Manual de procedimientos para el cálculo de lluvias de diseño – (escala provincial y nacional).

El diseño hidrológico se define como la evaluación del impacto de los procesos hidrológicos y la estimación de los valores correspondientes a las variables representativas con fines de diseño. Las pautas para establecer un valor de diseño para obras hidráulicas son el costo y la seguridad. Sobredimensionar las obras es antieconómico, en tanto que, si las estructuras se subdimensionan pueden fallar con resultados catastróficos. Los estudios dirigidos a determinar las crecidas de proyecto de diversas estructuras hidráulicas requieren series de datos históricos de caudal, pero esta información en nuestro país es poco frecuente. En esos casos, el análisis se hace sobre las precipitaciones causantes del fenómeno denominadas lluvia de diseño. El equipo responsable de este proyecto tiene una experiencia de investigación y desarrollo de más de 15 años en el tema. Por lo que el objeto de la presente propuesta es plasmar los avances alcanzados sobre las lluvias de diseño en un manual que permita brindar una herramienta técnica (a escala provincial y nacional) a los profesionales dedicados a la planificación, proyecto y construcción de obras hidráulicas.

Análisis experimental y caracterización de pavimentos porosos y su respuesta hidrológica

El extenso uso de pavimentos impermeables trae consigo, sobre todo en áreas de un importante desarrollo urbano, considerables problemas en la evacuación de las aguas lluvias. El uso indiscriminado de estas estructuras en áreas urbanas, disminuye notoriamente la capacidad de recarga natural de agua en los terrenos, e incrementa de forma considerable el volumen y el caudal del escurrimiento superficial, aumentando el riesgo de provocar inundaciones. Además, cuando el agua de las lluvias escurre, arrastra consigo materiales sólidos y contaminantes depositados en calles y estacionamientos. Una de las alternativas posibles para la remediación de esta problemática es el uso de pavimentos porosos. Lamentablemente, en nuestro país no se ha extendido la aplicación de estas tecnologías que conllevan importantes beneficios económicos y ambientales, entre los cuales pueden citarse la mejora en la calidad de los efluentes pluviales, la flora arbórea urbana más longeva y mejor desarrollada, la reducción del efecto de “isla térmica” en las grandes ciudades, la reducción notable de la contaminación acústica, el aumento de la seguridad vial, y reducción de costos, considerando integralmente el sistema vial y el sistema de drenaje pluvial. Los beneficios ambientales descriptos justifican plenamente su amplio uso en los países desarrollados. Como objetivo principal se plantea caracterizar experimentalmente el comportamiento hidrológico-ambiental de pavimentos porosos que puedan ser fabricados con materiales y tecnología local, e inferir los posibles beneficios que su uso pudiera acarrear en el medio ambiente. Como metodología se propone el estudio teórico-experimental, desde la tecnología de los materiales, en el diseño y conocimiento de las propiedades en estado fresco y endurecido y en la durabilidad de hormigones porosos elaborados con materiales locales. Para la caracterización hidrológica se fabricarán parcelas de pavimento poroso, las cuales serán ensayadas mediante el uso de un microsimulador de lluvia, midiendo la intensidad de lluvia generada y el escurrimiento superficial resultante. Estos experimentos podrán repetirse para distintas intensidades de lluvia generada, la cual puede graduarse en el rango de 65 a 120 mm/h. A partir de los datos recopilados, podrán ajustarse parámetros hidrológicos que permitan describir el comportamiento de estas superficies, en comparación con la situación natural y la actual (pavimentos impermeables). Se ajustarán modelos de infiltración que permitan extrapolar en forma hipotética la situación a escalas mayores, y cuantificar preliminarmente los beneficios hidrológico-ambientales que produciría este tipo de tratamiento superficial en el ambiente urbano. Como resultados de este proyecto se espera obtener: una verificación de las posibilidades de los materiales locales, brindando bases evolucionadas para su empleo en la construcción; una metodología para caracterizar en forma preliminar la capacidad de infiltración de muestras reducidas de pavimento poroso; un sensor electrónico para automatizar las mediciones del microsimulador de lluvia; una metodología para caracterizar experimentalmente la capacidad de infiltración de los pavimentos porosos propuestos, basada en el uso del simulador de lluvia disponible en el Laboratorio de Hidráulica; un conjunto de resultados experimentales que posibiliten analizar el comportamiento hidrológico-ambiental de estas superficies; un conjunto de parámetros que permitan cuantificar la respuesta hidrológica de estos pavimentos y una estimación preliminar de los hipotéticos beneficios asociados al uso de estas tecnologías. Se considera que el Proyecto puede servir como puntapié inicial para el análisis de viabilidad, a nivel local, del uso de tecnologías de pavimentación novedosas en el país, pero con varias décadas de experiencia a nivel internacional. Los beneficios medioambientales asociados a los pavimentos porosos, justifican plenamente su investigación a nivel local.

