Análisis transversal de los contenidos docentes del área de hidráulica en el grado de ingeniería civil

La adecuación de los contenidos propuestos a ANECA para el grado de ingeniería civil ha sido un reto logrado por el profesorado gracias a los conocimientos y a la experiencia adquirida en titulaciones que ahora son a extinguir (Ingeniería técnica de Obras públicas e Ingeniería de Caminos). A lo largo de estos inicios del grado, se han ampliado los contenidos impartidos en laboratorio con la adquisición de varios equipos y se ha profundizado en la utilización de las herramientas de simulación hidráulica más empleados en la actualidad tanto desde la óptica urbana como la fluvial. Por todo ello, el equipo docente se ha centrado en el desarrollo y detalle de nuevos contenidos y enfoques aportados por los primeros alumnos que han cursado la especialidad de hidráulica en el grado de ingeniería civil. Y es que se pretende recabar información de los egresados (así como del resto de profesorado y colaboradores del área) como principal fuente de información para la adecuación de los contenidos teóricos y prácticos impartidos en el área. Asimismo, se pueden incorporar parte de estos contenidos a las nuevas asignaturas del máster en Ingeniería de Caminos cuya impartición comienza el próximo curso 2015/2016.

La infraestructura hidráulica y la gestión del agua en los regadíos tradicionales en la Vega Baja del Segura (Alicante)

La agricultura tradicional de la comarca de la Vega Baja del Segura se asienta sobre la llanura aluvial creada por el río a lo largo de la historia. Cuenta con una superficie regable de unos 190 km2 que se nutre con recursos propios de la cuenca del río Segura. Las aguas son desviadas del río mediante azudes y distribuidas, por simple gravedad, a través de un complejo sistema de acueductos, acequias y azarbes, que configuran sendas redes de aguas vivas y de aguas muertas, permitiendo la reutilización de las aguas. El presente trabajo tiene por finalidad el estudio de las infraestructuras hidráulicas y su papel en la gestión de los recursos hídricos para el riego en la comarca de la Vega Baja del Segura. A tal fin, se ha consultado la bibliografía y recabado información en diferentes juzgados de aguas, sindicatos de riego y comunidades de regantes, complementándose todo ello con visitas de campo para la toma de datos e imágenes. Los resultados obtenidos muestran una gestión eficiente de los escasos recursos hídricos disponibles y un aprovechamiento óptimo de los mismos, en cuanto que, al final, el sistema cede sus aguas sobrantes a otros regadíos para ser reutilizadas.

Aplicación teórica del árbol de evaluación del Marine Stewardship Council, como herramienta de gestión de pesca sostenible, a la pesquería de la chirla, Chamelea gallina (Linnaeus, 1758), con draga hidráulica en el Golfo de Cádiz

La etiqueta azul del Marine Stewardship Council, pesca sostenible certificada, indica que un producto de pescado, fresco o transformado, procede de un recurso natural, salvaje, gestionado de manera respetuosa con el medio. Para obtenerla es necesario cumplir una serie de requisitos que son evaluados por una empresa certificadora (a la cual MSC ha dado el visto bueno y que es, a su vez, evaluada por otro organismo que asegura su completa imparcialidad). MSC presenta un modo de gestionar pesquerías que, según la propia organización, asegura la continuidad de la especie objetivo, de otras especies dependientes de ésta y del medio donde habitan. Sin embargo, obtener dicha eco-etiqueta azul es complejo y, sobre todo, económicamente difícil. El objetivo de este artículo es comprobar si el enfoque ecosistémico de este estándar ayudaría a paliar el impacto negativo de una pesquería que es fuente de riqueza, alimento y empleo perdurable en el Golfo de Cádiz. Es decir, aplicar los principios y criterios de MSC como herramienta de gestión de la pesquería de la chirla, Chamelea gallina (Linnaeus, 1758), con draga hidráulica.

El plan global frente al riesgo de inundación en la ribera del Júcar

El Plan Global del Júcar frente al riesgo de inundación pretende minimizar los daños causados por las avenidas que periódicamente afectan a la Ribera del Júcar. En el presente artículo se describen y analizan las actuaciones de este Plan, la génesis del mismo, el proceso de elaboración y sus resultados. La problemática es compleja, ya que el riesgo de inundación abarca un territorio muy poblado, con un importante desarrollo industrial y agrícola. Además, la existencia de espacios naturales de elevado valor ambiental, hace que las intervenciones derivadas del Plan consideren al mismo nivel la defensa frente a avenidas y las demandas sociales y ambientales, tras el consenso alcanzado en un proceso de participación pública. El Plan incorpora aspectos innovadores en ingeniería hidráulica, cuyo resultado es una actuación integrada y sostenible, que compatibiliza la protección frente a avenidas con la recuperación y mejora del ámbito fluvial, y su función como corredor vertebrador del territorio.

