el medio, tanto en agua, como en sedimentos. Ello ha implicado la modelizaci\u00f3n de algunos procesos tales como: sedimentaci\u00f3n y resuspensi\u00f3n, difusi\u00f3n entre la columna de agua y el lecho bent\u00f3nico, degradaci\u00f3n (hidr\u00f3lisis, fot\u00f3lisis y biodegradaci\u00f3n), volatilizaci\u00f3n y p\u00e9rdida definitiva en capas m\u00e1s profundas del sedimento.   a pesar de que, en t\u00e9rminos generales, la forma disuelta de los contaminantes suele ser m\u00e1s t\u00f3xica y m\u00e1s reactiva qu\u00edmica y biol\u00f3gicamente, el impacto de la forma particulada resulta m\u00e1s significativo a largo plazo debido a su capacidad de acumulaci\u00f3n y a su habilidad de actuar como una fuente secundaria de contaminantes disueltos. Por tal motivo, se ha considerado fundamental incluir la din\u00e1mica de los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n puesto que la contaminaci\u00f3n de sedimentos es considerada por varios organismos ambientales internacionales como el mayor riesgo en los ambientes acu\u00e1ticos. En consecuencia, la predicci\u00f3n del transporte, erosi\u00f3n y deposici\u00f3n de los sedimentos es una labor de suma importancia para el entendimiento de las caracter\u00edsticas de la calidad de las aguas. No obstante, debe tenerse presente que aunque la introducci\u00f3n de un mayor n\u00famero de variables en el modelo permite realizar un an\u00e1lisis m\u00e1s preciso, requiere tambi\u00e9n de una mayor cantidad de informaci\u00f3n para alimentarlo.  en este sentido, con el objeto de llevar a cabo la calibraci\u00f3n del modelo desarrollado, durante la elaboraci\u00f3n de esta tesis se determinaron experimentalmente algunas propiedades f\u00edsicas de los sedimentos de la r\u00eda de san mart\u00edn. Asimismo, se llev\u00f3 a cabo una campa\u00f1a de campo espec\u00edfica que permiti\u00f3 conocer la variabilidad temporal de los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n durante un per\u00edodo completo de marea en esta zona. Esto, a su vez, hizo posible la calibraci\u00f3n y validaci\u00f3n de los par\u00e1metros sedimentarios propios de esta r\u00eda. El conocimiento de dichos par\u00e1metros permiti\u00f3 la calibraci\u00f3n y validaci\u00f3n del modelo desarrollado logrando ajustes satisfactorios en la predicci\u00f3n de s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n y de sustancias contaminantes tales como el zinc o el cloroformo cuyas cin\u00e9ticas de degradaci\u00f3n son totalmente distintas.  adicionalmente, la validaci\u00f3n te\u00f3rica del modelo desarrollado demostr\u00f3, a trav\u00e9s de la aplicaci\u00f3n a casos con soluci\u00f3n anal\u00edtica, que el transporte de s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n y de sustancias contaminantes, dentro de su dominio de aplicaci\u00f3n, posee un rango de precisi\u00f3n satisfactorio.  con base en ello, a pesar de que no fue posible la obtenci\u00f3n de todos los par\u00e1metros necesarios para aplicar el modelo desarrollado con la misma precisi\u00f3n en otra zona de estudio, la utilizaci\u00f3n de par\u00e1metros gen\u00e9ricos permiti\u00f3 llevar a cabo el an\u00e1lisis de la evoluci\u00f3n del zinc en otro caso real enclavado en la r\u00eda de huelva (concretamente en la zona portuaria). Este an\u00e1lisis gen\u00e9rico se abord\u00f3 desde tres aproximaciones distintas:  i) considerando al zinc como una sustancia conservativa, ii) como una sustancia no conservativa y, iii) como una sustancia no conservativa que interact\u00faa con los sedimentos y el material en suspensi\u00f3n. A\u00fan a pesar del uso de par\u00e1metros gen\u00e9ricos, esta \u00faltima aproximaci\u00f3n permiti\u00f3 observar diferencias significativas con respecto a los resultados obtenidos a trav\u00e9s de las dos primeras en cuanto a una mejor representaci\u00f3n de la realidad de se refiere.  por otro lado, la propuesta de metodolog\u00edas para la adecuada integraci\u00f3n del modelo num\u00e9rico desarrollado dentro de un entorno sig representa una aportaci\u00f3n sustancial puesto que permite establecer un referente en t\u00e9rminos de la utilizaci\u00f3n de los resultados obtenidos de los modelos num\u00e9ricos desde una perspectiva de gesti\u00f3n puesto que proporcionan, adem\u00e1s de una interfaz amigable para su uso, extraordinarias capacidades de visualizaci\u00f3n y una mayor precisi\u00f3n espacial.   dicha integraci\u00f3n permitir\u00eda la generaci\u00f3n de una herramienta de uso general que facilitar\u00eda la toma de decisiones con respecto a las medidas que habr\u00e1n de aplicarse para prevenir o, cuando menos, controlar la contaminaci\u00f3n que experimentan los estuarios en funci\u00f3n de los vertidos que soportan. Tal es el caso, por ejemplo, del establecimiento de las zonas de mezcla en las inmediaciones de vertidos de fuentes puntuales, la gesti\u00f3n de hidrogramas y polutogramas de vertido, el an\u00e1lisis estad\u00edstico de los resultados por celda o por zona y la superposici\u00f3n de informaci\u00f3n de distinto tipo, ente otros.   todo ello posibilitar\u00eda un adecuado establecimiento de puntos de control y muestreo as\u00ed como la implantaci\u00f3n de distintas estrategias de gesti\u00f3n de acuerdo con las condiciones particulares del entorno cercano a la zona afectada.   en consecuencia, una herramienta como esta brindar\u00eda al gestor, adem\u00e1s del apoyo t\u00e9cnico previamente mencionado, la posibilidad de reducir costes de forma significativa indicando, por ejemplo, las zonas en las que puede ser prescindible llevar a cabo campa\u00f1as de campo y resaltando aquellas que, por el contrario, requieren de un control m\u00e1s estricto con respecto a determinados par\u00e1metros, \u00e9poca del a\u00f1o, etc. De tal forma que los recursos necesarios para ello podr\u00edan ser optimizados.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Desarrollo e integraci\u00f3n de modelos num\u00e9ricos de calidad del agua en un sistema de informaci\u00f3n geogr\u00e1fica<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Desarrollo e integraci\u00f3n de modelos num\u00e9ricos de calidad del agua en un sistema de informaci\u00f3n geogr\u00e1fica <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Mar\u00eda Luisa S\u00e1mano Celorio <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Cantabria<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 14\/07\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Jos\u00e9 Antonio Revilla Cortezon<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: ra\u00fal Medina santamar\u00eda <\/li>\n<li>ignacio Rodriguez sanchez-arevalo (vocal)<\/li>\n<li>kalin Nikolov koev (vocal)<\/li>\n<li>Mar\u00eda  carmen Castillo sanchez (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Mar\u00eda Luisa S\u00e1mano Celorio En la presente tesis se aborda el desarrollo de un modelo de calidad 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