Efectos de los cambios ambientales sobre las comunidades de hongos micorrícicos en bosques nativos de la Provincia de Córdoba

Los hongos micorrícicos arbusculares (HMA) constituyen unos de los grupos de organismos del suelo más importantes en la mayoría de los ecosistemas terrestres. Estos hongos son simbiontes esenciales en las raíces de plantas ya que proveen nutrientes necesarios para el crecimiento y protección frente a patógenos. Está ampliamente documentado que tienen una importancia superlativa en la estructuración de las comunidades vegetales y los procesos ecosistémicos. Los cambios funcionales en las comunidades de HMA tendrían por lo tanto, grandes impactos en las comunidades de plantas y los ecosistemas. En el centro de Argentina, las comunidades vegetales están dominadas por especies que albergan estos simbiontes fúngicos en sus raíces. A pesar de esto, la evidencia relacionada con los efectos de los cambios ambientales sobre las comunidades micorrícicas es aun escasa. En el presente proyecto, proponemos evaluar cómo los cambios ambientales más extendidos en los bosques nativos de la Provincia de Córdoba afectan la composición funcional de los HMA. En particular, nos proponemos examinar los efectos de cambios en la vegetación, de la fragmentación del bosque y de los incendios forestales sobre la estructura de las comunidades de esporas y su composición funcional. Para esto, llevaremos a cabo tres aproximaciones y diseños experimentales. Además, analizaremos los efectos de los cambios ambientales mencionados sobre las características químicas del suelo y examinaremos las posibles relaciones entre dichas características y la estructura de las comunidades de HMA. Los resultados obtenidos del presente proyecto serán de suma relevancia en el marco de la Ley Nacional N° 26.331 que establece los presupuestos mínimos de protección ambiental para el enriquecimiento, la restauración, la conservación, el aprovechamiento y manejo sostenible de los bosques nativos.

Modelación hidrológica de cuencas y del impacto producido por los incendios en la zona serrana de la provincia de Córdoba.