Applying reactive models to column experiments to assess the hydrogeochemistry of seawater intrusion: optimising ACUAINTRUSION and selecting cation exchange coefficients with PHREEQC

Three sets of laboratory column experimental results concerning the hydrogeochemistry of seawater intrusion have been modelled using two codes: ACUAINTRUSION (Chemical Engineering Department, University of Alicante) and PHREEQC (U.S.G.S.). These reactive models utilise the hydrodynamic parameters determined using the ACUAINTRUSION TRANSPORT software and fit the chloride breakthrough curves perfectly. The ACUAINTRUSION code was improved, and the instabilities were studied relative to the discretisation. The relative square errors were obtained using different combinations of the spatial and temporal steps: the global error for the total experimental data and the partial error for each element. Good simulations for the three experiments were obtained using the ACUAINTRUSION software with slight variations in the selectivity coefficients for both sediments determined in batch experiments with fresh water. The cation exchange parameters included in ACUAINTRUSION are those reported by the Gapon convention with modified exponents for the Ca/Mg exchange. PHREEQC simulations performed using the Gains-Thomas convention were unsatisfactory, with the exchange coefficients from the database of PHREEQC (or range), but those determined with fresh water – natural sediment allowed only an approximation to be obtained. For the treated sediment, the adjusted exchange coefficients were determined to improve the simulation and are vastly different from those from the database of PHREEQC or batch experiment values; however, these values fall in an order similar to the others determined under dynamic conditions. Different cation concentrations were simulated using two different software packages; this disparity could be attributed to the defined selectivity coefficients that affect the gypsum equilibrium. Consequently, different calculated sulphate concentrations are obtained using each type of software; a smaller mismatch was predicted using ACUAINTRUSION. In general, the presented simulations by ACUAINTRUSION and PHREEQC produced similar results, making predictions consistent with the experimental data. However, the simulated results are not identical to the experimental data; sulphate (total S) is overpredicted by both models, most likely due to such factors as the kinetics of gypsum, the possible variations in the exchange coefficients due to salinity and the neglect of other processes.

Durability and compressive strength of blast furnace slag-based cement grout for special geotechnical applications

Special foundations, most prominently micropiles and soil anchors, are frequently used in construction today. In Spain, the grout for these special technical applications is generally prepared with portland cement, although the codes and standards in place stipulate only the minimum compressive strength required, with no mention of cement type. Those texts also establish a range of acceptable water:cement ratios. In the present study, durability and compressive strength in cement grout prepared with blast furnace slag cement at different w/c ratios are characterised and compared to the findings for a reference portland cement grout. The results show that slag grout exhibits greater durability than the portland cement material and complies with the compressive strength requirements laid down in the respective codes.

Reduction of emerging micropollutants, organic matter, nutrients and salinity from real wastewater by combined MBR–NF/RO treatment

To study the possibility of producing better water quality from municipal wastewater, a membrane bioreactor (MBR) pilot plant with flat sheet (FS) and hollow fiber (HF) membranes coupled with another pilot plant equipped with nanofiltration (NF)/reverse osmosis (RO) membranes were operated to treat municipal wastewater from the wastewater treatment plant (WWTP) Rincón de León, Alicante (Spain). This study was focused on improving the quality of the permeate obtained from the MBR process when complemented by NF or RO stages with respect to salinity, organic matter and nutrients. Furthermore, the removal efficiencies of 10 EMPs were evaluated, comparing the reductions achieved between the wastewater treatment by MBR (adsorption to sludge and biodegradation) and the later treatment using NF or RO (mainly size exclusion). The results showed that the high quality of water was obtained which is appropriate for reuse with salinity removal efficiencies higher than 97%, 96% for total organic carbon (TOC), 91% for nitrates View the MathML sourceNO3- and 99% for total phosphorous (TP). High removal efficiencies were obtained for the majority of the analyzed EMP compounds.