En la zona central semiárida del país en general, y en particular en las sierras de Córdoba, resulta de vital importancia conocer el comportamiento de los caudales tanto en épocas de crecidas como en períodos de estiaje. Por otra parte, los incendios en la cobertura vegetal pueden considerarse como un factor de disturbio debido al fuerte impacto que ejercen sobre los componentes del sistema. En los últimos años esta problemática se ha convertido un escenario recurrente en el medio local. En este sentido, la modelación matemática hidrológica constituye una herramienta para la caracterización de los recursos hídricos, en crecidas y estiajes, y permite la evaluación objetiva de los cambios producidos en las respuestas del sistema ante distintos impactos. Se considera como objetivo principal la caracterización de los caudales en la zona serrana de la provincia, y la modelación numérica del impacto producido por los incendios en caudales de estiajes, de crecidas y en los procesos de erosión superficial. Para ello se plantean tres lineas de trabajo: •Desarrollo de un modelo hidrológico conceptual, distribuido, integrado (superficial y subterráneo) y continuo especialmente orientado a representar el comportamiento hidrológico de las cuencas de pequeña y mediana escala. •Implementación de un modelo hidrológico distribuido acoplado a un modelo de calidad de aguas y de producción de sedimentos, antes y después de la ocurrencia de un incendio hipotético. •Implementación de un modelo hidrológico continuo, desarrollado en el ámbito del Laboratorio de hidráulica, simulando el impacto de los incendios en el hidrograma de caudales diarios, en particular sobre los caudales de estiaje. Se espera obtener un software que permita la caracterización de los caudales en estiajes y en crecidas y considere integradamente los flujos superficiales y subterráneos. Se pretende evaluar objetivamente el impacto de los incendios en caudales de crecidas, en la producción de sedimentos y erosión superficial que ellos producen. Comparando la respuesta del hidrograma y el sedimentograma resultante a la distribución de las áreas incendiadas y generando mapas de riesgos en función de estos resultados para la cuenca de aplicación. También se espera adaptar el modelo continuo al caso de estudio seleccionado, y desarrollar una metodología para el ajuste de parámetros hidrológicos en base a la ocurrencia de incendios que pueda ser aplicada a las condiciones locales. Implementar dicho modelo e inferir el cambio en la recurrencia de los caudales extremos de estiaje. Resulta atractivo contar con una herramienta de desarrollo local adaptada a las condiciones hidrológicas de la región, dada la escasez relativa del recurso y su importancia estratégica en el desarrollo futuro. Además se considera que éste constituye un primer intento de modelar numéricamente el impacto producido por los incendios en la provincia de Córdoba. En el ámbito de este proyecto se realizarán tres tesis de maestría.

Utilización de información satelital y modelación hidrológica distribuida para el manejo integrado de recursos hídricos.

Cuantificar los componentes del ciclo hidrológico es una tarea crucial en el manejo de los recursos hídricos, especialmente ante escenarios de cambio climático en regiones semiáridas. Ante la escasa disponibilidad de datos, una serie de productos de observación de la Tierra obtenidos a partir de imágenes satelitales están disponibles actualmente para describir variables como evapotranspiración, precipitación, humedad del suelo, índices de vegetación, entre otros. Estos datos pueden ser utilizados como insumos en los modelos hidrológicos distribuidos espacialmente, los cuales permiten predecir caudales y calidad de agua a nivel de cuencas. Los modelos hidrológicos pueden luego ser aplicados a la gestión integral del agua, de manera de mejorar los sistemas de uso y distribución del agua. Los objetivos del presente trabajo de investigación son evaluar y probar la aplicabilidad de los productos satelitales seleccionados como datos de entrada en modelos hidrológicos distribuidos de cuencas de las Sierras Grandes de Córdoba, y utilizar estos modelos en actividades de gestión adaptativa sobre el manejo del agua ante incertidumbre climática.

Uso do alimento por duas espécies simpátricas de Moenkhausia (Characiformes, Characidae) em um riacho da Região Centro-Oeste do Brasil

Esse estudo avaliou sazonalmente a dieta de Moenkhausia dichroura (Kner, 1858) e M. sanctaefilomenae (Steindachner, 1907), coletadas em simpatria no riacho Cancela, Mato Grosso, Brasil. Independente do período hidrológico, alimentos de origem alóctone predominaram na dieta de ambas as espécies (>50% do total de itens consumidos), sendo insetos terrestres o recurso principal, embora, para M. dichroura insetos aquáticos tenham contribuído na dieta também. Hymenoptera (Formicidae) foi o alimento mais consumido, sendo ambas as espécies caracterizadas como insetívoras terrestres. A dieta restrita dessas espécies é confirmada pelos baixos valores de amplitude de nicho trófico: Ba=0,26 para M. dichroura em ambos os períodos e Ba=0,41 no período de seca e 0,38 no período de chuva, para M. sanctaefilomenae. A sobreposição alimentar foi elevada no período de chuva (Ojk=0,75) e apresentou valor intermediário no período de seca (Ojk=0,41), evidenciando maior partilha do alimento entre as espécies neste período.

Influência do ambiente no conteúdo calórico e na condição fisiológica de duas espécies migradoras de peixes neotropicais

O presente estudo teve por objetivo determinar o conteúdo calórico e fator de condição de uma espécie de peixe iliófaga e outra piscívora, na planície de inundação do alto rio Paraná, e suas possíveis diferenças sazonais e temporais. As espécies foram amostradas entre junho de 2010 e março de 2011 e, dos indivíduos que se apresentaram no estádio de desenvolvimento gonadal em repouso, extraíram-se músculos próximos à nadadeira dorsal, os quais foram enxaguados em água destilada, e secos a 60°C. Posteriormente, foram macerados e queimados em bomba calorimétrica. Em relação aos subsistemas, a densidade energética e o fator de condição apresentaram diferenças significativas apenas para Prochilodus lineatus (Valenciennes, 1837), com os maiores valores constatados no subsistema Ivinhema para as duas análises. Nas análises por tipo de ambiente não foram encontradas diferenças significativas para nenhuma das espécies, tanto para densidade energética, quanto para fator de condição. Em relação ao ciclo hidrológico, foram registradas diferenças significativas para a densidade energética e fator de condição de Pseudoplatystoma corruscans (Spix & Agassiz, 1829), com os maiores valores para o mês de setembro e março, respectivamente. Apesar das análises para Prochilodus lineatus não terem apresentado diferenças significativas, constataram-se os maiores valores de densidade energética e fator de condição para o mês de junho, indicando a possível influência do ciclo hidrológico no período reprodutivo das referidas espécies. Assim, conclui-se que a densidade energética e o fator de condição dos peixes podem sofrer variações sazonais e temporais, de acordo com o ambiente analisado e o ciclo hidrológico.

Balances energéticos y usos del suelo en la agricultura catalana: una comparación entre mediados del siglo XIX y finales del XX

El presente trabajo analiza y compara, desde la perspectiva analítica del metabolismo social, los usos del suelo y los balances energéticos derivados de estos usos de los sistemas agrarios de cinco municipios de la comarca catalana del Vallès, en dos momentos históricos que ilustran las características y magnitud de las transformaciones que se han producido en los sistemas agrarios catalanes durante los últimos 150 años. El primer corte corresponde a mediados del siglo XIX, representativo del funcionamiento de una agricultura orgánica avanzada; el segundo, a finales del siglo XX, representativo de un sistema agrario industrializado donde la energía fósil y otros inputs externos al sistema tienen una presencia determinante. A partir de la información contenida en los amillaramientos, los censos ganaderos y las cartillas evaluatorias disponibles para los municipios estudiados, y los datos actuales de los censos agrarios, forestales y de rendimientos y aprovechamientos de los distintos productos, se han construido los balances energéticos de los dos periodos analizados. A partir de estos balances hemos constatado como en los 150 años transcurridos se ha producido una espectacular pérdida de eficiencia energética y de sostenibilidad de los sistemas agrarios, a pesar de los grandes incrementos de la productividad por ha. de los diversos cultivos y de la producción ganadería, que se atribuye totalmente al paso de una agricultura orgánica avanzada a unos sistemas agrarios con un elevado consumo de combustibles fósiles en forma de carburantes, abonos de síntesis y fitosanitarios y, especialmente, al peso descomunal de la actividad ganadera, desarrollada completamente al margen del territorio.

Mejora de la eficiencia del uso del agua y los fertilizantes en viveros de plantas ornamentales para jardinería y paisajismo