Water reduction in waste-activated sludge by resettling and filtration in batch. Phase (1): pilot-scale experiments to optimize performance

This article describes an effective procedure for reducing the water content of excess sludge production from a wastewater treatment plant by increasing its concentration and, as a consequence, minimizing the volume of sludge to be managed. It consists of a pre-dewatering sludge process, which is used as a preliminary step or alternative to the thickening. It is made up of two discontinuous sequential stages: the first is resettling and the second, filtration through a porous medium. The process is strictly physical, without any chemical additives or electromechanical equipment intervening. The experiment was carried out in a pilot-scale system, consisting of a column of sedimentation that incorporates a filter medium. Different sludge heights were tested over the filter to verify the influence of hydrostatic pressure on the various final concentrations of each stage. The results show that the initial sludge concentration may increase by more than 570% by the end of the process with the final volume of sludge being reduced in similar proportions and hydrostatic pressure having a limited effect on this final concentration. Moreover, the value of the hydrostatic pressure at which critical specific cake resistance is reached is established.

Energy consumption in an urban wastewater treatment plant: the case of Murcia Region (Spain)

Of all the costs associated with the operation and maintenance of wastewater treatment plants (WWTPs), those associated with energy use tend to be the most significant. From this point of view, it is hence logical that energy efficiency and saving strategies should be one of the current focuses of debate amongst those involved with the management of WWTPs. The present study's objective is to determine the correlation between size and energy consumption for a WWTP. To this end, 90 WWTPs currently in service were analysed and their energetic impact quantified in terms of kWh/m3 of water treated. The results obtained demonstrate that energy consumption ratio increases as the size of WWTPs decreases, either in terms of treatment volume or population equivalent served.

Brackish groundwater desalination by reverse osmosis in southeastern Spain. Presence of emerging contaminants and potential impacts on soil-aquifer media

Desalinated brackish groundwater is becoming a new source of water supply to comply with growing water demands, especially in (semi-) arid countries. Recent publications show that some chemical compounds may persist in an unaltered form after the desalination processes and that there is an associated risk of mixing waters with different salinity for irrigation. At the university of Alicante campus (Spain), a mix of desalinated brackish groundwater and water from the existing aquifer is currently applied for landscape irrigation. The presence of 209 emerging compounds, surfactants, priority substances according to the 2008/105/EC Directive, 11 heavy metals and microbiological organisms in blended water and aquifer samples was investigated. Thirty-five compounds were detected (pesticides, pharmaceuticals and surfactants) among them two priority substances α-endosulfan and Ni were found above the permitted maximum concentration. Blended water used for landscape irrigation during the summer period is supersaturated with respect to carbonates, which may ultimately lead to mineral precipitation in the soil-aquifer media and changes in hydraulic parameters.

Efectos del cambio climático y usos del suelo sobre los recursos hídricos de la cuenca del río Tordera (Barcelona, España)

Se presentan los efectos del cambio global en la cuenca del río Tordera (España) para el periodo 2000-2050, escenarios climáticos A2 (medio-alto) definidos por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, 200) y escenarios socioeconómicos (cambios previstos en la cuenca) denominados estable y tendencial. Los efectos sobre los recursos hídricos se han analizado de forma conjunta superficial-subterránea mediante una metodológica de tipo acoplado. Para establecer los impactos futuros sobre los recursos hídricos se ha seleccionado el Modelo de Circulación Global ECHAM5 (Max Planck Institute). Los resultados obtenidos indican una disminución de la precipitación del 11.3% y un aumento de la temperatura de 1ºC, respecto a los valores históricos de la zona. De acuerdo a la proyección futura (2050) sobre cambios en los recursos hídricos, la escorrentía superficial obtenida mediante simulación con el código HEC-HMS 3.4 experimenta una reducción del 31.8% respecto al valor histórico y la recarga natural, estimada mediante VISUAL-Balan, se reduce en un 11.7%. El balance en el acuífero deltaico simulado mediante MODFLOW 2009.1 Pro muestra igualmente una disminución de los parámetros del balance. Los cambios del uso del suelo previstos de acuerdo a la legislación vigente (escenarios socioeconómicos) no conducen a la generación de un impacto apreciable en los recursos hídricos; según los escenarios definidos la variación de precipitación y temperatura son los parámetros fundamentales del cambio previsto.

Azudes y acueductos del sistema de riego tradicional de la Vega Baja del Segura (Alicante, España)

En el presente trabajo se describen y analizan las principales obras hidráulicas del sistema de riego tradicional de la comarca de la Vega Baja del Segura, concretamente, los azudes y los acueductos. Los azudes de toma, construidos en el cauce del río Segura, representan el inicio del sistema, desde donde parte una extensa y compleja red de acueductos constituida por acequias y azarbes, como elementos fundamentales, que distribuyen el agua para el regadío. En este estudio se ha llevado a cabo una amplia y profunda investigación documental, tomado datos de campo y captado imágenes in situ que, junto con los diagramas aportados, resultan imprescindibles para comprender la magnitud del sistema. Los resultados obtenidos han servido no sólo para catalogar y caracterizar los elementos que integran el sistema hidráulico del regadío tradicional de la Vega Baja del Segura, sino también para poner de manifiesto un ejemplo real de optimización de recursos hídricos en una zona del sureste peninsular español de escasa e irregular pluviometría. Asimismo, el estudio efectuado revela un sistema de riego sumamente eficiente desde un punto de vista cuantitativo y no tanto desde el cualitativo, debido a la presencia, entre otros contaminantes, de altas concentraciones de sales.