La producción de plantas ornamentales para jardinería y paisajismo ha experimentado una expansión considerable en todo el territorio español en el último decenio y particularmente en Catalunya. Refiriéndonos como ejemplo al viverismo ornamental de la demarcación de Girona en Catalunya, que el grupo proponente conoce con mayor detalle y se trata de la demarcación peninsular con mayor concentración y producción de leñosas ornamentales y forestales. Cabe destacar que la superficie de producción sobrepasaba las 800 ha a finales de 1999 y que el 90% de los viveristas se agrupaban mayoritariamente en la “Associació de Viveristes de Girona” (AVG), que integraba cerca de 50 asociados con un volumen de producción cercano a los 3000 millones de pesetas y una gama cercana a las 500 especies, presentadas en una gran variedad de formatos. Del conocimiento de este colectivo de viveristas, como resultado de actividades I+D+T previas, se conocía antes de iniciar del proyecto que la práctica de la fertirrigación mediante sistemas de riego de alta frecuencia (goteo o microaspersión) estaba relativamente poco difundida, pero el uso de fertilización mediante abonos de lenta liberación era una práctica común. Algunas evaluaciones de las eficiencias en el uso del agua y de los fertilizantes en dicho colectivo de viveristas indicaban que en general eran bajas y que los equipos y sensores para la automatización del riego eran escasos. Por otra parte los sustratos utilizados eran muy diversos y no se daba una cultura común en cuanto al aprovisionamiento, formulación, enmienda, fertilización de fondo de los sustratos y tampoco en el seguimiento y diagnóstico de la fertilidad de los mismos. Con este proyecto se ha pretendido contribuir a la mejora de la eficiencia del uso del agua y de los nutrientes en los viveros haciendo énfasis especial en el cultivo de especies leñosas autóctonas, empleando sustratos autóctonos y contando como herramientas la fertirrigación, su gestión automática (mediante sensores y actuadores apropiados) y el diagnóstico de la fertilidad del sustrato.

Producción, caracterización y seguimiento en campo de planta inoculada con hongos ectomicorrícicos comestibles

Los hongos micorrícicos se asocian simbióticamente a las raíces de las plantas vasculares, interviniendo directamente en los procesos de captación de agua y nutrientes, siendo uno de los elementos clave en el funcionamiento y la productividad de los ecosistemas forestales. De las distintos tipos de micorrizas, solo las ectomicorrizas producen setas comestibles, y la mayoría de las especies comestibles más apreciadas son hongos formadores de ectomicorrizas. Por tanto, de dicha asociación ectomicorrícica depende también la fructificación de muchos de los hongos comestibles, cuya recolección constituye una actividad económica muy importante en el contexto de los recursos que puede ofrecer el bosque. El manejo adecuado de este recurso se ha visto rodeado de una considerable controversia, centrada en: la degradación del hábitat forestal debida al repetido acceso para la recolección de setas, la pérdida gradual de estos recursos fúngicos por sobreexplotación, el conflicto entre los usos recreativos y la recolección comercial, y los efectos que la recolección de setas y las prácticas de manejo silvícola puedan tener sobre la futura productividad.

Historia, política y ciencia: el papel de los expertos en el debate sobre el agua en España

En la presente investigación estudiamos cuales han sido los temas y debates que se han generado en España alrededor del problema de la distribución del agua. Empezaremos nuestro relato con la aparición del primer proyecto hidrológico a finales del siglo XIX hasta la era de Franco, una época que podemos caracterizar como la de los grandes planes hidrológicos pensados para fomentar la expansión del regadío. Queremos ver cómo ha cambiado la dinámica del abordaje de estos temas, cuáles han sido los debates que han generado y cuáles los actores implicados en los mismos, prestando especial atención al papel de los expertos.

Efficient knowledge retrieval to calibrate input variables in forest fire prediction

Forest fires are a serious threat to humans and nature from an ecological, social and economic point of view. Predicting their behaviour by simulation still delivers unreliable results and remains a challenging task. Latest approaches try to calibrate input variables, often tainted with imprecision, using optimisation techniques like Genetic Algorithms. To converge faster towards fitter solutions, the GA is guided with knowledge obtained from historical or synthetical fires. We developed a robust and efficient knowledge storage and retrieval method. Nearest neighbour search is applied to find the fire configuration from knowledge base most similar to the current configuration. Therefore, a distance measure was elaborated and implemented in several ways. Experiments show the performance of the different implementations regarding occupied storage and retrieval time with overly satisfactory results.

Gestió forestal de masses d'arboç (Arbutus unedo) en regeneració després de foc al terme municipal d'Esparreguera

Els incendis forestals són una pertorbació amb un paper decisiu en l’estructura i dinàmica dels ecosistemes mediterranis. La majoria de les seves espècies vegetals presenten mecanismes de resposta al foc, com la germinació de llavors i la rebrotada d’individus cremats. Les masses forestals regenerades a partir de rebrots assoleixen densitats massa altes i una baixa producció, i, per tant, és fonamental dur a terme una gestió mitjançant tractaments silvícoles. El principal objectiu d’aquest projecte és quantificar l’efecte de la selecció de rebrots i la selecció de rebrots més la desbrossada sobre el creixement de l’Arbutus unedo. S’han estudiat 12 parcel—les en regeneració després dels incendis de 1985, 1986 i 1994 al terme municipal d’Esparreguera. Els resultats mostren que els dos tractaments afavoreixen de la mateixa manera el creixement dels peus d’Arbutus unedo, a causa de la disminució de la competència intraespecífica i interespecífica. La desbrossada (a nivell de parcel—la, no d’individu), no obstant, provoca un increment probablement perjudicial de l’alçada dels rebrots, per la major disponibilitat de llum. Per tal de proposar un model de gestió forestal, s’ha realitzat una anàlisi multicriterial dels diferents escenaris, on s’han considerat altres criteris, com són el model de combustible, la possibilitat de pastura i el cost econòmic. L’alternativa preferida en els boscos d’Arbutus unedo és la selecció de rebrots i la desbrossada.

Ramaderia extensiva com a eina de prevenció d'incendis i gestió del paisatge a Matadepera (Vallès Occidental)

Aquest es un estudi de la contribució d’un ramat mixt d’oví i cabrum a la gestió de les masses forestals per a la prevenció d’incendis al municipi de Matadepera. L’avaluació de l’acció del ramat s’ha efectuat mitjançant un estudi integrat a traves del coneixement local i l’estudi ecològic de les zones pasturades. La ramaderia extensiva i especialment els ramats d’ovelles i cabres han contribuït durant segles a la neteja del sotabosc mitjançant l’aprofitament productiu d’aquestes zones, per tant no es quelcom nou, sinó un reconeixement als serveis ecològics no productius de la ramaderia extensiva i com aquesta es eficaç en la prevenció d’incendis forestals.

Condicions socioecològiques de la riera d'Arbúcies pel retorn de la llúdriga (Lutra lutra)

La llúdriga (Lutra lutra) va desaparèixer de la conca de la Tordera a causa de la pressió humana sobre ella i el seu hàbitat. Recentment les seves poblacions s’estan recuperant a las conques nord de Catalunya. En aquest context es presenta els resultats dels anàlisis dels requeriments socioecològics de la llúdriga en l’afluent del riu Tordera de la riera d’Arbúcies: qualitat del bosc de ribera, valoració de la contaminació de l’aigua i l’anàlisi de les poblacions d’ictiofauna, a més de l’estimació de l’espècie més abundant. L’evolució de l’ús i cobertes del sòl del sòl mostren que existeix una tendència augment en las masses forestals, zones urbanitzades i infraestructures; també una disminució del camps de cultiu, fruiters i vinyes. La qualitat del bosc de ribera es va valorar a partir del l’índex QBR, obtenint que la màxima qualitat es localitza en el tram alt, disminuint a mesura que s’apropa a la desembocadura al Tordera. La contaminació de l’aigua a estat valorada, per una banda analitzant la qualitat biològica a partir dels índexs IPS i BMWPC, obtenint que la qualitat de l’aigua disminueix a mesura que transcorre riu avall, segons l’IPS. Amb el BMWPC es troba que existeix una recuperació de la qualitat de l’aigua en l’últim tram. Per altra banda s’han analitzat el compostos químics que afecten a la llúdriga, obtenint que les concentracions d’aquest no són rellevants a l’aigua. S’ha analitzat l’estructura de la població d’ictiofauna present, trobant que el Barbus meridionalis és l’espècie més abundant en tots el trams, a més d’augmentar en captures a mesura que l’aigua s’apropa al aiguabarreig amb la Tordera. S’ha estimat la biomassa present d’aquesta espècie, concloent que es suficient per mantenir una població no gaire densa de llúdrigues, inferior a 0,15 individus per kilòmetre de riu.