Implementación del contenido de las asignaturas del Máster de Ingeniería Geológica

La adaptación al espacio Europeo de Educación Superior (EEES) del título de Ingeniería Geológica que se imparte actualmente en la Universidad de Alicante consistirá en la implantación el próximo curso 2014/15 del Máster Universitario en Ingeniería Geológica. La Universidad de Alicante ha decidido, al menos por el momento, no implantar el correspondiente título de grado, apostando por la continuidad de esta rama de la Ingeniería a través de la estructura de un máster. Máster que vendría a sustituir lo que en la actualidad es el segundo ciclo de la titulación de Ingeniería Geológica. Durante el curso 2012/13 la red denominada “Desarrollo curricular del máster universitario oficial en Ingeniería Geológica”, formada por un equipo multidisciplinar de profesores y una alumna de la antigua titulación, trabajó en la confección de los criterios a seguir para una correcta confección de las guías docentes de la titulación. La actual red docente, en base al trabajo anteriormente realizado, ha desarrollado, durante el presente curso académico, las fichas de las asignaturas de este nuevo título, siendo éste el objetivo principal del trabajo realizado. Para ello, se ha llevado a cabo una labor de coordinación entre los integrantes de la red, que representan los principales ámbitos de conocimiento implicados en la titulación, con el fin de dar forma al desarrollo curricular del Máster Universitario Oficial en Ingeniería Geológica. La metodología empleada para tal fin ha abarcado desde reuniones de la red al completo, reuniones de mesas sectoriales por tipo de materia y conversaciones bilaterales entre representantes de asignaturas dependientes. Estas reuniones han sido tanto presenciales como virtuales, a través de la herramienta Skype, así como conversaciones telefónicas.

Red de Coordinación de seguimiento de los tres Primeros Cursos del Grado de Ingeniería Civil de la Escuela Politécnica Superior (3110)

El objetivo de esta red de investigación se encuentra basado en el análisis de los resultados obtenidos en el Curso Académico 2012-13, correspondientes a las asignaturas de primer, segundo y tercer curso del Grado de Ingeniería Civil, de forma que se pueda proceder a la mejora de los procedimientos de trabajo del profesorado implicado en el desarrollo de las asignaturas de los cursos indicados, dentro del marco creado por la implantación del EEES. Para ello se han analizado las metodologías empleadas en las distintas asignaturas analizadas, los calendarios y plazos asignados a cada una de ellas, los procedimientos de evaluación y los resultados de los mismos. Al mismo tiempo, se ha reflexionado sobre la posibilidad crear una comisión que analizara las necesidades de conocimiento de las distintas asignaturas, adecuando el contenido de las ofertadas en los primeros cursos a las exigencias de los posteriores, y ofreciendo de esta forma al alumno una formación homogénea a lo largo Grado de Ingeniería Civil.

Implementación de materias del ciclo integral del agua en los estudios de GIC y MICCP

En este documento se plantea una estrategia para coordinar las asignaturas del área de ingeniería hidráulica concernientes al ciclo integral del agua y una metodología para su implementación en los estudios de Grado en Ingeniería Civil y de Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos. Los objetivos son: corregir redundancias temáticas, completar vacíos en los contenidos y establecer una secuencia lógica de enseñanza-aprendizaje, con la finalidad de que el alumno adquiera una base de conocimiento integrada e integral del ciclo hídrico urbano. El estudio implica tres puntos estratégicos: la descripción de los elementos constituyentes del ciclo integral del agua, la caracterización de los conocimientos a adquirir y la adecuación del proceso de enseñanza-aprendizaje. La metodología adoptada ha consistido en definir los conocimientos que deben adquirir los alumnos sobre el ciclo integral del agua, acotar la extensión de los mismos y secuenciar el proceso de enseñanza-aprendizaje. El contraste de estos aspectos con las guías docentes de las asignaturas implicadas permite detectar posibles carencias o redundancias y, en su caso, proponer las modificaciones oportunas. De los resultados obtenidos se extraen conclusiones prácticas sobre la adquisición de competencias y el desarrollo de habilidades en las materias del ciclo hídrico urbano.